CZ24466U1 - Kontrolní zarízení pro izolovane vybudovanou sít fotovoltaického zarízení - Google Patents

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. č. 478/1992 Sb.

Kontrolní zařízení pro izolovaně vybudovanou síť fotovoltaického zařízení

Oblast techniky

Technické řešení se týká kontrolního zařízení pro izolovaně vybudovanou síť fotovoltaického zařízení.

Dosavadní stav techniky

Elektrické sítě fotovoltaického zařízení se v malých a středních velikostech často staví z důvodu praktické uplatnitelnosti jako izolované. To má tu výhodu, že například při zemním spojení jednoho z elektrických pólů se pouze potenciál tohoto pólu přestaví na potenciál země. Elektrická síť se tím stává „bezpečnou proti jednorázové závadě“, protože jednotlivé zemní spojení nemá, resp. má jen stěží vliv na provoz.

Další výhodou izolovaně vybudované sítě je čerpání plného rozdílu potenciálů mezi oběma elektrickými póly, a tím i maximálního výkonu fotovoltaického zařízení.

U malých a středních zařízení je takové uspořádání možné tehdy, jsou-li tato zařízení chráněna vnější ochranou proti blesku, například domovním zemním bleskosvodem. U velkých zařízení je ochrana proti blesku realizovatelná obtížněji, z kteréhožto důvodu jsou tato zařízení uzemněna jednostranně.

V důsledku toho je však nutno smířit se s vyšší náchylností k poruchovosti, protože síť již není vybudována jako bezpečná proti jednorázové závadě. Navíc může za určitých okolností dojít k tomu, že se dosažitelný výkon zmenší o určitou část. Je tomu tak z toho důvodu, že potenciál země může být na větší úrovni, resp. může mít hodnotu rozdílnou od nuly.

Dalším důvodem pro uzemnění izolovaně vybudované elektrické sítě je vysoké provozní napětí velkých fotovoltaických zařízení, které může být až v oblasti několika 1000 voltů, přičemž toho časuje obvyklá oblast až do 1000 voltů.

Obvyklá kontrolní zařízení pro zemní spojení se zařazují u nízkonapěťových sítí mezí síť a zemnicí bod. U takovéto instalace je nevýhodou, že není již možno změřit kapacitní uzemnění. Navíc může „špatné vyhodnocení“ přesunutého napětí mezi napojením na síť a potenciálem země vyvolat chybný poplach. To má svou příčinu v kolísajícím potenciálu země a v možné, na počasí závislé propojovací impedanci sítě se zemnicím bodem. Dále pak není možno rozeznat žádné „symetrické“ závady v izolaci. Symetrické závady v izolaci jsou takové závady, které se vyskytnou na obou elektrických pólech elektrické sítě. Konečně pak se pro taková obvyklá kontrolní zařízení zemního spojení nepoužívají u citlivých měření žádná pasivní kontrolní zařízení zemního spojení, nýbrž je nutno používat aktivní kontrolní zařízení zemního spojení. To není s obvykle používanými střídači sítě u fotovoltaických zařízení možné, neboje to možné pouze v omezeném rozsahu.

Podstata technického řešení

Toto technické řešení sí dalo za úkol vytvořit kontrolní zařízení pro fotovoltaická zařízení, které odstraní uvedené problémy nebo je alespoň zmírní, a které nabízí i u velkých fotovoltaických zařízení možnost použít izolovaně vybudovanou elektrickou síť s velkým standardem bezpečnosti.

Úkol tohoto technického uspořádání je vyřešen předmětem nezávislých nároků. Výhodná další provedení technického řešení jsou definována v závislých nárocích.

Podle toho se uvádí ve známost kontrolní zařízení, které je schopno detekce možného zemního spojení alespoň jednoho elektrického pólu fotovoltaického zařízení.

- 1 CZ 24466 Ul

Fotovoltaické zařízení je opatřeno izolovaně vybudovanou elektrickou sítí s prvním a druhým elektrickým pólem. U izolovaně vybudované elektrické sítě není normálně žádný pól fotovoltaického zařízení spojen se zemnicím bodem. Propojení se zemnicím bodem nastane jen tehdy, vyskytne-li se závada, jako například spojení jednoho z elektrických pólů v podobě jednoho z elekt5 rických vedení uvnitř fotovoltaického zařízení se zemnicím bodem.

Zemnicím bodem muže být v případě závady každý elektricky vodivý spojovací bod, který je spojen s jedním pólem fotovoltaického zařízení, jako je například zemnicí propojení bleskosvodu. Zejména jsou to i propojovací body s jinými elektrickými sítěmi, přičemž spojení s jinou elektrickou sítí, například s domovní proudovou sítí, je možné například i prostřednictvím elektio rických zařízení nebo plazivých proudů.

Pro kontrolu zemního spojení nebo zcela obecné elektrické závady se podle tohoto technického řešení připojí na fotovoltaické zařízení elektrický měřicí obvod, přičemž první elektrický vodič měřicího obvodu se spojí s prvním elektrickým pólem fotovoltaického zařízení a druhý elektrický vodič měřicího obvodu se spojí s druhým elektrickým pólem fotovoltaického zařízení. Vodiče 15 měřícího obvodu jsou tedy v kontaktu s prvním koncem vždy jednoho elektrického pólu fotovoltaického zařízení. Oba elektrické vodiče měřicího obvodu tvoří uzavřený obvod izolovaně vybudované sítě fotovoltaického zařízení, přičemž za účelem omezení proudu, tekoucího z fotovoltaického zařízení vodiči měřicího obvodu, jsou oba vodiče měřicího obvodu s výhodou provedeny jako vysokoohmové. Takto vytvořený měřicí obvod zemního spojení představuje podle toho 20 tedy zařízení, určené pro účely měření a kontroly, dodatečně napojené na elektrickou síť fotovoltaického zařízení. Oba elektrické vodiče měřicího obvodu jsou na svých druhých koncích, ležících proti pólům FV-zařízení, spojeny s referenčním bodem, který má referenční potenciál společný s elektrickou závadou fotovoltaického zařízení. To může být například zemnicí bod.

V dalším textuje referenční bod, označovaný jako zemnicí bod, proto společný referenční poten25 ciál, elektricky propojující závadu fotovoltaického zařízení a druhé konce vodičů měřicího obvo- du, ležící proti pólům FV-zařízení. Zemním spojením je elektrické spojení s tímto společným referenčním potenciálem.

Mezi jeden z vodičů měřicího obvodu a zemnicí bod je zařazen první elektronický impedanční prvek. Kontrolní zařízení obsahuje dále měřicí zařízení pro měření jednoho elektrického para30 metru prvního impedančního prvku. Měřicí zařízení je dále opatřeno zejména dvěma vstupními vedeními, tzv. kanály, a to za účelem zjistit hodnotu tohoto elektrického parametru, zejména vytvořením rozdílu na měřicích místech před a za prvním impedančním prvkem.

V případě, že nenastane žádné zemní spojení nebo závada fotovoltaického zařízení, teče elektronickým impedančním prvkem na zemnicí bod nebo ze zemnícího bodu pouze malý proud nebo tudy neprotéká vůbec žádný proud. Hodnota elektrického parametru, která se nerovná nule, a/nebo změna hodnoty tohoto parametru ukazuje podle toho na zemní spojení fotovoltaického zařízení. Existence zemního spojení je proto detekována jako reakce na hodnotu elektrického parametru nerovného nule a/nebo na změnu hodnoty elektrického parametru prvního elektronického impedančního prvku.

U jedné výhodné formy provedení kontrolního zařízení je první elektronický impedanční prvek zapojen do měřicího obvodu a tam do prvního vodiče měřicího obvodu. Dále je kontrolní zařízení opatřeno druhým elektronickým impedančním prvkem, který je zapojen v měřicím obvodu do druhého vodiče měřicího obvodu. Oba elektrické vodiče měřicího obvodu jsou i v této formě provedení kontrolního zařízení spojeny se zemnicím bodem. Vodiče měřicího obvodu jsou na 45 druhé straně v kontaktu vždy s jedním elektrickým pólem fotovoltaického zařízení.

Takové kontrolní zařízení může v případě možného zemního spojení detekovat místo závady tak, že lze vymezit toto místo na jednom z obou elektrických pólů fotovoltaického zařízení, a místo závady zemního spojení je tak možno lépe detekovat.

U této výhodné formy provedení měří měřicí zařízení elektrický parametr prvního a druhého 50 elektronického impedančního prvku. S výhodou má měřicí zařízení k tomu účelu tri kanály, aby

-2CZ 24466 U1 bylo možno na místech měření před prvním, mezi prvním a druhým, jakož i za druhým elektronickým impedančním prvkem získat vytvořením rozdílu hodnotu elektrického parametru. Případně lze pro měření elektrického parametru obou elektronických impedančních prvků použít vždy zvláštní zapojení a získaný signál přivést do komparačního obvodu. Toto uspořádání je nutno 5 rovněž považovat za měřicí zařízení.

Měřicí zařízení má případně paměť pro uložení parametrů měřených elektronických impedančních prvků, zejména jeho impedance a/nebo chování impedance při změně teploty elektronického impedančního prvku, resp, prvků.

Kontrolní zařízení je dále s výhodou opatřeno komparačním obvodem za účelem porovnávání 10 hodnoty elektrického parametru prvního a druhého elektronického impedančního prvku. Komparačním obvodem je zejména analogový komparátor. S výhodou je komparačním obvodem analogově-digitální měnič se zařazeným mikrokontrolérem, takže hodnoty elektrických parametrů se mění na digitální signály a ty jsou zejména přímo v zařazeném mikrokontroléru vzájemně porovnávány. Mikrokontrolér může zejména vypočíst odchylky mezi hodnotami elektrických paramet15 rů elektronických impedančních prvků. S výhodou může mikrokontrolér při zjištěných odchylkách informační signál zavádět dále, takže lze provést další opatření, např. znázornění závady nebo ochranná opatření.

Elektrickým parametrem je zejména elektrické napětí ubývající na prvním, resp. na druhém elektronickém impedančním prvku, nebo elektrický proud tekoucí prvním, resp. druhým elektronic20 kým impedančním prvkem.

Elektronickými impedančními prvky jsou prvky vykazující impedanci, jako například ohmické odpory.

Vysokoohmické spojení elektrických pólů fotovoltaického zařízení je realizováno zejména vždy řetězcem ze sériově zapojených ochranných impedancí. Výhodným způsobem se tak vytvoří 25 vzdušné a plazivé dráhy pro oba póly fotovoltaického zařízení, takže se přemostí větší prostorová vzdálenost. To je výhodné pro oddělení napětí od potenciálu země v případě použití vyššího napětí než 400 V,

Kontrolní zařízení spustí případně při reakci na detekování zemního spojení vhodná signální a/nebo ochranná opatření, jako například optickou nebo akustickou signalizaci nebo oddělení 30 elektrické sítě od dalších zařízení, jako například od střídačů, nebo zkratování elektrické sítě fotovoltaického zařízení. Pro kontrolní zařízení jsou vhodná signální a/nebo ochranná opatření, určená pro odvrácení nebezpečí od člověka a/nebo od přístroje.

Dále bude technické řešení blížeji objasněno na základě příkladů provedení a s odvoláním na obrázky, přičemž stejné nebo podobné prvky jsou zčásti opatřeny stejnými vztahovými značkami 35 a význaky různých příkladů provedení je možno vzájemně kombinovat.

Objasnění výkresů

Na výkresech představují:

obr. 1 první formu provedení technického řešení s kontrolním zařízením elektrického vodiče měřicího obvodu zemního spojení, obr. 2 formu provedení technického řešení s kontrolním zařízením dvou elektrických vodičů měřicího obvodu, obr. 3 formu provedení vynálezu s řetězcem ochranných impedancí, obr. 4 formu provedení jako na obr. 3 se zakreslenou poruchou, obr. 5 formu provedení jako na obr. 3 se zakreslenou alternativní poruchou, obr. 6 formu provedení jako na obr. 2 s alternativním propojením na zemnicí bod.

-3CZ 24466 U1

Příklady uskutečnění technického řešení

Obrázek 1 představuje první formu provedení elektrické sítě 2 fotovoltaického zařízení 4, vybudované podle tohoto technického řešení jako izolované. Síť 2 je pomocí prvního a druhého elektrického pólu 8, 10 napojena na přípojný terminál 6. Elektrický měřicí obvod je prostřednictvím 5 prvního a druhého elektrického vodiče 12. 14 měřicího obvodu rovněž napojen na přípojný terminál 6 a je tak spojen s prvním, resp. druhým pólem fotovoltaického zařízení. Pro zamezení výskytu vysokých proudů, tekoucích měřicím obvodem, a velkých ztrát v měřicím obvodu je do prvního i druhého vodiče 12, 14 měřicího obvodu zapojen vždy ochranný elektronický prvek 13, zejména ochranná impedance. Ochrannými impedancemi jsou v předloženém příkladu ohmické 10 odpory. Mají-li se měřit elektrická střídavá pole, jsou ochrannými elektronickými prvky 13 kondenzátory.

Elektrický měřicí obvod je na vzdáleném konci spojen se zemnicím bodem 20. Mezi vodiče 12. 14 měřicího obvodu a zemnicí bod 20 je zařazen první elektronický impedanční prvek 16. Prvním elektronickým impedančním prvkem 16 je prvek vykazující impedanci, např. ohmický 15 odpor, přičemž hodnota odporu prvního elektronického impedančního prvku 16 nesmí odpovídat hodnotě odporu ochranného elektronického prvku 13.

Aby bylo možno udržovat úbytek napětí na prvním elektronickém impedančním prvku 16 v porovnání s ochrannými elektronickými prvky 13 na nízké úrovni, je hodnota odporu prvního elektronického prvku 16 zvolena výrazně menší, než je tomu u ochranných elektronických prvků 13. 2ϋ Hodnota odporu prvního elektronického impedančního prvku 16 je řádově lOOOx menší, než je hodnota ochranných elektronických prvků 13. Ve znázorněných příkladech mají ochranné elektronické prvky ohmický odpor v řádu ΜΏ, první elektronický impedanční prvek 16 má ohmický odpor v řádu k'Q.

Nemá-li izolovaně vybudovaná elektrická síť 2 žádnou závadu, tedy nemá-li zejména žádné 25 nesprávné, tj. nežádoucí propojení na zem, vznikne mezi přípojným terminálem 6 a prvním elektrickým vodičem 12 měřicího obvodu a druhým elektrickým vodičem 14 měřicího obvodu uzavřený proudový okruh, přičemž ochranné elektronické prvky 13 jsou zvoleny tak, aby hodnota jimi protékajícího proudu byla velmi malá.

Při měření elektrického parametru na prvním elektronickém impedančním prvku 16 pomocí 30 měřicího a/nebo vyhodnocovacího zařízení 22 se pomocí elektrického parametru zjistí stav, zda nedošlo k závadě na síti. Protéká-li prvním elektronickým impedančním prvkem 16 ve znázorněné formě provedení pouze velmi malý proud, nebo neteče-li ze sítě, resp. do sítě žádný proud, k zemnímu spojení nedošlo. Naměřeným elektrickým parametrem je zde úbytek elektrického napětí na prvním elektronickém impedančním prvku 16, z něhož je možno odvodit hodnotu elek35 trického proudu.

S výhodou se měří napětí na prvním elektronickém impedančním prvku ]6, a to tak, že před a za prvním elektronickým impedančním prvkem 16 je provedena vždy odbočka k měřicímu a/nebo vyhodnocovacímu zařízení 22. Odbočka před prvním elektronickým impedančním prvkem 16 je označena jako CH1, kanál 1, odbočka za prvním elektronickým impedančním prvkem 16 jako 40 CH2, kanál 2. Hodnota změřených elektrických parametrů, což je u znázorněné formy provedení elektrické napětí, se pomocí analogově-digitálního převodníku 24 (ADC 24) změní na digitální signál. Další vyhodnocení tohoto digitálního signálu se provede pomocí mikrokontroléru 26.

V případě poruchy, tedy při nežádoucím propojení jednoho z pólů 8, 10 izolovaně vybudované elektrické sítě 2 fotovoltaického zařízení 4 se zemí, bude buď téci proud v měřicím obvodu mezi 45 prvním a druhým vodičem 12, 14 měřicího obvodu a prvním elektronickým impedančním prvkem 16, nebo dojde k toku proudu ven z měřicího obvodu, a ten bude rovněž procházet prvním elektronickým impedančním prvkem 16. V obou případech, tedy jak při závadě na prvním elektrickém pólu 8, tak i při závadě na druhém elektrickém pólu 10 bude tato závada detekována pomocí prvního elektronického impedančního prvku 16. Závada se zjistí tak, že bude překročena 50 předem daná prahová hodnota elektrického parametru na prvním elektronickém impedančním

-4CZ 24466 Ul prvku 16, v tomto případě bude překročen úbytek napětí na prvním elektronickém impedančním prvku 16.

Obrázek 2 znázorňuje další formu provedení technického řešení, která navíc k prvnímu elektronickému impedančnímu prvku 16 obsahuje ještě druhý elektronický impedanční prvek 18. Přitom se pomocí měřicího a/nebo vyhodnocovacího zařízení 22 měří a vyhodnocují elektrické parametry prvního elektronického impedančního prvku 16 a druhého elektronického impedančního prvku 18. Také hodnota ohmického odporu druhého elektronického impedančního prvku 18, jakož i hodnota prvního elektronického impedančního prvku 16 se zvolí menší, než hodnoty ochranných elektronických prvků 13. a to z toho důvodu, aby bylo možno snížit úbytek napětí na analogově-digitálním převodníku 24.

Pro vyrovnání vlivu, kterým působí první elektronický impedanční prvek 16 na první elektrický vodič 12 měřicího obvodu, což je například změna celkového odporu, je do druhého vodiče 14 měřicího obvodu zařazen vyrovnávací elektronický prvek 15. První elektronický impedanční prvek 16, druhý elektronický impedanční prvek 18, jakož i vyrovnávací elektronický prvek 15, mají ideálně tentýž ohmický odpor. Jsou-li odpory prvního a druhého elektronického impedančního prvku 16, 18 tak dalece rozdílné, že není dosaženo požadované přesnosti, obsahuje měřicí a/nebo vyhodnocovací zařízení 22 kompenzační výpočet nebo analogovou kompenzaci těchto odporů. K tomu účelu obsahuje mikrokontrolér 26 paměť, v níž jsou uloženy odpory použitých elektronických impedančních prvků. Například se pak může při výpočtu pomocí mikrokontroléru 26 použít násobič hodnoty jednoho ze získaných digitálních signálů, čímž je navíc ještě umožněno přizpůsobení měřicí a/nebo vyhodnocovací elektroniky použitým elektronickým impedančním prvkům 16, 18, např. mají-li se tyto prvky vyměnit.

Pro měření elektrického parametru, zde elektrického napětí na obou elektronických impedančních prvcích ]_6, 18, se použije odbočka na třech bodech: před druhým elektronickým impedančním prvkem 18, na obrázku 2 označená jako CH1 (kanál 1), mezi oběma elektronickými impedančními prvky 16, 18, na obrázku 2 označená jako CH2, jakož i za prvním elektronickým impedančním prvkem 16, na obrázku 2 označená jako CH3.

Takto vyznačený způsob zapojení s odbočkou na třech bodech (CH1, CH2, CH3) umožňuje to, že lze při měření elektrického parametru na dvou elektronických impedančních prvcích 16, 18 vystačit pouze se třemi měřicími body. Může se tak měřit rozdíl potenciálů mezi CH1 a CH2, jakož i mezi CH2 a CH3. Naměřené potenciály se pomocí analogově-dígitálního převodníku 24 změní na digitální signály. Pomocí jednoduchého digitálního vytvoření rozdílu se zjistí hodnota rozdílu potenciálů na druhém elektronickém impedančním prvku 18, a to podle U2=CH1-CH2, hodnota rozdílu potenciálů na prvním elektronickém impedančním prvku 16 pak podle U1=CH2CH3.

Na obrázku 2 znázorněné napojení analogově digitálního převodníku 24 na zemnicí bod prostřednictvím děliče napětí (U+ a U-) umožňuje měření jak kladných, tak i záporných napětí, přičemž se může použít vždy pouze poloviční možný rozsah napětí na analogově digitálním převodníku 24. Vždy podle použitého případu se využije tato možnost napojení, nebo možnost napojení znázorněná na obrázku 6.

Obrázek 3 znázorňuje další formu provedení tohoto technického řešení, při níž je do obou vodičů 12, 14 měřicího obvodu zařazen vždy řetězec ochranných elektronických prvků 13. S pomocí tohoto řetězce ochranných elektronických prvků 13 jsou vytvořeny ochranné a plazivé dráhy pro vysoké napětí, protože na každém ochranném elektronickém prvku 13 dochází pouze k Části celkového úbytku napětí v izolovaně vybudované elektrické síti 2 fotovoltaického zařízení 4. Tímto opatřením a vytvořením vzdáleností mezi za sebou zařazenými ochrannými elektronickými prvky 13 je i při velkých provozních napětích, zejména při 1000 V a více, zajištěno bezpečné elektrické oddělení elektrické sítě 2 od zemního prostředí zemnícího bodu 20.

Je zřejmé, že i forma provedení, znázorněná na obrázku 1, může být opatřena takovýmto řetězcem ochranných elektronických prvků 13.

-5CZ 24466 Ul

Na obrázku 3 je dále označením S1 znázorněn tok proudu ve stavu zařízení bez závady. Šipky II až 14 symbolizují tok očekávaných proudů. Pro stav bez závady, znázorněný na obrázku 3, platí v uvedeném případu provedení II - 12 ^_ 13; 14 ^_ 0. Na zemnicí bod nebo ze zemnícího bodu do sítě tedy neteče žádný proud. Homogenní tok proudu při II, 12 a 13 je možno zjistit přes CH1, CH2 a CH3 pomocí měřicího a/nebo vyhodnocovacího zařízení. To představuje normální stav, který lze kontrolovat s pomocí znázorněného kontrolního zařízení.

Obrázek 4 znázorňuje formu provedení, představenou na obrázku 3, se závadou znázorněnou přerušovanou čarou. Tento případ závady (zemní spojení) na prvním elektrickém pólu 8 fotovoltaického zařízení 4 představuje asymetrickou závadu, způsobí změnu toku proudu v kontrolním zařízení, jak je symbolicky znázorněno proudovým tokem S2 a šipkami II až 14. Tok proudu povede ve znázorněném příkladu závady od druhého elektrického pólu 10 na zemnicí bod 20 a přes společné referenční potenciálové propojení na pól 8. Podle toho dochází v případě závady k toku různých proudů mezi prvním elektronickým impedančním prvkem 16 a druhým elektronickým impedančním prvkem 18, což lze zjistit s pomocí měřicího a vyhodnocovacího zařízení 22. Při úplném propojení prvního elektrického pólu 8 bez odporu se společným referenčním potenciálovým bodem 20 vymizí tok proudu prvním elektrickým vodičem 12 měřicího obvodu, tj. klesne na 13 = 0 A, jak je objasněno na obrázku 4. Zde znázorněná závada může tedy být detekována tak, že se tok proudu prvním elektronickým impedančním prvkem 16 porovná s tokem druhým elektronickým impedančním prvkem ]_8. Při zhruba stejné hodnotě toku proudu se předpokládá, že síť je bez závady. Při zřetelném, pomocí prahových hodnot definovaném rozdílu mezi oběma toky proudu prvním elektronickým impedančním prvkem 16, resp. druhým elektronickým impedančním prvkem 18, došlo tedy k závadě.

V mikrokontroléru dojde v nejjednodušším případě k vydělení výsledku, zjištěného naměřeným prvním potenciálovým rozdílem Ul (CH3-CH2), výsledkem druhého naměřeného potenciálového rozdílu U2 (CH2-CH1). Odchylkou od výsledku U1/U2 = 1 je s pomocí definovaných prahových hodnot dán výsledek, upozorňující na výskyt závady.

Případně je možno po detekci této závady provést za účelem ochrany okolí, tedy osob a/nebo přístrojů, další zjišťovací a/nebo ochranná opatření, jako je například aktivace varovného světla nebo varovného tónu, nebo také oddělení a/nebo zkratové propojení celé elektrické sítě 2 fotovoltaického zařízení 4.

Obrázek 5 znázorňuje rovněž formu provedení podle obrázku 3, avšak s jinou závadou. Případem této závady je zemní spojení na druhém elektrickém pólu 10 fotovoltaického zařízení 4 a rovněž představuje asymetrickou závadu, kterou lze zjistit s pomocí změny toku proudu v kontrolním zařízení. Jak je na obrázku 5 znázorněno proudovým tokem S3, jakož i šipkami II až 14, poteče proud od druhého elektrického pólu 10 společným referenčním potenciálovým propojením (což je v tomto případě nežádoucí propojení se zemí) na referenční bod 20 (v tomto případě na zemnicí bod 20) a prvním elektrickým vodičem 12 měřicího obvodu do fotovoltaického zařízení 4. Stejně jako u formy provedení podle obrázku 4 má elektrický parametr prvního elektronického impedančního prvku 16 jinou hodnotu než parametr druhého elektronického impedančního prvku 18. Ve znázorněném případu na obrázku 5 je touto veličinou úbytek napětí na prvním elektronickém impedančním prvku 16, z něhož je možno usuzovat na proud, tekoucí prvním elektronickým impedančním prvkem 16.

Obrázek 6 znázorňuje další formu provedení tohoto technického řešení. Obrázek 6 se od obrázku 2 liší alternativním uspořádáním měřicího a/nebo vyhodnocovacího zařízení 22, jakož i společným zemnicím bodem 20. Dioda VI odděluje měřicí obvod zemního spojení od zemnícího bodu 20, napájecí napětí vcc přitom vytváří přes odpor R.31 definované napětí, a to za účelem vyrovnání prahového napětí na diodě VI. Analogově-digitální převodník 24 je ve znázorněné formě provedení propojen přímo se zemnicím bodem 20. Tato znázorněná forma provedení činí znázorněný způsob měření, zejména měřicí obvod zemního spojení, necitlivým na výkyvy zemnícího potenciálu, protože způsob měření, znázorněný na obrázcích 2 až 6, si vystačí s přímým porovnáním potenciálů obou vodičů měřicího obvodu, a není třeba nutně měřit tok proudu na

-6CZ 24466 U1 referenční bod 20, V tomto příkladném provedení je tak možno měřit pouze kladná napětí na analogově-digitální převodník 24, přičemž je k dispozici plný rozsah napětí na analogově-digitálním převodníku 24. S pomocí VI je dále předem určen offset pro měření na prvním elektronickém impedančním prvku 16, takže je tam umožněno měření s pomocí znázorněného zapojení.

Měření na druhém elektronickém impedančním prvku 18 umožňuje ve všech znázorněných formách provedení činit s pomocí dalšího zpracování v mikrokontroléru 26 i závěr týkající se celkového napětí ve FV-zařízení.

Pro odborníka je zřejmé, že výše uvedené popsané formy provedení je nutno chápat jako příklady a technické řešení není omezeno pouze na ně, nýbrž se může mnoha způsoby změnit, aniž by toto technické řešení bylo opuštěno. Dále je zřejmé, že význaky definují nezávisle na tom, zda jsou uvedeny v popise, v nárocích, na obrázcích nebo jinak, podstatné součásti technického řešení i jednotlivě, a to i když jsou popsány společně s jinými význaky.

Claims (10)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Kontrolní zařízení pro izolovaně vytvořenou elektrickou síť (2) fotovoltaického zařízení (4) s měřicím obvodem zemního spojení, vyznačující se tím, že obsahuje první elektrický vodič (12) měřicího obvodu pro spojení prvního elektrického pólu (8) fotovoltaického zařízení (4) s referenčním bodem (20) přes alespoň jeden ochranný elektronický prvek (13), a který dále obsahuje druhý elektrický vodič (14) měřicího obvodu pro spojení druhého elektrického pólu (10) fotovoltaického zařízení (4) s referenčním bodem (20) přes alespoň jeden ochranný elektronický prvek (13), přičemž oba vodiče (12, 14) měřicího obvodu spolu tvoří mezi oběma elektrickými póly (8, 10) fotovoltaického zařízení uzavřený obvod, s prvním elektronickým impedančním prvkem (16) zapojeným mezi jeden z vodičů (12, 14) měřicího obvodu a referenční bod (20), a s měřicím zařízením (22) pro měření elektrického parametru prvního elektronického impedančního prvku (16), přičemž měřicí zařízení (22) je vytvořeno pro indikování elektrického propojení fotovoltaického zařízení (4) s referenčním bodem (20) při nenulové hodnotě tohoto elektrického parametru a/nebo při změně hodnoty tohoto parametru.
2. 2. Kontrolní zařízení podle předchozího nároku, vyznačující se tím, že do druhého vodiče (14) měřicího obvodu zemního spojení je vřazen druhý elektronický impedanční prvek (18), přičemž první elektronický impedanční prvek (16) je vřazen do měřicího obvodu zemního spojení pro měření elektrického parametru v prvním elektrickém vodiči (12) měřicího obvodu.
3. 3. Kontrolní zařízení podle předchozího nároku, vyznačující se tím, že měřicí zařízení (22) je vytvořeno pro měření elektrického parametru prvního i druhého elektronického impedančního prvku (16, 18),
4. 4. Kontrolní zařízení podle jednoho z nároků 2 nebo 3, vyznačující se tím, že měřicí zařízení (22) obsahuje komparační obvod (24, 26) pro porovnání hodnoty elektrického parametru prvního a druhého impedančního prvku (16, 18), přičemž komparační obvod (24, 26) je vytvořen pro indikování elektrického propojení izolovaně vybudované elektrické sítě (2) s referenčním bodem (20) při rozdílné hodnotě elektrického parametru.
5. 5. Kontrolní zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že měřeným elektrickým parametrem je úbytek elektrického napětí na prvním, resp. druhém elektronickém impedančním prvku (16, 18), nebo elektrický proud v prvním, resp. druhém elektronickém impedančním prvku (16, 18).

   -7 CZ 24466 Ul
6. 6. Kontrolní zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, žc prvním a/nebo druhým elektronickým impedančním prvkem (16, 18) je odpor.
7. 7. Kontrolní zařízení podle alespoň jednoho z nároků laž6, vyznačující se tím, že spojení s referenčním bodem (20) je provedeno přes v sérii zapojené ochranné elektronické prvky (13) pro přemostění vzdušných a/nebo plazivých drah.
8. 8. Kontrolní zařízení podle alespoň jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že komparační obvod (24, 26) obsahuje analogově-digitální převodník (24) pro převod elektrického parametru na digitální signál a mikrokontrolér (26) pro porovnání digitálních signálů a/nebo pro výpočet odchylek.
9. 9. Kontrolní zařízení podle alespoň jednoho z nároků laž8, vyznačující se tím, že měřicí a vyhodnocovací zařízení obsahuje indikační zařízení pro indikaci nastalé závady a/nebo ochranné zařízení pro zkratování nebo odpojení izolovaně vybudované elektrické sítě (2) za účelem odvrácení možného nebezpečí pro člověka a přístroje.
10. 10. Fotovoltaické zařízení (4), vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jeden fotovoltaický modul, upravený pro vytváření elektrického proudu, přičemž elektrická síť (2) fotovoltaického zařízení (4) je vytvořena jako izolovaně vybudovaná elektrická síť (2), a kontrolní zařízení podle alespoň jednoho z nároků 1 až 9.