DE202009004198U1 - Trennschalter zur galvanischen Gleichstromunterbrechung - Google Patents

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Abstract

Trennvorrichtung (1) zur Gleichstromunterbrechung zwischen einer Gleichstromquelle (2) und einer elektrischen Einrichtung (3), insbesondere zwischen einem Photovoltaikgenerator und einem Wechselrichter, mit einem stromführenden mechanischen Schalter (7) und mit einer dem Schalter (7) parallel geschalteten Halbleiterelektronik (8),
dadurch gekennzeichnet,
– dass die Halbleiterelektronik (8) bei geschlossenem Schalter (7) stromsperrend ist, und
– dass ein Steuereingang (15) der Halbleiterelektronik (8) derart mit dem Schalter (7) verschaltet ist, dass bei sich öffnendem Schalter (7) eine infolge eines Lichtbogens (LB) über dem Schalter (7) erzeugte Lichtbogenspannung (ULB) die Halbleiterelektronik (8) stromleitend schaltet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung zur Gleichstromunterbrechung zwischen einer Gleichstromquelle und einer elektrischen Einreichung mit einem stromführenden mechanischen Schalter und mit einer dem Schalter parallel geschalteten Halbleiterlektronik. Es werden hierbei unter einer Gleichstromquelle insbesondere ein Photovoltaikgenerator (Solaranlage) und unter einer elektrischen Einrichtung insbesondere ein Wechselrichter verstanden.
  • Aus der DE 20 2008 010 312 U1 ist eine photovoltaische Anlage oder Solaranlage mit einem sogenannten Photovoltaikgenerator bekannt, der seinerseits aus gruppenweise zu Teilgeneratoren zusammengefassten Solarmodulen besteht, die ihrerseits in Reihe geschaltet sind oder in parallelen Strängen vorliegen. Während ein Teilgenerator seine Gleichstromleistung über zwei Klemmen abgibt, wird die Gleichstromleistung des gesamten Photovoltaikgenerators über einen Wechselrichter in ein Wechselspannungsnetz eingespeist. Um dabei den Verkabelungsaufwand und Leistungsverluste zwischen den Teilgeneratoren und dem zentralen Wechselrichter gering zu halten, werden sogenannte Generatoranschlusskästen nahe bei den Teilgeneratoren angeordnet. Die derart kommulierte Gleichstromleistung wird üblicherweise über ein gemeinsames Kabel zum zentralen Wechselrichter geführt.
  • Da eine Photovoltaikanlage systembedingt einerseits dauerhaft einen Betriebsstrom und eine Betriebsspannung im Bereich zwischen 180 V (DC) und 1500 V (DC) liefert und andererseits zu beispielsweise zu Installations-, Montage- oder Servicezwecken sowie insbesondere auch zum allgemeinen Personenschutz eine zuverlässige Trennung der elektrischen Komponenten oder Einrichtungen von der als Gleichstromquelle wirksamen Photovoltaikanlage gewünscht ist, muss eine entsprechende Trennvorrichtung in der Lage sein, eine Unterbrechung unter Last, d. h. ohne vorheriges Abschalten der Gleichstromquelle vorzunehmen.
  • Zur Lasttrennung kann ein mechanischer Schalter mit dem Vorteil eingesetzt werden, dass bei erfolgter Kontaktöffnung eine galvanische Trennung der elektrischen Einrichtung (Wechselrichter) von der Gleichstromquelle (Photovoltaikanlage) hergestellt ist. Nachteilig ist jedoch, dass derartige mechanische Schaltkontakte aufgrund des bei der Kontaktöffnung entstehenden Lichtbogens sehr schnell abgenutzt werden oder aber ein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist, um den Lichtbogen einzuschließen und abzukühlen, was üblicherweise durch einen entsprechenden mechanischen Schalter mit einer Löschkammern erfolgt.
  • Werden demgegenüber zur Lasttrennung leistungsfähige Halbleiterschalter eingesetzt, so treten auch im Normalbetrieb unvermeidbare Leistungsverluste an den Halbleitern auf. Zudem ist mit derartigen Leistungshalbleitern keine galvanische Trennung und damit kein zuverlässiger Personenschutz sichergestellt.
  • Aus der DE 102 25 259 B3 ist ein als Lasttrenner ausgebildeter elektrischer Steckverbinder bekannt, der nach Art eines Hybridschalters ein Halbleiterschaltelement in Form beispielsweise eines Thyristors im Gehäuse des Wechselrichters sowie Haupt- und Hilfskontakte aufweist, die mit Photovoltaikmodulen verbunden sind. Der bei einem Aussteckvorgang voreilende Hauptkontakt ist dem nacheilenden und mit dem Halbleiterschaltelement in Reihe geschalteten Hilfskontakt parallel geschaltet. Dabei wird das Halbleiterschaltelement zur Lichtbogenvermeidung bzw. Lichtbogenlöschung angesteuert, indem dieser periodisch ein- und ausgeschaltet wird.
  • Aus der DE 103 15 982 A2 ist zur Gleichstromunterbrechung ein hybrider elektromagnetischer Gleichstromschalter mit einem elektromagnetisch betätigten Hauptkontakt und mit einem IGBT (insulated gate bipolar transistor) als Halbleiterschalter an sich bekannt.
  • Bekannte Hybridschalter weisen jedoch stets eine externe Energiequelle zur Ansteuerung des Halbleiterschalters und zum Betreiben einer Halbleiterelektronik auf, in der der Halbleiterschalter eingesetzt ist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine besonders geeignete Trennvorrichtung zur Gleichstromunterbrechung zwischen einer Gleichstromquelle, insbesondere einem Photovoltaikgenerator, und einer elektrischen Einrichtung, insbesondere einem Wechselrichter, anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Hierzu umfasst der Trennschalter geeigneterweise einen mechanischen Schalter, der bzw. dessen Schaltkontakte für einen kurzzeitigen Lichtbogen, d. h. für eine Lichtbogendauer von kleiner 1 ms, vorzugsweise kleiner oder gleich 500 μs ausgelegt sind. Dem mechanischen Schalter oder Trennelement ist eine Halbleiterelektronik parallel geschaltet, die im Wesentlichen zumindest einen Halbleiterschalter, vorzugsweise einen IGBT, umfasst.
  • Die Halbleiterelektronik des erfindungsgemäßen Trennschalters weist keinerlei zusätzliche Energiequelle auf und ist demzufolge bei geschlossenem mechanischem Schalter stromsperrend, d. h. hochohmig und somit praktisch strom- und spannungslos. Da über die Halbleiterelektronik bei geschlossenem mechanischem Schalter kein Strom fließt und daher insbesondere über dem oder jedem Halbleiterschalter kein Spannungsfall erfolgt, erzeugt die Halbleiterschaltung bei geschlossenem mechanischem Schalter auch keine Leistungsverluste. Vielmehr gewinnt die Halbleiterelektronik die zu deren Betrieb erforderliche Energie aus der Trennvorrichtung, d. h. aus dem Trennschaltersystem selbst. Dazu wird die Energie des beim Öffnen des mechanischen Schalters entstehenden Lichtbogens herangezogen und genutzt. Hierbei ist ein Steuereingang der Halbleiterelektronik bzw. des Halbleiterschalters derart mit dem mechanischen Schalter verschaltet, dass bei sich öffnendem Schalter die Lichtbogenspannung über dem Schalter und der hierzu parallelen Halbleiterelektronik infolge des Lichtbogens die Halbleiterelektronik stromleitend, d. h. niederohmig und somit stromführend schaltet.
  • Sobald die Halbleiterelektronik bereits geringfügig stromleitend geschaltet ist, beginnt der Lichtbogenstrom von dem mechanischen Schalter auf die Halbleiterelekronik zu kommutieren. Die entsprechende Lichtbogenspannung bzw. der Lichtbogenstrom lädt hierbei einen Energiespeicher in Form vorzugsweise eines Konden sators auf, der sich unter Erzeugung einer Steuerspannung zum lichtbogenfreien Abschalten der Halbleiterelektronik gezielt entlädt. Die vorgegebene Zeitdauer oder Zeitkonstante und somit die Ladedauer des Energiespeichers bzw. Kondensators bestimmt die Lichtbogendauer.
  • Vorzugsweise startet im Anschluss an den Ladevorgang ein Zeitglied, während dessen die Halbleiterelektronik lichtbogenfrei stromsperrend gesteuert wird. Die Zeitdauer des Zeitglieds ist dabei auf ein sicheres Löschen und ein zuverlässiges Abkühlen des Lichtbogens bzw. -plasmas eingestellt.
  • Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass für eine berührungssichere und zuverlässige Gleichstromunterbrechung eine als reiner Zweipol ausgebildete hybride Trennvorrichtung eingesetzt werden kann, wenn eine Halbleiterelektronik ohne eigene Hilfsenergiequelle einsetzbar ist. Dies wiederum kann erkanntermaßen dadurch erreicht werden, dass die beim Öffnen eines der Elektronik parallel geschalteten mechanischen Schalters generierte Lichtbogenenergie zum Betrieb der Elektronik genutzt wird. Hierzu könnte die Elektronik einen Energiespeicher aufweisen, der zumindest einen Teil der Lichtbogenenergie speichert, die dann der Elektronik für eine bestimmte Betriebsdauer, die auf ein zuverlässiges Löschen des Lichtbogens bemessen sein sollte, zur Verfügung steht.
  • Der zweckmäßigerweise als Energiespeicher vorgesehene Kondensator bestimmt gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit einem ohmschen Widerstand die Ladedauer oder Ladezeitkonstante des Energiespeichers. Die Ladedauer des Energiespeichers und damit die Lichtbogendauer ist auf vorzugsweise kleiner 1 ms, zweckmäßigerweise auf kleiner oder gleich 0,5 ms eingestellt. Diese Zeitdauer ist einerseits kurz genug, um einen unerwünschten Kontaktabbrand der Schaltkontakte des mechanischen Schalters zuverlässig zu vermeiden. Andererseits ist diese Zeitdauer lang genug, um die Eigenversorgung der Halbleiterelektronik für die anschließende, durch das Zeitglied bestimmte Zeitdauer sicherzustellen, innerhalb derer die Ansteuerung der Elektronik vom niederohmigen Kommutierungszustand in den hochohmigen Abschaltzustand (Ausgangszustand) erfolgt.
  • Nach Ablauf des Zeitgliedes ist sichergestellt, dass der erloschene Lichtbogen auch bei hochohmig geschalteter Elektronik nicht erneut entstehen kann. Demzufolge ist bereits eine zuverlässige Trennung und Gleichstromunterbrechung erreicht.
  • Als zusätzliches Sicherungselement für eine zuverlässige galvanische Unterbrechung und Trennung ist geeigneterweise ein weiterer mechanischer Trennschalter vorgesehen sein, der mit der Parallelschaltung aus dem mechanischen Schalter und der Halbleiterelektronik in Reihe geschaltet ist.
  • In besonders bevorzugter Ausführungsform umfasst die Halbleiterelektronik zusätzlich zu dem vorzugsweise als IGBT ausgeführten Leistungs- oder Halbleiterschalter einen weiteren Leistungs- bzw. Halbleiterschalter, der vorzugsweise als MOSFET (metall oxyd semiconductor field-effect transistor) ausgeführt ist. Der nahezu leistungslos ansteuerbare und bei hoher Sperrspannung ein gutes Durchlassverhakten zeigende IGBT ist dabei geeigneterweise mit dem weiteren Halbleiterschalter (MOSFET) in Reihe nach Art einer Kaskodenanordnung geschaltet. Die Halbleiterschalter bilden somit einen zum durch den mechanischen Schalter gebildeten Hauptstrompfad parallelen Kommutierungspfad, auf den der Lichtbogenstrom mit Öffnen des mechanischen Schalters und infolge der Durchsteuerung des oder jedes Halbleiterschalters zunehmend kommutiert. Die während der Kommutierung über dem hybriden Trennschalter und somit über der Halbleiterelektronik abfallende Lichtbogenspannung beträgt zwischen etwa 15 V und 30 V.
  • Weist die Halbleiterelektronik gemäß der bevorzugten Ausführungsform einen ersten Halbleiterschalter (IGBT) und einen zweiten Halbleiterschalter (MOSFET) auf, so wird der erste Halbleiterschalter zunächst derart durchgesteuert, dass zwischen den beiden Halbleiterschaltern – also quasi am einem Kaskodenmittenabgriff – eine zum Laden des Energiespeichers ausreichende Spannung in Höhe von beispielsweise 12 V (DC) abgreifbar ist.
  • Diese Spannung wird zum Laden des Energiespeichers und dessen gespeicherte Energie wiederum zur Ansteuerung der Halbleiterschalter innerhalb der Halblei terelektronik genutzt, um die beiden durchzuschalten Halbleiterschalter erneut vollständig abzuschalten, d. h. stromsperrend zu steuern. Anschließend sind der Hauptpfad galvanisch geöffnet und der hierzu parallele Kommutierungspfad hochohmig mit der Folge, dass die von der Gleichstromquelle (dauerhaft) erzeugte hohe Gleichspannung mit beispielsweise größer 1000 V (DC) am hybriden Trennschalter ansteht. Daher ist über das Zeitglied sicherzustellen, dass nicht nur der Lichtbogen verlöscht, sondern auch das dabei entstehende Plasma abgekühlt ist.
  • Durch Öffnen des mit diesem autarken Hybridschalter in Reihe geschalteten mechanischen Trennschalters wird eine vollständige galvanische Gleichstromunterbrechung erzielt.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch den Einsatz einer autaken hybriden Trennvorrichtung, deren Halbleiterelektronik die Energie zur eigenen Spannungsversorgung aus dem beim Öffnen des mechanischen Schalters entstehende Lichtbogen entnimmt, keine externe Energiequelle oder zusätzliche Hilfsenergie zur Versorgung der Elektronik erforderlich ist. Die Halbleiterelektronik ist bevorzugt als Zweitpol ausgebildet und bei geschlossenem mechanischem Schalter hochohmig, so dass im normalen Lastbetrieb an der erfindungsgemäßen hybriden Trennvorrichtung praktisch keine Leistungsverluste entstehen.
  • Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung ist vorzugsweise zur Gleichstromunterbrechung im Gleichspannungsbereich geeigneterweise auch bis zu 1500 V (DC) vorgesehen. Beim bevorzugten Einsatz des zusätzlichen mechanischen Trennschalters ist diese autarke, hybride Trennvorrichtung daher zur zuverlässigen und berührungssicheren galvanischen Gleichstromunterbrechung sowohl zwischen einer Photovoltaikanlage und einem dieser zugeordneten Wechselrichter als auch in Verbindung mit beispielsweise einer Brennstoffzellenanlage besonders geeignet.
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 in einem Blockschaltbild die erfindungsgemäße Trennvorrichtung mit einem autaken hybriden Trennschalter zwischen einem Photovoltaikgenerator und einem Wechselrichter,
  • 2 in einem vergleichsweise detaillierten Schaltbild die Trennvorrichtung mit zwei Halbleiterschaltern in Kaskodenanordnung sowie mit Kondensatoren als Energiespeicher, und
  • 3 in einem Strom-/Spannungs-Zeit-Diagramm den resultierenden Verlauf von Schalterstrom und -spannung zeitlich vor, während und nach Verlöschen eines Lichtbogens.
  • Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt schematisch eine Trennvorrichtung 1, die im Ausführungsbeispiel zwischen einen Photovoltaikgenerator 2 und einen Wechselrichter 3 geschaltet ist. Der Photovoltaikgenerator 2 umfasst eine Anzahl von Solarmodulen 4, die zueinander parallel liegend an einen gemeinsamen Generatoranschlusskasten 5 geführt sind, der quasi als Energiesammelpunkt dient.
  • Die Trennvorrichtung 1 umfasst im den Pluspol repräsentierenden Hauptstrompfad 6 einen mechanischen Schalter 7 sowie eine hierzu parallel geschaltete Halbleiterelektronik 8. Der mechanische Schalter 7 und die Halbleiterelektronik 8 bilden einen autarken hybriden Trennschalter. In der den Minuspol repräsentierenden Rückführleitung 9 der Trennvorrichtung 1 – und damit der Gesamtanlage – kann in nicht näher dargestellter Art und Weise eine weiterer hybriden Trennschalter 7, 8 geschaltet sein.
  • In die den Pluspol repräsentierende Hinführungsleitung (Hauptfpad) 6 als auch in die Rückführungsleitung 9 sind miteinander mechanisch gekoppelte Schaltkontakte eines weiteren mechanischen Trennelementes 10 für eine vollständige galvanische Trennung bzw. Gleichstromunterbrechung zwischen dem Photovoltaikgenerator 2 und dem Wechselrichter 3 angeordnet.
  • Die Halbleiterelektronik 8 umfasst im Wesentlichen einen Halbleiterschalter 11, der dem mechanischen Schalter 7 parallel geschaltet ist, sowie eine Ansteuerschaltung 12 mit einem Energiespeicher 13 und mit einem Zeitglied 14. Die Ansteuerschaltung 12 ist, vorzugsweise über einen Widerstand oder eine Widerstandsreihe R (2), mit dem Hauptstrompfad 6 verbunden. Das Gate eines vorzugsweise als Halbleiterschalter 11 eingesetzten IGBT's bildet den Steuereingang 15 der Halbleiterschaltung 8. Dieser Steuereingang 15 ist über die Ansteuerschaltung 12 an den Hauptstrompfad 6 geführt.
  • 2 zeigt einen vergleichsweise detaillierten Schaltplan der mit dem mechanischen Schalter 7 parallel geschalteten Elektronik 8 des autarken hybriden Trennschalters. Erkennbar ist der erste Halbleiterschalter (IGBT) 11a in einer Kaskodenanordnung mit einem zweiten Halbleiterschalter 11b in Form eines MOSFET in Reihe geschaltet. Die Kaskodenanordnung mit den beiden Halbleiterschaltern 11a, 11b bildet somit analog zur 1 den zum mechanischen Schalter 7 und somit zum Hauptstrompfad 6 parallelen Kommutierungspfad 16.
  • In der in 1 gezeigten Trennschalteranordnung sowie in der in 2 dargestellten Kaskodenanordnung ist der erste Halbleiterschalter 11a zwischen der Gleichstromquelle 2 und dem hybriden Trennschalter 7, 8 an den Hauptstrompfad 6 geführt. Dort ist Potential (Pluspotential U+) stets größer als das Potential (0 V-Potential U0) auf der gegenüberliegenden Schalterseite, an der der zweite Halbleiterschalter (MOSFET) 11b an den Hauptstromkreis 6 geführt ist. Das Pluspotential U+ beträgt 0 V, wenn der mechanische Schalter 7 geschlossen ist.
  • Der erste Halbleiterschalter (IGBT) 11a ist mit einer Freilaufdiode D2 beschaltet. Eine erste Zehnerdiode D3 ist anodenseitig gegen das 0 V-Potential und kathodenseitig mit dem Gate (Steuereingang 15) des ersten Halbleiterschalters (IGBT) 11a verbunden. Eine weitere Zehnerdiode D4 ist kathodenseitig wiederum mit dem Gate (Steuereingang 15) und anodenseitig mit dem Emitter des ersten Halbleiterschalters (IGBT) 11a verbunden.
  • An einen Mitten- oder Kaskodenabgriff 17 zwischen dem ersten und zweiten Halbleiterschalter 11a bzw. 11b der Kaskodenanordnung ist anodenseitig eine Diode D1 geführt, die kathodenseitig über einen als Energiespeicher 13 dienenden Kondensator C gegen das 0 V-Potential geschaltet ist. Gemäß dem Schaltbild nach 2 können auch mehrere Kondensatoren C den Energiespeicher 13 bilden. Über einen anodenseitigen Spannungsabgriff 18 zwischen der Diode D1 und dem Energiespeicher 13 bzw. den Kondensatoren C ist ein mit ohmschen Widerständen R1 und R2 beschalteter Transistor T1 über weitere Widerstände R3 und R4 mit dem wiederum an den Steuereingang 15 der Halbleiterelektronik 8 geführten Gate des zweiten Halbleiterschalters (MOSFET) 15 verbunden. Eine weitere Zehnerdiode D5 mit parallelem Widerstand R5 ist kathodenseitig mit dem Gate und anodenseitig mit dem Emitter des zweiten Halbleiterschalters (MOSFET) 11b verbunden.
  • Basisseitig wird der Transistor T1 über einen Transistor T2 angesteuert, der seinerseits basisseitig über einen ohmschen Widerstand R6 mit dem beispielsweise als Monoflopp ausgeführten Zeitglied 14 verbunden ist. Basis-Emitter-seitig ist der Transistor T2 zudem mit einem weiteren Widerstand R7 beschaltet.
  • 3 zeigt in einem Strom- und Spannungs-Zeitdiagramm den Verlauf der Schalterspannung U und des Schalterstroms I des hybriden Trennschalters 7, 8 zeitlich vor einer Kontaktöffnung des mechanischen Schalters 7 zum Zeitpunkt tK und während der Dauer tLB eines Lichtbogens LB über dem Schalter 7 bzw. dessen Schalterkontakten 7a, 7b (2) sowie während einer bestimmten, vorgegebenen bzw. eingestellten Zeitdauer tZG des Zeitgliedes 13. Bei geschlossenem mechanischem Schalter 7 ist der Hauptstrompfad 6 niederohmig, während der parallele Kommutierungspfad 16 des hybriden Trennschalters 7, 8 hochohmig und somit stromsperrend ist.
  • Der in der linken Figurenhälfte der 3 dargestellte Stromverlauf repräsentiert den ausschließlich über den mechanischen Schalter 7 fließenden Strom I bis zum Zeitpunkt tK der Kontaktöffnung der Schalterkontakte 7a und 7b. Die Öffnung des mechanischen Schalters 7 erfolgte bereits zu einem nicht näher spezifizierten Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt tK der Kontaktöffnung. Die in der linken unteren Figurenhälfte der 2 veranschaulichte Schalterspannung U beträgt zeitlich vor dem Kontaktöffnungszeitpunkt tK praktisch 0 V und steigt mit dem Öffnen der Schalterkontakte 7a, 7b des mechanischen Schalters 7 zum Zeitpunkt tK sprunghaft auf einen für einen Lichtbogen LB charakteristischen Wert mit einer typischen Lichtbogenspannung ULB von beispielsweise 20 V bis 30 V an. Das Pluspotential U+ geht somit gegen diese Lichtbogenspannung ULB ≈ 30 V, wenn der mechanische Schalter 7 öffnet.
  • Während der dem Kontaktöffnungszeitpunkt tK nachfolgenden Zeitdauer (Lichtbogenzeitintervall) tLB beginnt bereits die Kommutierung des im Wesentlichen dem Lichtbogenstrom entsprechenden Schalterstroms 1 vom Hauptstrompfad 6 auf den Kommutierungspfad 16.
  • Während der Zeitdauer tLB teilt sich praktisch der Lichtbogenstrom I zwischen dem Hauptstrompfad 6 – also über den mechanischen Schalter 7 – und den Kommutierungspfad 16 – also die Halbleiterelektronik 8 auf. Während dieses Lichtbogenzeitintervalls tLB wird der Energiespeicher 13 geladen. Die Zeitdauer tLB ist dabei derart eingestellt, dass einerseits genügend Energie für ein zuverlässiges Ansteuern der Halbleiterelektronik 8, insbesondere zu deren Abschaltung während eines Zeitraums tZG im Anschluss an die die Lichtbogendauer tLB repräsentierenden Zeitdauer tLB, zur Verfügung steht. Andererseits ist die Zeitdauer tLB ausreichend kurz, so dass ein unerwünschter Kontaktabbrand oder -verschleiß des Schalters 7 vermieden ist.
  • Mit Beginn des Lichtbogens LB und somit bei Entstehung der Lichtbogenspannung ULB wird über den Widerstand bzw. über die Widerstandreihe R der erste Halbleiterschalter (IGBT) 11a zumindest soweit durchgesteuert, dass eine ausreichende Ladespannung und ein ausreichender Lichtbogen- bzw. Ladestrom für die Kondensatoren C und somit für den Energiespeicher 13 zur Verfügung steht. Vorzugsweise wird hierzu mit der entsprechenden Beschaltung des ersten Halbleiterschalters (IGBT) 11a mit den Widerständen R und der Zehnerdiode D3 ein Regelkreis der Elektronik 8 geschaffen, mit dem die Spannung am Kaskodenabgriff 17 auf beispielsweise UAb = 12 V (DC) eingestellt ist. Hierbei fließt durch den dem Pluspotential nahen ersten Halbleiterschalter (IGBT) 11a ein Bruchteil des Lichtbogenstroms und damit des Schalterstroms 1 des hybriden Trennschalters 7, 8.
  • Die Abgriffsspannung UAb dient zur Versorgung der im Wesentlichen durch die Transistoren T1 und T2 sowie das Zeitglied 14 und den Energiespeicher 13 gebildeten Ansteuerschaltung 12 der Elektronik 8. Die anodenseitig mit dem Kaskodenabgriff 17 und kathodenseitig mit den Kondensatoren C verbundene Diode D1 verhindert einen Rückfluss des Ladestroms aus den Kondensatoren C und über den Kommutierungspfad 16 in Richtung des 0 V-Potentials.
  • Sind genügend Energie im Kondensatoren C und somit im Energiespeicher 13 enthalten, und ist demzufolge eine ausreichend hohe Steuer- oder Schaltspannung USp am Spannungsabgriff 18 vorhanden, so steuern der Transistor T1 und in Folge dessen der Transistor T2 durch, so dass auch die beiden Halbleiterschalter 11a, 11b vollständig durchsteuern. Der Lichtbogen- bzw. Schalterstrom 1 fließt aufgrund des im Vergleich zum sehr hohen Widerstand der vom geöffneten Schalter 7 gebildeten Trennstrecke des Hauptstrompfades 6 wesentlich geringeren Widerstandes der nunmehr durchgesteuerten Halbleiterschalter 11a, 11b praktisch ausschließlich über den Kommutierungspfad 16. Das Pluspotential U+ geht somit erneut gegen 0 V, wenn der Schalterstrom 1 auf die Elektronik 8 kommutiert. In Folge dessen verlöscht der Lichtbogen LB zwischen den Kontakten 7a, 7b des mechanischen Schalters 7.
  • Die Ladekapazität und somit die in dem oder jedem Kondensator C enthaltene Speicherenergie ist derart bemessen, dass die Halbleiterelektronik 8 den Schalterstrom 1 für eine vom Zeitglied 13 vorgegebene Zeitdauer tZG trägt. Diese Zeitdauer tZG kann auf beispielsweise tZG = 3 ms eingestellt sein. Die Bemessung dieser Zeitdauer tZG und damit die Festlegung des Zeitgliedes 13 richtet sich im Wesentlichen nach den anwendungsspezifischen oder typischen Zeitdauern für ein vollständiges Verlöschen des Lichtbogens LB sowie nach einer ausreichenden Abkühlung des dabei gebildeten Plasmas. Wesentliche Maßgabe ist hierbei, dass nach erfolgter Abschaltung der Elektronik 8 mit daraufhin wiederum hochohmigem Kommutierungspfad 16 und demzufolge stromsperrender Halbleiterelektronik 8 am nach wie vor geöffneten mechanischen Schalter 7 kein erneuter Lichtbogen LB entstehen kann.
  • Nach Ablauf der durch das Zeitglied 13 festgelegten Zeitdauer tZG sinkt der Schalterstrom I auf praktisch Null (I = 0 A) ab, während zeitgleich die Schalterspannung auf die von der Gleichstromquelle 2 gelieferte Betriebsspannung UB mit beispielsweise 1000 V (DC) bis 1500 V (DC) ansteigt. Das Pluspotential U+ geht somit gegen diese Betriebsspannung UB ≈ 1000 V, wenn der Kommutierungspfad 16 infolge der Sperrung der Halbleiterschalter 11 hochohmig und somit die Elektronik 8 erneut stromsperrend wird.
  • Da zu diesem Zeitpunkt der Hauptstrompfad 6 bei gleichzeitig hochohmigem Kommutierungspfad 16 galvanisch geöffnet ist, ist bereits eine lichtbogenfreie Gleichstromunterbrechung zwischen der Gleichstromquelle 2 und der elektrischen Einrichtung 3 hergestellt. Demzufolge ist die Verbindung zwischen der Gleichstromquelle 2 und dem als elektrische Einrichtung beispielhaft angeführten Wechselrichter 3 bereits zuverlässige getrennt. Für eine berührungssichere galvanische Unterbrechung kann anschließend zusätzlich auch das mechanische Trennelement 9 der Trennvorrichtung 1 last- und lichtbogenfrei geöffnet werden.
    • 1
    Trennvorrichtung
    2
    Gleichstromquelle
    3
    Wechselrichter
    4
    Solarmodul
    5
    Generatoranschlusskasten
    6
    Hauptstrompfad
    7
    mechanischer Schalter
    7a, 7b
    Schalterkontakt
    8
    Halbleiterelektronik
    9
    Rückführungsleitung
    10
    Trennelement
    11a
    erster Halbleiterschalter
    11b
    zweiter Halbleiterschalter
    12
    Ansteuerschaltung
    13
    Energiespeicher
    14
    Zeitglied
    15
    Steuereingang
    16
    Kommutierungspfad
    17
    Kaskoden-/Mittenabgriff
    18
    Spannungsabgriff
    I
    Schalterstrom
    tK
    Kontaktöffnungszeitpunkt
    tLB
    Lichtbogendauer
    tZG
    Zeitdauer des Zeitgliedes
    U
    Schalterspannung
    UB
    Betriebsspannung
    ULB
    Lichtbogenspannung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 202008010312 U1 [0002]
    • - DE 10225259 B3 [0006]
    • - DE 10315982 A2 [0007]

Claims (11)

  1. Trennvorrichtung (1) zur Gleichstromunterbrechung zwischen einer Gleichstromquelle (2) und einer elektrischen Einrichtung (3), insbesondere zwischen einem Photovoltaikgenerator und einem Wechselrichter, mit einem stromführenden mechanischen Schalter (7) und mit einer dem Schalter (7) parallel geschalteten Halbleiterelektronik (8), dadurch gekennzeichnet, – dass die Halbleiterelektronik (8) bei geschlossenem Schalter (7) stromsperrend ist, und – dass ein Steuereingang (15) der Halbleiterelektronik (8) derart mit dem Schalter (7) verschaltet ist, dass bei sich öffnendem Schalter (7) eine infolge eines Lichtbogens (LB) über dem Schalter (7) erzeugte Lichtbogenspannung (ULB) die Halbleiterelektronik (8) stromleitend schaltet.
  2. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei stromleitend geschalteter Halbleiterelektronik (8) der Lichtbogenstrom (LB) vom Schalter (7) auf die Halbleiterelemktronik (8) kommutiert.
  3. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelektronik (8) einen Energiespeicher (13), insbesondere einen Kondensator (C), aufweist, der sich infolge des Lichtbogens (LB) innerhalb der Lichtbogendauer (tLB) auflädt.
  4. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der Ladezeit (tLB) des Energiespeichers (13) der infolge des Lichtbogens (LB) fließende Schalterstrom (I) vollständig auf die Halbleiterelektronik (8) kommutiert ist.
  5. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtbogendauer (tLB) durch die Ladedauer bzw. -kapazität des Energiespeichers (13) bestimmt ist.
  6. Trennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Ablauf der Ladezeit (tLB) ein Zeitglied (14) zum lichtbogenfreien Abschalten der Halbleiterelektronik (8) startet.
  7. Trennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelektronik (8) mindestens einen steuerbaren Halbleiterschalter (11) aufweist.
  8. Trennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterelektronik (8) einen ersten Halbleiterschalter (11a), insbesondere einen IGBT, und einen mit diesem in Reihe geschalteten zweiten Halbleiterschalter (11b), insbesondere einen MOSFET, aufweist.
  9. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Halbleiterschalter (11a) und dem zweiten Halbleiterschalter (11b) die Lichtbogenspannung (ULB) zum Aufladen des Energiespeichers (13) abgegriffen ist.
  10. Trennvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der (erste) Halbleiterschalter einen Steuereingang aufweist, der über einen ohm'schen Widerstand (R) an das bei geöffnetem Schalter (7) positive Spannungspotential der Gleichstromquelle (2) geführt ist.
  11. Trennvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch ein mit der Parallelschaltung aus dem mechanischen Schalters (7) und der Halbleiterelektronik (8) in Reihe geschalteten mechanischen Trennelement (10) zur galvanischen Gleichstromunterbrechung.
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EP10708895A EP2411990B1 (de) 2009-03-25 2010-02-02 Trennschalter zur galvanischen gleichstromunterbrechung
CN201080011647.4A CN102349124B (zh) 2009-03-25 2010-02-02 用于电切断直流电的断路开关
PCT/EP2010/000607 WO2010108565A1 (de) 2009-03-25 2010-02-02 Trennschalter zur galvanischen gleichstromunterbrechung
BRPI1012338A BRPI1012338A2 (pt) 2009-03-25 2010-02-02 interruptor de desconexão para interrupção de corrente contínua galvânica
CA2752895A CA2752895C (en) 2009-03-25 2010-02-02 Disconnecting switch for galvanic direct current interruption
JP2012501149A JP5469236B2 (ja) 2009-03-25 2010-02-02 ガルヴァーニ直流電流遮断用断路装置
RU2011134639/07A RU2482565C2 (ru) 2009-03-25 2010-02-02 Разъединитель для гальванического прерывания постоянного тока
KR1020117025219A KR101420831B1 (ko) 2009-03-25 2010-02-02 갈바닉 직류 전류 일시정지를 위한 스위치 분리기
ES10708895T ES2401777T3 (es) 2009-03-25 2010-02-02 Seccionador para la interrupción galvánica de corriente continua
SG2011054871A SG174124A1 (en) 2009-03-25 2010-02-02 Switch disconnector for galvanic direct current interruption
PT107088957T PT2411990E (pt) 2009-03-25 2010-02-02 Disjuntor para interrupção galvânica de corrente contínua
PL10708895T PL2411990T3 (pl) 2009-03-25 2010-02-02 Odłącznik do galwanicznego przerywania prądu stałego
AU2010227893A AU2010227893B2 (en) 2009-03-25 2010-02-02 Switch disconnector for galvanic direct current interruption
ZA2011/03651A ZA201103651B (en) 2009-03-25 2011-05-19 Switch disconnector for galvanic direct current interruption
TN2011000306A TN2011000306A1 (en) 2009-03-25 2011-06-16 Switch disconnector for galvanic direct current interrruption
IL213866A IL213866A (en) 2009-03-25 2011-06-30 Disconnect switch for direct galvanic current interference
US13/240,505 US8742828B2 (en) 2009-03-25 2011-09-22 Disconnector switch for galvanic direct current interruption
HRP20130321AT HRP20130321T1 (en) 2009-03-25 2013-04-10 Switch disconnector for galvanic direct current interruption

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TN (1) TN2011000306A1 (de)
WO (1) WO2010108565A1 (de)
ZA (1) ZA201103651B (de)

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510502A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter und verfahren zur trennung von photovoltaikmodulen von einem wechselrichter
AT510512A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter
DE102011016056A1 (de) * 2011-04-05 2012-10-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybrides Schaltelement, Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung eines hybriden Schaltelements einer Schaltungsanordnung
DE102011109920A1 (de) * 2011-08-10 2013-02-14 Ellenberger & Poensgen Gmbh Mechatronisches Steckverbindersystem
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
WO2013131580A1 (de) * 2012-03-09 2013-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum zuschalten eines gleichspannungsnetzabschnitts mittels eines gleichspannungsschalters
DE202012007257U1 (de) 2012-07-26 2013-10-28 Ellenberger & Poensgen Gmbh Vorrichtung zum sicheren Schalten einer Photovoltaikanlage
DE102012008614A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrischer Steckverbinder zum sicheren Trennen von elektrischen Strömen unter elektrischer Gleichspannung in Stromnetzen mit bidirektionalem Stromfluss
DE102012106505A1 (de) 2012-07-18 2014-01-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Freischalteinrichtung für einen eine Gleichspannung erzeugenden Photovoltaik-Strang
WO2014094929A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-26 Ellenberger & Poensgen Gmbh Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer photovoltaikanlage
DE102013114259A1 (de) 2013-12-17 2015-06-18 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum Führen und Trennen von elektrischen Strömen
WO2015192924A1 (de) * 2014-06-18 2015-12-23 Ellenberger & Poensgen Gmbh Trennschalter zur gleichstromunterbrechung
WO2017005450A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Ellenberger & Poensgen Gmbh Trennvorrichtung zur gleichstromunterbrechung
DE102015011990A1 (de) 2015-09-14 2017-03-16 Christian Sodtke Automatisch auslösende und wieder einschaltende elektrische Freischalteinrichtung
WO2018220307A1 (fr) * 2017-05-30 2018-12-06 Leach International Europe Systeme d'hybridation pour courant continu haute tension
DE102020208401A1 (de) 2020-07-03 2022-01-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Absicherung insbesondere sicherheitsrelevanter Verbraucher in einem Kraftfahrzeug
WO2022136136A1 (de) * 2020-12-21 2022-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Schutzschaltgerät und verfahren
DE102021113589A1 (de) 2021-05-26 2022-12-01 Lisa Dräxlmaier GmbH Elektronischer stromverteiler
US11538943B2 (en) 2016-09-12 2022-12-27 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Photovoltaic system, direct current hybrid switching device, use and method for switching a photovoltaic string on and off

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078034A1 (de) * 2011-06-24 2012-12-27 Siemens Ag Schaltvorrichtung
FR2977738B1 (fr) * 2011-07-04 2015-01-16 Mersen France Sb Sas Systeme d'interruption de courant continu apte a ouvrir une ligne de courant continu a comportement inductif
DE102011053524B4 (de) * 2011-09-12 2015-05-28 Sma Solar Technology Ag Sicherheitseinrichtung für eine Photovoltaikanlage und Verfahren zum Betreiben einer Sicherheitseinrichtung für eine Photovoltaikanlage
EP2701255B1 (de) 2012-08-23 2016-05-04 General Electric Technology GmbH Stromkreisunterbrechungsvorrichtung
EP2701254B1 (de) 2012-08-23 2020-04-08 General Electric Technology GmbH Stromkreisunterbrechungsvorrichtung
US20140217832A1 (en) * 2013-02-06 2014-08-07 Astec International Limited Disconnect switches in dc power systems
GB2510871B (en) 2013-02-15 2016-03-09 Control Tech Ltd Electrical protection device and method
US9054530B2 (en) 2013-04-25 2015-06-09 General Atomics Pulsed interrupter and method of operation
DE102013110240B4 (de) 2013-09-17 2017-09-07 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung für einen Photovoltaikwechselrichter zur Ausschaltentlastung mit Kurzschlussschaltern und Verwendungen der Schaltungsanordnung
CN204189670U (zh) * 2014-03-07 2015-03-04 广州市金矢电子有限公司 电流反馈式电子灭弧装置
JP6299507B2 (ja) * 2014-07-29 2018-03-28 オムロン株式会社 太陽光発電システムの保護装置および太陽光発電システムの保護方法
EP3200213B1 (de) 2014-09-26 2020-07-22 Mitsubishi Electric Corporation Direktstormschutzschalter
ES2738553T3 (es) * 2014-10-24 2020-01-23 Ellenberger & Poensgen Disyuntor para la interrupción galvánica de la corriente continua
US10014680B2 (en) * 2014-12-09 2018-07-03 Electronic Systems Protection, Inc. Overvoltage notching of electricity delivered to an electrical load
EP3038226B1 (de) * 2014-12-26 2022-08-03 Fico Triad, S.A. System und Verfahren zur Stromversorgung
CN104616926B (zh) * 2015-02-06 2018-06-26 孙毅彪 无电弧型串联智能桥式高压断路器
CN104637723B (zh) * 2015-02-06 2018-12-28 孙毅彪 无电弧型智能桥式高压断路器
DE102015001945A1 (de) 2015-02-16 2016-08-18 Ellenberger & Poensgen Gmbh Schutzschalter und Verfahren zu dessen Betrieb
CN105304413B (zh) * 2015-11-06 2017-11-21 沈红 消除直流器件触头电弧的方法及其装置和应用
DE102016204400A1 (de) * 2016-03-17 2017-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Gleichspannungsschalter
DE102016106415A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum Führen und Trennen von elektrischen Strömen
DE102016123283A1 (de) 2016-12-01 2018-06-07 Innofas Gmbh Vorrichtung zum Trennen eines Bordnetzes von einer Energiequelle
EP3330992B1 (de) * 2016-12-05 2019-11-20 ABB Schweiz AG Elektrisches gleichstromschaltsystem
RU2731947C1 (ru) 2017-02-10 2020-09-09 Абб Швайц Аг Печной агрегат для процесса производства металлов
DE102017204044A1 (de) * 2017-02-14 2018-08-16 Ellenberger & Poensgen Gmbh Verfahren und Spannungsvervielfacher zur Wandlung einer Eingangsspannung sowie Trennschaltung
DE102017122218A1 (de) * 2017-09-26 2019-03-28 Eaton Industries (Austria) Gmbh Niederspannungs-Schutzschaltgerät
DE102017127886A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum Führen und Trennen von elektrischen Strömen und Schaltgerät mit einer derartigen Schaltvorrichtung
US10629391B2 (en) 2017-12-21 2020-04-21 Eaton Intelligent Power Limited Fusible safety disconnect in solid state circuit breakers and combination motor starters
DE102018203636B3 (de) 2018-03-09 2019-07-04 Ellenberger & Poensgen Gmbh Trennvorrichtung zur Gleichstromunterbrechung eines Strompfads, und Bordnetz eines Kraftfahrzeugs
US11127552B2 (en) 2019-04-05 2021-09-21 Eaton Intelligent Power Limited Hybrid switch assembly and circuit interrupter including the same
DE102019213604A1 (de) * 2019-09-06 2021-03-11 Siemens Aktiengesellschaft Schutzschaltgerät, Schutzschaltsystem und Verfahren
CN111029184B (zh) * 2019-12-16 2022-03-08 广东瑞德智能科技股份有限公司 一种开关装置及具有该开关装置的烘烤装置、家用电器
FR3116391B1 (fr) * 2020-11-18 2022-12-16 Hager Electro Sas Appareillage de protection à coupure électronique
US20240047151A1 (en) * 2022-08-02 2024-02-08 Rockwell Automation Technologies, Inc. Hybrid circuit breaker system with integrated galvanic isolating switch
CN115967346B (zh) * 2023-01-13 2024-04-09 合肥仙湖半导体科技有限公司 一种太阳能电池组件可脱离接线盒及其电路
DE102023203234B3 (de) 2023-04-06 2024-03-28 Ellenberger & Poensgen Gmbh Verfahren zum Betrieb eines Hybridschalters sowie ein entsprechender Hybridschalter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10225259B3 (de) 2002-06-07 2004-01-22 Sma Regelsysteme Gmbh Elektrischer Steckverbinder
DE202008010312U1 (de) 2008-07-31 2008-10-02 Phoenix Solar Ag Photovoltaische Anlage und Generatoranschlusskasten in einer photovoltaischen Anlage

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS519246A (ja) * 1974-07-15 1976-01-24 Tokyo Shibaura Electric Co Chokuryushadansochi
JPS5293808A (en) 1976-02-02 1977-08-06 Hitachi Ltd Steam turbine controller
DE4317965A1 (de) 1993-05-28 1994-12-01 Siemens Ag Hybrider Leistungsschalter
JP3441813B2 (ja) * 1994-10-05 2003-09-02 アルプス電気株式会社 機械式スイッチの接点間アークの消去装置
DE50208415D1 (de) * 2001-03-01 2006-11-23 Tyco Electronics Amp Gmbh Elektrische schaltung zur vermeidung eines lichtbogens über einem elektrischen kontakt
KR100434153B1 (ko) * 2002-04-12 2004-06-04 엘지산전 주식회사 하이브리드 직류 전자 접촉기
DE102005040432A1 (de) * 2005-08-25 2007-03-01 Rwth Aachen Strombegrenzender Schalter
ITTO20060539A1 (it) * 2006-07-20 2008-01-21 Ansaldo Ricerche S P A Interruttore ibrido
US7646178B1 (en) * 2009-05-08 2010-01-12 Fradella Richard B Broad-speed-range generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10225259B3 (de) 2002-06-07 2004-01-22 Sma Regelsysteme Gmbh Elektrischer Steckverbinder
DE202008010312U1 (de) 2008-07-31 2008-10-02 Phoenix Solar Ag Photovoltaische Anlage und Generatoranschlusskasten in einer photovoltaischen Anlage

Cited By (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT510502B1 (de) * 2010-09-30 2015-08-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter und verfahren zur trennung von photovoltaikmodulen von einem wechselrichter
AT510512A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter
AT510512B1 (de) * 2010-09-30 2015-08-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter
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
AT510502A1 (de) * 2010-09-30 2012-04-15 Fronius Int Gmbh Wechselrichter und verfahren zur trennung von photovoltaikmodulen von einem wechselrichter
DE102011016056A1 (de) * 2011-04-05 2012-10-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybrides Schaltelement, Schaltungsanordnung und Verfahren zur Steuerung eines hybriden Schaltelements einer Schaltungsanordnung
DE102011109920B4 (de) 2011-08-10 2021-10-07 Ellenberger & Poensgen Gmbh Mechatronisches Mehrfachstecksystem
EP2742565B1 (de) * 2011-08-10 2017-03-15 Ellenberger & Poensgen GmbH Mechatronisches steckverbindersystem
CN103748747A (zh) * 2011-08-10 2014-04-23 埃伦贝格尔及珀恩斯根有限公司 机电一体式插塞连接器系统
US9478917B2 (en) 2011-08-10 2016-10-25 Ellenberger & Poensgen Gmbh Mechatronic plug-in connector system
DE102011109920A1 (de) * 2011-08-10 2013-02-14 Ellenberger & Poensgen Gmbh Mechatronisches Steckverbindersystem
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
WO2013131580A1 (de) * 2012-03-09 2013-09-12 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum zuschalten eines gleichspannungsnetzabschnitts mittels eines gleichspannungsschalters
DE102012008614A1 (de) * 2012-04-27 2013-10-31 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Elektrischer Steckverbinder zum sicheren Trennen von elektrischen Strömen unter elektrischer Gleichspannung in Stromnetzen mit bidirektionalem Stromfluss
DE102012106505A1 (de) 2012-07-18 2014-01-23 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Freischalteinrichtung für einen eine Gleichspannung erzeugenden Photovoltaik-Strang
WO2014015947A2 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Ellenberger & Poensgen Gmbh Vorrichtung zum sicheren schalten einer photovoltaikanlage
DE202012007257U1 (de) 2012-07-26 2013-10-28 Ellenberger & Poensgen Gmbh Vorrichtung zum sicheren Schalten einer Photovoltaikanlage
WO2014094929A1 (de) * 2012-12-18 2014-06-26 Ellenberger & Poensgen Gmbh Verfahren und vorrichtung zur überwachung einer photovoltaikanlage
US10290445B2 (en) 2013-12-17 2019-05-14 Eaton Intelligent Power Limited Switching device with dual contact assembly
DE102013114259A1 (de) 2013-12-17 2015-06-18 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum Führen und Trennen von elektrischen Strömen
WO2015091105A1 (de) 2013-12-17 2015-06-25 Eaton Electrical Ip Gmbh & Co. Kg Schaltvorrichtung zum führen und trennen von elektrischen strömen
WO2015192924A1 (de) * 2014-06-18 2015-12-23 Ellenberger & Poensgen Gmbh Trennschalter zur gleichstromunterbrechung
EP3855465A1 (de) * 2014-06-18 2021-07-28 Ellenberger & Poensgen GmbH Trennschalter zur gleichstromunterbrechung
US10931093B2 (en) 2014-06-18 2021-02-23 Ellenberger & Poensgen Gmbh Disconnect switch for interupption dc circuit between DC power source and load
WO2017005450A1 (de) * 2015-07-08 2017-01-12 Ellenberger & Poensgen Gmbh Trennvorrichtung zur gleichstromunterbrechung
US10483072B2 (en) 2015-07-08 2019-11-19 Ellenberger & Poensgen Gmbh Interrupter device for interrupting a direct current
DE102015011990A1 (de) 2015-09-14 2017-03-16 Christian Sodtke Automatisch auslösende und wieder einschaltende elektrische Freischalteinrichtung
US11538943B2 (en) 2016-09-12 2022-12-27 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Photovoltaic system, direct current hybrid switching device, use and method for switching a photovoltaic string on and off
FR3067165A1 (fr) * 2017-05-30 2018-12-07 Leach International Europe Systeme d'hybridation pour courant continu haute tension
WO2018220307A1 (fr) * 2017-05-30 2018-12-06 Leach International Europe Systeme d'hybridation pour courant continu haute tension
US11081297B2 (en) 2017-05-30 2021-08-03 Leach International Europe S.A.S. Hybridization system for high voltage direct current
DE102020208401A1 (de) 2020-07-03 2022-01-05 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Absicherung insbesondere sicherheitsrelevanter Verbraucher in einem Kraftfahrzeug
WO2022136136A1 (de) * 2020-12-21 2022-06-30 Siemens Aktiengesellschaft Schutzschaltgerät und verfahren
DE102021113589A1 (de) 2021-05-26 2022-12-01 Lisa Dräxlmaier GmbH Elektronischer stromverteiler

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