一、引言
随着工业自动化和新能源技术的快速发展,直流供电系统在光伏发电、储能电站、电动汽车充电桩等领域的应用日益广泛。然而,直流系统的正负极不接地(IT系统)特性,使得绝缘故障可能导致漏电、短路甚至设备损毁等安全隐患。因此,实时监测直流系统的绝缘电阻,成为保障系统安全运行的关键。安科瑞电气推出的AIM-D系列直流绝缘监测仪,凭借其创新技术与高效性能,为多场景直流系统提供了可靠的绝缘监测解决方案。
二、产品概述
AIM-D系列专为直流系统设计,覆盖10V~1500V电压范围,支持在线监测正负极对地绝缘电阻,并在电阻低于设定阈值时发出预警或报警信号。核心产品包括:
- AIM-D100-T系列:直流通用型,适用于发电厂、变电站直流屏等场景。
- AIM-D100-CA系列:直流充电桩专用,满足电动汽车充电系统的绝缘检测需求。
- AIM-D100-TS系列:直流储能型,适配光伏储能、电池管理系统(BMS)。
- AIM-D100-CAD型:双通道监测,可同时检测充电桩与车辆端绝缘状态。
三、应用背景与标准要求
1. 应用场景
- 工业领域:直流屏、UPS供电系统、厂矿设备等。
- 新能源领域:光伏直流系统、储能电站、电动汽车充电装置。
- 关键需求:防止单极接地或绝缘劣化引发的安全事故,确保供电连续性。
2. 遵循标准
- GB/T 18487.1-2015:要求充电机与车辆端均设置绝缘监测(IMD),绝缘电阻低于100Ω/V时必须停止充电。
- NB/T 33001-2018:明确充电机需具备绝缘检测功能,并与车辆端协同工作。
- 储能设计标准(征求意见稿):规定储能单元需配置绝缘监测装置,支持报警或跳闸功能。
四、技术原理与核心优势
1. 监测方法对比
- 不平衡桥法:可检测任意单极接地,但响应速度较慢(适用于通用场景)。
- 平衡桥法:静态测量、速度快,但双极接地时存在误差(适合高精度场景)。
- 注入信号法:抗干扰强,但受分布电容影响(适用于复杂电磁环境)。
2. 创新设计
- 分时控制策略:在储能系统中,主控模块协调多台监测仪分时工作,避免信号干扰。
- 动态阈值调整:根据系统电压自动适配报警阈值(如500Ω/V报警、100Ω/V跳闸)。
- 宽电压兼容:支持10V~1500V直流系统,适配光伏高压与低压储能场景。
五、典型应用案例
1. 光伏发电系统
光伏组件经汇流箱接入逆变器后并网,每个独立直流回路需配置绝缘监测仪。当光伏板或线缆发生绝缘破损时,仪表实时报警并定位故障支路,避免漏电引发火灾。
2. 直流电源(直流屏)
直流屏为变电站设备提供备用电源,绝缘监测仪在线监控母线及支路绝缘状态。交流失电后,系统无缝切换至电池供电,同时持续监测绝缘,确保关键设备不间断运行。
3. 直流充电桩
双枪120kW充电桩通过控制器协调多台绝缘监测仪(IMD1/IMD2),分时检测充电枪与车辆端绝缘状态。若检测到R≤100Ω/V,立即终止充电并报警,保障用户与设备安全。
4. 储能系统
电池柜与汇流柜中配置绝缘监测仪,结合BMS系统实现多层防护。主控模块在电池开关断开后仍可监测绝缘,防止储能单元因漏电引发热失控。
六、产品认证与可靠性
AIM-D系列通过CE认证(EMC/LVD),符合国际安全与电磁兼容标准,并提供第三方检测报告。产品采用工业级设计,宽温工作范围(-25℃~70℃),适用于恶劣环境。