應(yīng)用背景

 隨著全球能源危機(jī)、用能增加，綠色環(huán)保以及新能源技術(shù)的發(fā)展，新能源發(fā)電越來(lái)越廣，并逐步形成新型能源與電力市場(chǎng) 。直流系統(tǒng)作為新能源應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)，其應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

AIM-D系列直流絕緣監(jiān)測(cè)儀專(zhuān)為直流系統(tǒng)設(shè)計(jì)，用于不接地的直流系統(tǒng)接地故障檢測(cè)。當(dāng)直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時(shí)，能發(fā)出絕緣故障報(bào)警信號(hào)。

產(chǎn)品可以應(yīng)用在發(fā)電廠家、變電站的直流屏、電動(dòng)汽車(chē)充電裝置、UPS供電系統(tǒng)、光伏直流系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)及其它直流電網(wǎng)等直流系統(tǒng)。

參考標(biāo)準(zhǔn)

GB/T 18487.1-2015 電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電系統(tǒng):第1部分:通用要求 第B.4.1條：

在充電機(jī)端和車(chē)輛端均設(shè)置IMD電路，充電之前，由充電機(jī)負(fù)責(zé)充電機(jī)內(nèi)部（含充電電纜）的絕緣檢查，由電動(dòng)汽車(chē)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的絕緣檢查。充電直流回路DC+、PE之間的絕緣電阻，與DC-、PE之間的絕緣電阻（兩者取小值R），當(dāng)R>500Ω/V視為安全；100 Ω/V < R ≤500Ω/V時(shí)，宜進(jìn)行絕緣異常報(bào)警，但仍可正常充電； R≤100Ω/V視為絕緣故障，應(yīng)停止充電。

NB/T 33001-2018  電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件 第6條：功能要求

6.3 絕緣檢測(cè)功能

充電機(jī)應(yīng)具備對(duì)直流輸出回路進(jìn)行絕緣檢測(cè)的功能，并且充電機(jī)的絕緣檢測(cè)功能應(yīng)與車(chē)輛絕緣檢測(cè)功能相配合。充電電機(jī)的絕緣監(jiān)測(cè)功能應(yīng)符合GB/T 18487.1-2015中的規(guī)定。充電機(jī)在進(jìn)行絕緣檢測(cè)前應(yīng)該檢測(cè)直流輸出接觸器（K1、K2)的外側(cè)電壓，當(dāng)電壓超過(guò)±10V時(shí)應(yīng)停止絕緣監(jiān)測(cè)流程并發(fā)出告警信號(hào)。

GB XXXX-202X 電化學(xué)儲(chǔ)能電站設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（征求意見(jiàn)稿） 第7.3.3條：

儲(chǔ)能單元應(yīng)具備絕緣監(jiān)測(cè)功能，絕緣監(jiān)測(cè)可由電池管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，也可由儲(chǔ)能變流器實(shí)現(xiàn)，當(dāng)儲(chǔ)能單元絕緣低時(shí)應(yīng)能發(fā)出報(bào)警和/或跳閘信號(hào)智能儲(chǔ)能變流器及計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng) 。

GB/T 18216.8  / IEC 61557-8 《交流1000V和直流 1500V 以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全 防護(hù)檢測(cè)的試驗(yàn)、測(cè)量或監(jiān)控設(shè)備 第8部分：IT 系統(tǒng)用絕緣監(jiān)測(cè)裝置》

絕緣監(jiān)控裝置應(yīng)能夠監(jiān)控IT系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)的絕緣電阻變化,如果系統(tǒng)與接地之間的絕緣電阻降低至預(yù)先確定的水平時(shí)應(yīng)發(fā)出警示。

絕緣監(jiān)控裝置的最大工作不確定度用相對(duì)不確定度來(lái)表述。

產(chǎn)品系列

AIM-D100-T系列

功能特點(diǎn)：

監(jiān)測(cè)直流正負(fù)極對(duì)地電阻，低于設(shè)定值報(bào)警。范圍1k~10MΩ

測(cè)量正負(fù)之間，正負(fù)極極對(duì)地電壓，具有過(guò)欠壓報(bào)警功能

LED指示和LCD顯示功能

3路繼電器輸出，常開(kāi)常閉可設(shè)

RS485通訊，Modbus-RTU協(xié)議

20條事件記錄

4模導(dǎo)軌安裝，插拔端子

支持周期監(jiān)測(cè)和通訊觸發(fā)監(jiān)測(cè)

AIM-Dx00-CAx系列

功能特點(diǎn)：

監(jiān)測(cè)直流正負(fù)極對(duì)地電阻，低于設(shè)定值報(bào)警。范圍1k~10MΩ

測(cè)量正負(fù)之間，正負(fù)極極對(duì)地電壓

LED指示狀態(tài)指示

通過(guò)撥碼設(shè)置參數(shù)

2路繼電器輸出，常開(kāi)常閉可設(shè)（通訊設(shè)置）

RS485通訊，Modbus-RTU協(xié)議

支持周期監(jiān)測(cè)和通訊觸發(fā)監(jiān)測(cè)

可用于DC1000V以下充電樁

AIM-D100-TS系列

功能特點(diǎn)：

監(jiān)測(cè)直流正負(fù)極對(duì)地電阻，低于設(shè)定值報(bào)警。范圍1k~10MΩ；

絕緣監(jiān)測(cè)儀可測(cè)量15-1500V直流系統(tǒng)電壓及正負(fù)極對(duì)地電壓，具有過(guò)壓、欠壓報(bào)警功能；

LED指示燈狀態(tài)指示，顯示儀表的狀態(tài)；

通過(guò)撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置參數(shù)；

2路繼電器輸出，常開(kāi)常閉可設(shè)（通訊設(shè)置）

RS485通訊，Modbus-RTU協(xié)議。     

絕緣監(jiān)測(cè)儀4模導(dǎo)軌安裝，插拔端子。

支持周期監(jiān)測(cè)和通訊觸發(fā)監(jiān)測(cè)

可用于DC1500V以下儲(chǔ)能場(chǎng)景

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)解決方案-直流充電樁應(yīng)用

電動(dòng)汽車(chē)充電裝置一般由柜體、多個(gè)交流轉(zhuǎn)換直流充電模塊、智能切換單元、測(cè)量?jī)x表、控制器、接觸器、充電槍等組成。

該示例為一個(gè)雙槍120kW直流充電樁。智能切換單元控制充電模塊，直流電表測(cè)量電流，絕緣監(jiān)測(cè)儀測(cè)量絕緣電壓，絕緣電阻，絕緣監(jiān)測(cè)由控制器進(jìn)行控制。當(dāng)充電樁使用時(shí)，單獨(dú)使用充電槍A或B時(shí)，控制器發(fā)出命令控制對(duì)應(yīng)IMD1或者IMD2絕緣監(jiān)測(cè)儀先進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)；充電槍A和B同時(shí)使用時(shí)，控制器發(fā)出命令控制IMD1絕緣監(jiān)測(cè)儀先進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)。通過(guò)控制器與絕緣監(jiān)測(cè)儀的協(xié)調(diào)工作，保障直流充電系統(tǒng)的安全性，穩(wěn)定性和可靠性。

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)解決方案-儲(chǔ)能絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用

儲(chǔ)能絕緣監(jiān)測(cè)方案主要分兩種：絕緣監(jiān)測(cè)儀外置方案和內(nèi)置方案。安科瑞絕緣監(jiān)測(cè)儀應(yīng)用在外置方案中，方案固定，可復(fù)制性強(qiáng)。

國(guó)外儲(chǔ)能項(xiàng)目采用絕緣監(jiān)測(cè)儀外置方案的較多，可以采用AIM-D100-TS。其中，有些項(xiàng)目需要絕緣監(jiān)測(cè)儀滿足IEC61557-8 標(biāo)準(zhǔn)要求，可以采用AIM-D5000-CA和ACPD300。

儲(chǔ)能系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)可以內(nèi)置于PCS主機(jī)中，內(nèi)部原理圖如下圖所示：

直流絕緣檢測(cè)單元集成在逆變器的直流側(cè)，通過(guò)電壓采樣，計(jì)算，實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器直流側(cè)的絕緣檢測(cè)功能。

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)應(yīng)用方案-儲(chǔ)能絕緣監(jiān)測(cè)

儲(chǔ)能系統(tǒng)一般由電池柜，、匯流柜、逆變器、配電柜、BMS系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等組成。其中對(duì)于電池的監(jiān)控管理非常重要，因此需要設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)裝置來(lái)監(jiān)測(cè)絕緣。

該示例為儲(chǔ)能系統(tǒng)，在逆變器前端直流母線排設(shè)置絕緣監(jiān)測(cè)儀，絕緣監(jiān)測(cè)儀由主控模塊控制，監(jiān)測(cè)直流段的絕緣情況。