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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion eines Lichtbogens in einer Photovoltaikanlage mit mindestens einem Photovoltaikgenerator.
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In Stromkreisen, insbesondere in Gleichstrom(DC – direct current)-Stromkreisen, in denen hohe Spannungen in Verbindung mit hohen Strömen auftreten, besteht die Gefahr einer Lichtbogenbildung. Lichtbögen können beispielsweise bei Wartungsarbeiten (Trennen einer stromdurchflossenen Leitung), bei einer Degradation von Kontakten an Schraub- oder Steckverbindern, an schlechten Lötstellen oder unzureichend befestigten Schraubverbindungen oder bei einer beschädigten Leitungsisolation entstehen. Ein Löschen eines entstandenen Lichtbogens ist üblicherweise nur durch eine drastische Reduzierung des über den Lichtbogen fließenden Stromes möglich.
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In Photovoltaikanlagen, im Folgenden abgekürzt als PV-Anlagen bezeichnet, sind Lichtbögen aufgrund der hohen Gleichspannung und den hohen vorherrschenden Gleichströmen ein nicht zu unterschätzendes Problem und sind eine der Hauptursachen von Brandfällen in PV-Anlagen. Hier sind insbesondere die oft langen Leitungen von den Photovoltaikgeneratoren zu den Wechselrichtern, die eine Wandlung des DC-Stromes in einen AC-Strom vornehmen, zu nennen.
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Ein Lichtbogen emittiert üblicherweise ein breitbandiges Wechselstrom(AC – alternating current)-Signal, das bis in den Hochfrequenzbereich hineinreicht. Verfahren und Vorrichtungen zum Erkennen von Lichtbögen, die auf einer Detektion eines solchen Wechselstromsignals in einem Stromkreis basieren, sind weitverbreitet und beispielsweise in der Druckschrift
WO 95/5 25374 A beschrieben.
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Die Höhe bzw. Stärke solcher Wechselstromsignale ist dabei unter anderem abhängig von der Höhe des fließenden DC-Stroms sowie von der Länge der DC-Leitung und der daraus resultierenden Leitungsinduktivität. Je höher der DC-Strom ist, desto stabiler brennt der Lichtbogen und desto kleiner ist das ausgesandte Wechselstromsignal. Eine lange DC-Leitung mit hohen Induktivitäten führt ebenfalls zu einer Abnahme des Wechselstromsignals. In großen Photovoltaikanlagen treten die oben beschriebenen Bedingungen auf. Insbesondere auf den sogenannten Stringsammelleitungen, die von den großflächigen Photovoltaikgeneratoren zu entsprechend großen Wechselrichtern, sogenannten Zentralwechselrichtern, führen, ist durch den oben beschriebenen Effekt die Erkennung eines Lichtbogens über das vom Lichtbogen emittierte Wechselstromsignal nicht mehr zuverlässig möglich.
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Eine weitere Methode, einen Lichtbogen vor der Entstehung insbesondere an Verbindungsstellen zu detektieren liegt darin, die Temperatur der Verbindungsstelle zu überwachen. Ein nahender Lichtbogen wird sich, bevor er zündet, durch eine starke Erhöhung der Temperatur bemerkbar machen. Das liegt daran, dass der Übergangswiderstand aufgrund von Korrosion, loser Klemmen etc. ansteigt und eine erhöhte Verlustleistung entsteht. Um alle Verbindungsstellen überwachen zu können, muss jede Verbindungsstelle im Generatoranschlusskasten und im Wechselrichter mit einem Temperatursensor ausgestattet werden. Ein Algorithmus erfasst die Temperaturen der einzelnen Klemmen und reagiert auf Veränderungen. Der Vorteil dieser Methode liegt in der Einfachheit des Aufbaus, da vorwiegend auf herkömmliche Messtechnik zurückgegriffen werden kann. Nachteilig an diesem Konzept ist die fehlende Überwachung der Leitung, da nur an den Verbindungsstellen gemessen wird sowie die Menge an benötigten Sensoren, was die Kosten in die Höhe treibt.
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Eine andere Art der Detektion von Lichtbögen ergibt sich durch die Tatsache, dass ein Lichtbogen auch einen ohmschen Widerstand darstellt, der mit einem Messgerät mit ausreichender Genauigkeit detektiert werden kann. Die
JP 58-108476 offenbart eine Messanordnung, bei der ein Schalter auf die Entstehung von Lichtbögen überwacht wird. An zwei Punkten vor und hinter dem Schalter werden Spannungsteilerschaltungen angebracht, die auf ein gemeinsames, weiter entfernt liegendes Potential bezogen werden. Durch Variation von einem der vier Widerstände der Spannungsteilerschaltung kann die Gesamtschaltung so abgeglichen werden, dass der Spannungsfall bzgl. des weiter entfernt liegenden Bezugspunktes kompensiert wird. Ein Spannungsmessgerät misst den Spannungsfall zwischen den Mittelanschlüssen zwischen den beiden Widerständen der Spannungsteilerschaltungen. Das Auftreten eines Lichtbogens kann so gemessen werden, obwohl zwischen dem Ort des Lichtbogens und dem Bezugspunkt der Spannungsteilerschaltungen je nach Länge der Leitung ebenfalls ein Spannungsfall auftritt.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Detektion eines Lichtbogens in einer Photovoltaikanlage anzugeben, die auch in großen Photovoltaikanlagen, bei denen über lange Stringsammelleitungen große DC-Ströme fließen, eine zuverlässige und gleichzeitig aufwandsarme Erkennung von Lichtbögen ermöglicht. Es ist eine weitere Aufgabe, ein entsprechendes Verfahren zu schaffen, das ein sicheres Erkennen von Lichtbögen unter den angegebenen Umständen ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Detektion von Lichtbögen bzw. ein Verfahren zur Detektion von Lichtbögen mit den jeweiligen Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist zur Detektion von Lichtbögen in einer Photovoltaikanlage eingerichtet. Entlang zweier elektrischer Verbindungsleitungen zwischen mindestens einem Photovoltaikgenerator und mindestens einem Wechselrichter fließt dabei auf der einen Leitung der vom Photovoltaikgenerator erzeugte Strom vom Photovoltaikgenerator zum Wechselrichter und auf der anderen Leitung vom Wechselrichter zum Photovoltaikgenerator, d.h. die betragsmäßig gleichen Ströme fließen auf den beiden elektrischen Verbindungsleitungen in entgegengesetzte Richtungen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mindestens eine Messbrückenanordnung aus zwei parallel geschalteten Reihenschaltungen auf. Jede Reihenschaltung weist je zwei Widerstände auf und mit Mittelanschlüssen zwischen den beiden Widerständen jeder Reihenschaltungen ist mindestens ein Messgerät zur Detektion eines elektrischen Spannungsfalles verbunden. Die eine Reihenschaltung ist zwischen photovoltaikgeneratorseitige Anschlüsse der Verbindungsleitungen geschaltet, die andere Reihenschaltung ist zwischen wechselrichterseitige Anschlüsse der Verbindungsleitungen geschaltet. Zur Erzeugung eines Signals, wenn der detektierte elektrische Spannungsfall einen Grenzwert überschreitet, weist die Vorrichtung eine Signaleinrichtung auf, die in Kommunikationsverbindung mit dem Messgerät steht.
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Durch die Anordnung der beiden Reihenschaltungen an den jeweiligen Enden der zu überwachenden Leitungen wird die gesamte Länge der Verbindungsleitungen, z.B. der sogenannten Stringsammelleitungen, auf Lichtbögen überwacht. Ein Vorteil dieser Vorrichtung ist es, dass die über den Verbindungsleitungen auftretenden Spannungsfälle sich durch die beschriebene Messbrückenanordnung gerade gegenseitig kompensieren, wenn die Leitungsimpedanzen der Verbindungsleitungen etwa gleich groß sind. Durch die beschriebene Messbrückenanordnung werden insbesondere auch Spannungsschwankungen ausgeglichen, die sich bei Photovoltaikanlagen durch unterschiedliche Sonneneinstrahlung ergeben. Weiterhin ist vorteilhaft, dass das Messgerät nur auf die Messung von Spannungsdifferenzen ausgelegt sein muss. Tritt ein Lichtbogen entlang einer Verbindungsleitungen auf, wird ein zusätzlicher Widerstand in der betroffenen Verbindungsleitung wirksam, was einen zusätzlichen Spannungsfall infolge des Stromflusses durch die Leitung an diesem Widerstand bewirkt. Damit verringert sich der Spannungsfall über einem der beiden Spannungsteiler, wodurch eine Asymmetrie in der Messbrückenanordnung entsteht. Das Messgerät kann diese Asymmetrie detektieren und als Differenz der Spannungsfälle über den Widerständen messen. Wird bezüglich der Differenz der Spannungsfälle ein Grenzwert überschritten, wird durch die Signaleinrichtung das Vorliegen eines Lichtbogens signalisiert.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden die Widerstandswerte der Widerstände der Reihenschaltungen so gewählt, dass im Normalbetrieb kein elektrischer Spannungsfall zwischen den Mittelanschlüssen der Reihenschaltungen gemessen wird. Durch diesen sogenannten Abgleich können etwaige Unterschiede in den Leitungsimpedanzen der beiden Verbindungsleitungen ausgeglichen werden. Sind bei gleichen Leitungsimpedanzen vier etwa gleich große Widerstände für die Reihenschaltungen ausreichend, so kann bei unterschiedlichen Leitungsimpedanzen die Widerstandswerte der Widerstände variiert werden, so dass im Normalbetrieb, d.h. beim Betrieb der PV-Anlage ohne auftretende Lichtbögen, kein elektrischer Spannungsfall zwischen den Mittelanschlüssen der Reihenschaltungen gemessen wird.
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Die die Bezeichnung „in etwa gleich groß“ soll hier bedeuten, dass im Rahmen der Messgenauigkeit des Messgerätes im Normalbetrieb kein Spannungsfall detektierbar ist, bzw. der gemessene Spannungsfall weit unter einem Grenzwert beim Auftreten eines Lichtbogens liegt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die durch etwaige Unterschiede in den Leitungsimpedanzen auftretende Asymmetrie als Offset in der Signaleinrichtung erkannt und kompensiert. Dabei ist von Vorteil, dass Einstrahlungsänderungen eine geringere Änderungsrate aufweisen als ein plötzlich auftretender Lichtbogen in einer der beiden zu überwachenden Leitungen, wodurch die sich durch unterschiedliche Leitungsimpedanzen hervorgerufene Asymmetrie langsamer ändert als diejenige, welche durch einen auftretenden Lichtbogen hervorgerufen wird. In dieser Ausführungsform wird daher die Änderungsrate des Spannungsfalles zusätzlich überwacht.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Mittelanschlüsse zwischen den beiden Widerständen jeder Reihenschaltungen über das Messgerät direkt elektrisch verbunden. Ist das Messgerät zur Detektion eines elektrischen Spannungsfalles beispielsweise an dem wechselrichterseitigen Anschluss der Verbindungsleitungen lokalisiert und dort mit dem Mittelanschluss der Reihenschaltung, die zwischen den wechselrichterseitigen Anschluss der Verbindungsleitungen geschaltet ist, verbunden, so kann zur elektrischen Verbindung von Messgerät und dem Mittelanschluss der anderen Reihenschaltung eine weitere Leitung entlang der zwei elektrischen Verbindungsleitungen verlegt sein. Mit dieser weiteren Leitung, die vorteilhafterweise gegen Störungen abgeschirmt sein sollte, wird dann an dem photovoltaikgeneratorseitigen Anschluss der Verbindungsleitungen der Anschluss an den Mittelanschluss der anderen Reihenschaltung hergestellt.
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Besonders vorteilhaft wirkt die erfindungsgemäßen Vorrichtung, wenn der vom Photovoltaikgenerator erzeugte Strom im Normalbetrieb Werte größer 25 A erreicht, die auf den Verbindungsleitungen vom Photovoltaikgenerator zum Wechselrichter fließen. In diesem Falle sind die oben beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen zum Erkennen von Lichtbögen, die auf einer Detektion eines Wechselstromsignals in einem Stromkreis basieren, nicht mehr zuverlässig anwendbar. Der vom Lichtbogen verursachte Spannungsfall liegt in einer Größenordnung von etwa 15 V und lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sicher detektieren.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der von mehreren Photovoltaikgeneratoren erzeugte Strom in mindestens einem Generatoranschlusskasten gesammelt. In dieser Ausgestaltung ist der photovoltaikgeneratorseitige Anschluss der Verbindungsleitungen an oder in den Generatoranschlusskästen lokalisiert. Da in den Generatoranschlusskästen der erzeugte Strom gesammelt und dann dem Wechselrichter zugeleitet wird, fließen auf den Leitungen, die von den Generatoranschlusskästen zum Wechselrichter führen, hohe Ströme, woraus ein höheres Lichtbogenrisiko resultiert.
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In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zwei Messgeräte zur Detektion eines elektrischen Spannungsfalles eingesetzt. In dieser Ausgestaltung wird ein Messgerät mit einem Anschluss mit dem Mittelanschluss der Reihenschaltung, die zwischen einen photovoltaikgeneratorseitigen Anschluss der Verbindungsleitungen geschaltet ist, verbunden und mit dem anderen Anschluss elektrisch mit Erde verbunden. Ein weiteres Messgerät wird mit einem Anschluss mit dem Mittelanschluss der Reihenschaltung, die zwischen einen wechselrichterseitigen Anschluss der Verbindungsleitungen geschaltet ist, verbunden und mit dem anderen Anschluss elektrisch mit Erde verbunden. Auf diese Weise sind die beiden anderen Anschlüsse über Erde miteinander verbunden. Weiterhin ist eine der beiden zu überwachenden Leitungen in der Nähe der wechselrichterseitigen oder photovoltaikgeneratorseitigen Anschlüsse mit Erde verbunden.
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Um in dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Differenz der Spannungsfälle miteinander vergleichen zu können, können die Messgeräte beispielsweise über eine Funkverbindung mit Signaleinrichtungen verbunden sein, welche ebenfalls über eine Kommunikationsverbindung eine Differenz der ermittelten Spannungsfälle bilden können. Die jeweiligen Kommunikationsverbindungen können auch drahtgebunden oder PLC (Power Line Communication) ausgebildet sein. Der Vorteil einer drahtlosen Kommunikation wäre in dieser Ausgestaltung, dass keine weitere Leitung zur elektrischen Verbindung des Messgerätes mit beiden Reihenschaltungen benötigt wird.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Detektion von Lichtbögen in einer Photovoltaikanlage mit zuvor genannter Vorrichtung weist die folgenden Schritte auf: Der Spannungsfall zwischen den Mittelanschlüssen der Reihenschaltungen wird mittels mindestens eines Messgerätes wiederholt und dauerhaft überwacht und es werden Statusdaten oder Messwerte von mindestens einem Messgerät an die Signaleinrichtung gesendet. Falls der gemessene Spannungsfall einen Grenzwert überschreitet, wird das Vorliegen eines Lichtbogens in der Photovoltaikanlage durch die Signaleinrichtung signalisiert.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird mindestens einmalig ein Abgleich der Meßbrückenanordnung durch Wahl der Widerstandswerte der Widerstände der Reihenschaltungen vorgenommen. Bei diesem Abgleich wird mindestens einer der Widerstände bezüglich seines Widerstandswertes verändert, so dass im Normalbetrieb – im Rahmen der Messgenauigkeit des Messgerätes – kein elektrischer Spannungsfall zwischen den Mittelanschlüsse der Reihenschaltungen gemessen wird. Durch diesen Abgleich können etwaige Unterschiede in den Leitungsimpedanzen der beiden Verbindungsleitungen ausgeglichen werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens liegt der Grenzwert bei Spannungswerten größer 15 V. Wird dieser Grenzwert überschritten, wird das Vorliegen eines Lichtbogens in der Photovoltaikanlage angezeigt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe von drei Figuren näher erläutert.
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Die Figuren zeigen:
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1 ein Blockschaltbild einer Photovoltaikanlage mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Detektion von Lichtbögen
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2 ein Blockschaltbild einer Photovoltaikanlage mit einer erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Detektion von Lichtbögen
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3 ein Blockschaltbild einer Photovoltaikanlage mit einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Vorrichtung zur Detektion von Lichtbögen
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1 zeigt schematisch eine Photovoltaikanlage 2 mit einem Photovoltaikgenerator 3, einem Wechselrichter 4 und einer Vorrichtung 1 zur Detektion von Lichtbögen. Der von mehreren Photovoltaikgeneratoren 3, 3‘, 3‘‘ erzeugte Strom wird in einem Generatoranschlusskasten 21 gesammelt. Vom Generatoranschlusskasten 21 führen zwei elektrische Verbindungsleitungen 5, 6 zu einem Wechselrichter 4, der den Gleichstrom in Wechselstrom wandelt und über einen Netzanschluss 30 mit einem größeren Versorgungsnetz (nicht gezeigt) verbunden sein kann. Dieses Versorgungsnetz kann ein- oder mehrphasig ausgebildet sein. Generell können die elektrischen Verbindungsleitungen 5, 6 aber auch direkt den Photovoltaikgenerator 3 mit dem Wechselrichter 4 verbinden.
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Am Generatoranschlusskasten 21 ist an den photovoltaikgeneratorseitigen Anschluss 14, 15 der Verbindungsleitungen 5, 6 eine Reihenschaltung 8 von zwei Widerständen 10, 11 angeschlossen. Zwischen den Widerständen 10, 11 liegt ein Mittelanschluss 18. Die elektrischer Verbindungsleitungen 5, 6 weisen normalerweise gleiche Längen und Beschaffenheit auf, daher sind auch die Leitungsimpedanzen 23, 24 normalerweise etwa gleich groß. Am anderen Ende der Verbindungsleitungen 5, 6 ist an den wechselrichterseitigen Anschluss 16, 17 eine Reihenschaltung 9 zweier Widerstände angeschlossen, zwischen den Widerständen 12, 13 liegt ein Mittelanschluss 19. Zwischen den Mittelanschlüssen 18, 19 ist ein Messgerät 20 angeschlossen, welches in einer Kommunikationsverbindung (mit unterbrochener Linie gezeichnet) zu einer Signaleinrichtung 22 steht. Das Messgerät 20 ist zur Messung einer Spannung eingerichtet und kann sich sowohl am oder im Generatoranschlusskasten 21 sowie am oder im Wechselrichter 4 befinden. In jedem Fall muss bei dieser Ausführungsform eine weitere Leitung 26 von Generatoranschlusskasten 21 zum Wechselrichter 4 gelegt werden, um jeweils den anderen Mittelanschluss 18, 19 mit dem Messgerät 20 zu verbinden. Die Signaleinrichtung 22 kann mittels Kommunikationsverbindungen mit dem Wechselrichter 4 und/oder dem Generatoranschlusskasten 21 verbunden sein, um weitere Maßnahmen, wie beispielsweise das Trennen der Photovoltaikanlage 2 vom Netzanschluss 30 oder das Trennen der Photovoltaikgeneratoren 3, 3‘, 3‘‘ vom Generatoranschlusskasten 21, bei Auftreten von Lichtbögen einzuleiten.
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Bei gleich großen Leitungsimpedanzen 23, 24 der elektrischen Verbindungsleitungen 5, 6 können die Widerstände 10, 11, 12, 13 alle gleich groß gewählt werden. Zwischen den beiden Mittelanschlüssen 18, 19 ist dann im Normalbetrieb kein Spannungsfall messbar. Sind die Leitungsimpedanzen 23, 24 unterschiedlich groß, kann beispielsweise bei Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage 2 ein Abgleich vorgenommen werden. Hierzu werden die Widerstandswerte der Widerstände 10, 11, 12, 13 solange verändert, bis kein Spannungsfall am Messgerät 20 messbar ist. Andernfalls kann der im Normalbetrieb auftretende Spannungsfall auch als Offset betrachtet und in Bezug auf Lichtbogenereignisse ignoriert werden, da Lichtbögen durch ihre wesentlich höhere Strom-/ Spannungsänderungsrate leicht von einer einstrahlungsbedingten langsamen Änderung des Offset unterschieden werden können.
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Zudem ist vorteilhaft, dass das Auftreten von unterschiedlichen Leitungsimpedanzen als ein Hinweis auf eine eventuell fehlerhafte Installation in der Photovoltaikanlage 2 gewertet und signalisiert werden kann.
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Ein Lichtbogen längs der Verbindungsleitungen 5, 6 bewirkt unter anderem einen zusätzlichen Widerstand 25 in der betroffenen Verbindungsleitungen 5. Der an diesem Widerstand 25 auftretende zusätzliche Spannungsfall bewirkt, dass ein Mittelanschluss 19 auf einem anderen Potential liegt als der andere Mittelanschluss 18. In der Folge ist am Messgerät 20 ein Spannungsfall messbar.
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Das Messgerät 20 kommuniziert mit der Signaleinrichtung 22, hier können Messwerte, Statussignale wie „Normalbetrieb“ versus „Lichtbogenstörung“ oder Ähnliches gesendet werden. Die Signaleinrichtung 22 kann das Lichtbogenereignis zu Anzeige bringen, damit der Wechselrichter 4 oder eine Sicherheitseinrichtung (nicht gezeigt) geeignete Maßnahmen zur Lichtbogenlöschung einleitet. Die Signaleinrichtung 22 kann dabei Teil des Wechselrichters 4 oder des Generatoranschlusskastens 21 sein oder mit diesen in Kommunikationsverbindung stehen.
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2 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bei der zwei Messgeräte 20, 20‘ zur Detektion eines elektrischen Spannungsfalles eingesetzt werden. Ein Messgerät 20 wird mit einen Anschluss mit dem Mittelanschluss 18 der Reihenschaltung 8 und mit dem anderen Anschluss elektrisch mit Erde verbunden. Ein weiteres Messgerät 20‘ wird mit einen Anschluss mit dem Mittelanschluss 19 der Reihenschaltung 9 und mit dem anderen Anschluss elektrisch mit Erde verbunden. Auf diese Weise sind die jeweils anderen Anschlüsse der Messgeräte 20, 20‘ über Erde miteinander verbunden. Um in dieser Ausgestaltung die Differenz der Spannungsfälle miteinander vergleichen zu können, können die Messgeräte 20, 20‘ beispielsweise über eine Funkverbindung mit Signaleinrichtungen 22, 22‘ verbunden sein. Ist die Kommunikation zwischen den Messgeräten 20, 20‘ und den Signaleinrichtungen 22, 22‘ drahtgebunden realisiert, kann sich eine Signaleinrichtung 22 beispielsweise am oder im Wechselrichter 4 befinden, die andere Signaleinrichtung 22‘ kann am oder im Generatoranschlusskasten 21 lokalisiert sein. Die Signaleinrichtungen 22, 22‘ können auf verschiedene Weise mit einander in Kommunikationsverbindung stehen, vorzugsweise über bereits bestehende Leitungen, beispielsweise über RS-485 oder Powerline-Kommunikation auf den Verbindungsleitungen 5, 6. Die an die Signaleinrichtungen 22, 22‘ kommunizierten Spannungsmesswerte werden in einer der Signaleinrichtungen oder in einer übergeordneten Steuerung (nicht dargestellt) verglichen und die Differenz ermittelt.
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Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass keine weitere Leitung zur elektrischen Verbindung des Messgerätes mit der jeweils anderen Reihenschaltungen – wie in 1 – benötigt wird.
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 bei der die Reihenschaltung 9 am selben Ort wie die Reihenschaltung 8 lokalisiert ist, beispielsweise an dem photovoltaikgeneratorseitigen Anschluss 14, 15 der Verbindungsleitungen 5, 6. In diesem Fall ist auch das Messgerät 20 sinnvollerweise an demselben Ort lokalisiert, um die Installationskosten zu minimieren. Um die elektrische Verbindung der Reihenschaltung 9 an dem wechselrichterseitigen Anschluss 16, 17 der Verbindungsleitungen 5, 6 zu realisieren, müssen allerdings zusätzliche Leitungen 27, 28 gelegt werden. Vorteil dieser Anordnung ist die geringere Störungsanfälligkeit der zusätzlichen Leitungen 27, 28 über die ein geringer, aber symmetrischer Stromfluss stattfindet. Außerdem können Messgerät 20 und Signaleinrichtung 22 leichter in den Wechselrichter oder Generatoranschlusskasten 21 integriert werden, wodurch eine zusätzliche Kommunikationsverbindung entfallen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung
- 2
- Photovoltaikanlage
- 3, 3‘, 3‘‘
- Photovoltaikgenerator
- 4
- Wechselrichter
- 5, 6
- Verbindungsleitung
- 7
- Messbrückenanordnung
- 8, 9
- Reihenschaltung
- 10, 11, 12, 13
- Widerstand
- 14, 15
- photovoltaikgeneratorseitiger Anschluss
- 16, 17
- wechselrichterseitiger Anschluss
- 18, 19
- Mittelanschluss
- 20, 20‘
- Messgerät
- 21
- Generatoranschlusskasten
- 22, 22‘
- Signaleinrichtung
- 23, 24
- Leitungsimpedanzen
- 25
- ohmscher Widerstand
- 26
- Leitung
- 27, 28
- Leitung
- 30
- Netzanschuss
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 95/525374 A [0004]
- JP 58-108476 [0007]
