用于安全切换光伏机组的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于安全切换光伏机组(2)的设备(1)，该设备具有带输入接口(E1,2)和输出接口(Ai,2)的分离开关(10)，其中，分离开关(9)构造为开关模块，该开关模块具有模块壳体(20)并且在壳体内部具有用于分离在其中一个输入接口(E1,2)与其中一个输出接口(A1,2)之间的至少一个电流路径(17、18)的开关接触件(15、16)，并且其中，模块化的电流传感器(10)设置成用于装配在分离开关(9)的模块壳体(20)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于安全切换光伏机组的设备
本专利技术涉及一种用于安全切换光伏机组(PV机组)的设备，该设备具有分离开关，该分离开关具有用于联接到一定数量的彼此互联的光伏模块(PV模块)上的输入接口和用于联接逆变器的输出接口。
技术介绍
由DE102011008140A1公知了用于在直流侧出现电弧的情况下安全切换光伏机组的方法和设备。公知的设备包括逆变器，电弧传感器在直流侧接在该逆变器之前，该电弧传感器与用于功率控制的控制装置连接。在传感器检测到电弧的情况下，借助控制装置进行对功率控制的调节，其中，在归类为串联电弧的情况下，控制装置借助串联在转换器之前的分离开关导致转换器的直流侧的分离，并且在归类为并联电弧的情况下，控制装置借助与转换器并联的短路开关导致转换器的直流侧的短路。由DE102009022508A1公知了一种用于光伏机组的开关设备，在该开关设备中，在引向两个接口的馈线中设置用于打开接触件位的开关机构以及旁路，该旁路布置在两个接口之间且在开关机构之前并且本身具有用于闭合接触件位的开关机构。这些开关机构以如下方式彼此联接，即，使得在操纵开关设备时首先打开在两个馈线中的开关机构的接触件位并且随后以具有时间延时的方式闭合旁路中的开关机构的接触件位。公知的开关设备尤其在使用消防设施的情况下用于将光伏机组切断电流和电压，以便在使用灭火器的情况下防止由于电击或电弧造成的损伤。由EP2315328A2公知的是：在光伏机组的一定数量的具有串联的光伏模块的串路(strings)的每个中，不仅在正电流路径中而且也在负电流路径中都设置有保护装置，该保护装置具有过流保护器(overcurrentprotector过流保护器)、电弧保护器(arcfaultprotector电弧故障保护器)、逆流保护器(reversecurrentprotector逆流保护器)和/或接地保护器(groundfaultprotector接地故障保护器)。由WO2005/098458A1公知了一种用于检测尤其是突然的电流变化的电流传感器，该电流传感器具有铁磁的联接元件、以一定数量的次级线匝环绕该联接元件的传感器绕组以及引导电流的激励绕组。公知的电流传感器用于检测由电弧导致的电流变化。为了评估由电弧导致的快速电流变化，由DE102007013712A1公知在又使用由传感器绕组和以其环绕共同的联接元件缠绕的激励绕组构成的电流传感器的情况下产生具有依赖于传感器的频率带宽的对于时间进行微分的传感器信号。将由该传感器信号产生的评估信号与阈值进行比较，其中，产生归一化的信号，其脉冲持续时间延长到预给定的时间值。由DE202009004198U1公知了一种用于切断光伏发生器与逆变器之间的直流电流的分离设备，其中，分离设备具有引导电流的机械式开关和与其并联的半导体电子器件。在由电弧导致机械式开关打开的情况下，通过开关产生的电弧电压使半导体电子器件导电，该半导体电子器件在机械式开关闭合时是阻断电流的。
技术实现思路
本专利技术的任务在于提供一种特别适用于安全切换光伏机组的设备。根据本专利技术，该任务通过权利要求1的特征来解决。有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术的设备包括分离开关，该分离开关具有用于联接到光伏机组的一定数量的彼此互联的光伏模块上的输入接口和用于联接尤其是逆变器的输出接口。分离开关实施为开关模块，并且包括具有在壳体内部用于分离在其中一个输入接口与其中一个输出接口之间的电流路径的至少一个开关接触件的模块壳体。此外，还设置有模块化的电流传感器，该电流传感器设置成用于装配在分离开关的模块壳体上。电流传感器不仅可以布置在正电流路径中而且也可以布置在负电流路径中。电流传感器优选设置并设立成用于无接触式地或电流分离地检测到流过电流路径的电流。特别优选的是，电流传感器是所谓的直接成像的电流传感器，其具有环状芯和测量绕组或霍尔传感器。电流传感器的主要元件是环状芯。该环状芯可以根据罗氏线圈(Rogpwski-Spule)的类型来实施，尤其是用以检测电流变化(di/dt)，或者实施为铁磁的环状芯或实施为具有用于霍尔传感器的气隙的切开的环状芯。霍尔传感器或环绕环状芯或环状芯的一部分的测量绕组用于截取感应出的电流或例如在分离开关的相应的电流路径中由电弧导致的快速电流变化。电流传感器具有带通孔的传感器壳体，电流传感器或者说其环状芯在壳体内部与该通孔同轴地布置。换而言之，电流传感器或者说其环状芯以如下方式在壳体内部布置在通孔的区域中，即，使该通孔和电流传感器或者说其环状芯的开口彼此对齐。电流传感器的这种设计能够通过如下方式实现以简单的方式和方法在分离开关上的安装和装配，即，使引导要检测的电流的线路可以穿过传感器壳体的通孔和环状芯直接地，也就是说没有弯曲且不与电路板或类似物接触地引向分离开关的相应的输入或输出接口(输入或输入端子)。因此按照有利方式，电流传感器实施为模块化的构件，该构件以如下方式与分离开关的模块壳体机械连接，即，使传感器壳体的通孔和环状芯以及分离开关的输入或输出接口彼此对齐，从而使引导电流的线路可以按常见方式引向分离开关的相应的接口并且在那里与其接触。在壳体内部，也就是说在分离开关的模块壳体或传感器壳体内部设置有用于评估检测到的电流并且尤其用于探测干扰电弧的装置。为此，该装置在电路技术和/或程序技术上设立和设置成用于借助在电流信号中检测到的电流或其中由电弧导致的特性，尤其是快速的电流变化来识别光伏机组中出现的电弧并且必要时触发分离开关。按照适合的方式，通过布置在分离开关的模块壳体中的，优选也能手动操纵的开关锁实现分离开关的触发，该开关锁作用到分离开关的相应的电流路径中的至少一个接触件位上并且在触发情况下打开该接触件位。按照适宜的方式，开关锁通过驱动机构与用于评估检测到的电流的装置连接。按照适合的方式，该驱动机构也用于分离开关的遥控触发。按照适合的方式，模块化的分离开关或其模块壳体设置成用于联接遥控触发模块和/或欠电压模块。遥控触发模块或欠电压模块设立且设置成用于侧向装配在模块化的分离开关上以及在此尤其是也构造成用于安装轨装配，而模块化的电流传感器或其传感器壳体设置且设立成用于装配在分离开关的平行于安装轨的壳体侧(前侧或后侧)上。也就是说，遥控触发模块或欠电压模块在侧向装配在分离开关上，而电流传感器在前侧或后侧装配在分离开关上。在特别有利的设计方案中，具有安装的模块化的电流传感器的分离开关和遥控触发模块以及欠电压模块模块化地组装成所谓的具有整合的电弧识别(arcfaultdetection电弧故障探测)的消防开关。由此，减少了装配时间和结构部件，这是因为无需附加的安装轨、电缆、端子和类似物而且也无需过电压保护器或过电压触发装置和/或遥控触发装置的附加的布线。具体而言，模块化的结构能够以简单的方式和方法实现相应的附加模块的内部联接以及到例如装配或能装配在安装轨上的分离开关上的直接联接。此外，模块化的结构就附加模块而言至少在它们的壳体方面能够实现外部形状相同而仅壳体内部结构不同的相同部件，它们的功能、尤其是触发功能在内部与分离开关的触发机构相关联或可以与其相关联。通常，该设备也适合于其他直流机组并且就此而言同样适用于安全切换这些直流机组。该设备还包括具有输入接口本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于安全切换光伏机组(2)的设备(1)，所述设备具有分离开关(9)，所述分离开关具有用于联接到一定数量的彼此互联的光伏模块(4)上的输入接口(E1,2)并且具有尤其是用于联接逆变器(3)的输出接口(A1,2)，其特征在于，‑所述分离开关(9)构造为开关模块，所述开关模块具有模块壳体(20)并且具有在壳体内部用于分离在其中一个所述输入接口(E1,2)与其中一个所述输出接口(A1,2)之间的至少一个电流路径(17、18)的开关接触件(15、16)，并且‑检测流过所述电流路径(17、18)的电流的模块化的电流传感器(10)设置成用于装配在所述模块壳体(20)上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.26 DE 202012007257.91.一种用于安全切换光伏机组(2)的设备(1)，-所述设备具有分离开关(9)，所述分离开关具有用于联接到一定数量的彼此互联的光伏模块(4)上的输入接口(E1,2)并且具有用于联接逆变器(3)的输出接口(A1,2)，以及具有能手动操纵的开关锁(27)，并且-所述设备具有用于遥控触发和/或欠电压触发的、设立成用于侧向装配在模块化的分离开关(9)上的模块(33、36)，-其中，所述分离开关(9)构造为开关模块，所述开关模块具有模块壳体(20)并且具有在壳体内部用于分离在所述输入接口(E1,2)与所述输出接口(A1,2)之间的正、负电流路径(17、18)的开关接触件(15、16)，-其中，模块化的电流传感器(10)装配在所述分离开关(9)的模块壳体(20)的前侧或后侧上，所述电流传感器(10)包括具有通孔(22)的传感器壳体(21)和在壳体内部与所述通孔同轴的环状芯(11)，-其中，在装配在所述分离开关(9)上的状态下，所述传感器壳体(21)的通孔(22)与其中一个所述输入接口(E1,2)或与其中一个所述输出接口(A1,2)对齐，-其中，与所述分离开关(9)的输入接口(E1,2)或者说输出接口(A1,2)接触的联接线路(5至8)穿过所述传感器壳体(21)的通孔(22)以及所述电流传感器(10)或者说其环状芯(11)，-其中，所述电流传感器(10)无接触式地检测流经电流路径(17、18)的电流，并且-其中，所述电流传感器(10)与配属于所述电流传感器或所述分离开关(9)的用于评估检测到的电流以探测电弧的装置(13)连接。2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述分离开关(9)构造成用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：马库斯·维尔施，胡贝特·哈雷尔，瓦尔德马·韦伯，
申请(专利权)人：埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE