DE102005061532A1 - Lasttrennschaltung zum stromlosen Verbinden und Trennen von elektrischen Kontakten - Google Patents

Lasttrennschaltung zum stromlosen Verbinden und Trennen von elektrischen Kontakten Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lasttrennschaltung zum stromlosen Verbinden und Trennen wenigstens eines elektrischen Kontaktes (1), insbesondere zwischen einer Gleichstromquelle (9) und einer elektrischen Einrichtung (10), wobei die Lasttrennschaltung ein Halbleiterschaltelement (2) umfasst, welches in Reihe mit dem wenigstens einen elektrischen Kontakt (1) angeordnet ist, wobei parallel zu dem Halbleiterschaltelement (2) ein Schalter (3) angeordnet ist, welcher einen Hauptkontakt (4) und einen Hilfskontakt (5) umfasst, wobei der Hauptkontakt (4) und der Hilfskontakt (5) in einer Weise gekoppelt sind, dass sich der Schaltzustand des Hilfskontakts (5) vor einem Schließen und nach einem Öffnen des Hauptkontakts (4) ändert, und wobei eine Steuerung (6) vorgesehen ist, welche das Halbleiterschaltelement (2) in Abhängigkeit des Schaltzustandes des Hilfskontakts (5) vor einem Schließen des Hauptkontakts (4) einschaltet und nach einem Öffnen des Hauptkontakts (4) ausschaltet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Lasttrennschaltung zum stromlosen Verbinden und Trennen wenigstens eines elektrischen Kontaktes, insbesondere zwischen einer Gleichstromquelle und einer elektrischen Einrichtung, wobei die Lasttrennschaltung ein Halbleiterschaltelement umfasst, welches in Reihe mit dem wenigstens einen elektrischen Kontakt angeordnet ist.
  • Bei elektrischen Verbindungen von insbesondere Gleichstromquellen mit sonstigen elektrischen Einrichtungen kann es bei einer Trennung eines Kontaktes unter Last zur Bildung eines Lichtbogens kommen. Dabei treten häufig Beschädigungen der Kontaktelemente auf bis hin zum Verschweißen des Kontakts. Für elektrische Kontakte, die unter Last trennbar sein sollen, sieht man daher in der Regel eine Überdimensionierung vor, wodurch mögliche Beschädigungen der Kontaktelemente durch die Lichtbogenbildung gemindert werden. Die Gefahr für Personen bleibt jedoch bestehen.
  • Es sind deshalb verschiedene Systeme bekannt, um elektrische Kontakte vor einem Verbinden oder Trennen stromlos zu schalten. So beschreibt etwa die DE 198 38 492 A1 eine Steckverbindungsanordnung zur Verbindung einer Stromquelle mit einem Verbraucher, wobei zwischen Stromquelle und Verbraucher eine Schalteinrichtung angeordnet ist, deren Steuerstrom ebenfalls über die Steckverbindung angeschlossen wird. Dabei eilen die Kontakte für die Hauptstromkreise vor, während die Kontakte für den Steuerstrom nacheilen, so dass die Hauptstromkreise bereist geschlossen sind, ehe der Steuerstromkreis eingeschaltet wird. Dadurch wird ein Stromfluss in den Hauptstromkreisen beim Verbinden oder Trennen der Kontakte der Hauptstromkreise verhindert. Für den Anschluss von beispielsweise Photovoltaikgeneratoren an Wechselrichter ist diese Anordnung nicht geeignet, weil die an der Transistorschaltung auftretenden Verluste den Wirkungsgrad verschlechtern.
  • Eine andere Möglichkeit, eine Stromquelle unter Last von einer elektrischen Einrichtung zu trennen beschreibt die DE 102 25 259 B3 . Dabei wird ein als Lasttrenner ausgebildeter elektrischer Steckverbinder angegeben, mit dem ein Lichtbogen vermieden oder zumindest reduziert werden soll. Dies wird erreicht durch einen bei einem Russteckvorgang voreilenden Hauptkontakt und einen parallel geschalteten nacheilenden Hilfskontakt, so dass beim Ausstecken des Steckverbinders der Hauptkontakt zwangsläufig zuerst und der Hilfskontakt zuletzt von seinem Gegensteckteil getrennt werden und ein in Reihe mit dem Hilfskontakt geschaltetes Halbleiterschaltelement zur Lichtbogenvermeidung bzw. Lichtbogenlöschung. Dabei wird das Halbleiterschaltelement gepulst angesteuert, so dass es während des Aussteckvorgangs zwischen einer Kontakttrennung des Hauptkontakts und des Hilfskontakts zumindest einmal geöffnet und ein Lichtbogen verhindert oder zumindest reduziert wird.
  • Für eine ordnungsgemäße Funktion ist eine genaue Abstimmung der Taktfrequenz des Halbleiterelements mit dem möglichen Zeitablauf während eines Aussteckvorgangs erforderlich. Zudem wird durch die gepulste Ansteuerung des Halbleiterelements ein entstehender Lichtbogen immer wieder gelöscht, jedoch nicht gänzlich vermieden. Der Kontakt ist also nicht stromlos, wodurch weiterhin eine Gefahr für Personen besteht.
  • Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lösung zum Trennen und Verbinden eines elektrischen Kontakts anzugeben.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Lasttrennschaltung der eingangs genannten Art, bei der parallel zu dem Halbleiterschaltelement ein Schalter angeordnet ist, welcher einen Hauptkontakt und einen Hilfskontakt umfasst, wobei der Hauptkontakt und der Hilfskontakt in einer Weise gekoppelt sind, dass sich der Schaltzustand des Hilfskontakts vor einem Schließen und nach einem Öffnen des Hauptkontakts ändert und wobei eine Steuerung vorgesehen ist, welche das Halbleiterschaltelement in Abhängigkeit des Schaltzustandes des Hilfskontaktes vor einem Schließen des Hauptkontaktes einschaltet und nach einem Öffnen des Hauptkontaktes ausschaltet.
  • Durch diese Schaltung wird der Strom während eines Verbindungs- oder Trennvorganges des elektrischen Kontakts zur Gänze abgeschaltet, so dass eine Lichtbogenbildung sicher verhindert wird. Zudem wird der Hauptkontakt ohne Leistung geschaltet, wodurch die Lebensdauer des Schalters erheblich verlängert wird. Dabei fließt der Laststrom nur während des Verbindungs- oder Trennvorganges durch das Halbleiterschaltelement, wobei diese Zeitspanne durch die Verzögerung zwischen den Schaltzeitpunkten des Hilfskontakts und des Hauptkontakts bestimmt wird. Diese Verzögerungszeit ergibt sich durch die Bauform des Schalters, dessen Betätigung entweder manuell oder elektromagnetisch über ein Relais erfolgen kann. Die Schaltstellung des Hilfskontakts wird von der Steuerung abgefragt und führt zum Ein- bzw. Ausschalten des Halbleiterschaltelements.
  • Bei verbundenem elektrischen Kontakt und eingeschaltetem Schalter fließt der Laststrom ausschließlich über den Hauptkontakt des Schalters, weil der elektrische Widerstand des parallel dazu angeordneten, weiterhin eingeschalteten Halbleiterschaltelements größer ist. Es ergeben sich demnach keine unerwünschten Verluste am Halbleiterschaltelement, welches zudem nur so groß dimensioniert werden muss, dass es dem Laststrom während der Verzögerungszeit zwischen den Schaltzeitpunkten des Hilfskontakts und des Hauptkontakts zuzüglich eines Sicherheitswertes standhält.
  • In einer vorteilhaften Ausprägung der Erfindung ist zur Erhöhung der Sicherheit vorgesehen, dass der wenigstens eine elektrische Kontakt durch eine mechanische Sperrvorrichtung gesichert ist und dass die mechanische Sperrvorrichtung in der Weise mit dem Schalter gekoppelt ist, dass ein Trennen des wenigstens einen elektrischen Kontakts nur nach dem Öffnen des Hauptkontakts möglich ist und dass ein Verbinden des wenigstens einen elektrischen Kontakts nur bei geöffnetem Hauptkontakt möglich ist. Personen können auf diese Weise daran gehindert werden, den Verbindungs- bzw. Trennvorgang falsch auszuführen.
  • Für die Ausbildung des Hauptkontakts und des Hilfskontakts in einem Schalter ist es vorteilhaft, wenn ein Kontaktelement des Hauptkontakts und ein Kontaktelement des Hilfskontakts mit einem Betätigungselement des Schalters gekoppelt sind. Die Kontaktelemente können dabei relativ zueinander fest oder beweglich angeordnet sein, wobei sich aus dem Schaltweg des Betätigungselements die Verzögerungszeiten zwischen den Schaltzeitpunkten des Hauptkontakts und des Hilfskontakts ergeben.
  • Als mechanische Sperrvorrichtung zur Sicherung des wenigstens einen elektrischen Kontakts kann dann beispielsweise der Schalter so ausgeführt sein, dass das Betätigungselement des Schalters den wenigstens einen elektrischen Kontakt bei geschlossenem Hauptkontakt abschirmt und/oder fixiert und so der elektrische Kontakt nicht getrennt oder verbunden werden kann. Der wenigstens eine elektrische Kontakt ist dabei günstigerweise als Steck- und/oder Schraubverbindung in der Weise ausgebildet und durch das Betätigungselement des Schalters gehalten, dass ein Trennen des Kontakts durch einen Zug an einem mit dem Kontakt verbunden Kabel verhindert wird.
  • Vorteilhaft ist es, wenn in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement ein Widerstand angeordnet ist. Dieser Widerstand wirkt zusätzlich zum elektrischen Widerstand des Halbleiterschaltelements und verhindert, dass bei geschlossenem Hauptkontakt Strom durch das Halbleiterschaltelement fließt.
  • Um bei einem Ausfall (z.B. Durchlegieren) des Halbleiterschaltelements zu verhindern, dass durch den zu trennenden elektrische Kontakt weiterhin Strom fließt, ist es vorteilhaft, wenn in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement eine elektrische Sicherung angeordnet ist. Diese Sicherung ist dabei als träge Sicherung ausgebildet, die erst auslöst, wenn der Laststrom länger als die bis zur Abschaltung des Halbleiterschaltelements vorgesehene Verzögerungszeit fließt.
  • Als Verpolschutz ist es zudem vorteilhaft, wenn in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement eine Diode angeordnet ist. Dadurch wird mit der sperrenden Diode verhindert, dass bei einer mit vertauschten Polen angeschlossenen Stromquelle an eine elektrische Einrichtung Strom fließt.
  • Zusätzliche Sicherheit bietet eine Ausprägung der Erfindung, bei der in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement der Kontakt eines Relais angeordnet ist und bei der die Spule des Relais mit der Steuerung verbunden ist. Dabei ist durch die galvanische Trennung der Strom sicher abgeschaltet. Die Betätigung des Relais erfolgt dabei mittels Steuerung bei einem Verbindungsvorgang vor dem Einschalten des Halbleiterschaltelements und bei einem Trennvorgang nach dem Abschalten des Leistungshalbleiters.
  • Aufgrund der geringen Verluste bei verbundenem elektrischen Kontakt und geschlossenem Hauptkontakt ist die erfindungsgemäße Lasttrennschaltung vorteilhafterweise für Anlagen geeignet, bei der die Gleichstromquelle als Gleichstromgenerator, insbesondere als Photovoltaikgenerator und die elektrische Einrichtung als Wechselrichter ausgebildet ist. Derartige Anlagen erfordern eine Lösung für die Lasttrennung ohne Lichtbogenbildung, wenn von Sonnenlicht beschienene Solarpaneele vom Wechselrichter getrennt werden müssen. Zudem ist für ein wirtschaftliches Betreiben von Photovoltaikanlagen ein hoher Wirkungsgrad gefordert. Das wird durch die für den Dauerbetrieb vorgesehene Kontaktierung über den Hauptkontakt gewährleistet, dessen elektrischer Widerstand weitaus geringer als der des Halbleiterschalters ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
  • 1: Stromlose Lasttrennschaltung beim Verbinden elektrischer Kontakte
  • 2: Lasttrennschaltung mit Stromverlauf während des Einschaltvorganges
  • 3: Lasttrennschaltung mit Stromverlauf im Dauerbetrieb
  • 4: Lasttrennschaltung mit Stromverlauf während des ersten Ausschaltvorgang-Schrittes
  • 5: Lasttrennschaltung mit Stromverlauf während des zweiten Ausschaltvorgang-Schrittes
  • 6: Lasttrennschaltung mit abgeschaltetem Strom
  • 7: Lasttrennschaltung mit zusätzlicher Diode als Verpolschutz und zusätzlichem Relais zur galvanischen Trennung
  • 8: Zeitlicher Verlauf von Strom und Steuersignal beim Einschalten
  • 9: Zeitlicher Verlauf von Strom und Steuersignal beim Ausschalten
  • In 1 ist eine mögliche Schaltungsvariante für eine erfindungsgemäße Lasttrennschaltung zur Anschaltung eines Photovoltaikgenerators 9 an einen Wechselrichter 10 dargestellt. Die elektrischen Kontakte 1 werden dabei in der Weise verbunden, dass der Pluspol direkt an den Wechselrichter 10 und der Minuspol über die Elemente der Lasttrennschaltung an den Wechselrichter 10 geschaltet sind.
  • Die Elemente der Lasttrennschaltung bilden ein Schalter 3 mit einem Hauptkontakt 4 und einem mit diesem gekoppelten Hilfskontakt 5 und ein parallel dazu angeordnetes Halbleiterschaltelement 2. In Reihe mit dem Halbleiterschaltelement 2 können ein Widerstand 7 und eine elektrische Sicherung 8 angeordnet sein. Zudem ist eine Steuerung 6 vorgesehen, die über einen Steuerkreis den Schaltzustand des Hilfskontakts 5 ausliest. Der Schalter 3 kann beispielsweise so ausgebildet sein, dass der Hauptkontakt 4 als Schließer und der Hilfskontakt 5 als Öffner fungiert. Bei vollständig offenem Hauptkontakt 4 ist der Hilfskontakt 5 dann geschlossen, wie in 1 dargestellt. Bei Betätigung des Schalters 3 öffnet der Hilfskontakt 5 und nach einer Verzögerungszeit, die sich aus dem Schaltweg des Schalters 3 ergibt, schließt der Hauptkontakt 4. Der Steuerkreis mit dem Hilfskontakt 5 ist dann beispielsweise so geschaltet, dass bei offenem Hilfskontakt 5 eine Steuerspannung UK an der Steuerung 6 anliegt. Am Ausgang der Steuerung liegt die Gatespannung UG des Halbleiterschaltelements 2 an, welches z.B. als N-Kanal-MOSFET mit Freilaufdiode ausgebildet ist. Sobald die elektrischen Kontakte 1 des Photovoltaikgenerators 9 verbunden sind, liegt am Halbleiterschaltelement 2 eine Spannung UT an.
  • In 2 ist dieselbe Schaltung mit betätigtem Schalter 3 dargestellt. Der Schalter 3 befindet sich dabei in einer Mittelstellung, in der der Hilfskontakt 5 bereits geöffnet, aber der Hauptkontakt 4 noch nicht geschlossen ist. Der Strom verläuft dann durch das Halbleiterschaltelement 2, das ab dem Öffnungszeitpunkt des Hilfskontakts 5 eingeschaltet ist.
  • Bei weiterer Betätigung des Schalters 3 schließt sich der Hauptkontakt 4, wie in 3 dargestellt. Aufgrund des gegenüber dem Halbleiterschaltelement 2 niedrigeren elektrischen Widerstandes verläuft der Strom nun ausschließlich über diesen geschlossenen Hauptkontakt 4.
  • Damit ist der Zustand des Dauerbetriebs erreicht. Das Halbleiterschaltelement 2 bleibt währenddessen weiter eingeschaltet.
  • Im Falle einer Trennung des Photovoltaikgenerators 9 vom Wechselrichter 10 muss zunächst wieder der Schalter 3 betätigt werden, bevor die elektrischen Kontakte 1 gelöst werden können. Die Einhaltung dieser Bedingung kann entweder durch eine deutliche Kennzeichnung oder vorteilhafterweise durch eine entsprechende mechanische Sicherungseinrichtung erreicht werden, beispielsweise durch die Abschirmung und Fixierung der elektrischen Kontakte 1 mittels eines Betätigungselements des Schalters 3. Wie in 4 dargestellt, wird also zunächst der Schalter 3 betätigt. Der Hauptkontakt 4 öffnet und während der Schaltzeit sind somit beide Kontakte 4, 5 des Schalters 3 offen. Der Laststrom kommutiert von dem lastfrei geöffneten Hauptkontakt 4 auf das nach wie vor eingeschaltete Halbleiterschaltelement 2. Durch die lastfreie Öffnung des Hauptkontakts ist dabei die Bildung eines Lichtbogens ausgeschlossen.
  • Bei weiterer Betätigung des Schalters 3 schließt der Hilfskontakt 5, wie in 5 dargestellt. Darauf hin schaltet die Steuerung 6 das Halbleiterschaltelement 2 ab. Abhängig von der Bauweise des Schalters 3 kann die Abschaltung des Halbleiterschaltelements 2 auch auf andere Weise erfolgen. Ist beispielsweise der Hilfskontakt 5 als Wechselschalter ausgebildet (gepunktete Linien), kann der Steuerung 6 eine Zeitspanne vorgegeben werden, nach der bei betätigtem Wechselschalter das Halbleiterschaltelement 2 abgeschaltet wird.
  • In 6 ist die Lasttrennschaltung mit abgeschaltetem Halbleiterschaltelement 2 dargestellt, bei der nun die elektrischen Kontakte 1 stromlos ohne Lichtbogenbildung getrennt werden können.
  • Die in 7 dargestellte Lasttrennschaltung ist mit zusätzlichen Schutzelementen ausgebildet. In Reihe mit dem Halbleiterschaltelement 2 ist eine Diode D als Verpolschutz vorgesehen. Ein Relais 11 ist in der Weise zur galvanischen Trennung angeordnet, dass die Spule an die Steuerung 6 angeschaltet ist. Von den zwei Kontakten des Relais 11 ist einer in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement 2 und einer in der Verbindungsleitung des Pluspols des Photovoltaikgenerators 9 und des Wechselrichters 10 angeordnet. Abhängig von den Anforderungen an die Sicherheit kann auch ein Relais 11 mit nur einem Kontakt vorgesehen sein. Die Betätigung des Relais 11 erfolgt dabei mittels Steuerung 6 bei einem Verbindungsvorgang vor dem Einschalten des Halbleiterschaltelements 2 und bei einem Trennvorgang nach dem Abschalten des Halbleiterschaltelements 2.
  • In 8 ist der Verlauf der Ströme und Spannungen während eines Verbindungsvorganges elektrischer Kontakte 1 dargestellt. Zunächst ist der Hauptkontakt 4 des Schalters 3 offen und das Halbleiterschaltelement 2 abgeschaltet, wie in 1 dargestellt. Der Hilfskontakt 5 des Schalters 3 ist geschlossen, so dass keine Steuerspannung UT und keine Gatespannung UG vorhanden sind.
  • Der erste Schritt des Verbindungsvorganges besteht in der stromlosen Verbindung der elektrischen Kontakte 1. Dabei steigt während der Verbindungszeit a die Spannung UT am Halbleiterschaltelement 2 an. Es verstreicht in weiterer Folge eine Zeitspanne b, bis der Schalter 3 betätigt wird.
  • Bei Betätigung des Schalters 3 öffnet sich zunächst der Hilfskontakt 5 und an der Steuerung 6 baut sich die Steuerspannung UT auf, die von der Steuerung 6 als Gatespannung UG an das Halbleiterschaltelement 2 geschaltet wird. Damit wird das Halbleiterschaltelement 2 eingeschaltet und es beginnt ein Strom IT zu fließen, während die Spannung UT am Halbleiterschaltelement 2 gegen Null geht.
  • Bis zum Schließen des Hauptkontakts 4 verstreicht die Verzögerungszeit c, die durch den Schaltweg des Schalters 3 definiert ist. Während der Schließzeit d verringert sich der Strom IT durch das Halbleiterschaltelement 2 und der Strom IS durch den Hauptkontakt 4 des Schalters 3 steigt an, bis der Laststrom nur mehr durch den Hauptkontakt 4 fließt. Damit ist der Dauerbetriebszustand erreicht.
  • Ein Trennvorgang der elektrischen Kontakte 1 wird mit der Betätigung des Schalters 3 eingeleitet. Die entsprechenden Verläufe der Ströme und Spannungen sind in 9 dargestellt.
  • Der Hauptkontakt 4 des Schalters 3 öffnet sich. Der Strom IS durch den Hauptkontakt 4 verringert sich während einer Öffnungszeit e und der Strom IT durch das Halbleiterschaltelement 2 steigt an, bis der Laststrom nur mehr durch das Halbleiterschaltelement 2 fließt. Nach dem Verstreichen der Schaltzeit f des Schalters 3 schließt der Hilfskontakt 5 und die Steuerspannung UK sinkt auf Null. Damit beginnt eine Todzeit g zu laufen, nach deren Ablauf auch die Gatespannung UG mittels Steuerung 6 abgeschaltet wird.
  • Die Todzeit g ist dabei so eingestellt, dass eine parallel zum Halbleiterschaltelement 2 angeordnete träge elektrische Sicherung 8 nicht auslöst. Erst wenn der Laststrom länger als die Todzeit g, beispielsweise infolge eines Durchlegierens des Halbleiterschaltelements 2, durch die elektrische Sicherung 8 fließt, löst diese aus und unterbricht den Stromfluss.
  • Mit dem Abschalten der Gatespannung UG ist das Halbleiterschaltelement 2 gesperrt und die elektrischen Kontakte 1 sind stromlos. Am Halbleiterschaltelement 2 liegt so lange eine Spannung UT an, bis die elektrischen Kontakte 1 getrennt werden.

Claims (10)

  1. Lasttrennschaltung zum stromlosen Verbinden und Trennen wenigstens eines elektrischen Kontaktes (1), insbesondere zwischen einer Gleichstromquelle (9) und einer elektrischen Einrichtung (10), wobei die Lasttrennschaltung ein Halbleiterschaltelement (2) umfasst, welches in Reihe mit dem wenigstens einen elektrischen Kontakt (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – parallel zu dem Halbleiterschaltelement (2) ein Schalter (3) angeordnet ist, welcher einen Hauptkontakt (4) und einen Hilfskontakt (5) umfasst, – der Hauptkontakt (4) und der Hilfskontakt (5) in einer Weise gekoppelt sind, dass sich der Schaltzustand des Hilfskontakts (5) vor einem Schließen und nach einem Öffnen des Hauptkontakts (4) ändert, – eine Steuerung (6) vorgesehen ist, welche das Halbleiterschaltelement (2) in Abhängigkeit des Schaltzustandes des Hilfskontaktes (5) vor einem Schließen des Hauptkontaktes (4) einschaltet und nach einem Öffnen des Hauptkontaktes (4) ausschaltet.
  2. Lasttrennschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Kontakt (1) durch eine mechanische Sperrvorrichtung gesichert ist und dass die mechanische Sperrvorrichtung in der Weise mit dem Schalter (3) gekoppelt ist, dass ein Trennen des wenigstens einen elektrischen Kontakts (1) nur nach dem Öffnen des Hauptkontakts (4) möglich ist und dass ein Verbinden des wenigstens einen elektrischen Kontakts (1) nur bei geöffnetem Hauptkontakt (4) möglich ist.
  3. Lasttrennschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kontaktelement des Hauptkontakts (4) und ein Kontaktelement des Hilfskontakts (5) mit einem Betätigungselement des Schalters (3) gekoppelt sind.
  4. Lasttrennschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement des Schalters (3) den wenigstens einen elektrischen Kontakt (1) bei geschlossenem Hauptkontakt (4) des Schalters (3) abschirmt und/oder fixiert.
  5. Lasttrennschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Kontakt (1) als Steck- und/oder Schraubverbindung ausgeführt ist.
  6. Lasttrennschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement (2) ein Widerstand (7) angeordnet ist.
  7. Lasttrennschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement (2) eine elektrische Sicherung (8) angeordnet ist.
  8. Lasttrennschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement (2) eine Diode (D) angeordnet ist.
  9. Lasttrennschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit dem Halbleiterschaltelement (2) der Kontakt eines Relais (11) angeordnet ist und dass die Spule des Relais (11) mit der Steuerung (6) verbunden ist.
  10. Lasttrennschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstromquelle (9) als Gleichstromgenerator, insbesondere als Photovoltaikgenerator und die elektrische Einrichtung (10) als Wechselrichter ausgebildet ist.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2037559A2 (de) 2007-09-12 2009-03-18 Kostal Industrie Elektrik GmbH Vorrichtung zur Vermeidung von Lichtbögen an den Steckkontakten beim Trennen eines Wechselrichters von einer Gleichspannungsquelle
EP2249393A1 (de) * 2009-05-04 2010-11-10 voltwerk electronics GmbH Schaltungsanordnung
WO2012040761A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Fronius International Gmbh Wechselrichter
WO2013091689A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Trennvorrichtung zur gleichstromunterbrechung zwischen einem photovoltaikgenerator und einer elektrischen einrichtung sowie photovoltaikanlage mit einer derartigen trennvorrichtung
WO2013092142A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Sma Solar Technology Ag Circuit arrangement for suppressing an arc occurring over a contact gap of a switching member
DE102013110240A1 (de) * 2013-09-17 2015-03-19 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung für einen Photovoltaikwechselrichter zur Ausschaltentlastung mit Kurzschlussschaltern und Verwendungen der Schaltungsanordnung

Families Citing this family (61)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10693415B2 (en) 2007-12-05 2020-06-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US11881814B2 (en) 2005-12-05 2024-01-23 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
US8618692B2 (en) 2007-12-04 2013-12-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
US8013472B2 (en) 2006-12-06 2011-09-06 Solaredge, Ltd. Method for distributed power harvesting using DC power sources
US8816535B2 (en) 2007-10-10 2014-08-26 Solaredge Technologies, Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US9112379B2 (en) 2006-12-06 2015-08-18 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US11309832B2 (en) 2006-12-06 2022-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8319483B2 (en) 2007-08-06 2012-11-27 Solaredge Technologies Ltd. Digital average input current control in power converter
US9088178B2 (en) 2006-12-06 2015-07-21 Solaredge Technologies Ltd Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8319471B2 (en) 2006-12-06 2012-11-27 Solaredge, Ltd. Battery power delivery module
US11687112B2 (en) 2006-12-06 2023-06-27 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8963369B2 (en) 2007-12-04 2015-02-24 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11735910B2 (en) 2006-12-06 2023-08-22 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power system using direct current power sources
WO2009073868A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Solaredge, Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
US11296650B2 (en) 2006-12-06 2022-04-05 Solaredge Technologies Ltd. System and method for protection during inverter shutdown in distributed power installations
US8947194B2 (en) 2009-05-26 2015-02-03 Solaredge Technologies Ltd. Theft detection and prevention in a power generation system
US11855231B2 (en) 2006-12-06 2023-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US9130401B2 (en) 2006-12-06 2015-09-08 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11569659B2 (en) 2006-12-06 2023-01-31 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US8473250B2 (en) 2006-12-06 2013-06-25 Solaredge, Ltd. Monitoring of distributed power harvesting systems using DC power sources
US8384243B2 (en) 2007-12-04 2013-02-26 Solaredge Technologies Ltd. Distributed power harvesting systems using DC power sources
US11728768B2 (en) 2006-12-06 2023-08-15 Solaredge Technologies Ltd. Pairing of components in a direct current distributed power generation system
US11888387B2 (en) 2006-12-06 2024-01-30 Solaredge Technologies Ltd. Safety mechanisms, wake up and shutdown methods in distributed power installations
EP2048679B1 (de) 2007-10-12 2010-04-07 SMA Solar Technology AG Lasttrenner-Anordnung
US8049523B2 (en) 2007-12-05 2011-11-01 Solaredge Technologies Ltd. Current sensing on a MOSFET
US11264947B2 (en) 2007-12-05 2022-03-01 Solaredge Technologies Ltd. Testing of a photovoltaic panel
WO2009072077A1 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Meir Adest Testing of a photovoltaic panel
WO2009072075A2 (en) 2007-12-05 2009-06-11 Solaredge Technologies Ltd. Photovoltaic system power tracking method
EP2232690B1 (de) 2007-12-05 2016-08-31 Solaredge Technologies Ltd. Parallel geschaltete umrichter
US8111052B2 (en) 2008-03-24 2012-02-07 Solaredge Technologies Ltd. Zero voltage switching
EP3121922B1 (de) 2008-05-05 2020-03-04 Solaredge Technologies Ltd. Gleichstromleistungskombinierer
DE102008057874A1 (de) * 2008-11-18 2010-05-20 Adensis Gmbh Schaltanordnung zum Zuschalten und Trennen einer Photovoltaikanlage zu bzw. von einem Stromkreis
DE102009012928A1 (de) 2009-03-12 2010-09-16 Kostal Industrie Elektrik Gmbh Energiewandleranlage
CN102422429B (zh) 2009-05-22 2014-08-06 太阳能安吉科技有限公司 电隔离的散热接线盒
US8710699B2 (en) 2009-12-01 2014-04-29 Solaredge Technologies Ltd. Dual use photovoltaic system
US8766696B2 (en) 2010-01-27 2014-07-01 Solaredge Technologies Ltd. Fast voltage level shifter circuit
US10673222B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
US10673229B2 (en) 2010-11-09 2020-06-02 Solaredge Technologies Ltd. Arc detection and prevention in a power generation system
GB2485527B (en) 2010-11-09 2012-12-19 Solaredge Technologies Ltd Arc detection and prevention in a power generation system
US10230310B2 (en) 2016-04-05 2019-03-12 Solaredge Technologies Ltd Safety switch for photovoltaic systems
GB2486408A (en) 2010-12-09 2012-06-20 Solaredge Technologies Ltd Disconnection of a string carrying direct current
GB2483317B (en) 2011-01-12 2012-08-22 Solaredge Technologies Ltd Serially connected inverters
US8570005B2 (en) 2011-09-12 2013-10-29 Solaredge Technologies Ltd. Direct current link circuit
GB2498365A (en) 2012-01-11 2013-07-17 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic module
GB2498790A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Maximising power in a photovoltaic distributed power system
GB2498791A (en) 2012-01-30 2013-07-31 Solaredge Technologies Ltd Photovoltaic panel circuitry
US9853565B2 (en) 2012-01-30 2017-12-26 Solaredge Technologies Ltd. Maximized power in a photovoltaic distributed power system
GB2499991A (en) 2012-03-05 2013-09-11 Solaredge Technologies Ltd DC link circuit for photovoltaic array
CN104488159B (zh) 2012-05-25 2018-03-23 太阳能安吉科技有限公司 用于互联的直流电源的电路
US10115841B2 (en) 2012-06-04 2018-10-30 Solaredge Technologies Ltd. Integrated photovoltaic panel circuitry
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
US9548619B2 (en) 2013-03-14 2017-01-17 Solaredge Technologies Ltd. Method and apparatus for storing and depleting energy
EP2779251B1 (de) 2013-03-15 2019-02-27 Solaredge Technologies Ltd. Umgehungsmechanismus
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
US10599113B2 (en) 2016-03-03 2020-03-24 Solaredge Technologies Ltd. Apparatus and method for determining an order of power devices in power generation systems
CN117130027A (zh) 2016-03-03 2023-11-28 太阳能安吉科技有限公司 用于映射发电设施的方法
US11081608B2 (en) 2016-03-03 2021-08-03 Solaredge Technologies Ltd. Apparatus and method for determining an order of power devices in power generation systems
US11177663B2 (en) 2016-04-05 2021-11-16 Solaredge Technologies Ltd. Chain of power devices
US11018623B2 (en) 2016-04-05 2021-05-25 Solaredge Technologies Ltd. Safety switch for photovoltaic systems
DE102018203636B3 (de) * 2018-03-09 2019-07-04 Ellenberger & Poensgen Gmbh Trennvorrichtung zur Gleichstromunterbrechung eines Strompfads, und Bordnetz eines Kraftfahrzeugs
DE102018211007B3 (de) 2018-07-04 2019-08-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Sicherheitsschaltvorrichtung für eine Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs, Hochvoltbatterie, Bordnetzsystem sowie Kraftfahrzeug

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1138473B (de) * 1960-08-12 1962-10-25 Siemens Ag Anordnung zum funkenlosen Schalten von Relaiskontakten
DE2253975A1 (de) 1971-11-04 1973-05-10 Otter Controls Ltd Elektrischer schalter
DE2360564A1 (de) * 1973-12-05 1975-06-12 Dieter Hofmann Schutzvorrichtung fuer elektrische kontakte
DE3341947A1 (de) * 1983-11-21 1985-05-30 Friedrich Dipl.-Ing. 8033 Krailling Lauerer Elektronisch-mechanischer schalter
JPS60117518A (ja) * 1983-11-28 1985-06-25 オムロン株式会社 リレ−装置
GB8619388D0 (en) * 1986-08-08 1986-09-17 Imi Pactrol Switching electrical loads
DE19838492A1 (de) * 1998-08-25 2000-03-09 Stahl R Schaltgeraete Gmbh Explosionsgeschützte Steckverbindungsanordnung
IT1305867B1 (it) * 1998-12-15 2001-05-21 Gewiss Spa Presa elettrica interbloccata
US7145758B2 (en) * 2002-05-17 2006-12-05 International Rectifier Corporation Arc suppression circuit for electrical contacts
WO2003103110A1 (en) * 2002-06-04 2003-12-11 Sure Power Corporation Load break dc power disconnect
DE10225259B3 (de) * 2002-06-07 2004-01-22 Sma Regelsysteme Gmbh Elektrischer Steckverbinder

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2037559A3 (de) * 2007-09-12 2012-07-25 Kostal Industrie Elektrik GmbH Vorrichtung zur Vermeidung von Lichtbögen an den Steckkontakten beim Trennen eines Wechselrichters von einer Gleichspannungsquelle
DE102007043512A1 (de) 2007-09-12 2009-03-19 Kostal Industrie Elektrik Gmbh Energiewandleranlage
EP2037559A2 (de) 2007-09-12 2009-03-18 Kostal Industrie Elektrik GmbH Vorrichtung zur Vermeidung von Lichtbögen an den Steckkontakten beim Trennen eines Wechselrichters von einer Gleichspannungsquelle
EP2249393A1 (de) * 2009-05-04 2010-11-10 voltwerk electronics GmbH Schaltungsanordnung
US9190927B2 (en) 2010-09-30 2015-11-17 Fronius International Gmbh Inverter with a connector element formed by a connector block and a connector arranged on one side and a DC breaking element arranged inbetween
WO2012040761A1 (de) 2010-09-30 2012-04-05 Fronius International Gmbh Wechselrichter
WO2013092142A1 (en) * 2011-12-19 2013-06-27 Sma Solar Technology Ag Circuit arrangement for suppressing an arc occurring over a contact gap of a switching member
DE102011056577C5 (de) * 2011-12-19 2015-02-19 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung zur Unterdrückung eines bei einem Schaltvorgang auftretenden Lichtbogens
US9543088B2 (en) 2011-12-19 2017-01-10 Sma Solar Technology Ag Circuit arrangement for suppressing an arc occurring over a contact gap of a switching member
WO2013091689A1 (de) * 2011-12-21 2013-06-27 Siemens Aktiengesellschaft Trennvorrichtung zur gleichstromunterbrechung zwischen einem photovoltaikgenerator und einer elektrischen einrichtung sowie photovoltaikanlage mit einer derartigen trennvorrichtung
DE102013110240A1 (de) * 2013-09-17 2015-03-19 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung für einen Photovoltaikwechselrichter zur Ausschaltentlastung mit Kurzschlussschaltern und Verwendungen der Schaltungsanordnung
CN105493397A (zh) * 2013-09-17 2016-04-13 艾思玛太阳能技术股份公司 用于借助短路开关进行断路器放电的光伏逆变器的电路布置和该电路布置的应用
DE102013110240B4 (de) * 2013-09-17 2017-09-07 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung für einen Photovoltaikwechselrichter zur Ausschaltentlastung mit Kurzschlussschaltern und Verwendungen der Schaltungsanordnung
US10298017B2 (en) 2013-09-17 2019-05-21 Sma Solar Technology Ag Circuit arrangement for a photovoltaic inverter for break relief using short-circuit switches, and uses of the circuit arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
EP1964140A1 (de) 2008-09-03
DE102005061532B4 (de) 2008-05-29
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EP1964140B1 (de) 2012-10-31

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