AT513866B1 - Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters und Photovoltaik-Wechselrichter - Google Patents

Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters und Photovoltaik-Wechselrichter Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle (14) eines Photovoltaik-Wechselrichters (1) zu einem Energieversorgungsnetz (7) mit mehreren Phasen (L1, L2, L3) und einem Neutralleiter (N), wobei mehrere Schaltkontakte der Trennstelle (14) vom Photovoltaik-Wechselrichter (1) angesteuert werden und einen Photovoltaik-Wechselrichter (1). Zur einfachen und raschen Überprüfbarkeit der Funktionalität der Trennstelle (14) werden die Schaltkontakte der Trennstelle (14) jeweils durch einpolige Relais (15-22) gebildet und nach einem Schaltmuster schrittweise geschaltet und eine Spannung (26, 27, 28) an zumindest einer Phase (L1, L2, L3) gegenüber dem Neutralleiter (N), jeweils vor der Trennstelle (14) zur Prüfung mehrerer Schaltkontakte gemessen und mit in Abhängigkeit des Schaltmusters vorgegebenen Werten der Spannung verglichen, woraus die Funktionalität der Schaltkontakte abgeleitet wird.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle eines Photovoltaik-Wechselrichters zu einem Energieversorgungsnetz mit mehreren Phasen und einem Neutrallei¬ter, wobei mehrere Schaltkontakte der Trennstelle vom Photovoltaik-Wechselrichter angesteuertwerden.
[0002] Weiters betrifft die Erfindung einen Photovoltaik-Wechselrichter zur Umwandlung einerGleichspannung in eine Wechselspannung mit mehreren Phasen und einem Neutralleiter undzur Einspeisung der Wechselspannung in ein Energieversorgungsnetz mit mehreren Phasenund einem Neutralleiter, mit einer Trennstelle aus mehreren Relais mit Schaltkontakten zurgalvanischen Trennung zu den Phasen und dem Neutralleiter des Energieversorgungsnetzes.
[0003] Üblicherweise wird als Trennstelle zwischen dem Photovoltaik- Wechselrichter und demEnergieversorgungsnetz eine Anordnung aus jeweils einem Relaispaar pro Phase verwendet,um eine sichere Trennung vom Netz zu erreichen, wie aus der EP 2 228 895 A1 bekannt. Fürdie Zulassung zur netzparallelen Einspeisung mit Wechselrichtern ohne galvanische Trennungist die Einhaltung einschlägiger Normen und Vorschriften vorausgesetzt. Beispielsweise ist inder Norm nach VDE V 0126-1-1 eine Freischaltstelle aus zwei voneinander unabhängigenEinrichtungen zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltern in Serie vorgeschrieben.
[0004] Aus der EP 2 608 375 A2 geht eine Schaltungsanordnung mit einem Wechselrichter undein Verfahren zur Funktionsprüfung von elektromechanischen Schaltern der gegenständlichenArt hervor. Dabei wird die Spannung an zumindest einer Phase relativ zu einem Referenzpo¬tenzial erfasst.
[0005] Die CN 202 522 678 U betrifft einen Photovoltaik-Wechselrichter der gegenständlichenArt, wobei die Trennstelle durch acht Schaltkontakte gebildet wird, wobei für jeden Anschlussder Phasen zwei voneinander unabhängige Relais in Reihe geschaltet sind.
[0006] Nachteilig ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtun¬gen, dass zumindest an zwei unterschiedlichen Positionen jeweils eine Spannungsmessungerforderlich ist.
[0007] Dies hat einen höheren schaltungstechnischen Aufwand sowie Mehrkosten zur Folge.
[0008] Zusätzlich ist es aus diesen Normenanforderungen ausgehend ebenfalls notwendig, dieRelais der Trennstelle regelmäßig auf deren Funktionstüchtigkeit zu prüfen. Dabei werden dieRelais auf ein tatsächliches Öffnen und Schließen geprüft. Arbeitet ein Relais nicht ordnungs¬gemäß, wird der Wechselrichter am Einspeisebetrieb gehindert.
[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines oben erwähntenVerfahrens und eines Photovoltaik-Wechselrichters, welche einfach und kostengünstig durch¬führbar bzw. realisierbar sind und mit welchen die Funktionalität der Trennstelle mit geringemMessaufwand überprüft werden kann.
[0010] Gelöst wird diese Aufgabe in verfahrensmäßiger Hinsicht dadurch, dass die Schaltkon¬takte der Trennstelle jeweils durch einpolige Relais gebildet sind und nach einem Schaltmusterschrittweise geschaltet und eine Spannung an zumindest einer Phase gegenüber dem Neutral¬leiter, jeweils vor der Trennstelle zur Prüfung mehrerer Schaltkontakte gemessen und mit inAbhängigkeit des Schaltmusters vorgegebenen Werten der Spannung verglichen wird, worausdie Funktionalität der Schaltkontakte abgeleitet wird. Dabei kann die Funktionalität der Relaisaufgrund der geringen Anzahl von Messungen sehr schnell geprüft werden. Vorteilhaft ist auchdie sehr geringe Anzahl der für die Prüfung benötigten Schaltzustände des Schaltmusters, wasdie Lebensdauer der Relais verlängert. Des Weiteren werden durch die speziellen SchaltmusterStröme, die durch Umladevorgänge in den Filter- und Erdkondensatoren entstehen würden aufeinem Minimum gehalten. Bei dreiphasigen trafolosen Photovoltaik-Wechselrichtern ohneNeutralleiterbezug des Mittelpunkts, ist dies wichtig, da es sonst beim Relaistest bzw. erstmali¬gen Schalten der Relais zu hohen Ableitströmen über die Kapazität des Photovoltaik-
Generators kommen kann, wodurch ein eventuell vorhandener Schutzschalter auslöst. Vorteil¬haft ist auch, dass die Relais vor und nach der Trennstelle nicht zwangsläufig auf einem Poten¬tial angeordnet sein müssen und auch räumlich getrennt sein können (beispielsweise auf zweiPlatinen).
[0011] Vorteilhafterweise werden die Spannungen an jeder Phase gegenüber dem Neutralleiterjeweils vor der Trennstelle mit einer einzigen Messeinheit pro Phase gemessen.
[0012] Dabei fließt gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bei zumindest einem Schalt¬zustand des Schaltmusters ein Strom über Kapazitäten eines Netzfilters und werden damit überdie Messung der Spannung die Relais der Trennstelle geprüft.
[0013] Die für die Spannungsmessungen erforderlichen Spannungen können vom Energiever¬sorgungsnetz oder Photovoltaik-Wechselrichter zur Verfügung gestellt werden.
[0014] Gemäß einem weiteren Merkmal wird die Ansteuerung der Schaltkontakte vor und nachder Trennstelle durch zwei voneinander unabhängige und durch einen Datenbus miteinanderverbundene Controller durchgeführt, wobei der Vergleich der gemessenen Werte der Spannungmit den vorgegebenen Werten durch den Controller vor der Trennstelle vorgenommen wird.
[0015] Das Schaltmuster wird durch schrittweisen Wechsel der Schaltkontakte der Trennstellevon einem Schaltzustand in einen anderen Schaltzustand realisiert, in dessen einzelnen Schalt¬zuständen oder dem Wechsel der Schaltzustände jeweils die Funktionalität der einzelnenSchaltkontakte der Trennstelle abgeleitet wird.
[0016] Gelöst wird die erfindungsgemäße Aufgabe auch durch einen oben genannten Photovol¬taik-Wechselrichter, wobei die Trennstelle aus zumindest sechs einpoligen Relais mit jeweilseinem Schaltkontakt besteht, und für jeden Anschluss der Phasen zwei voneinander unabhän¬gige Relais in Reihe geschaltet sind und Einrichtungen zur Messung der Spannung der Phasengegenüber dem Neutralleiter vor der Trennstelle und zwei voneinander unabhängige Controllervor und nach der Trennstelle vorgesehen sind, welche über einen Datenbus miteinander ver¬bunden sind. Zur Überprüfung der Funktionalität der Trennstelle sind die Einrichtungen zurMessung der Spannung der Phasen gegenüber dem Neutralleiter vor der Trennstelle vorgese¬hen.
[0017] Der Controller, welcher mit den Relais vor der Trennstelle verbunden ist und diese steu¬ert, ist vorteilhafter Weise zur Verarbeitung der gemessenen Spannung und als Master ausge¬bildet.
[0018] Gemäß einem weiteren Merkmal ist auch je ein Relais im Neutralleiterangeordnet.
[0019] Von Vorteil ist weiters, wenn die Trennstelle ein Netzfilter mit Kapazitäten umfasst,wobei das Netzfilter zwischen den in Reihe geschalteten Relais jeweils einer Phase bzw. demNeutralleiter angeordnet ist.
[0020] Die vorliegende Erfindung wird anhand der beigefügten schematischen Zeichnungennäher erläutert.
[0021] Darin zeigen: [0022] Fig. 1 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Wechselrichters einer Photovol¬ taikanlage; [0023] Fig. 2 einen Aufbau einer Trennstelle mit acht einpoligen Relais; [0024] Fig. 3 eine Tabelle mit dem Schaltmuster für die Prüfung der Relais gemäß Fig. 2; und [0025] Fig. 4 eine Tabelle mit dem Schaltmuster für die Prüfung der Relais einem weiteren
Ausführungsbeispiel.
[0026] Einführend wird festgehalten, dass gleiche Teile des Ausführungsbeispiels mit gleichenBezugszeichen versehen werden.
[0027] In Fig. 1 ist ein Aufbau eines bekannten Photovoltaik-Wechselrichters 1, im Detail einesHF-Wechselrichters, dargestellt. Da die einzelnen Komponenten bzw. Baugruppen und Funkti¬onen von Photovoltaik-Wechselrichtern 1 bereits aus dem Stand der Technik bekannt sind, wirdauf diese nachstehend nicht im Detail eingegangen.
[0028] Der Photovoltaik-Wechselrichter 1 weist zumindest einen Eingangs-DC-DC-Wandler 2,einen Zwischenkreis 3 und einen Ausgangs-DC-AC-Wandler 4 auf. Am Eingangs-DC-DC-Wandler 2 ist eine Energiequelle 5 bzw. ein Energieerzeuger angeschlossen, welche bevorzugtaus einem oder mehreren parallel und/oder seriell zueinander geschalteten Solarmodulen 6gebildet werden. Der Photovoltaik-Wechselrichter 1 und die Solarmodule 6 werden auch alsPhotovoltaikanlage bzw. als PV-Anlage bezeichnet. Der Ausgang des Photovoltaik-Wechselrichters 1 bzw. des Ausgangs-DC-AC-Wandlers 4 kann mit einem Energieversor¬gungsnetz 7, wie einem öffentlichen oder privaten Wechselspannungsnetz oder ein Mehr-Phasennetz, und/oder mit zumindest einem elektrischen Verbraucher 8, welcher eine Lastdarstellt, verbunden sein. Beispielsweise wird ein Verbraucher 8 durch einen Motor, Kühl¬schrank, Funkgerät usw. gebildet. Ebenso kann der Verbraucher 8 auch eine Hausversorgungdarstellen. Die einzelnen Komponenten des Photovoltaik-Wechselrichters 1, wie der Eingangs-DC-DC-Wandler 2 usw., können über einen Datenbus 9 mit einer Steuervorrichtung 10 verbun¬den sein.
[0029] Bevorzugt dient ein derartiger Photovoltaik-Wechselrichter 1 als so genannter netzge¬koppelter Photovoltaik-Wechselrichter 1, dessen Energiemanagement daraufhin optimiert ist,möglichst viel Energie in das Energieversorgungsnetz 7 einzuspeisen. Wie aus dem Stand derTechnik bekannt, werden die Verbraucher 8 über das Energieversorgungsnetz 7 versorgt.Selbstverständlich können auch mehrere parallel geschaltete Photovoltaik-Wechselrichter 1eingesetzt werden. Dadurch kann mehr Energie zum Betrieb der Verbraucher 8 bereitgestelltwerden. Diese Energie wird von der Energiequelle 5 in Form einer Gleichspannung geliefert,welche über zwei Anschlussleitungen 11, 12 mit dem Photovoltaik-Wechselrichter 1 verbundenist.
[0030] Die Steuervorrichtung 10 bzw. der Regler des Photovoltaik-Wechselrichters 1 ist bei¬spielsweise durch einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder Rechner gebildet. Über die Steu¬ervorrichtung 10 kann eine entsprechende Steuerung der einzelnen Komponenten des Photo¬voltaik-Wechselrichters 1, wie dem Eingangs-DC-DC-Wandler 2 oder dem Ausgangs-DC-AC-Wandler 4, insbesondere der darin angeordneten Schaltelemente, vorgenommen werden. Inder Steuervorrichtung 10 sind hierzu die einzelnen Regel- bzw. Steuerabläufe durch entspre¬chende Software-Programme und/oder Daten bzw. Kennlinien gespeichert.
[0031] Des Weiteren sind mit der Steuervorrichtung 10 Bedienelemente 13 verbunden, durchwelche der Benutzer beispielsweise den Photovoltaik-Wechselrichter 1 konfigurieren und/oderBetriebszustände oder Parameter anzeigen (beispielsweise mittels Leuchtdioden) und einstel¬len kann. Die Bedienelemente 13 sind dabei beispielsweise über den Datenbus 9 oder direktmit der Steuervorrichtung 10 verbunden. Derartige Bedienelemente 13 sind beispielsweise aneiner Front des Photovoltaik-Wechselrichters 1 angeordnet, sodass eine Bedienung von außenmöglich ist. Ebenso können die Bedienelemente 13 auch direkt an Baugruppen und/oder Modu¬len innerhalb des Photovoltaik-Wechselrichters 1 angeordnet sein.
[0032] Bei Verwendung eines Photovoltaik-Wechselrichters 1 zur Einspeisung in ein Energie¬versorgungsnetz 7 ist es normativ (zum Beispiel laut E DIN VDE 0128) notwendig, eine Trenn¬stelle 14 zwischen dem Photovoltaik-Wechselrichter 1 und dem Energieversorgungsnetz 7zwischenzuschalten. Diese Trennstelle 14 muss vor dem Aufschalten des Photovoltaik-Wechselrichters 1 auf das Energieversorgungsnetz 7 auf die ordnungsgemäße Funktion über¬prüft werden.
[0033] Erfindungsgemäß weist die Trennstelle 14 zwischen Photovoltaik- Wechselrichter 1 undeinem dreiphasigen Energieversorgungsnetz 7 zumindest sechs einpolige Relais 15 bis 20 auf.Zusätzlich können auch noch zwei Relais 21 und 22 für den Neutralleiter N vorgesehen sein.Jedes dieser Relais 15-22 hat eine Steuerspule und einen damit geschalteten Schaltkontakt.
Die Trennstelle 14 gemäß Fig. 2 beinhaltet in jeder Leitung zwischen Photovoltaik-Wechselrichter 1 und Energieversorgungsnetz 7 eine Reihenschaltung aus zwei, jeweils unab¬hängig voneinander steuerbaren Relais 15-22. Die Phase L1 auf Seite des Photovoltaik-Wechselrichters 1 wird über die Relais 15, 18 mit der Phase L1 des Energieversorgungsnetzes7 verbunden. Die Phase L2 auf Seite des Photovoltaik-Wechselrichters 1 wird über die Relais16, 19 mit der Phase L2 des Energieversorgungsnetzes 7 verbunden. Die Phase L3 auf Seitedes Photovoltaik-Wechselrichters 1 wird über das Relais 17, 20 mit der Phase L3 des Energie¬versorgungsnetzes 7 verbunden. Schließlich wird der Neutralleiter N auf Seite des Photovoltaik-Wechselrichters 1 wird über die Relais 21, 22 mit dem Neutralleiter N des Energieversorgungs¬netzes 7 verbunden. Somit enthält die Trennstelle 14 gemäß Fig. 2 acht einpolige Relais 15-22.Grundsätzlich wird die Prüfung der Schaltkontakte der Relais 15-22 der Trennstelle 14 durcheine Spannungsmessung durchgeführt, wobei die Messung vor der Trennstelle 14 bzw. auf desSeite des Photovoltaik-Wechselrichters 1 - also zwischen Photovoltaik- Wechselrichter 1 undTrennstelle 14 - erfolgt. Durch diese Messung wird dann auf die Funktionalität der Relais 15-22rückgeschlossen. Das Schalten der Relais 15-22 wird durch zwei voneinander unabhängigeController 23, 24, welche über einen Datenbus 25 miteinander kommunizieren, gesteuert. Jederdieser Controller 23, 24 steuert dabei die gleiche Anzahl von Relais 15-22, also zumindestjeweils drei Relais gemäß Fig. 2 entsprechend jeweils vier Relais 15, 16, 17, 21 bzw. 18, 19.Bevorzugt ist der Controller 23 vor der Trennstelle 14 als Master konfiguriert, sodass dieserauch die Ansteuerung der Relais 18, 19, 20, 22 nach der Trennstelle 14 dem weiteren Control¬ler 24 vorgibt.
[0034] Die Spannungsmessung erfolgt beispielsweise mit je einer Messeinheit 26-28 pro PhaseL1, L2, L3, wobei die Spannung der Phasen L1, L2, L3 gegenüber auf dem Neutralleiter Ngemessen wird. Die Messeinheiten 26-28 sind mit dem Controller 23 verbunden.
[0035] Durch diese Schaltanordnung können die Schaltkontakte aller Relais 15-22 überprüftwerden. Die benötigte Messspannung wird dabei entweder über das Energieversorgungsnetz 7zur Verfügung gestellt, oder im Fall eines Inselwechselrichters vom Photovoltaik-Wechselrichter 1. Die Messspannung entspricht im Wesentlichen der Spannung an den Phasen L1, L2, L3.
[0036] Für das erfindungsgemäße Verfahren wird vorausgesetzt, dass es sich um ein monoli¬thisches Drei-Phasen-System handelt, welches darauf ausgerichtet ist, Energie in das Energie¬versorgungsnetz 7 zwischen Phase L1, L2, L3 und Phase L1, L2, L3 einzuspeisen. Dabei darfder Neutralleiter N nicht mit dem Zwischenkreismittelpunkt verbunden sein.
[0037] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Prüfung der Schaltkontakte der Relais 15-22 wirdbeispielsweise durch eine Software gesteuert und realisiert. Um die Prüfung der einzelnenSchaltkontakte der Relais 15-22 in der oben beschriebenen Schaltung zu ermöglichen, kannbeispielsweise das in der Tabelle von Fig. 3 dargestellte Schaltmuster in Kombination mit derdarin dargestellten Auswertetabelle herausgezogen werden. Wenn im jeweiligen SchaltzustandS1-S7 das dazugehörige Messergebnis gemäß der Auswertetabelle erfüllt ist, ist die Funktiona¬lität der Relais 15-22 gegeben.
[0038] Im Folgenden sind sämtliche Schaltzustände S1 - S7 beschrieben, welche bei der Prü¬fung schrittweise durchlaufen werden. Bei einem Wechsel von einem Zustand in einen nächs¬ten Zustand werden die Relais 15-22 wie vom nächsten Zustand gefordert geschaltet, wobei dieAnsteuerung zur Schaltung entsprechend vom zuständigen Controller durchgeführt 23, 24 wird.
[0039] In den Schaltzuständen S1 - S7 werden die Spannungen an den Phasen L1, L2, L3 mitden Messeinheiten 26-28 von der Trennstelle 14, bezogen auf den Neutralleiter N, gemessen.Es wird also nur der jeweilige Spannungswert vor der Trennstelle 14 gemessen, sodass eineMesseinheit 26-28 pro Phase L1, L2, L3 ausreichend ist.
[0040] I m Schaltzustand S1 des erfindungsgemäßen Ablaufes der Überprüfung der Relais 15-22 sind sämtliche Schaltkontakte der Relais 15-22 geöffnet. In diesem Zustand darf keineMessung ein Ergebnis liefern.
[0041] Für den zweiten Schaltzustand S2 wird das Relais 18 geschlossen. Dies hat zur Folge,dass die erste Messeinheit 26 kein Ergebnis bzw. keine Spannung liefern darf, da ja Relais 21noch geöffnet ist. Demzufolge wird Relais 21 geprüft. Sollte eine Spannung gemessen werden,klebt der Schaltkontakt Relais 21.
[0042] Im dritten Schaltzustand S3 wird zusätzlich das Relais 21 geschlossen. Daraus resultiertbei funktionstüchtigen Relais ein Ergebnis bei der ersten Messeinheit 26, da die Kondensatorendes Netzfilters 29 einen Stromkreis ermöglichen. Die Kondensatoren sind dabei jeweils zwi¬schen Phase L1, L2, L3 und Neutralleiter N angeordnet. Ein Ergebnis liefern auch die Messein¬heiten 27 und 28, wobei dies auf die Prüfung keinen Einfluss hat. Wird keine Spannung aneinen der drei Messeinheiten 26, 27, 28 gemessen, so klebt entweder zumindest ein Schaltkon¬takt eines der Relais 15-17 oder eines der Relais 21, 22 lässt sich nicht schließen, da die Kon¬densatoren des Netzfilters 29 eine Messung verhindern würden, indem diese die Messeinheiten26, 27, 28 kurzschließen.
[0043] Im anschließenden vierten Schaltzustand S4 wird Relais 18 geöffnet, wodurch sich dieKondensatoren des Netzfilters 29 entladen können. Dadurch werden Fehlerströme gegen Erdeverhindert und eine unterbrechungsfreie Prüfung gewährleistet. Eine Prüfung eines Relais 15-22 erfolgt in diesem Schaltzustand S4 nicht.
[0044] Im darauffolgenden fünften Schaltzustand S5 wird das Relais 22 geschlossen, sodassbeide Relais 21, 22 im Neutralleiter N geschlossen sind. Dadurch wird ermöglicht, dass dieRelais 15,20 der Phasen L1, L2, L3 geschlossen werden können, ohne dass Ableitströme ge¬gen Erde entstehen. Eine Prüfung eines Relais 15-22 wird in diesem Schaltzustand S5 nichtdurchgeführt.
[0045] Gemäß Schaltzustand S6 werden die Relais 15-17 geschlossen. Hier dürfen alle dreiMesseinheiten 26 bis 28 kein Ergebnis liefern, da die Relais 18-20 geöffnet sind und demnachkein geschlossener Stromkreis existiert. Geprüft werden also in diesem Schaltzustand S6 dieRelais 18-20.
[0046] Anschließend werden im Schaltzustand S7 die Relais 18-20 geschlossen. Somit liefernalle drei Messeinheiten 26, 27, 28 ein Ergebnis, wenn alle Relais 15-22 funktionieren. Demnachwerden alle Relais 15-22 geprüft.
[0047] In der Tabelle gemäß Fig. 3 sind die Schaltzustände der Relais 15-22 und das entspre¬chende Sollergebnis der Messeinheiten 26, 27, 28 zusammengefasst. Stimmt das Messergeb¬nis nicht mit dem Sollergebnis überein, klebt der Schaltkontakt eines Relais das bzw. die imjeweiligen Schaltzustand geprüft wird bzw. werden.
[0048] In der Tabelle gemäß Fig. 4 ist das Schaltmuster zur Feststellung eines klebendenSchaltkontakts zumindest eines der Relais 15-20 in den Phasen L1, L2, L3 ohne den Relais 21,22 im Neutralleiter N dargestellt. Im Folgenden sind lediglich die Unterschiede zu Fig. 2 be¬schrieben, sodass hier auch Teile der Beschreibung zu Fig. 2 gültig sind.
[0049] Im Schaltzustand SA des erfindungsgemäßen Ablaufes der Überprüfung der Relais 15-20 sind sämtliche Relais 15-20 geöffnet. In diesem Schaltzustand SA darf keine Messeinheit26, 27, 28 ein Ergebnis liefern. Dementsprechend werden alle Relais 15-20 geprüft.
[0050] I m zweiten Schaltzustand SB werden Relais 18, 19 und 20 geschlossen. Es darf keineSpannung gemessen werden, sonst klebt ein Schaltkontakt eines der Relais 15, 16 oder 17.
[0051] I m dritten Schaltzustand SC werden die Relais 18 bis 20 wieder geöffnet.
[0052] Anschließend werden im vierten Schaltzustand SD die Relais 15-17 geschlossen. Esdarf wiederum keine Spannung gemessen werden, sonst klebt ein Schaltkontakt eines derRelais 18-20.
[0053] Es werden also die Relais 15-20 mit jedem Schaltzustand entsprechend umgeschaltet,wobei der Schaltzustand vom vorhergehenden Schaltzustand erhalten bleibt, falls dieser mitdem aktuellen Schaltzustand nicht geändert wird.
[0054] Grundsätzlich werden auch immer die Spannungen aller Phasen L1, L2, L3 in jedemSchaltzustand gemessen, wobei für die Prüfung der Funktionalität der Relais 15-20 die Span¬nungen gemäß der Tabelle übereinstimmen müssen. Des Weiteren liefern die Messeinheiten26, 27, 28 nicht exakt die Spannung vor der Trennstelle 14, also vor dem Netzfilter 29. Aufgrundder Kondensatoren des Netzfilters 29 weist die Spannung eine Phasenverschiebung auf. DieAmplitude der Spannung bleibt unverändert.

Claims (11)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Prüfung einer Trennstelle (14) eines Photovoltaik-Wechselrichters (1) zueinem Energieversorgungsnetz (7) mit mehreren Phasen (L1, L2, L3) und einem Neutrallei¬ter (N), wobei mehrere Schaltkontakte der Trennstelle (14) vom Photovoltaik- Wechselrich¬ter (1) angesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkontakte der Trenn¬stelle (14) jeweils durch einpolige Relais (15-22) gebildet sind und nach einem Schaltmus¬ter schrittweise geschaltet und eine Spannung (26, 27, 28) an zumindest einer Phase (L1,L2, L3) gegenüber dem Neutralleiter (N), jeweils vor der Trennstelle (14) zur Prüfung meh¬rerer Schaltkontakte gemessen und mit in Abhängigkeit des Schaltmusters vorgegebenenWerten der Spannung verglichen wird, woraus die Funktionalität der Schaltkontakte abge¬leitet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungen an jederPhase (L1, L2, L3) gegenüber dem Neutralleiter (N) jeweils vor der Trennstelle (14) mit ei¬ner einzigen Messeinheit (26, 27, 28) pro Phase (L1, L2, L3) gemessen werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einemSchaltzustand des Schaltmusters ein Strom über Kapazitäten eines Netzfilters (29) fließtund damit über die Messung der Spannung die Relais (15-22) geprüft werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung vomEnergieversorgungsnetz (7) zur Verfügung gestellt wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Span¬nung vom Photovoltaik-Wechselrichter (1) zur Verfügung gestellt wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteu¬erung der Schaltkontakte vor und nach der Trennstelle (14) durch zwei voneinander unab¬hängige und durch einen Datenbus (25) miteinander verbundene Controller (23, 24) durch¬geführt wird, wobei der Vergleich der gemessenen Werte der Spannung mit den vorgege¬benen Werten durch den Controller (24) vor der Trennstelle (14) vorgenommen wird.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dasSchaltmuster durch schrittweisen Wechsel der Schaltkontakte der Trennstelle (14) von ei¬nem Schaltzustand in einen anderen Schaltzustand realisiert wird, in dessen einzelnenSchaltzuständen oder dem Wechsel der Schaltzustände jeweils die Funktionalität der ein¬zelnen Schaltkontakte der Trennstelle (14) abgeleitet wird.
  8. 8. Photovoltaik-Wechselrichter (1) zur Umwandlung einer Gleichspannung in eine Wechsel¬spannung mit mehreren Phasen (L1, L2, L3) und einem Neutralleiter (N) und zur Einspei¬sung der Wechselspannung in ein Energieversorgungsnetz (7) mit mehreren Phasen (L1,L2, L3) und einem Neutralleiter (N), mit einer Trennstelle (14) aus mehreren Relais (15-22)mit Schaltkontakten zur galvanischen Trennung zu den Phasen (L1, L2, L3) und demNeutralleiter (N) des Energieversorgungsnetzes (7), dadurch gekennzeichnet, dass dieTrennstelle (14) aus zumindest sechs einpoligen Relais (15-22) mit jeweils einem Schalt¬kontakt besteht, wobei für jeden Anschluss der Phasen (L1, L2, L3) zwei voneinander un¬abhängige Relais (15-22) in Reihe geschaltet sind, und dass Einrichtungen (26-28) zurMessung der Spannung der Phasen (L1, L2, L3) gegenüber dem Neutralleiter (N) vor derTrennstelle (14) und zwei voneinander unabhängige Controller (23, 24) vor und nach derTrennstelle (14) vorgesehen sind, welche über einen Datenbus (25) miteinander verbundensind.
  9. 9. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass derController (23), welcher mit den Relais (15-17, 21) vor der Trennstelle (14) verbunden istund diese steuert, zur Verarbeitung der gemessenen Spannung und als Master ausgebildetist.
  10. 10. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dassje ein Relais (21,22) im Neutralleiter (N) angeordnet ist.
  11. 11. Photovoltaik-Wechselrichter (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekenn¬zeichnet, dass die Trennstelle (14) ein Netzfilter (29) umfasst, welches Netzfilter (29) zwi¬schen den in Reihe geschalteten Relais (15-22) angeordnet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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