CN112534670A - 电弧识别 - Google Patents

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Abstract

为了识别一个用于传输直流电压(Udc)的设置单元(1)中的电弧(arc)，设置有具有初级线圈(L1)和次级线圈(L2)的通信变压器(4)，其中次级线圈(L2)与发射装置(3)连接，该发射装置构成为将一个通信信号(i_Tx)施加到通信变压器(4)的次级线圈(L2)上，并且初级线圈(L1)与直流电压线路(DC+，DC‑)之一连接，用以将一个通过通信变压器(4)转换的通信信号(i_Tx’)传送到直流电压线路(DC+，DC‑)之一上。为了识别设置单元(1)中通过一个电弧(arc)引发的电弧信号(i_arc)，次级线圈(L2)与一个电弧探测单元(5)连接，该电弧探测单元构成为探测通过通信变压器(4)转换的电弧信号(i_arc’)。

Description

电弧识别
技术领域
本发明涉及一种设置单元，其用于将直流电压从直流电压源经由至少两个直流电压线路传输给至少一个直流电压吸收器，其中设置有具有初级线圈和次级线圈的通信变压器，其中次级线圈与发射装置连接，该发射装置构成为将通信信号施加到通信变压器的次级线圈上，并且初级线圈与直流电压线路连接，以便将通过通信变压器转换的通信信号传送到直流电压线路之一上，其中在次级侧的次级线圈与电弧探测单元之间连接有信号处理电路，其中该信号处理电路构成为为电弧探测单元处理流过次级线圈的次级交流电。另外，本发明还涉及一种用于探测设置单元中通过电弧产生的电弧信号的方法，所述设置单元用于将直流电压从至少一个直流电压源经由直流电压线路传输给至少一个直流电压吸收器，其中将通信信号施加到通信变压器的次级线圈上并且经由通信变压器的初级线圈将经转换的通信信号传送到直流电压线路中，其中，为了识别设置单元中的电弧信号，对通过通信变压器转换的电弧信号进行处理。
背景技术
在直流电压系统中至少一个直流电压源的直流电压可供使用并且经由直流电压线路传输给一个直流电压吸收器。例如一定数量的太阳能电池板或者光伏设备的太阳能电池或者一个蓄电池可作为直流电压源供使用。与此同时，在太阳能电池板或者太阳能电池上根据相应的日照产生直流电压。逆变器例如可以用作直流电压吸收器。逆变器将直流电压转换为交流电压并将这个交流电压提供给供电网络或者将所产生的交流电压提供给电负载(诸如电动机或者蓄电池)使用。
在许多设置单元中，期望与现有的直流电压源和/或直流电压吸收器进行通信。由一个控制单元发送的通信信号例如可以用于使各个太阳能电池板同步。特别是在出现故障情况时，通信信号也可以用于断开直流电压源或者设置单元的其他元件。因此例如可以经由专门设置的通信线路或者直接经由现有的直流电压线路-借助所谓的电力线通信(PowerLine Communication，PLC)-传输通信信号。在电力线通信的情况中，以已知的方式将通信信号调制到用于能量传输的现有基本信号上和与直流电压一起作为基本信号传输。接收单元可以通过解调重新获得并分析评估经解调的通信信号。
在故障情况中，可能出现在直流电压系统中点燃寄生的电弧的情况。电弧通过两个相互间隔开的元件之间的一个电压产生。因此可以最初规定：两个元件相互电接触。然而如果上述电接触发生故障或者中断的话，那么在两个元件之间就产生一个间距。通过高的电压，产生位于两个元件之间的(和原本起绝缘作用的)空气的电离，由此可能产生电弧。然而通过两个具有高电位差的元件之间的有缺陷的绝缘材料(例如夹杂气体)也可能产生电弧。在此发生绝缘材料击穿，由此产生电弧。电弧通常不会自行消失，因此必须被主动熄灭，例如通过停用电源。然而电弧的识别却是一个基本挑战，因为常常只能识别到电弧点燃，而燃烧的电弧却经常识别不出。在点燃之后必须将电弧信号与出现的噪声区分开，这在迄今已知的方法中是不可能的。当电弧燃烧时，这个电弧具有很小的电平并且可能随着时间的推移没有瞬态的变化。
因此特别是应该对光伏设备中不可避免出现的电弧进行探测并且接着快速和可靠地断开系统。因此，通常为了电弧识别需要额外的硬件。US 2014/084942 A1例如公开了一种在电力线通信发射暂停期间激活的电弧识别。然而，US 2014/084942 A1并未提供关于电弧识别单元的精确的构造设计的信息。而DE 10 2014 104 205 A1公开了一种光伏设备，在该光伏设备中经由一个与直流电压线路连接的变压器进行电力线通信。此外，在一个逆变器中设置有一个用于识别电弧的探测电路。逆变器经由一个由线圈和一个开关触点构成的分离装置与光伏设备连接并且还能够经由分离装置接收PLC信号。
发明内容
本发明的目的是实现用于传输直流电压的设置单元中的电弧识别，该电弧识别引发尽可能少的硬件费用。
根据本发明，这个目的通过一种设置单元得以实现，其中为了识别通过电弧引发的电弧信号，通信变压器的次级侧与电弧探测单元连接，该电弧探测单元构成为探测通过通信变压器转换的电弧信号，其中在次级侧的次级线圈与电弧探测单元之间连接有信号处理电路，其中该信号处理电路构成为为电弧探测单元处理流过次级线圈的次级交流电。这个目的同样通过一种方法得以实现，其中为了识别设置单元中的电弧信号对通过通信变压器转换的电弧信号进行处理，并且为了电弧探测而处理流过次级线圈的次级交流电。因此，即使在电弧已经点燃时，也能够将通过电弧引发的电弧信号用于探测电弧。
因此可以将一个在设置单元中已经存在的通信变压器用于将电弧信号转换为一个经转换的电弧信号。通信变压器原本用于将一个通过发射装置施加在次级线圈上的通信信号转换到一个与直流电压线路连接的初级线圈上，其中经由直流电压线路传输经转换的通信信号。通信变压器通常设置在负极直流电压线路中。特别是当在设置单元中设置有至少两个直流电压源或者两个直流电压吸收器时，情况如此，因为由此还设置有至少两个正极直流电压线路。由于通信变压器设置在共同的负极直流电压线路中，所以它可以与多个直流电压吸收器或者直流电压源通信。否则每个正极直流电压线路都需要一个通信变压器。然而，通信变压器也可以设置或者整合在一个直流电压吸收器、一个直流电压源或者设置单元的一个另外的组件中，如在一个逆变器、一个微型逆变器、一个优化器等中。
根据本发明，将通信变压器额外地用于将初级线圈上存在的电弧信号转换到次级线圈上，其中通过电弧探测单元识别该经转换的电弧信号。因此为了探测电弧不需要额外的变压器。
直流电压源可以包括至少一个光伏电池。直流电压源因此也可以包括相互串联和/或并联的光伏电池或者多种不同连接的其他不同或者相同的直流电压源如光伏储能器或者(内部物流)电池。直流电压吸收器可以包括至少一个逆变器。直流电压吸收器也可以包括例如电消耗器，如直流电压/直流电压级、马达、照明装置等等。特别是在双向的-例如具有蓄电池和逆变器的-设置单元中，直流电压源和直流电压吸收器也可以根据运行模式互换角色。
通信变压器初级线圈上的初级交流电在通信信号已发送和出现电弧的情况中由经转换的通信信号和电弧信号组成并且因此构成一个混合信号。通信变压器次级侧上的次级交流电同样由通信信号和经转换的电弧信号组成和同样构成一个(经转换的)混合信号。为了识别通过电弧引发的电弧信号可以使通信信号相对电弧信号衰减。
在次级侧的次级线圈与电弧探测单元之间连接有信号处理电路，其中该信号处理电路构成为为电弧探测单元处理流过次级线圈的次级交流电。
信号处理电路有益地包括一个电阻和一个串联连接的电容，其中该电容与次级侧的次级线圈并联连接并且电弧探测单元与电阻连接，以便为了对电阻上存在的电压进行处理以识别电弧。由于电弧引发一个高频电压，所以有益地在频率范围内进行电压分析，其中可以设置高频传感器。
发射装置可以只与次级线圈连接，以便将通信信号转换到初级线圈。发射装置也可以经由减法电路与一个另外的次级线圈连接，该次级线圈经由初级线圈获得转换的混合信号，其中减法电路构成为将由发射装置发送的通信信号从经转换的混合信号中减去，用以获得经转换的电弧信号并且为了探测而传输给电弧探测单元。由所述另外的次级线圈接收的经转换的混合信号由经转换的电弧信号和通信信号组成，其中当然另外的信号部分诸如噪声能够是混合信号的组成部分。由于(经转换的)混合信号通过将初级线圈的一个混合信号转换到所述另外的次级线圈上而产生，所以混合信号自然也从初级线圈转换到第一次级线圈。然而，与此同时次级线圈上的经转换的混合信号可能与所述另外的次级线圈上的经转换的混合信号不一致，例如由于次级线圈与所述另外的次级线圈的转换比不一致的原因。通过由次级线圈、另外的次级线圈和减法电路构成的设置单元，产生一个混合电路。这个混合电路可以设置用于代替与第一次级线圈联接的信号处理电路或者附加于该信号处理电路设置。
发射装置有益地构成为在通过电弧探测单元探测到电弧时将通信信号、优选断开信号传输给直流电压源和/或直流电压吸收器。为此也可以设置控制单元，该控制单元通过电弧探测单元获得在设置单元中存在一个电弧的信息并且接着经由发射装置发送相应的通信信号，例如为了断开直流电压吸收器和/或直流电压源和/或设置单元的另外的元件。
也可以在未探测到电弧时由发射装置将通信信号传输给直流电压源和/或直流电压吸收器并且在探测到电弧时才停止传输通信信号。因此，通信信号能够相当于一个所谓的keep-alive-signal(保持激活信号)。
在设置单元中可以设置至少两个直流电压吸收器和/或至少两个直流电压源，其中在所述至少两个直流电压吸收器或者至少两个直流电压源上分别设置用于探测电弧信号、优选电弧信号的至少一个低频部分的电流传感器，以用于用于确定与电弧相关联的直流电压吸收器或者直流电压源。
这样，在通过电弧探测单元探测到电弧时，为了识别电弧在设置单元-该设置单元具有至少两个直流电压吸收器和/或至少两个直流电压源-中的位置，可以经由设置在直流电压吸收器或者直流电压源上的电流传感器探测电弧信号、优选该电弧信号的至少一个低频部分，以便确定与电弧相关联的直流电压吸收器或者直流电压源。
如果设置有多个直流电压源(或者也设置有多个直流电压源)的话，那么这些直流电压源通常共用负极直流电压线路。由于通信变压器通常设置在负极直流电压线路中，所以在使用通信变压器的情况下基本上能够探测到电弧。若电弧出现在一个负极直流电压线路中或者一个直流电压吸收器或者直流电压源中，那么尽管通过电弧探测单元能够探测到它，然而无法识别相关的直流电压线路或者直流电压吸收器或者直流电压源。在此位于每个直流电压吸收器或者直流电压源上的电路传感器能够提供帮助。如果通过电弧探测单元探测到一个电弧的话，那么例如可以观察所有电流传感器的电流特性曲线并且因此确定电弧信号流过哪个电流传感器。因此能够界定电弧在系统中的位置并且能够查明电弧出现在哪个分支中，即出现在哪个直流电压线路、直流电压吸收器或者直流电压源中。
附图说明
下文将参照附图1至4详细阐述本发明，所述附图示例性地、示意性地和非限制性地示出了本发明的有益的构造设计。附图中：
图1为具有一个电弧探测单元的本发明设置单元；
图2为具有多个电流吸收器的本发明设置单元；
图3为具有一个信号处理单元的电弧探测单元；
图4为具有一个另外的次级线圈和一个减法电路的混合电路。
具体实施方式
在图1中示出了用于传输直流电压U_dc的本发明设置单元1。一个直流电压源2经由一个正极直流电压线路DC+和一个负极直流电压线路DC-与一个直流电压吸收器6连接。直流电压源2可以包括例如一个或者多个太阳能电池并提供电能，该电能作为直流电压U_dc传输给直流电压吸收器6。直流电压吸收器6可以包括例如一个逆变器或者整流器并且用于给一个供电网供电或者用于给一个消耗器供电。当然也可以将一个电消耗器视为直流电压吸收器6。
特别是在光伏设备中可以设置不同结构的直流电压源2和直流电压吸收器6，这样例如每个太阳能电池板作为直流电压源2都能够经由一个直流电压线路DC+、DC-与一个作为直流电压吸收器6的逆变器连接。多个直流电压源2和/或直流电压吸收器6也能够共用直流电压线路DC+、DC-的部分。太阳能电池板作为直流电压源2此外也可以相互串联和/或并联连接。因此能够考虑直流电压源2、直流电压吸收器6和直流电压线路DC+、DC-的不同的结构，因而本发明并不局限于图1中示出的结构。在使用蓄电池的情况中，根据该蓄电池是放电还是被充电，可以将该蓄电池视为直流电压源2或者直流电压吸收器6。这样，根据运行方式一个逆变器或者充电器可以用作用于一个作为直流电压吸收器6的蓄电池的直流电压源2，或者一个蓄电池用作用于一个作为直流电压源2的逆变器或者充电器的直流电压吸收器6。
图2公开了一个类似的设置单元，其具有一个直流电压源2，然而具有多个直流电压吸收器6、6’。直流电压吸收器6、6’共用负极直流电压线路DC-和分别具有一个附属的正极直流电压线路DC+、DC+’。当然也可以在设置单元中考虑多个直流电压源2等等。多个直流电压吸收器6、6’也可以构成一个光伏设备或者一个逆变器的多个梯级。
在设置单元1中至少设置有一个通信变压器4，该通信变压器包括初级侧的一个初级线圈L1和次级侧的一个次级线圈L2。初级线圈L1与一个直流电压线路DC+、DC-连接，次级侧与一个发射装置3连接。初级线圈L1与负极直流电压线路DC-的连接是示例性的，初级线圈L1当然也能够与正极直流电压线路DC+连接。特别是在具有多根正极直流电压线路DC+、DC+’的设置单元中，如例如在图2中示出的那样，通常通信变压器4的初级线圈L1应该设置在负极直流电压线路DC-中，以便通信变压器4能够与所有存在的直流电压源2或者直流电压吸收器6、6’通信。
流过初级线圈L1的初级交流电l1～经由通信变压器4转换成流过次级线圈L2的次级交流电l2～，反之亦然。通信变压器4有益地具有从初级侧到次级侧的变压比1：1、1：2或者1：4。此外，通信变压器4可以具有一个铁氧体磁芯、例如一个高通量磁芯，其优选具有用于直流电流的特别有利的饱和特性。
现在可以经由电力线通信范围内的发射装置3将一个通信信号i_Tx传送到次级侧的次级线圈L2上。以此将通信信号i_Tx经由通信变压器4转换到初级侧的初级线圈L1成为一个经转换的通信信号i_Tx’。因此将初级线圈L1上的经转换的通信信号i_Tx’叠加或者调制到流过负极直流电压线路DC-的电流上，以此当然影响直流电压U_dc。因此将经转换的通信信号i_Tx’经由直流电压线路DC+、DC-传输到直流电压源2和/或直流电压吸收器6、6’，并且由设置在直流电压源2和/或直流电压吸收器6、6’上的接收单元20、60接收并解调。为了经由直流电压线路DC+、DC-闭合用于传输经转换的通信信号i_Tx’的回路，优选在直流电压吸收器6、6’中或者上使用一个滤波电容Cf，用于使经转换的通信信号i_Tx’循环。
在图1中，只在直流电压源2上设置有一个接收单元20，当然同样或者代替之也可以在直流电压吸收器6、6’上设置用于经转换的通信信号i_Tx’的接收单元60。接收单元20、20’或者60、60’在此既可以设置在负极直流电压线路DC-上，也可以设置在正极直流电压线路DC+上。在图2中，例如在直流电压源2上和在多个直流电压吸收器6、6’上分别设置接收单元60、60’。例如用于探测干扰点的脉冲、用于阻抗测量的信号、噪声电平测量信号、用于各个电源2如太阳能电池的同步信号或者控制信号可以用作通信信号i_Tx。
在设置单元中可能产生电弧arc，例如在直流电压源2、直流电压吸收器6、6’、直流电压线路DC+、DC+’、DC-、直流电压线路DC+、DC+’、DC-的插拔连接或者设置单元1的一个另外的元件中。例如，在图1、3和4中电弧arc标记为负极直流电压线路DC-中的闪电，而在图2中则标记为正极直流电压线路之一DC+’中的闪电。若一个电弧arc点燃，在直流电压线路DC+、DC+’、DC-中产生电弧信号i_arc，该电弧信号与通过直流电压U_dc产生的流入直流电压线路DC+、DC+’、DC-中的电流叠加。根据本发明，将已经为了传输通信信号i_Tx而设置的通信变压器4的次级线圈L2与一个电弧探测单元5连接。因此将由直流电压线路DC+、DC-上的电弧arc产生的电弧信号i_arc从通信变压器4的初级线圈L1转换为经转换的电弧信号i_arc’，该电弧信号在次级线圈L2上可供使用。电弧信号i_arc在此是高频率的，使得在直流电压吸收器6中或者上可以设置一个用于将电路闭合的滤波电容Cf。在此，滤波电容连接在负极直流电压线路DC-与相应的正极直流电压线路DC+、DC+’之间。在图1至4中，滤波电容Cf分别设置在直流电压吸收器6、6’上，然而也可以是相应的直流电压吸收器6、6’的整体组成部分。
若现在与发送一个通信信号i_Tx的同时出现一个电弧arc，那么在初级线圈L1上电弧信号i_arc与经转换的通信信号i_Tx’相加形成初级交流电l1～。通信变压器将初级线圈L1中的初级交流电l～转换为次级线圈L2的次级交流电l2～。在次级侧，通信信号i_Tx与经转换的电弧信号i_arc’以类似的方式相加形成次级交流电l2～。在这样叠加的情况中，初级交流电l1～与次级交流电l2～构成一个混合信号。
如果在设置单元中未产生电弧arc的话，那么初级交流电l1～或者次级交流电l2～当然分别不包括电弧信号i_arc或者经转换的电弧信号i_arc’，然而包括经转换的通信信号i_Tx’或者通信信号i_Tx。若未发送通信信号i_Tx，那么初级交流电l1～或者次级交流电l2～自然分别不包括经转换的通信信号i_Tx’或者不包括通信信号i_Tx，然而包括电弧信号i_arc或者经转换的电弧信号i_arc’，如果产生电弧arc的话。当然，在所有情况中不仅初级交流电l1～，而且次级交流电l2～都能够包含交流电的另外的部分，例如另外的信号、干扰等等。因此能够基本上同时通过发射装置3发送一个通信信号i_Tx并且通过电弧探测单元识别一个电弧arc或者一个经转换的电弧信号i_arc’。
由于在次级侧上设置有一个电弧探测单元5，所以不需要设置另外的复杂的用于识别电弧arc的硬件，例如一个另外的变压器。特别是当由电弧探测单元5识别到一个电弧arc时，能够有益地通过发射装置3将一个断开信号(switch-off signal)作为通信信号i_Tx或者作为经转换的通信信号i_Tx’发送给直流电压源2和/或直流电压吸收器6、6’。为此可以设置一个控制单元，该控制单元与电弧探测单元5和发射装置3连接并且在探测到电弧arc时从电弧探测单元5接收一个相应的信息并且促使发射装置3将一个通信信号i_Tx发送给直流电压源2和/或直流电压吸收器6、6’，例如以便停用直流电压源2或者直流电压吸收器6、6’并以此消除电弧arc。当探测到一个电弧arc时，当然也可以发出一个警告信号。如果作为通信信号i_Tx发送一个所谓的“keep-alive(保持激活)”信号的话，当由于探测到电弧arc之故不再发送该通信信号i_Tx时，那么可以将直流电压源2或者直流电压吸收器6、6’停用。为了接收作为通信信号的断开信号或者“keep-alive”信号，相应地设置有接收单元20、60。
在图2中，如前所述，设置有多个直流电压吸收器6、6’。若在一个正极直流电压线路DC+中或者在一个直流电压吸收器6、6’中出现一个电弧arc，那么电弧信号i_arc也在负极直流电压线路DC-中传输并且根据本发明能够通过电弧探测单元5探测到。然而以此通常并不能找出电弧arc的位置。为了查明电弧出现在哪个分支中，就是说，在哪根直流电压线路DC-、DC+、DC+’中，或者在哪个直流电压吸收器6、6’中(或者在具有多个直流电压源2的情况中，在哪个直流电压源2中)，可以在直流电压吸收器6、6’(或者直流电压吸收器2)上或者中设置电流传感器S_boost、S_boost’。该电流传感器S_boost、S_boost’在此优选是直流电压吸收器6、6’的整体组成部分。如果一个滤波电容Cf同样设置为直流电压吸收器6、6’的整体组成部分的话，那么电流传感器S_boost、S_boost’可以在电路中连接在滤波电容Cf的下游。
若通过电弧探测单元5识别出一个电弧arc，那么可以经由相应的电流传感器S_boost、S_boost’识别该电弧arc出现在哪个分支中。能够实现这一点，是因为电弧信号i_arc或者该电弧信号i_arc的至少一个低频部分只通过这个有关的电流传感器S_boost、S_boost’流动，而不流过属于其他的直流电压吸收器6、6’的电流传感器S_boost、S_boost’。
可以分别将直流电压吸收器6、6’上已经存在的电流传感器用作电流传感器S_boost、S_boost’。特别是逆变换器作为直流电压吸收器6、6’具有这样的电流传感器。电流传感器S_boost不能单独充分可靠地识别正在燃烧的电弧arc，并且因此必须与电弧探测单元5配合使用。
图3示出了本发明的一个有益的构造设计。通信变压器4在次级侧具有一个次级线圈L2和在初级侧具有一个初级线圈L1。该初级线圈L1与直流电压线路DC+、DC-连接，在此在次级线圈L2与电弧探测单元5之间连接了一个信号处理电路50。然而电弧信号i_arc是高频率的，使得其在时间范围内难以探测到并且除了一个瞬态过程之外在点燃期间几乎表现成如同一个直流电流。因此信号处理电路50用于处理流过次级线圈L2的次级交流电l2～。因此能够使通过电弧探测单元5更简单地探测电弧信号i_arc或者经转换的电弧信号i_arc’成为可能。因此信号处理电路50可以有益地设计为，使得能够在发送通信信号i_Tx期间更好地识别电弧arc。可以通过如下方式实现这一点，即鉴于电弧探测单元5使通信信号i_Tx相对经转换的电弧信号i_arc’衰减。可以在直流电压吸收器6、6’上使用一个滤波电容Cf，例如作为直流电压吸收器6、6’的逆变器的输入电容。为此，信号处理电路50可以包括一个电阻R和一个优选电容值为70至120nF的串联电容C，其中基本频率可以设置在kHz的范围内，优选为130kHz。电容C与次级侧的次级线圈L2并联连接，电弧探测单元5此外与电阻R连接，以便为了识别电弧信号i_arc’对电阻R上存在的电压U_R进行处理。由于发射单元3同样与次级线圈串联连接，因此产生一个共振电路，该共振电路从电弧探测单元5的角度来看促成相对于经转换的电弧信号i_arc’实现一个衰减高达1/10的通信信号i_Tx。以此在电阻R上产生一个电压U，该电压与i_Tx/10+i_arc’成正比。因此特别是在发射一个通信信号i_Tx时能够可靠地识别经转换的电弧信号i_arc’并且以此可靠地识别在设置单元1中出现的电弧arc。
在图3示出的构造设计中，发射装置3以及电弧探测单元5与次级线圈L2连接。作为另外的优选构造设计，也可以设置一个具有第二次级线圈L2’的通信变压器4，其中发射装置3经由一个减法电路7与所述另外的次级线圈L2’连接-如在图4中示出的那样。发射装置3在此还与次级线圈L2连接，用于将通信信号i_Tx转换到初级线圈L1上。因此产生一个混合电路。次级线圈L2’在此经由初级线圈L1获得一个混合信号i_Tx+i_arc’，该混合信号由通信信号i_Tx和经转换的电弧信号i_arc’组成。减法电路7构成为用于从接收到的混合信号i_Tx+i_arc’中减去由发射装置3发送的通信信号i_Tx，以便因此获得经转换的电弧信号i_arc’。为此将一个负极输入端与发射装置3连接，并将一个正极输入端与所述另外的次级线圈连接。可以将经转换的电弧信号i_arc’传输给电弧探测单元5，以便探测电弧arc。
然而通常还经由第一次级线圈L2将电弧信号i_arc转换到次级侧。现在为了防止一个经由第一次级线圈L2转换的电弧信号i_arc’也被传输给减法电路7的负极输入端，可以在发射装置上-如在图4中示出的那样-设置一个额外的放大器，该放大器确保只有通信信号i_Tx被传输给减法电路7的负极输入端。以此防止了通信信号i_Tx的反馈，因为该通信信号i_Tx由发射装置3单独施加到次级线圈L2上和减法电路7中，在此经由两个单独的放大器实现这一点。
当然也可以考虑一个构造方案，该构造方案将一个-例如根据图3的-信号处理电路50和一个根据图4的混合电路组合，以便可靠地识别电弧arc。

Claims (11)

1.一种设置单元(1)，其用于将直流电压(U_dc)从至少一个直流电压源(2)经由至少两个直流电压线路(DC+，DC+’，DC-)传输给至少一个直流电压吸收器(6，6’)，其中设置有具有初级线圈(L1)和次级线圈(L2)的通信变压器(4)，其中次级线圈(L2)与发射装置(3)连接，该发射装置构成为将通信信号(i_Tx)施加到通信变压器(4)的次级线圈(L2)上，并且初级线圈(L1)与直流电压线路(DC+，DC-)之一连接，以便将通过通信变压器(4)转换的通信信号(i_Tx’)传送到直流电压线路(DC+，DC-)之一上，其中为了识别设置单元(1)中通过电弧(arc)引发的电弧信号(i_arc)，次级线圈(L2)与电弧探测单元(5)连接，该电弧探测单元构成为探测通过通信变压器(4)转换的电弧信号(i_arc’)，其特征在于：在次级侧的次级线圈(L2)与电弧探测单元(5)之间连接有信号处理电路(50)，其中该信号处理电路(50)构成为为电弧探测单元(5)处理流过次级线圈(L2)的次级交流电(l2～)。
2.如权利要求1所述的设置单元(1)，其特征在于：所述至少一个直流电压源(2)包括至少一个光伏电池，并且所述至少一个直流电压吸收器(6，6’)包括至少一个逆变器。
3.如权利要求1或2所述的设置单元(1)，其特征在于：信号处理电路(50)包括电阻(R)和串联连接的电容(C)，其中该电容(C)与次级侧的次级线圈(L2)并联连接并且电弧探测单元(5)与电阻(R)连接，以便对电阻(R)上存在的电压(U)进行处理以识别电弧(i_arc)。
4.如权利要求1至3中任一项所述的设置单元(1)，其特征在于：发射装置(3)经由减法电路与一个另外的次级线圈(L2’)连接，该另外的次级线圈经由初级线圈(L1)获得混合信号(i_Tx+i_arc’)，其中减法电路(7)构成为将由发射装置(3)发送的通信信号(i_Tx)从混合信号(i_Tx+i_arc’)中减去，以便获得经转换的电弧信号(i_arc’)并且将该经转换的电弧信号传输给电弧探测单元(5)，以进行探测。
5.如权利要求1至4中任一项所述的设置单元(1)，其特征在于：发射装置(3)构成为根据通过电弧探测单元(5)探测到或者未探测到电弧(i_arc)而将通信信号(Tx)传输给直流电压源(2)和/或直流电压吸收器(6，6’)。
6.如权利要求1至5中任一项所述的设置单元(1)，其特征在于：设置有至少两个直流电压吸收器(6，6’)和/或至少两个直流电压源(2)，并且在所述至少两个直流电压吸收器(6，6’)或者至少两个直流电压源(2)上分别设置用于探测电弧信号(i_arc)、优选该电弧信号(i_arc)的至少一个低频部分的电流传感器(S_boost)，以确定与电弧(arc)相关联的直流电压吸收器(6，6’)或者直流电压源(2)。
7.一种用于探测设置单元(1)中通过电弧(arc)产生的电弧信号(i_arc)的方法，所述设置单元用于将直流电压(Udc)从至少一个直流电压源(2)经由至少两个直流电压线路(DC+，DC-)传输给至少一个直流电压吸收器(6，6’)，其中将通信信号(Tx)施加到通信变压器(4)的次级线圈(L2)上，并且经由通信变压器(4)的初级线圈(L1)将经转换的通信信号(Tx’)传送到直流电压线路(DC+，DC+’，DC-)中，其特征在于：为了识别设置单元(1)中的电弧信号(i_arc)，对通过通信变压器(4)转换的电弧信号(i_arc’)进行处理，其中处理流过次级线圈(L2)的次级交流电(l2～)以进行电弧探测。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于：为了识别通过电弧(arc)引发的电弧信号(i_arc)，使通信信号(i_Tx)相对电弧信号(i_arc)衰减。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于：在探测到电弧时，将通信信号(i_Tx)、优选断开信号发送给所述至少一个直流电压源(2)和/或所述至少一个直流电压吸收器(6，6’)。
10.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于：在未探测到电弧(i_arc)时，将通信信号(i_Tx)传输给所述至少一个直流电压源(2)和/或所述至少一个直流电压吸收器(6，6’)，并且在探测到电弧(i_arc)时停止传输通信信号(i_Tx)。
11.如权利要求7至10中任一项所述的方法，其特征在于：在通过电弧探测单元(5)探测到电弧(arc)时，为了识别电弧(arc)在设置单元(1)-该设置单元具有至少两个直流电压吸收器(6，6’)和/或至少两个直流电压源(2)-中的位置，经由设置在相关联的直流电压吸收器(6，6’)或者直流电压源(2)上的电流传感器(S_boost，S_boost’)探测电弧信号(i_arc)、优选该电弧信号(i_arc)的至少一个低频部分，以便确定与电弧(arc)相关联的直流电压吸收器(6，6’)或者直流电压源(2)。
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