[发明专利]接地故障检测电路

说明书

技术领域

本发明涉及接地故障检测电路。该接地故障检测电路特别地适于，但绝不限制于与逆变器（例如与接地的PV（光伏）阵列相关联的逆变器）一起使用。

背景技术

在光伏电力系统中，可能需要将光伏阵列的一个电力端子接地以遵守规则（例如UL1741）或遵守制造商推荐规范（一些薄膜组件）。这些系统可以在单个点处正极接地或负极接地。

在接地PV系统的工作期间，可能会形成充当阵列的第二接地点的故障。取决于该故障的位置，可能会流过大的接地电流。这是潜在危险的情况，因此必须中断接地故障电流。通常通过使原接地点断开来实现故障电流的中断。此时进行接地故障指示并使与PV系统相关联的逆变器停用，使得尽快校正接地故障。通过接地故障检测和中断电路（GFDI，Ground Fault Detection and Interrupt circuit）来实现阵列的接地、故障电流的中断和关于已经发生接地故障的指示（该指示用于使逆变器停用并警告用户）。

这样的系统的部件在批准使用之前必须进行严格的测试。在美国，大多数光伏装置的逆变器要求保险业实验室标准UL1741“与分布式能源一起使用的逆变器、变流器、控制器和互联系统设备”。通常，这样的系统仅容许最高达600V的DC（直流）电压，然而存在对1000V的所列产品的需要。为了简化批准流程，期望使用由美国国家测试实验室列举的部件。然而，由于其它美国标准（例如UL508A），这样的部件通常针对最大600V的DC电压进行列出。

因此，为了满足UL1741，需要耐高压GFDI系统。为了最小化这样的系统所需要的测试，期望使用由美国国家测试实验室所列举的部件来构造系统。

发明内容

根据第一方面，提供了一种接地故障检测电路，其包括：保险丝；以及保险丝检测电路，所述保险丝和所述保险丝检测电路被设置成并联耦接在待被检测接地故障的受监测电路的参考点与第二点之间，以及其中，所述保险丝检测电路还被设置成检测指示接地故障情形的保险丝熔断以及使所述受监测电路的至少一部分停用。

可选地，指示接地故障的保险丝熔断能够通过检测所述保险丝两端的至少预定电压或指示流过所述保险丝的电流的信号进行检测。

可选地，所述保险丝两端的预定电压是由于流经所述保险丝的至少预定电流熔断所述保险丝而引起的。

可选地，所述保险丝检测电路包括被设置成并联耦接在待被检测接地故障的受监测电路的参考点与第二点之间的电压监测器。

可选地，所述保险丝检测电路包括至少两个电压监测器。

可选地，所述保险丝检测电路还包括耦接在每个电压监测器与所述保险丝之间的分压器。

可选地，所述分压器包括具有在100k欧姆至100M欧姆之间的值的电阻器。

可选地，所述保险丝的额定值在1A至5A之间。

可选地，每个电压监测器是电压监测继电器。

可选地，所述保险丝检测电路包括被设置成向所述保险丝注入电流的隔离的DC源或AC源。

可选地，所述保险丝检测电路还包括被设置成检测被注入至所述保险丝并且流过所述保险丝的电流或指示该电流的信号的检测装置。

可选地，所述保险丝检测电路的检测装置被设置成检测电流信号波形。

可选地，所述检测装置包括滤波器。

可选地，所述保险丝检测电路还被设置成在输出上指示故障情形。

可选地，所述受监测电路的第二点为正极连接点。

可选地，所述受监测电路的第二点为负极连接点。

可选地，所述电路容许600V或更高的电压。

可选地，所述电路容许1000V或更高的电压。

可选地，所述参考点为接地连接点。

可选地，所述第二点为DC连接点。

可选地，所述第二点为AC连接点。

根据第二方面，提供了检测接地故障的方法，其包括：通过保险丝检测电路检测指示接地故障情形的保险丝熔断，所述保险丝和所述保险丝检测电路被设置成并联耦接在受监测电路的参考点与第二点之间；以及响应于检测到所述保险丝熔断情形使所述受监测电路的至少一部分停用。

可选地，检测指示接地故障的保险丝熔断包括检测所述保险丝两端的至少预定电压或指示流过所述保险丝的电流的信号。

可选地，所述保险丝两端的预定电压是由于流经所述保险丝的至少预定电流熔断所述保险丝而引起的。

可选地，所述保险丝检测电路包括被设置成向所述保险丝注入电流的隔离的DC源或AC源。