一、引言
隨著工業自動化和新能源技術的快速發展,直流供電系統在光伏發電、儲能電站、電動汽車充電樁等領域的應用日益廣泛。然而,直流系統的正負極不接地(IT系統)特性,使得絕緣故障可能導致漏電、短路甚至設備損毀等安全隱患。因此,實時監測直流系統的絕緣電阻,成為保障系統安全運行的關鍵。安科瑞電氣推出的AIM-D系列直流絕緣監測儀,憑借其創新技術與高效性能,為多場景直流系統提供了可靠的絕緣監測解決方案。
二、產品概述
AIM-D系列專為直流系統設計,覆蓋10V~1500V電壓范圍,支持在線監測正負極對地絕緣電阻,并在電阻低于設定閾值時發出預警或報警信號。核心產品包括:
- AIM-D100-T系列:直流通用型,適用于發電廠、變電站直流屏等場景。
- AIM-D100-CA系列:直流充電樁專用,滿足電動汽車充電系統的絕緣檢測需求。
- AIM-D100-TS系列:直流儲能型,適配光伏儲能、電池管理系統(BMS)。
- AIM-D100-CAD型:雙通道監測,可同時檢測充電樁與車輛端絕緣狀態。
三、應用背景與標準要求
1. 應用場景
- 工業領域:直流屏、UPS供電系統、廠礦設備等。
- 新能源領域:光伏直流系統、儲能電站、電動汽車充電裝置。
- 關鍵需求:防止單極接地或絕緣劣化引發的安全事故,確保供電連續性。
2. 遵循標準
- GB/T 18487.1-2015:要求充電機與車輛端均設置絕緣監測(IMD),絕緣電阻低于100Ω/V時必須停止充電。
- NB/T 33001-2018:明確充電機需具備絕緣檢測功能,并與車輛端協同工作。
- 儲能設計標準(征求意見稿):規定儲能單元需配置絕緣監測裝置,支持報警或跳閘功能。
四、技術原理與核心優勢
1. 監測方法對比
- 不平衡橋法:可檢測任意單極接地,但響應速度較慢(適用于通用場景)。
- 平衡橋法:靜態測量、速度快,但雙極接地時存在誤差(適合高精度場景)。
- 注入信號法:抗干擾強,但受分布電容影響(適用于復雜電磁環境)。
2. 創新設計
- 分時控制策略:在儲能系統中,主控模塊協調多臺監測儀分時工作,避免信號干擾。
- 動態閾值調整:根據系統電壓自動適配報警閾值(如500Ω/V報警、100Ω/V跳閘)。
- 寬電壓兼容:支持10V~1500V直流系統,適配光伏高壓與低壓儲能場景。
五、典型應用案例
1. 光伏發電系統
光伏組件經匯流箱接入逆變器后并網,每個獨立直流回路需配置絕緣監測儀。當光伏板或線纜發生絕緣破損時,儀表實時報警并定位故障支路,避免漏電引發火災。
2. 直流電源(直流屏)
直流屏為變電站設備提供備用電源,絕緣監測儀在線監控母線及支路絕緣狀態。交流失電后,系統無縫切換至電池供電,同時持續監測絕緣,確保關鍵設備不間斷運行。
3. 直流充電樁
雙槍120kW充電樁通過控制器協調多臺絕緣監測儀(IMD1/IMD2),分時檢測充電槍與車輛端絕緣狀態。若檢測到R≤100Ω/V,立即終止充電并報警,保障用戶與設備安全。
4. 儲能系統
電池柜與匯流柜中配置絕緣監測儀,結合BMS系統實現多層防護。主控模塊在電池開關斷開后仍可監測絕緣,防止儲能單元因漏電引發熱失控。
六、產品認證與可靠性
AIM-D系列通過CE認證(EMC/LVD),符合國際安全與電磁兼容標準,并提供第三方檢測報告。產品采用工業級設計,寬溫工作范圍(-25℃~70℃),適用于惡劣環境。