DE202008007846U1

DE202008007846U1 - Fotovoltaikanlage

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Publication number: DE202008007846U1
Application number: DE202008007846U
Authority: DE
Original assignee: Efg En fur Gebaeude & Co GmbH; Efg Energie fur Gebaude & Co KG GmbH
Current assignee: Efg En fur Gebaeude & Co GmbH; Efg Energie fur Gebaude & Co KG GmbH
Priority date: 2008-06-12
Filing date: 2008-06-12
Publication date: 2008-10-30
Anticipated expiration: 2018-06-13

Abstract

Anschlussbox (1) zum Verbinden von Solarzellen mit einem Wechselrichter (39), mit
– einem Gehäuse (2),
– mehreren Sicherungen (3) mit Sicherungskörpern (8),
– mehreren Anschlussklemmböcken (4),
– wobei die Abgangsleitungen von den Sicherungen (3) einerseits und den Anschluss-Klemmböcken (4) andererseits zu dem Wechselrichter (39) hin jeweils elektrische Brücken (32a, b) aufweisen, von der aus nur je ein Abgangskabel (24, 25), aus dem Gehäuse (2) zum Wechselrichter führt,
– Kabeleinlässen (13a b c) im Gehäuse (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
– die Sicherungskörper (8) der Sicherungen (3) Gleichstromsicherungen sind, und
– stromaufwärts der Brücke, insbesondere Strom-Brücke (32a), jeweils eine Kontrolleinheit (33) zwecks Funktionsüberwachung der an diesem Strang angeschlossenen Solarzellen angeordnet ist.

Description

I. Anwendungsgebiet
Die Erfindung betrifft Fotovoltaikanlagen, wie sie zur Stromerzeugung aus Sonnenlicht auf Dächern etc. montiert werden, bestehend meist aus einer Vielzahl von einzelnen Solarzellen, die elektrisch miteinander verbunden sind und deren Gleichstrom einem Wechselrichter zugeführt werden muss, der diesen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom mit der richtigen Frequenz und Spannung desjenigen Netzes umwandelt, in welches der Strom anschließend eingespeist wird.
II. Technischer Hintergrund
Da die Wechselrichter relativ teure und empfindliche Bauteile sind, werden diese gut geschützt im Inneren des betreffenden Gebäudes untergebracht und möglichst auch an einer Stelle, zu der nicht jeder Unbefugte Zugang hat, mithin also in der Regel in einer größeren Entfernung von den auf dem Dach befindlichen Solarzellen.
Um den Verkabelungsaufwand zu minimieren, werden – möglichst in der Nähe der Solarzellen – eine oder mehrere Anschlussboxen installiert, von der aus nur noch eine positive sowie negative Zentralleitung zu jedem Wechselrichter führt.
In der Regel geschieht dies so, dass eine bestimmte Anzahl von einzelnen Solarzellen in Reihe zu einem Strang miteinander verschaltet wird und die beiden An schlussleitungen eines solchen so genannten Strings der Anschlussbox zugeführt werden.
Der Nachteil dieser seriellen Zusammenfassung von einzelnen Solarzellenmodulen zu einem Strang besteht jedoch darin, dass bei z. B. Ausfall einer Solarzelle, also eines Modules, der gesamte Strang keinen Strom abgibt, was jedoch der relativ seltene Fall ist.
Häufiger tritt auf, dass eines der Module eine Funktionsbeeinträchtigung aufweist, beispielsweise wegen teilweiser Beschattung, einem aufliegenden großen Blatt, einer starken Verunreinigung durch Staub oder Schnee oder Ähnliches und deshalb auf Grund der Flaschenhalsfunktion analog auch die anderen Module und somit der Strang insgesamt in seiner Stromausbeute beeinträchtigt ist.
An der Anschlussbox kommt eine Vielzahl solcher Leitungspaare der einzelnen Strings an, die in der Anschlussbox meist parallel verschaltet und einzeln abgesichert sind. Die einzelnen Kabel werden dabei mittels bekannter Kabeldurchführungen durch entsprechende Durchbrüche in der Wand des Gehäuses hindurchgeführt und an den Sicherungen bzw. an dem Anschluss-Klemmbock der Anschlussbox verklemmt.
Als Sicherungen werden bisher, obwohl ein Gleichstrom überwacht werden soll, vorzugsweise Wechselstromsicherungen eingesetzt, vor allem wegen der leichteren Verfügbarkeit im Hochvoltbereich von oberhalb 500 Volt; denn meist werden so viele Solarzellen zu einem String zusammengefasst, dass deren Gesamtspannung in etwa bei 600–700 Volt liegt.
Ein weiterer Nachteil dieses Grundaufbaus einer Fotovoltaikanlage besteht darin, dass selbst bei ausgelöster Sicherung für einen Strang von Solarmodulen in der Anschlussbox dies vom Betreiber häufig über lange Zeit nicht bemerkt wird.
Da an einem Gleichrichter eine größere Anzahl von Strängen zusammengefasst sind, bewirkt der Ausfall eines einzigen Stranges unter Umständen nur einen Leistungsrückgang von beispielsweise 10%.
Derartige Schwankungen sind jedoch unauffällig, da sie im normalen Schwankungsbereich einer Fotovoltaikanlage liegen, bedingt durch die Änderung der Sonneneinstrahlung, Verschmutzungen der Solarzellen oder ähnliches.
Der Betreiber wird den Ausfall einer Sicherung und damit eines ganzen Stranges von Modulen nur dann rechtzeitig bemerken, wenn er regelmäßig seine Sicherungen kontrolliert, was jedoch in aller Regel bedeutet, dass er – bei einer auf einem Dach montierten Fotovoltaikanlage – hierfür jedes Mal auf das Dach steigen müsste, da die Anschlussbox sehr nahe an den Solarmodulen montiert ist, um den Verkabelungsaufwand gering zu halten.
III. Darstellung der Erfindung
a) Technische Aufgabe
Es ist daher die Aufgabe gemäß der Erfindung, eine Anschlussbox und eine damit ausgestattete Fotovoltaikanlage zu schaffen, wobei die Anschlussbox einfach und kostengünstig sowie funktionssicher aufgebaut ist, mittels der die Strings von Solarzellen schnell und einfach angeschlossen und überwacht werden können und die gegebenenfalls auch im Freien montiert werden kann.
b) Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 36 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß wird einerseits vorgeschlagen, als Sicherungen Gleichstromsicherungen anstelle der üblicherweise verwendeten Wechselstromsicherungen einzusetzen.
Es wurde erkannt, dass Wechselstromsicherungen nur die Hälfte des Nennwertes an Gleichspannung vertragen. Zudem verhält sich der Wechselstrom anders wie der Gleichstrom, denn bei Nulldurchgang des Wechselstroms wird der Funke gelöscht, bei Gleichstrom erlischt er jedoch nicht. Deshalb muss die Sicherung für Gleichspannung ausgelegt sein, um bei Auslösen der Sicherung zuverlässig ein weiteres Bestehen des Lichtbogens zu vermeiden, der zur Zerstörung der ganzen Anschlussbox führen könnte und darüber hinaus sehr leicht einen Brand verursachen kann.
Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, bereits in der Anschlussbox Kontrolleinheiten unterzubringen, da es nur dort noch möglich ist, die einzelnen Stränge, von Solarmodulen hinsichtlich ihrer Funktion separat zu überwachen, da stromabwärts der Anschlussbox alle Stränge die an einem Gleichrichter hängen, bereits zu einem Zentralkabel zusammengefasst sind.
Die Kontrolleinheit soll zumindest erkennen, ob die entsprechende Sicherung dieses Stranges ausgelöst hat oder intakt ist.
Dies kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen: Zum einen extern der vorliegenden elektrischen Schaltung, indem ein optischer Sensor, beispielsweise ein CCD-Sensor, auf das Beobachtungsfenster des jeweiligen Sicherungshalters gerichtet ist und eine angeschlossene Schaltung eine Veränderung im Bild des optischen Sensors meldet, wenn z. B. die Sicherung durchbrennt.
Als Bestandteil der elektrischen Schaltung kann der Spannungsabfall über der Sicherung gemessen werden, der einen relativ geringen Grenzwert nicht überschreiten darf, solange die Sicherung intakt ist.
Auf diese Art und Weise kann jedoch nur festgestellt werden, ob die Sicherung intakt oder durchgebrannt ist. Ob bei intakter Sicherung der angeschlossene Strang von Modulen eine verringerte Leistung bringt, kann damit nicht ermittelt werden.
Dies ist nur möglich, wenn für den jeweiligen Strang gemessen wird, welchen Strom der Strang liefert. Dies kann zum einen durch direkte Strommessung erfolgen, was jedoch sehr aufwendig ist.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, in die jeweilige Leitung – also die Leitung, in der sich die Sicherung befindet – dann vorzugsweise stromabwärts der Sicherung, oder im Massestrang, einen Widerstand bekannter Größe anzuordnen und den Spannungsabfall über diesem Messwiderstand zu messen, der dann proportional zum in dem Strang fließenden Strom ist.
Um den Stromfluss so gering wie möglich zu behindern, wird ein sehr geringer Messwidertand, vorzugsweise ein Shuntwiderstand, gewählt, dessen Widerstand weit unter einem Ohm liegt, beispielsweise im Bereich von 1 bis 10 μ-Ω.
Zwar ist dann der zu messende Spannungsabfall ebenfalls sehr gering, jedoch stellt dies kein größeres Problem dar.
Auf diese Art und Weise kann für jeden einzelnen Strang der momentan fließende Strom bestimmt werden und damit auch der Stromfluss mehrerer, z. B. zweier nebeneinander liegender, Stränge von Modulen verglichen werden, die in der Regel den gleichen oder sehr ähnlichen Bedingungen hinsichtlich Beschattung, Verschmutzung etc. unterliegen.
Wenn dabei ein Strang einen auffällig verminderten Stromfluss ergibt – wofür ein Grenzwert vorgegeben werden kann – deutet dies auf einen Fehler in dem entsprechenden Strang hin, beispielsweise einen Fehler an einem der darin enthaltenen Module.
Die in der Anschlussbox und daher nahe an den Solarzellenmodulen angeordneten Kontrolleinheiten stehen vorzugsweise mit einer näher beim Betreiber stehenden Kontrollzentrale drahtgebunden oder drahtlos in Verbindung, sodass eine Auswertung der Spannungsmessung und damit Strommessung der einzelnen Stränge vorzugsweise erst in der zentralen Kontrollstelle durchgeführt wird, jedoch auch direkt in der Anschlussbox erfolgen könnte.
Die Auswertung erfolgt vorzugsweise mittels eines Mikrokontrollers, der entsprechende Vergleichsrechnungen durchführt, der die gemessenen Werte archiviert und der sowohl Strommessung als auch Leistungsmessung für die einzelnen Stränge auch über vorgegebene Zeiträume aufaddieren kann usw.. In der Regel ist das Auswertemodul ein auf einen Computer beim Betreiber oder Wartungsfirma hinterlegtes Programm.
Innerhalb der Anschlussbox sind die Kontrolleinheiten vorzugsweise in einem eigenen, zusätzlichen Kontrollgehäuse untergebracht, welches hauptsächlich als Berührungsschutz dient angesichts der bis zu 1000 Volt Spannung pro Strang.
Da die Kontrolleinheiten für jeden Strang separat installiert werden sollen, müssen sie sich stromaufwärts der jeweiligen Strombrücke – durch welche Pluspole und Minuspole der einzelnen Stränge zu einem Zentralkabel zusammengeführt werden – angeordnet sein.
In der Anschlussbox ist der bevorzugte Ort unmittelbar stromabwärts entweder der Sicherungshalter oder der Anschlussklemmen und noch stromaufwärts der jeweiligen Strombrücke.
Die Strombrücke kann dabei ebenfalls noch mit im Kontrollgehäuse untergebracht werden, in der sich die Kontrolleinheiten befinden.
Die Anschlussbox umfasst ein Gehäuse, das mit Kabeldurchlässen versehen ist, durch welche die von der Anschlussbox abgehenden und/oder an der Anschluss box ankommenden Kabel durchgeführt werden. Die Kabeldurchlässe sind als verschraubte Kabeldurchgänge oder vorzugsweise jeweils als ein Steckverbinder ausgebildet, wobei der Steckverbinder aus zwei Steckerteilen besteht, nämlich aus einem männlichen und einem weiblichen Steckerteil bzw. einem Positiv-Teil und einem Negativ-Teil.
Ein Steckerteil des Steckverbinders, vorzugsweise das Positiv-Teil, ist in einem Gehäusedurchbruch befestigt. Das zu befestigende Steckerteil des Steckverbinders kann hierzu mit einem Außengewinde und einer Gegenmutter zur Verschraubung des Steckerteils in dem Gehäusedurchbruch ausgestattet sein, so dass eine möglichst einfache und schnelle sowie sichere Befestigung in dem Gehäusedurchbruch erfolgen kann.
Durch die Verschraubung des Steckerteils an dem Gehäuse unter Verwendung einer Gegenmutter kann, falls erforderlich, durch das Zwischenlegen einer Dichtung wie etwa eines Dichtungsrings aus Gummi, eine wasserdichte Anbringung erfolgen, um den hohen Erfordernissen der jeweiligen Schutzklasse bei Anbringung von elektrischen Einrichtungen im Freien gerecht zu werden. Zum Austauschen eines defekten Steckverbinders oder eines defekten Dichtungsrings kann das Steckerteil durch das Lösen der Schraubverbindung vom Gehäuse wieder entfernt werden.
Das positive bzw. männliche Steckerteil umfasst vorzugsweise eine Buchse, die den elektrischen Kontakt radial umschließt und in axialer Richtung weiter vorsteht als der elektrische Kontakt.
Hierbei hat die Buchse einerseits die Funktion, den elektrischen Kontakt, beispielsweise gegen ein Eindringen von Wasser, abzuschirmen, und andererseits die Funktion, durch das Zusammenwirken mit einer korrespondierenden Aufnahme in dem weiblichen Steckerteil dafür zu sorgen, dass bei Aufbringen einer seitlichen Kraft auf die Steckverbindung die Buchse mit korrespondierendem weiblichen Steckerteil diese Kraft aufnimmt und verhindert, dass sich ein Kontaktstift des männlichen Steckteils verbiegt und somit die elektrische Verbindung dauerhaft unterbrochen wird.
Vorzugsweise sind die beiden Steckerteile und die Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Steckverbinders am Gehäuse relativ zueinander so angeordnet, dass sich die Kontakte der Steckverbindung innerhalb des Gehäuses befinden und folglich ein besserer Schutz gegen äußere Einflüsse wie etwa Wasser, Feuchtigkeit oder Kondensat möglich ist.
Das positive und das negative Steckerteil weisen eine zusammenpassende Rasteinrichtung auf, um diese beiden Steckerteile in Längsrichtung formschlüssig zu verrasten, wobei diese Rastverbindung vorzugsweise als eine lösbare Verbindung ausgeführt ist.
Der Vorteil besteht darin, dass lediglich mit einer Hand und in einem einzigen Montageschritt sowohl eine elektrische Verbindung als auch eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Steckerteilen herstellbar ist, was vor allen Dingen bei der Installation oder einer Nachrüstung vor Ort von Vorteil ist.
Alternativ kann die Rastverbindung zwischen den Steckerteilen entweder alleine durch eine Relativbewegung in Längsrichtung bzw. Axialrichtung erfolgen oder auch durch eine zusammengesetzte Relativbewegung in Axial- und Radialrichtung, d. h. eine Schraubbewegung, erfolgen.
Dasjenige Steckerteil, das am Gehäuse bzw. in dem Gehäusedurchbruch des Gehäuses befestigt ist, weist zusätzlich eine Abdeckung auf, mit welcher die Steckeröffnung vollständig und wassergeschützt sowie geschützt vor unbefugten Zugriffen mit der Hand oder einem spitzen metallischen Gegenstand geschützt ist. Diese Abdeckung wird vor dem Einstecken des jeweils anderen Steckerteils abgenommen. Die Abdeckung besteht aus Gummi oder einem Kunststoffmaterial und ist durch eine Lasche unverlierbar an dem am Gehäuse angebrachten Steckerteil gehalten.
Zur Aufnahme bzw. Unterbringung der einzelnen Sicherungen werden Sicherungsaufnahmen verwendet, die vorzugsweise in Form von aufschwenkbaren Sicherungsgehäusen vorgesehen sind, wobei ein Deckel zum Verschließen des Sicherungsgehäuses schwenkbar am Sicherungsgehäuse gelagert ist. In diesen Sicherungsgehäusen befindet sich wiederum je eine Sicherungshalterung, in welche die Enden des Sicherungskörpers quer zu dessen Längserstreckung, in z. B. Klammern mit zwei Schenkeln, gedrückt werden.
Ein besonderer Vorteil ergibt sich, wenn die Sicherungshalterung am Deckel befestigt ist, insbesondere derart, dass beim Öffnen des aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Deckels die Sicherungshalterung zusammen mit der Sicherung automatisch aus der jeweiligen Strombahn entfernt wird. Folglich ist die Sicherheit des Bedieners verbessert, da die Sicherung nicht gesondert direkt aus der heißen Leitung entfernt werden muss, wie es beispielsweise bei Wartungsarbeiten der Fall sein kann.
Die Sicherungshalterungen sind jeweils an einem Deckel befestigt. Dabei sind die Sicherungsgehäuse vorzugsweise so beschaffen, dass beim Zuschwenken des Deckels der Aufnahmeraum verschlossen wird, bevor die im Deckel aufgenommene Sicherung die elektrischen Kontakte erreicht, so dass ein verbesserter Schutz des Bedieners gegen ein Berühren elektrisch geladener Teile gegeben ist.
Die Zufuhrleitungen, d. h. die von den Solarzellen oder Strings ankommenden Kabel, die wie zuvor beschrieben durch Steckverbinder in den Gehäusedurchbrüchen zunächst in das Gehäuse der Anschlussbox gelangen, werden anschließend durch Kabeldurchlässe in den Sicherungsgehäusen oder auch durch Anschlüsse, die eine elektrische Verbindung zwischen außerhalb des Sicherungsgehäuses und dem Inneren des Sicherungsgehäuses ermöglichen, geführt und an den jeweiligen Sicherungen direkt oder über die Sicherungshalter angeschlossen.
Andererseits sind die Sicherungen oder die Sicherungshalter abgangsseitig direkt oder über einen Ausgangsanschluss, der eine elektrische Verbindung zwischen dem Inneren des Sicherungsgehäuses nach außen herstellt, an eine Stromschie ne angeschlossen. Diese Stromschiene ist in dem Gehäuse der Anschlussbox montiert und führt sämtliche abgangsseitigen Anschlüsse der Sicherungen zusammen.
Die Stromschiene kann sich auch durch nebeneinander angeordnete Sicherungsaufnahmen erstrecken, um diese Sicherungsaufnahmen abgangsseitig elektrisch miteinander zu verbinden, wobei nur in einem dieser nebeneinander angeordneten Gehäuse ein Kabeldurchlass gebildet ist, durch den ein Kabel nach außen geführt werden kann und mit einem Ende an das am Gehäuse befestigte Steckerteil anschließbar ist.
Vorzugsweise erfüllt das verwendete Gehäuse die Schutzklasse IP 67. Die verwendeten Sicherungshalter sind vorzugsweise bis mindestens 650 Volt, vorzugsweise bis 690 Volt belastbar. Die Steckverbinder zum Anschließen der am Gehäuse ankommenden und von diesem wegführenden Kabel und insbesondere deren Durchführung erfüllen vorzugsweise ebenfalls die Schutzklasse IP 67.
Das Gehäuse der Anschlussbox ist weiterhin mit einer Entlüftungsvorrichtung und/oder einer Druckausgleichsvorrichtung versehen.
Die Entlüftungsvorrichtung ist so beschaffen, dass bei einem Ansteigen der Temperatur im Gehäuse auf einen bestimmten Wert das Gehäuse an entsprechenden Entlüftungsdurchlässen geöffnet wird und eine Luftzirkulation zwischen dem Inneren und der Umgebung erreicht wird, um das Gehäuseinnere abzukühlen. Die Druckausgleichseinrichtung ist vorzugsweise in Form eines Druckausgleichsventils vorgesehen, das den Druck im Inneren des Gehäuses insbesondre bei Erwärmung einen vorgegebenen Wert nicht übersteigen lässt.
Durch diese Maßnahmen ist der Betrieb der Anschlussbox unabhängig von extremen klimatischen Bedingungen möglich.
Die Verbindungsleitungen zwischen den Steckerbuchsen und den Sicherungshaltern bestehen vorzugsweise aus hochflexiblen Kabeln, nach VDE 0295/Klasse 5/IEC 60228 C15. Durch die Verwendung solcher flexibler Kabel kann die Anschlussbox kleinbauend ausgeführt werden.
Eine besonderes kompakte Anschlussbox entsteht, wenn die Grundfläche des Gehäuses der Anschlussbox nicht mehr als die dreifache Grundfläche, insbesondere nicht mehr als die 2,5-fache Grundfläche der in der Box verbauten Sicherungshalter und Anschluss-Klemmböcken beträgt.
Vorzugsweise ist die Anschlussbox rechteckig ausgebildet, wobei die Sicherungsaufnahmen und die Anschluss-Klemmböcke auf einer in Längsmitte verschraubten Rastschiene aufgerastert sind, und die Sicherungsaufnahmen nahe an einer der schmalseitigen Außenwände beginnen und sich bis über die Längsmitte hinaus erstrecken.
In dem Gehäuse ist ein Anschluss-Klemmbock vorgesehen, an welche sämtliche von den Solarzellen ankommenden Minus- bzw. Massekabel zusammengeführt und anschließend in einem einzigen abgangsseitigen Massekabel gebündelt werden. Das Massekabel ist mit einem Ende wiederum an dem am Gehäuse angebrachten Steckerteil angeschlossen. Vorzugsweise sind zur einfacheren Montage die Anschluss-Klemmböcke an der Klemm- bzw. Rastschiene verrastbar.
Die geringere bzw. kürzere Kantenlänge der Grundfläche der Anschlussbox ist maximal doppelt so groß wie die Längserstreckung der einzelnen Sicherungshalter in Stromdurchgangsrichtung; dadurch erfolgt eine besonders kompakte Anordnung und Montage der Bauelemente, d. h. Stecker, Kabel, Anschlussklemmleiste, Stromschiene, Sicherungshalter, Entlüftungseinrichtung, Druckausgleichseinrichtung usw., ohne hohen Platzverbrauch.
Um eine möglichst hohe Anzahl von Solarstrings an einer einzigen Anschlussbox anschließen zu können sind die Anschlussstecker für die Solarzellen auf einer der Längsaußenseite der Anschlussbox angeordnet. Vorzugsweise sind die Anschlussstecker in zwei Reihen übereinander so angeordnet und verdrahtet, dass in der Hälfte zur einen Schmalseite hin die Pluspol-Stecker und in der Hälfte zur anderen Schmalseite hin die Minuspol-Stecker angeordnet sind.
Es ist aber auch möglich, dass in der Hälfte zur einen Längsseite hin die Pluspol-Stecker und in der Hälfte zur anderen Längsseite hin die Minuspol-Stecker angeordnet sind. Durch diese Anordnungen wird eine möglichst übersichtliche Steckerbelegung erreicht, die dem Benutzer eine eindeutige und rasche Zuordnung zwischen den Steckerteilen ermöglicht.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Anschlussbox ist die Verschraubung der Klemm- oder Rastschiene am Boden des Gehäuses derart, dass sie das Gehäuse nicht durchdringt. Dadurch können potentielle Undichtigkeiten am Gehäuse vermieden werden.
Die Positionierung des Anschluss-Klemmbockes und Sicherungshalter auf der Rastschiene ist so gewählt, dass die Verschraubung der Klemmschienen im Gehäuse bei aufgerasteten und verkabelten Anschluss-Klemmböcke und Sicherungsaufnahmen zugänglich bleibt. Somit kann bei der Vormontage des Anschlusskastens zunächst eine Baugruppe bestehend aus Klemm- oder Rastschiene, Anschluss-Klemmböcken und Sicherungsaufnahmen vormontiert werden und anschließend die Teilbaugruppe als Ganzes in einem einzigen Montageschritt im Gehäuse montiert/verschraubt werden.
Ein besonders dichtes Gehäuse wird erreicht, wenn zwischen Deckel und Gehäuse eine ringförmig umlaufende Dichtung angeordnet ist und vom Gehäuse innerhalb der Dichtung ein Wulst nach oben in Richtung Deckel aufragt, der von dem nach unten umgebogenen Rand des Deckels überlappt wird.
Wird der Deckel vom Gehäuse abgenommen, so wird durch die mittels des Deckels verschließbare Öffnung des Gehäuses der Innenraum des Gehäuses vollständig freigegeben. Folglich kann auf sämtliche Montagebereiche in dem Gehäuse bei offenem Deckel direkt zugegriffen werden.
Schließlich wird auch eine Solarzellen-Anlage vorgeschlagen, die mit der erfindungsgemäßen Anschlussbox ausgestattet ist. Vorzugsweise sind dabei die Kabel zwischen den Solarzellen oder Strings und der Anschlussbox an beiden Enden jeweils mit der gleichen Art von Steckverbindern, ggf. an einem Ende ein männliches bzw. positives und am anderen Ende ein weibliches bzw. negatives Teil des Steckverbinders ausgebildet.
c) Ausführungsbeispiele
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im Folgenden beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:
1a: eine Draufsicht teilweise im Schnitt der erfindungsgemäßen Anschlussbox, wobei der Deckel des Gehäuses angenommen ist,
1b: eine Detailansicht im Schnitt eines Steckverbinders in 1a inklusive einer Abdeckung,
2: eine Seitenansicht der in 1a gezeigten Anschlussbox von links,
3: eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer der in 1a gezeigten Sicherungsaufnahmen, und
4: eine Fotovoltaikanlage mit einer Solarstromüberwachung gemäß der Erfindung.
In 1a ist eine erfindungsgemäße Anschlussbox 1 gezeigt. Die Anschlussbox 1 besteht aus einem Gehäuse 2, mehreren Sicherungen 3 (insbesondere 7 Stück in der Figur), mehreren Anschluss-Klemmböcken 4 (insbesondere 6 Stück in der Figur) und mehreren Steckverbindern 5 (insbesondere 8 Stück in der Figur).
Das Gehäuse 2 ist in der Aufsicht betrachtet rechteckförmig mit zwei einander gegenüberliegenden Schmalseiten und zwei einander gegenüberliegende Längsseiten. Das Gehäuse 2 besteht aus vier Seitenwänden 2a–2d und einem Bodenteil 18, wobei jeweils in den Eckbereichen an den Verbindungsstellen der Seitenwände 2a–2d und zusätzlich jeweils in der Mitte der längsseitigen Seitenwände 2b und 2d Gewindebohrungen 19 zum Verschrauben eines (nicht gezeigten) Deckels vorgesehen sind. Das Gehäuse 2 ist, mit Ausnahme des Deckels, einstückig aus einem Kunststoffmaterial gebildet.
In dem Gehäuse 2 sind die Sicherungen 3 und die Anschluss-Klemmböcke 4 entlang der Mittellinie in Längsrichtung des Gehäuses 2 jeweils nebeneinander angeordnet, mit ihrer Längsachse parallel zur Querrichtung des Gehäuses, wobei die Gruppe aus nebeneinander angeordneten Sicherungen 3 in der 1a und die Gruppe aus nebeneinander angeordneten Anschluss-Klemmböcke 4 benachbart zueinander in dem Gehäuse 2 angeordnet sind, und wobei sich die Gruppe von Sicherungen 3 in der 1a oben befindet und die Gruppe von Anschluss-Klemmböcken 4 in der 1a unten befindet.
Die Sicherungen 3 mit einem Sicherungsgehäuse 6 sowie die Anschluss-Klemmböcke 4 sind in Aufsicht betrachtet rechteckförmig mit Schmal- und Längsseiten. Die Sicherungsgehäuse 6 sind in dem Gehäuse 2 so angeordnet, dass jeweils die Schmalseiten der Sicherungsgehäuse 6 der Längsseiten bzw. der längsseitigen Seitenwand des Gehäuses 2 zugewandt sind. In ähnlicher Weise sind die Anschluss-Klemmböcke 4 in dem Gehäuse 2 so angeordnet, dass jeweils die Schmalseiten der Klemm Anschluss-Klemmböcke 4 der Längsseiten bzw. der längsseitigen Seitenwand des Gehäuses 2 zugewandt sind.
An dem Bodenteil 18 des Gehäuses 2 ist eine Rastschiene 17 aus Metall mittels Schrauben 20 verschraubt und erstreckt sich dabei mittig in Längsrichtung des Bodenteils 18. An der Rastschiene 17 sind wiederum die Sicherungsgehäuse 6 und die Anschluss-Klemmböcke 4 verrastet, insbesondere derart, dass sie weder quer zur Rastschiene 17 sowie in Längsrichtung der Rastschienen 17 ohne weiteres verschiebbar sind.
Wie der 1a weiterhin zu entnehmen ist, sind an zwei gegenüberliegenden Seitenwänden und insbesondere an den längsseitigen Seitenwänden 2a und 2c des Gehäuses 2 mehrere Gehäusedurchbrüche 13a, b vorgesehen, wobei die Gehäusedurchbrüche 13a auf der einen Seite, d. h. auf der linken Seite in 1a, zum Durchführen der von den Solarzellen bzw. Solarstrings ankommenden (nicht gezeigten) Kabel (zum Führen eines Gleichstroms) in das Gehäuse 2 dienen, und die Kabeldurchlässe 13b, c auf der anderen Seite, d. h. auf der rechten Seite in 1a, zum Durchführen der elektrischen Abgangskabel 24, 25 aus dem Gehäuse 2 dienen.
Während auf der Seite der ankommenden Kabel, d. h. auf der linken Seite des Gehäuses 2, Steckerbinder 5a in den Gehäusedurchbrüchen 13a vorgesehen sind, auf die die Gegenstücke 5b passen, sind auf der Seite der abgehenden Kabel übliche Kabeldurchlassteile in den Gehäusedurchbrüchen 13b verschraubt.
Von jedem Solarmodulstrang 40 – wie am besten in 4 zu erkennen – führen zwei Kabel, also ein Solarstromkabel 22 und ein Massekabel 23, zu je einem der Steckverbinder 5a in der linken Seite des Gehäuses 2 der Anschlussbox 1, wobei die Steckverbinder 5a für die Stromkabel in der oberen Hälfte und die für die Massekabel in der unteren Hälfte dargestellt sind, auf die dann die entsprechenden Kabel von den Solarmodulsträngen 40 jeweils aufgesteckt bzw. aufgeschraubt werden, wie in 1b angedeutet.
Im Inneren der Anschlussbox führt dann von jeder der Steckerbuchsen 5a für Solarstrom, also in der oberen Hälfte der 1a, jeweils ein Solarstromkabel 22 zu einem der Sicherungsgehäuse 6 und von jeder Steckerbuchse 5a, die für ein Massekabel vorgesehen sind, ein Massekabel 23 zu einem der Anschluss-Klemmböcke 4.
Die gegenüberliegenden Klemmen dieser Klemmböcke 4 sind durch eine Massebrücke 32b miteinander verbunden, von der aus ein einziges Abgangs- Massekabel 25 zu einem Kabeldurchlass 13b in der Wand des Gehäuses 2 führt und von dort weiter zu einem nur in der 4 dargestellten Gleichrichter.
Die einzelnen Solarstromkabel 22 werden jeweils über eine Sicherung 3 geführt und danach ebenfalls nach wie vor einzeln über je eine Kontrolleinheit 33, in welcher der Solarstrom ermittelt wird, der in diesem Solarstromkabel 22 fließt.
Zu diesem Zweck ist in jedem Solarstromkabel 22 stromabwärts der Sicherung 3 innerhalb der Kontrolleinheit 33 ein Messwiderstand 34 mit sehr geringem Widerstandsbeiwert eingesetzt, der somit den Stromfluss kaum behindert.
Ein Spannungsmesser 35 misst den Spannungsabfall über diesem Messwiderstand 34, woraus – da die Größe des Messwiderstandes 34 bekannt ist – der momentan im Kabel 22 fließende Strom I errechnet wird.
Jede dieser Kontrolleinheiten 33, also jeder dieser Spannungsmesser 35, ist mit dem Mikrokontroller 41 verbunden, der für alle oder zumindest eine größere Anzahl von Kontrolleinheiten 33 gemeinsam zuständig ist und die Messwerte der einzelnen Spannungsmesser 35 aufzeichnet, vergleicht, speichert, auswertet und gegebenenfalls ein Warnsignal abgibt, wenn diese Werte erkennen lassen, dass beispielsweise einer der Solarmodulstränge 40 deutlich weniger Strom produziert als die übrigen Stränge, wofür in dem Mikrokontroller 41 – der in der Regel programmierbar ist – ein Grenzwert z. B. für die Abweichung vom momentanen Durchschnittwert der Module vorgegeben werden kann.
Die Ergebnisse des Mikrocontrollers werden an – in diesem Fall – einen Funksender 38 weitergeleitet, der sich ebenfalls innerhalb des Gehäuses 2 befindet und die Messwerte und Ergebnisse an eine entfernt stehende Kontrollzentrale 36 sendet, wie in 4 dargestellt.
Ebenso ist es möglich, die gesamte Verarbeitung der Messwerte der Spannungsmesser 35, also den Mikrokontroller 41, statt in der Anschlussbox 1 in der entfernten Kontrollzentrale 36 unterzubringen, so dass die Messwerte der Spannungs messer 35 ohne Weiterverarbeitung direkt zum Funksender 38 in der Anschlussbox weitergeleitet werden, oder ersatzweise einer kabelgebundenen Schnittstelle zur kabelgebundenen Weitergabe an eine entfernt stehende Kontrollzentrale 36, Auch eine Weitergabe via Internet ist möglich.
Aus der Darstellung der 4 ist ferner ersichtlich, dass aus Gründen der Reduzierung des Verkabelungsaufwandes die Anschlussbox 1, die über je zwei Kabel mit jedem Solarmodulstrang 40 verbunden ist, sehr nahe an den Solarmodulen, meist auf dem Dach, auf dem sich die Module befinden, angeordnet ist, während der Gleichrichter 39 etwas weiter entfernt sein kann, beispielsweise innerhalb des darunter befindlichen Gebäudes, da der Gleichrichter 39 mit der Anschlussbox 1 nur noch mittels zweier Abgangskabel 24, 25 verbunden sein muss.
Vom Gleichrichter 39 aus erfolgt die Einspeisung ins Stromnetz ebenfalls wieder über nur zwei Kabel.
Dagegen kann die Kontrollzentrale 36, die von dem Funksender 38 die Messwerte und Ergebnisse empfängt, weit entfernt von Anschlussbox 1 und auch Gleichrichter 39 stehen, beispielsweise im Hause des Betreibers der Anlage oder bei einem externen Dienstleister, der für die Wartung und Überwachung der Anlage zuständig ist.
Zurück zur Anschlussbox 1 in 1a sind die einzelnen Solarstromkabel 22 stromabwärts der Kontrolleinheiten 33 über eine Strombrücke 32a miteinander verbunden und damit kurzgeschlossen, von der aus nur noch ein einziges Abgangsstromkabel 24 zum Gleichrichter 39 weiterführt.
Die einzelnen Kontrolleinheiten 33 sind nebeneinander liegend in einem nochmals separaten Kontrollgehäuses 37 innerhalb des Gehäuses 2 der Anschlussbox 1 geschützt untergebracht. Auch die Strombrücke 32a befindet sich noch innerhalb dieses Kontrollgehäuses 37, welches vornehmlich als Berührungsschutz für die bis zu 1000 Volt hohen Spannungen an diesen Kabeln dient.
Ferner reduziert dieses Kontrollgehäuse 37 auch die notwendigen Sicherheitsabstände gegenüber den Gleichstromsicherungen 3.
Die einzelnen Kontrolleinheiten 33 liegen dabei fluchtend auf der Längsmittenlinie der daneben befindlichen Sicherungen 3 bzw. Sicherungsgehäuse 6 und damit wie diese in Längsrichtung des Gehäuses nebeneinander, weshalb die Breite der Kontrolleinheiten 33 nicht größer als die der Sicherungsgehäuse 6 sein soll.
1b zeigt eine vergrößerte Darstellung des Steckverbinders 5a in 1a im an einer Gehäusewand 2b befestigten Zustand. Der Steckverbinder 5b weist ein Steckergehäuse 14 auf. Auf der Seite zum Gehäuse 2 der Anschlussbox 1 ist das Steckergehäuse 14 mit einem Kabeldurchlassteil 25 mit einem Außengewinde 11 versehen, das von der dem Anschlussboxgehäuse 2 zugewandten Seite des Steckergehäuses 14 vorsteht und sich durch einen Gehäusedurchbruch 13a in das Anschlussboxgehäuse 2 erstreckt.
Eine Überwurfmutter 12 ist auf das Kabeldurchlassteil 25 mit Aussengewinde 11 so aufgeschraubt, dass das Steckergehäuse 14 gegen die Außenseite des Anschlussboxgehäuses 2 gedrückt wird.
In dem Steckergehäuse 14, welches zylinderförmig gebildet ist und eine Ausnehmung 14a in der Umfangsfläche aufweist, ist ein Anschlussgin bzw. ein Steckerkontakt 15a aufgenommen. Dieser Steckerkontakt 15a wirkt mit einem nicht gezeigten weiblichen Steckerkontakt zusammen, um eine elektrische Verbindung herzustellen.
In 1b ist weiterhin eine Steckerabdeckung 26 zu sehen, die mittels einer Lasche unverlierbar an dem Steckergehäuse 14 gehalten wird und zum Verschließen eines nicht benutzten Steckverbinderteils 5a auf die Stirnseite aufgezogen werden kann, wie in 1a zu sehen ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass im zusammengesteckten Zustand des Steckverbinders 5, wenn das positive 5a und negative Steckerteil zusammengesteckt sind, die Ausnehmung 14a im Steckergehäuse durch einen Buchsenkörper des negativen Steckerteils vollständig verschlossen wird.
2 zeigt eine Seitenansicht der Anschlussbox 1 in 1a. In dieser Ansicht sind das Gehäuse 2, der dazugehörige Deckel 9 und die in der längsseitigen Seitenwand 2a vorgesehenen Steckverbinder 5a bzw. deren Steckerabdeckungen 26 gezeigt, wobei zum Zwecke der Veranschaulichung bei dem rechten unteren Steckverbinder die Steckerabdeckung 26 abgenommen ist.
Wie 2 zu entnehmen ist, sind insgesamt zwei Steckverbinderreihen in Längsrichtung vorgesehen, wobei jeweils eine Steckverbinderreihe zum Anschließen der stromführenden Solarmodulstränge dient und die jeweils andere Steckverbinderreihe zum Anschließen der jeweiligen Massekabel dient, wobei jeweils benachbarte Solarmodul- und Massestränge einem Solarmodul oder einem Solarstring zugeordnet sind. Folglich können der in 2 gezeigt Ausführungsform maximal acht Solarmodule oder Solarstrings angeschlossen werden.
3 zeigt eine Sicherung bzw. Sicherungsaufnahme 3 in einer geschnittenen Seitenansicht. Die Sicherung 3 umfasst ein Sicherungsgehäuse 6 mit einer schwenkbar an dem Sicherungsgehäuse 6 um eine Drehachse 27 gelagerte Sicherungsabdeckung 28 zum Verschließen einer in der Oberseite des Sicherungsgehäuses 6 gebildeten Öffnung.
An der Unterseite der Sicherungsabdeckung 28 ist eine Sicherungshalterung 7 gebildet, wobei durch die in der Figur gezeigte Halterung 7 eine formschlüssige Verbindung zwischen dem (mit durchgezogener Linie angegebenen) Sicherungskörper 8 und der Sicherungsabdeckung 28 möglich ist. Die Sicherungsabdeckung 28 weist einen L-förmigen Querschnitt auf, wobei sich von dem distalen Ende des kürzeren Schenkels 7b senkrecht ein Vorsprung 7c parallel zum längeren Schenkel 7a erstreckt. Zwischen dem längeren Schenkel 7a und dem Vorsprung 7c ist der Sicherungskörper 8 mit einem Ende angeordnet und wird von dem kürzeren Schenkel 7b in Längsrichtung gehalten.
Das gegenüberliegende Ende des Sicherungskörpers 8 wird in Längsrichtung von einem senkrecht von dem längeren Schenkel 7a der Sicherungsabdeckung 28 abstehenden Vorsprung 7d gehalten.
Wie durch die gestrichelten Linien in 3 angedeutet, wird der Sicherungskörper 8 zunächst schräg zum längeren Schenkel 7a der Sicherungsabdeckung 28 mit einem Ende in die untere Aufnahme geschoben und gleichzeitig das gegenüberliegende Ende des Sicherungskörpers 8 in Richtung auf die Sicherungsabdeckung 28 bewegt. Der Abstand zwischen dem kürzeren Schenkel der Sicherungshalterung 7b und dem am gegenüberliegenden Ende senkrecht zum längeren Schenkel gebildeten Vorsprung 7d ist derart, dass der Sicherungskörper dazwischen kraftschlüssig gehalten wird.
Die Sicherung bzw. Sicherungsaufnahme 3 weist darüber hinaus zwei elektrische Kontakte auf, einen Pluskontakt 10a und einen Minuskontakt 10b, wobei unter den Bezeichnungen „Minuskontakt" und „Pluspolkontakt" nicht das Spannungspotential das Massepotential zu verstehen ist sondern die durch den Sicherungskörper zu überbrückenden Kontakte der stromführenden Strombahn.
Im geschlossenen Zustand der Sicherungsabdeckung werden die beiden Kontakte 10a und 10b durch den Sicherungskörper 8 (gestrichelte) Linie überbrückt und folglich die Strombahn geschlossen. Beim Öffnen der Sicherungsabdeckung 28 wird, wie durch die durchgezogene Linie dargestellt, der Sicherungskörper aus der Strombahn entfernt und somit die Strombahn unterbrochen.
An der Oberseite der Sicherungsabdeckung 28 ist ein Griffteil 29 einstückig gebildet, an dem die Hand eines Bedieners zum öffnen und folglich zum Unterbrechen der Strombahn angreifen kann. An der Unterseite des Sicherungsgehäuses 6 sind zwei Ausnehmungen 30a, 30b mit jeweils zur Mitte des Gehäuses 2 von den äußeren unteren Seite der Ausnehmungen 30a und 30b vorstehenden Vorsprüngen 31a und 31b gebildet, in denen jeweils die äußeren nach oben und anschließend noch mal nach außen abgewinkelten Enden 17a und 17b der Rastschiene 17 verrastet sind.

1: Anschlussbox
2: Gehäuse
3: Sicherungen
4: Anschluss-Klemmbock
5: Steckverbinder
5a: positives bzw. männliches Steckteil
5a': Massesteckverbinder
6: Sicherungsgehäuse
7: Sicherungshalter
8: Sicherungskörper
9: Deckel
10a: Aufnahmekontakt
10b: Aufnahmekontakt
11: Außengewinde
12: Überwurfmutter
13a, b: Gehäusedurchbruch
14: Steckergehäuse
14a: Ausnehmung
15a: Steckerkontakt
16: Verbindungsleitung
17: Rastschiene
18: Bodenteil
19: Gewindebohrungen
20: Schrauben
21: Kabeldurchlassteil
22: Solarstromkabel
23: Massekabel
24: Abgangsstromkabel
25: A-Massekabel
26: Steckerabdeckung
27: Drehachse
28: Sicherungsabdeckung
29: Griffteil
30a, b: Ausnehmungen
31a, b: Vorsprünge
32a: Strombrücke
32b: Massebrücke
33: Kontrolleinheit
34: Messwiderstand
35: Spannungsmesser
36: Kontroll-Zentrale
37: Kontrollgehäuse
38: Funksender
39: Gleichrichter
40: Solarmodulstrang
41: Mikrokontroller

Claims

Anschlussbox (1) zum Verbinden von Solarzellen mit einem Wechselrichter (39), mit – einem Gehäuse (2), – mehreren Sicherungen (3) mit Sicherungskörpern (8), – mehreren Anschlussklemmböcken (4), – wobei die Abgangsleitungen von den Sicherungen (3) einerseits und den Anschluss-Klemmböcken (4) andererseits zu dem Wechselrichter (39) hin jeweils elektrische Brücken (32a, b) aufweisen, von der aus nur je ein Abgangskabel (24, 25), aus dem Gehäuse (2) zum Wechselrichter führt, – Kabeleinlässen (13a b c) im Gehäuse (2), dadurch gekennzeichnet, dass – die Sicherungskörper (8) der Sicherungen (3) Gleichstromsicherungen sind, und – stromaufwärts der Brücke, insbesondere Strom-Brücke (32a), jeweils eine Kontrolleinheit (33) zwecks Funktionsüberwachung der an diesem Strang angeschlossenen Solarzellen angeordnet ist.
Anschlussbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (33) in der Abgangsleitung zwischen der Sicherung (3) und der Strombrücke (32a) jeweils einen Messwiderstand (34) sowie einen dazu parallel geschalteten Spannungsmesser (35) umfasst.
Anschlussbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (33) einen Spannungsmesser (35) parallel zur Sicherung (3) aufweist zur Messung des Spannungsabfalls über der Sicherung (3).
Anschlussbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (33) ein Frequenzvergleicher ist mit einem Frequenzeinspeiser, der vor der Sicherung (3) mit der Zugangsleitung verbunden ist und einen Frequenzabnehmer, der nach der Sicherung (3) mit der Abgangsleitung verbunden ist sowie einem Vergleichsmodul, welches aufgegebene und abgenommene Frequenzen wenigstens hinsichtlich eines vorhanden Phasenversatzes, gegebenenfalls auch weiterer Parameter, miteinander vergleicht.
Anschlussbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (33) ein optischer Sensor ist, der auf das Kontrollfenster des Sicherungshalters (7) gerichtet ist und eine Zustandsveränderung des dort sichtbaren Teils des Sicherungskörpers (8) detektiert.
Anschlussbox (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeleinlässe (13a...) insbesondere auf der Zugangsseite der Anschlussbox (1) als Steckverbinder (5) ausgeführt sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheiten (33) jeweils einzeln mit einer Kontrollzentrale (36) verbunden sind, insbesondere drahtlos verbunden sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheiten (33) über eine busfähige Schnittstelle, insbesondere eine busfähige 4-8-5-Schnittstelle, mit der Kontrollzentrale (36) verbunden sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheit (33) und/oder die Kontrollzentrale (36) einen Mikrocontroller (41) enthalten, der programmierbar ist.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (41) Eingabemöglichkeiten für die Anzahl angeschlossener Stränge (40) und/oder Grenzwerte für die Abweichung der gemessenen Werte zwischen den einzelnen Strängen (40) hinsichtlich Strom und/oder Leistung besitzt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrocontroller (41) einen Datenspeicher sowie einen Summierer aufweist zum Aufsummieren von Stromwerten und/oder Leistungswerten, insbesondere jedes einzelnen Stranges über definierte, insbesondere vorwählbare Zeiträume.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontrolleinheiten (33) innerhalb der Anschlussbox (1) in einem separaten Kontrollgehäuse (37) angeordnet sind und in der Aufsicht auf die Anschlussbox (1) eine Breite maximal der Breite der Sicherungsgehäuse (6) besitzen.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabeleinlässe als Kabelverschraubung (Kabeldurchführung) ausgeführt sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungen (2) jeweils eine Sicherungsaufnahme umfassen, die ein Sicherungsgehäuse (6) und einen Sicherungshalter (7) aufweist, und der Sicherungs halter (7) ein aufschwenkbarer Sicherungshalter ist, der die Enden des Sicherungskörpers (8) quer zu dessen Längserstreckung in Halterungen drückt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungshalter (7) so beschaffen sind, dass beim Zuschwenken die Sicherungsabdeckung (18) bereits den Aufnahmeraum verschließt, bevor der in die Sicherungsabdeckung (18) aufgenommene Sicherungskörper (8) die elektrischen Aufnahmekontakte (10a, 10b) erreicht.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Teil des Steckverbinders (5), insbesondere das Positiv-Teil (5a), mit einem Außengewinde (11) und einer Gegenmutter (12) ausgestattet ist zur Verschraubung in einem Gehäusedurchbruch (13).
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das positive Steckerteil (5a) ein Buchsengehäuse (14) umfasst, das den elektrischen Kontakt (15) des Positiv-Teils (5a) radial umschließt und in axialer Richtung weiter vorsteht als der elektrische Kontakt (15).
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass positives (5a) und negatives Teil eine zusammenpassende Rasteinrichtung aufweisen, zur formschlüssigen Verrastung in der Längsrichtung.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) die Schutzklasse IP 67 erfüllt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Sicherungshalter (7) bis mindestens 650 Volt, vorzugsweise 690 Volt, vorzugsweise 1.000 Volt, belastbar sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabelsteckverbinder (5) und insbesondere deren Durchführung durch das Gehäuse (2) die Schutzklasse IP 67 erfüllt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein Druckausgleichelement aufweist, das insbesondere so beschaffen ist, dass ein Luftaustausch zwischen dem Inneren des Gehäuses (2) und der Umgebung erfolgt, während das Eindringen von Wasser verhindert wird.
Anschlussbox (1) nach einem dervorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsleitungen (16) zwischen dem positiven Steckverbinderteilen (5a) und den Sicherungshaltern (7) aus doppelt isolierten Kabeln aus feindrahtigen Litzen bestehen und die einen Biegeradius bis herunter zum 4-fachen des metallischen Leitungsdurchmessers zulassen.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundfläche des Gehäuses (2) der Anschlussbox (1) nicht mehr als die dreifache Grundfläche, insbesondere nicht mehr als die 2,5-fache Grundfläche der in dem Gehäuse (2) verbauten Sicherungsgehäuse (6) und Anschluss-Klemmbock (4) beträgt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die geringere Kantenlänge der Grundfläche des Gehäuses (2) maximal doppelt so groß ist wie die Längserstreckung der einzelnen Sicherungsgehäuse (6) in Stromdurchgangsrichtung.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) rechteckig ausgebildet ist und Sicherungsgehäuse (6) und Anschluss-Klemmbock (4) auf einer in Längsmitte verschraubten Rastschiene (17) aufgerastert sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherungshalter (7) mit ihrer Längserstreckung parallel zu einer der Außenwände der Anschlussbox (1), insbesondere parallel zur kürzeren Außenwand, liegen und sich beginnend bei einer Außenwand nebeneinanderliegend bis über die Mitte der Anschlussbox (1) hinaus erstrecken.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontrollgehäuse (37) parallel zu dem Block von Sicherungsgehäuse (7) auf deren Abgangsseite angeordnet ist und die Kontrolleinheiten (33) fluchtend mit den Sicherungsgehäusen (6) im Kontrollgehäuse (37) angeordnet sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strombrücke (32a) stromabwärts der Kontrolleinheiten (33) innerhalb des Kontrollgehäuses (37) angeordnet ist.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbox (1) einen Funksender (38) umfasst, der mit allen Kontrolleinheiten (33), insbesondere der busfähigen Schnittstellen, verbunden ist zum Aussenden der Messwerte der Kontrolleinheiten (33).
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steckverbinder (5a) für die Solarzellen auf einer der Längsaußenseiten des Gehäuses (2), insbesondere in zwei Reihen übereinander, so angeordnet sind, dass in der Hälfte zur einen Schmalseite hin die Pluspol-Stecker und in der Hälfte zur anderen Schmalseite hin die Minuspol-Stecker angeordnet sind.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschraubung der Rastschiene (17) das Bodenteil (18) des Gehäuses (2) nicht durchdringt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierung der Anschluss-Klemmböcke (4) und Sicherungen (2) auf der Rastschiene (17) so gewählt ist, dass die Verschraubung der Rastschiene (17) im Gehäuse (2) bei aufgerasteten und verkabelten Anschluss-Klemmböcken (4) und Sicherungen (2) zugänglich bleibt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den Deckel (9) verschließbare Öffnung des Gehäuses (2) den Innenraum vollständig freigibt.
Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Deckel (9) und Gehäuse (2) eine ringförmig umlaufende Dichtung angeordnet ist und vom Gehäuse (2) innerhalb der Dichtung ein Wulst nach oben in Richtung Deckel (9) aufragt, der von dem nach unten umgebogenen Rand des Deckels (9) überlappt wird.
Solarzellen-Anlage mit – mehreren Strängen von Solarzellen, – wenigstens einer Anschlussbox (1), – wenigstens einem Wechselrichter, und – verbindenden Kabeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussbox (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Solarzellen-Anlage nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Kabel zwischen den Solarzellen und der Anschlussbox (1) an beiden Enden jeweils mit der gleichen Art von Steckverbindern (5), gegebenenfalls an einem Ende ein männliches (5a) und am anderen Ende ein weibliches Teil dieses Steckverbinders (5), ausgebildet sind.