DE69533382T2

DE69533382T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Isolationszustandes eines dezentralen Energieversorgungssystems

Info

Publication number: DE69533382T2
Application number: DE69533382T
Authority: DE
Inventors: Masanari Ohta-ku Tamechika; Kimitoshi Ohta-ku Fukae
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-04-30
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2015-04-29
Also published as: KR950029777A; CN1120672A; EP0679898B1; JPH0815345A; US5712572A; DE69533382D1; ES2224116T3; CN1057840C; EP0679898A3; KR0184651B1; JP2943133B2; EP0679898A2

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Messen des Isolationszustandes einer Energieversorgungsquelle und auf eine Vorrichtung zur Beurteilung des Isolationszustandes, und insbesondere auf ein Energieversorgungssystem, das dargestellt wird durch ein Energieerzeugungssystem dezentraler Art, insbesondere auf ein Solarlichtenergieerzeugungssystem, und hat einen elektrischen Weg, der unter vorbestimmten Bedingungen einen nichtgeerdeten Zustand hat, und insbesondere auf ein Meßverfahren und eine Beurteilungsvorrichtung für den Isolationszustand eines elektrisches Weges und einer Energieversorgung in einem nicht verwendeten Zustand der Energieversorgungsquelle dezentraler Art, und ein Energieversorgungssystem dezentraler Art, das selbige verwendet.
Zum Stand der Technik
Wegen angestiegener Nachfrage in den letzten Jahren nach einem systemverknüpfenden Energieversorgungssystem dezentraler Art, das zum Entlasten eines großtechnischen Aggregats eine Rolle spielt, hat viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Um ein derartiges Energieerzeugungssystem dezentraler Art zu betreiben, muß das System immer strikt überprüft werden, wie es in den technischen Normen festgelegt ist. Wird das Energieversorgungssystem unabhängig verwendet, ist es vorzuziehen, das System immer strikt zu überprüfen.
Um die weitere Verbreitung des Energieerzeugungssystems dezentraler Art für die Haushaltsanwendung zu fördern, muß das System eine stabile Stromversorgung gewährleisten und muß Sicherheit bieten, ohne daß der Anwender spezielle Aufmerksamkeit walten lassen muß. Zu diesem Zweck ist ein Energieversorgungssystem mit derartiger Funktion erforderlich.
12 zeigt ein Beispiel eines Solarenergieerzeugungssystems auf der Grundlage eines Energieumsetzsystems zum Feststellen eines Gleichstromerdungsfehlers.
Eine Zwischenleitungsschutzeinheit 108 als Mittel, eine Inverterschaltung 102 abzuschalten nach Auftreten eines Fehlers (Erdungsfehler) ist in einen elektrischen Weg 103 eingefügt, der eine Solarzellenanordnung 101 als Gleichstromquelle, und die Inverterschaltung 102, die einen Energieaufbereiter 109 als Energieumsetzsystem bilden.
Als Mittel zur Feststellung eines Erdungsfehlers sind zwei Spannungsteilwiderstände 104 mit gleichem Widerstand mit den beiden elektrischen Leitungen des elektrischen Weges 103 verbunden, und ein Stromdetektor 105 ist in eine Erdungsleitung eingefügt, die sich vom Spannungsteilpunkt der Widerstände erstreckt. Eine Erdungsfehlerstrombeurteilungsschaltung 106 ist mit dem Stromdetektor 105 verbunden und arbeitet nach Empfang eines Ausgangssignals aus dem Stromdetektor 105. Eine Invertersteuerschaltung 107 arbeitet gemäß einem Ausgangssignal aus der Erdungsfehlerstrombeurteilungsschaltung 106, wodurch die An-/Abwesenheit eines Erdungsfehlers wenigstens einer Leitung des elektrischen Weges 103 überwacht wird.
In der oben beschriebenen Anordnung des Solarlichtenergieerzeugungssystems kann jedoch eine Anomalität der Solarzellenanordnung 101 oder des elektrischen Weges 103 nur festgestellt werden, nachdem ein Erdungsfehlerstrom bereits geflossen ist, das heißt, das Feld der Solarzellenanordnung 101 als Energiequelle oder ein Ladungsabschnitt der Verdrahtung hat bereits unter einem Erdungsfehler gelitten. Wenn darüber hinaus eine Schaltung geerdet ist an einem Zwischenpotential zwischen Plus- und Minuspegeln der Solarzellenanordnung 101 wird die Feststellung selbst unmöglich. Die Gefahr eines Erdungsfehlers kann folglich im herkömmlichen System nicht vorhergesagt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist entstanden, um die herkömmlichen Probleme zu lösen, und hat zur Aufgabe die Bereitstellung eines Isolationszustandsmeßverfahrens und einer Beurteilungseinheit, die den Isolationszustand eines elektrischen Weges zu einem Ende, dessen Energieversorgungsquelle anschließbar ist, oder dem Isolationszustand der Energieversorgungsquelle selbst in einem nicht benutzten Zustand der Energieversorgungsquelle und kann einen unerwarteten Fehler vermeiden, und ein Energieerzeugungssystem dezentraler Art, das selbige verwendet.
Die japanische Patentzusammenfassung Nr. JP-A-7119264 offenbart eine Anordnung zum Feststellen eines Erdungsfehlers in einer Solarzellenschaltung, in der eine Vielzahl von in Serie geschalteten Dioden parallel zur Solarzelle geschaltet sind. Eine geerdete Wechselstromteststromquelle ist verbunden mit dem Mittelpunkt der in Serie geschalteten Dioden, und ein Transformator stellt den Strom beim Wechselstromanschluß fest.
Die japanische Patentzusammenfassung Nr. JP-A-7119264 ist gerichtet auf das Eliminieren des Erfordernisses direkten Kurzschließens der Ausgangsanschlüsse, und tut dies so durch Anschließen eines Zusatzwiderstands an die Ausgangsanschlüsse der Solarzellenanordnung und durch Anlegen einer positiven und einer negativen Spannung an ausgewählte Punkte des Zusatzwiderstands.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Messen des Isolationszustandes vorgesehen, wie es im Patentanspruch 1 angegeben ist.
Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist eine Vorrichtung zum Bestimmen des Isolationszustands einer Energieversorgungsquelle, wie sie im Patentanspruch 6 angegeben ist.
Damit diese vorliegende Erfindung leichter verstanden wird, sind nachstehend verschiedene Ausführungsbeispiele derselben als Beispiel anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Anordnung unter Verwendung einer Zwischenleitungsenergieversorgungsquelle als Spannungserzeugungseinheit der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das ein noch anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
5 ist ein Blockdiagramm, das ein noch anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 ist ein Blockdiagramm, das ein noch anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;
7 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsweise einer Isolationsbeurteilungseinheit zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsweise einer Operationseinheit zeigt, die bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
9 ist ein Ablaufdiagramm, das die Arbeitsweise einer Umschaltsteuereinheit zeigt, die vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
10 ist ein Graph, der ein Einstellbeispiel des Schwellwertes eines Isolationswiderstands zeigt;
11 ist eine Tabelle zur Erläuterung von Standardwerten von Isolationswiderständen; und
12 ist ein Blockdiagramm, das die Anordnung eines Sonnenlichtenergieerzeugungssystems als Energieumsetzsystem zum Zwecke eines Vergleichs mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Die vorliegende Erfindung ist nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, das ein bevorzugtes Energieerzeugungssystem dezentraler Art zeigt, das die vorliegende Erfindung verwendet.
Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art
Eine Energieversorgungsquelle dezentraler Art kann entweder eine Gleichstromquelle enthalten, wie eine Solarzelle oder eine Wechselstromquelle, wie einen Windstromerzeuger, sofern elektrische Energie an eine Last geliefert werden kann. Alternativ kann die Energieversorgungsquelle dezentraler Art eine Kraftstoffzelle oder einen Dieselstromerzeuger enthalten, die eine stabile elektrische Leistung liefern kann.
Genauer gesagt, eine Solarzellenanordnung, die aufgebaut ist aus elektrisch in Serie geschalteter Solarzellenmodule wird vorzugsweise verwendet.
Stromversorgungsaufbereiter 2
Ein Stromversorgungsaufbereiter 2 ist eine Vorrichtung zum Umsetzen einer elektrischen Leistung in eine elektrische Leistung, die gefordert wird.
Werden Solarzellen bei der Energieerzeugung dezentraler Art verwendet, kann eine Vorrichtung elektrischen Gleichstrom umsetzen in elektrischen Wechselstrom, der im allgemeinen Zuhause Verwendung findet, und kann eine umgesetzte elektrische Energie an ein Wechselstromsystem liefern, was vorzuziehen ist. Einige Energieerzeugungssysteme können eine Spannung eines eingegebenen elektrischen Gleichstroms in eine andere Spannung umsetzen, und können die umgesetzte Spannung abgeben.
Umsetzeinheit 21
Eine Umsetzeinheit 21 ist eine Schaltung zum Umsetzen eingegebenen elektrischen Stroms in einen anderen elektrischen Strom. Wenn die Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art über eine Solarzellenanordnung verfügt, wird eine elektrische Schaltung zum Ausführen der Gleichstrom-/Wechselstromumsetzung verwendet. Alternativ kann eine Gleichstrom-/Gleichstromumsetzschaltung verwendet werden.
Eine Wechselstrom-/Wechselstromumsetzschaltung kann verwendet werden gemäß der verwendeten Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art.
Genauer gesagt, die Umsetzschaltung 21 ist aufgebaut unter Verwendung eines GTO-Thyristors (Abschaltthyristor), eines IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), einem Leistungs-MOSFET oder dergleichen als Leistungseinrichtung.
Umsetzsteuereinheit 22
Die Umsetzsteuereinheit 22 steuert die Umsetzeinheit 21. Genauer gesagt, eine Invertersteuerschaltung als Invertersteuereinheit hat vorzugsweise die Funktion des Stoppens von der Inverterschaltung 21 als Reaktion auf einen Befehl aus einer Isolationsbeurteilungseinheit 253, zusätzlich zur normal geforderten Funktion, wie der Funktion der Verbindung mit dem System. In diesem Falle kann die Umsetzsteuereinheit 22 über eine CPU und dergleichen verfügen.
Zwischenschaltungsschutzeinheit 23
Eine Zwischenleitungsschutzeinheit 23 trennt automatisch ein System von der Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art, wenn die elektrische Leistungsabgabe aus der Inverterschaltung als Invertereinheit 21 den elektrischen Leistungsfähigkeitsbereich überschreitet, indem die Zwischenleitungsführung zum System zu erzielen ist.
Wenn die Zwischenleitungsschutzeinheit 23 die Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art abtrennt, kann auf der Systemseite der Umsetzeinheit 21 im Stromaufbereiter 2 vorgesehen sein oder kann zwischen der Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art und der Konvertereinheit 21 angeordnet sein. Die Zwischenleitungsschutzeinheit 23 kann des weiteren als Stromverteilungsunterbrechereinheit dienen, die außerhalb des Stromaufbereiters 2 liegt und einen Trenner verwendet, der zwischen einer normalen handelsüblichen elektrischen Stromversorgung und einer Last vorgesehen ist.
Umschalter 24
Ein Umschalter 24 schaltet elektrisch einen Betriebszustand zwischen Normalbetriebszustand und Isolationswiderstandsmeßzustand um. Im Isolationswiderstandsmeßzustand ist die Inverterschaltung 21 als Umsetzeinheit getrennt mit ihren Eingängen, um so die Umsetzeinheit zu schützen.
Operationseinheit 251
Eine Operationseinheit 251 gibt ein Operationsbefehlsignal zum Starten der Messung von Isolationswiderständen ab. Die Operationseinheit 251 hat vorzugsweise eine Schaltungsanordnung, die überprüft, ob der Umschalter 24 auf den Isolationswiderstandsmeßzustand umgeschaltet ist, und gibt keinerlei Signal ab, wenn der Umschalter 24 nicht auf den Isolationswiderstandsmeßzustand umgeschaltet ist.
Diese Schaltung enthält beispielsweise eine Vergleicherschaltung und dergleichen.
Meßschalter 252
Ein Meßschalter 152 verbindet die Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art, die eine geschlossene Schaltung durch den Umschalter 24 bildet, und die Spannungserzeugungseinheit als Reaktion auf das Operationsbefehlsignal aus der Operationseinheit 251 und legt und hohe Spannung an den elektrischen Weg 30 an.
Isolationsbeurteilungseinheit 253
Eine Isolationsbeurteilungseinheit 253 beurteilt den Isolationszustand der Energieversorgungsquelle 1 dezentraler Art und den elektrischen Weg 30, der einen geschlossenen Kreis bildet.
Genauer gesagt, ein Stromdetektor mißt die Stärke eines Schwachstroms, der zwischen dem elektrischen Weg 30 und Erde fließt, und die Isolationsbeurteilungsschaltung 253 beurteilt den Isolationszustand durch Vergleich des gewonnenen Meßergebnisses mit einem zuvor beispielsweise in einem ROM gespeicherten Wert.
Die Isolationsbeurteilungsschaltung 253 kann integral aufgebaut sein mit der Operationseinheit 251, dem Stromdetektor und dergleichen.
Spannungserzeugungseinheit 26
Eine Spannungserzeugungseinheit legt eine Hochspannung beispielsweise an den elektrischen Weg 30, um so den Isolationszustand zu beurteilen. Die Spannungserzeugungsschaltung verwendet als Spannungserzeugungsstromquelle eine Mangan- oder Lithiumbatterie als Primärbatterie 262, eine Bleibatterie, eine Lithiumionenbatterie oder dergleichen als Sekundärbatterie, oder die Energiequelle für das System. Wenn die Spannung aus der Spannungserzeugungsenergiequelle zu gering ist zur Beurteilung des Isolationszustandes, erfolgt die Steuerung auf einen geeigneten Spannungswert unter Verwendung einer Boosterschaltung 261.
Wird eine Wechselstromenergieversorgungsquelle als Systemenergieversorgungsquelle verwendet als Spannungserzeugungsenergieversorgungsquelle, enthält die Spannungserzeugungsschaltung vorzugsweise eine Gleichrichtschaltung 263 als Schaltung zum Umsetzen einer Wechselspannung in eine Gleichspannung. Angemerkt sei, daß die angelegte Spannung entweder eine Gleichstrom- oder Impulsspannung sein kann. Wenn die Einrichtung zum Messen des Isolationszustands eine hohe Präzision hat, müssen Hochspannungen (100–2000 V) nicht angelegt werden.
Dieses Ausführungsbeispiel enthält auch Spannungsdetektoren, wie die Detektoren 271 und 272, die in 4 gezeigt sind. Diese Detektoren spezifizieren oder bestimmen den Ort eines schlechten Isolationsabschnitts oder eines Abschnitts, bei dem der Isolierwiderstand verkleinert ist.
Anzeigeeinheit 28
Wenn ein schlechter Isolationszustand festgestellt ist, zeigt die Anzeigeeinheit 28 eine Meldung an, die dies aufzeigt, wodurch ein Alarm erzeugt wird.
In einigen Fällen kann die Anzeigeeinheit 28 eine Alarmmeldung anzeigen, die aufzeigt, daß der Isolationswiderstand verringert ist, obwohl ein schlechter Isolationszustand noch nicht aufgetreten ist.
Die Anzeigeeinheit kann über eine LED verfügen oder über eine Flüssigkristallanzeige oder über eine Elektronenstrahlanzeige.
Dieses Ausführungsbeispiel enthält auch eine Speicherschaltung, die der in 5 gezeigten Speicherschaltung gleicht. Diese Speicherschaltung speichert den Isolationswiderstand oder den Stromwert des Schwachstroms zur Zeit des Auftretens eines schlechten Isolationszustands, um so den Ort eines schlechten Isolationszustands zu bestimmen, später nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer.
Genauer gesagt, die Speicherschaltung verfügt über einen Halbleiterspeicher, eine Magnetspeichereinrichtung oder dergleichen.
Elektrischer Weg 30
Der elektrische Weg 30 liefert elektrischen Strom aus der Solarzellenanordnung 1 an die Umsetzeinheit 21.
Im Isolationszustandmeßmodus ist der elektrische Weg 30 von der Umsetzeinheit 21 getrennt, und eine Hochspannung liegt am elektrischen Weg 30.
Verbindungsleitungen 31
Verbindungsleitungen 31 werden verwendet zum Anliefern einer Hochspannung an den elektrischen Weg 30.
Spannungsteilwiderstand 321
Ein Spannungsteilwiderstand 321 stellt einen Erdungsfehler einer eingegebenen Gleichstromenergieversorgungsquelle fest.
Der Spannungsteilwiderstand 321 enthält zwei Widerstände mit selbem Widerstandswert.
Stromdetektor 322
Ein Stromdetektor 322 mißt einen Erdungsfehlstrom, der fließt, wenn eine Gleichstromenergieversorgungsquelle einen Erdungsfehler verursacht.
Der Stromdetektor 322 kann gemeinsam verwendet werden als Stromdetektor zum Messen eines Schwachstroms, der durch die Verbindungsleitungen 31 fließt, wie später im Ausführungsbeispiel 3 beschrieben.
Erdungsfehlstrombeurteilungseinheit 323
Eine Erdungsfehlstrombeurteilungseinheit 323 überprüft das Feststellniveau vom Feststelldetektor 322 zur Beurteilung, ob ein Erdungsfehler aufgetreten ist.
Ausführungsbeispiel 1
1 zeigt ein Solarlichtstromerzeugungssystem als Stromerzeugungssystem dezentraler Art, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird.
Nachstehend ist das System anhand 1 beschrieben.
Eine Solarzellenanordnung 1, die als Stromquelleneingangs-Gleichstromenergieversorgungsquelle für eine Inverterschaltung einer Umsetzeinheit 21 dient, die aufgebaut ist aus einem Stromaufbereiter 2 als Stromumsetzeinheit über einen elektrischen Weg 30. Nachdem elektrische Gleichstrom umgesetzt ist in elektrischen Wechselstrom, wird der elektrische Wechselstrom an die Verteilleitungen über die Ausgangsanschlüsse 2c und 2d geliefert. Der Stromaufbereiter 2 enthält normalerweise eine Inverterschaltung, die die elektrische Gleichstromleistung umsetzt in elektrische Wechselstromleistung, wenn die Energieversorgungsquelle elektrischen Gleichstrom abgibt (ein Wechselstrom-Wechselstrom-Umsetzer wird verwendet, wenn die Energieversorgungsquelle elektrischen Wechselstrom abgibt), eine Invertersteuerung als Umsetzsteuereinheit 22 zum Steuern der Inverterschaltung, die als Invertereinheit 21 dient, und eine Zwischenleitungsschutzeinheit 23 für die Systemzwischenleitungsführung.
Des weiteren ist ein Umschalter 24 einer Zweischaltungsverriegelungsart eingefügt, der beispielsweise verfügt über ein Relais, ein Halbleiterrelais oder dergleichen, eingefügt in den elektrischen Weg 30, um die Solarzellenanordnung 1 mit der Inverterschaltung zu verbinden. Während der Nachtzeit, in der die Solarzellenanordnung 1 nicht funktioniert, oder wenn die Stromerzeugung angehalten ist durch abgeschirmtes Licht, das auf die Solarzellen zum Ausführen der Beurteilung auftrifft, gibt der Umschalter 24 Kurzschlüsse in Anschlüsse 2a und 2b und trennt die Solarzellenanordnung 1 von der Inverterschaltung 21. Der Umschalter 24 kann so gesteuert werden, daß er kurzschließt, wenn die Inverterschaltung 21 stoppt, und kann gesteuert werden durch Verbinden der Inverterschaltung 21, wenn die Inverterschaltung 21 über andere Mittel gestartet ist. Der Umschalter 24 kann erforderlichenfalls manuell umgeschaltet werden.
Ein Meßschalter 252, der über ein Relais, ein Halbleiterrelais oder dergleichen verfügt, ist in eine Leitung des elektrischen Weges 30 eingefügt. Der Meßschalter 252 wird gesteuert, um AUS in einem Normalzustand aufrecht zu erhalten (das heißt, wenn die Solarzellenanordnung 1 in Verwendung ist), und wird gesteuert, um als Reaktion auf einen Operationsbefehl aus der Operationseinheit 251 eingeschaltet zu werden. Der Meßschalter 252 ist mit der Hochspannungserzeugungsquelle (Hochspannungserzeugungseinheit) 26 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel umfaßt die Spannungserzeugungseinheit 262 eine Primärbatterie 262, eine Boosterschaltung 261, die die Spannung aus der Primärbatterie 262 erhöht und hat eine Erdleitung. Die Spannungserzeugungseinheit 26 ist mit dem elektrischen Weg 30 über die Verbindungsleitungen 31 für eine Zeitdauer verbunden, die zur Beurteilung erforderlich ist. Da die Beurteilung unter der Bedingung erfolgt, daß der Umschalter 24 kurz geschlossen ist, gibt die Operationseinheit 251 einen Operationsbefehl ab, nachdem der Umschalter 24 kurzgeschlossen ist.
Wenn die Operationseinheit 251 über eine Zeitgeberschaltung verfügt und einen Operationsbefehl für etwa 5 Sekunden abgibt, das heißt um 12 Uhr jede Nacht, kann eine Isolationsbeurteilung daran gehindert werden, mehrere Male am Tag ausgeführt zu werden, und die Primärbatterie 262 kann vor verschwenderischem Gebraucht geschont werden. Eine derartige Anordnung ist wünschenswert. Natürlich kann der Meßschalter 252 manuell betätigt werden, wenn der Umschalter 24 kurzgeschlossen ist.
In diesem Ausführungsbeispiel erhöht die Boosterschaltung 261 die Spannung aus der Primärbatterie 262. Anstelle der Primärbatterie kann eine Sekundärbatterie des Akkumulatortyps, eine Energieversorgungsquelle aus einem anderen Verteilsystem, einem anderen Energieerzeugungssystem oder dergleichen verwendet werden.
Ist der Meßschalter 252 geschlossen, stellt ein Stromdetektor 254 einen Schwachstrom fest, der durch die Verbindungsleitungen 31 fließt, und liefert die Feststelldaten an eine Isolationsbeurteilungseinheit 253, die ausgestattet ist beispielsweise mit einem Operationsverstärker, einem Vergleicher und dergleichen. Die Isolationsbeurteilungseinheit 253 errechnet den Isolationswiderstand auf der Grundlage der Stärke einer Spannung, die aus der Spannungserzeugungseinheit 26 angelegt wird, und der Stärke des Schwachstroms, den der Stromdetektor 254 feststellt. Ist der errechnete Isolationswiderstand geringer als ein Normwert, liefert die Isolationsbeurteilungseinheit 253 Informationen, die dies aufzeigen, an die Invertersteuerschaltung 22 und auch an eine Anzeigeeinheit 28 zur Darstellung einer entsprechenden Meldung. (Angemerkt sei, daß der Normwert des Isolationswiderstands ein Wert ist, der festgelegt ist nach dem Technischen Norm Artikel 1 Japanischer Elektrischer Ausstattung und vorzugsweise in der in 11 gezeigten Weise definiert ist).
Wenn die aus der Spannungserzeugungseinheit 26 angelegte Spannung immer konstant ist, muß die Isolationsbeurteilungseinheit 253 den Isolationswiderstand nicht errechnen, sondern kann den Isolationszustand beurteilen auf der Grundlage lediglich der Stärke des Schwachstroms, den der Stromdetektor 254 festgestellt hat. Da in diesem Falle die Vorrichtung leicht realisiert werden kann in Hinsicht auf das Schaltungsdesign, ist eine einfache Vorrichtungsstruktur, frei von allen Fehlern, kostengünstig herzustellen. Ist der Isolationswiderstand kleiner als der Standardwert, wird der Umschalter 24 so gesteuert, daß er nicht umgeschaltet werden kann, so daß die Invertersteuerschaltung 22 die Inverterschaltung 21 am nächsten Morgen nicht startet, wenn die Solarzellenanordnung 1 normalerweise elektrischen Strom liefern sollte, und ein Fehlermodus wird gestartet.
10 zeigt eine Änderung des Isolationswiderstands innerhalb eines Tages, wenn ein schlechter Isolationswiderstandszustand allmählich auftritt. Wenn in diesem Fall der Standardwert eingestellt ist auf einen ersten Schwellwert (1), in ein zweiter Schwellwert (2) eingestellt wird, kann ein unerwarteter Fehler zuverlässiger vermieden werden. Ist das System anfänglich installiert, wird der Isolationswiderstand im System gemessen und als Anfangswert gespeichert. Da sich der Isolationswiderstand beträchtlich abhängig vom Meßzustand ändert, wird ein Fehlerbereich durch Rechnungen bestimmt, und eine Leistung, die den Fehlerbereich für den gespeicherten Anfangsisolationswiderstand überschreitet, wird als Schwellwert (2) bestimmt.
Wenn der gemessene Isolationswiderstand in einem Bereich liegt, der durch die Schwellwerte (2) und (1) festgelegt ist, wird ein derartiger Zustand als Vorsichtszustand bestimmt, um so den Fehlermodus nicht zu starten. In diesem Zustand wird nur eine Alarmmeldung angezeigt. Folglich kann die Zellenanordnung 1 normal arbeiten.
Auf diese Weise werden der Isolationswiderstand der Solarzellenanordnung 1 und der angeschlossene elektrische Weg 30 periodisch (jede Nacht) gemessen, und wenn eine Anomalität festgestellt ist, werden die Eingangsanschlüsse 2a und 2b kurzgeschlossen, um das Erzeugen einer Spannung zu stoppen, wodurch die Vorrichtung und dergleichen geschützt werden. Zur selben Zeit kann die Anzeigeeinheit 28 eine Alarmmeldung für den Anwender geben, oder eine Alarmmeldung kann an einen Einrichtungsverwalter über eine Fernsprechleitung gesandt werden. Wenn insbesondere harzgekapselte Solarzellen verwendet werden, schreitet oft ein Erdungsfehler allmählich voran, und die vorliegende Erfindung ist besonders für diesen Fall effektiv.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zwischenleitungsführungssystem dargestellt als Stromerzeugungssystem. Jedoch kann die vorliegende Erfindung auch bei einem unabhängigen System ohne Zwischenleitung angewandt werden.
Angemerkt sei, daß die 7, 8 und 9 Ablaufdiagramme sind, die die Steueroperationen der Isolationsbeurteilungseinheit, der Operationseinheit und des Umschalters zum Betrieb der Solarzellenanordnung zeigen.
Ausführungsbeispiel 2
2 zeigt ein weiteres Beispiel eines Solarlichtenergieerzeugungssystems, bei dem die vorliegende Erfindung angewandt wird.
Im Ausführungsbeispiel 2 wird in der Anordnung der Spannungserzeugungseinheit 26 die Primärbatterie 262 von Ausführungsbeispiel 1 ersetzt durch eine Spannung, die man durch Gleichrichten einer Wechselspannung auf der Systemseite mit einer Gleichrichterschaltung 263 gewinnt. Im Ausführungsbeispiel 2 kann die Spannungserzeugungseinheit 26 immer stabil als Hochspannungserzeugungs-Energieversorgungsquelle verwendet werden. Die Anordnung dieses Ausführungsbeispiels erfordert keinen Austausch irgendeiner Batterie, die als Spannungserzeugungs-Energieversorgungsquelle dient.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Meßschalter 252 in der Spannungserzeugungseinheit 26 anstelle der Position der Verbindungsleitungen 31 eingerichtet. Mit dieser Anordnung kann die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden. Dasselbe gilt für das Ausführungsbeispiel 1, und der Meßschalter 252 kann angeordnet sein an einer anderen Stelle als an den Verbindungsleitungen 31, sofern er die Funktion eines Spannungsanlegemittels zum Anlegen einer Hochspannung an den elektrischen Weg 30 und einen Erdpunkt erreichen kann.
Andere Operationen sind dieselben wie im Ausführungsbeispiel 1.
Ausführungsbeispiel 3
3 zeigt ein noch anderes Ausführungsbeispiel eines Solarlichtenergieerzeugungssystems, auf das die vorliegende Erfindung angewandt werden kann.
Da in diesem Ausführungsbeispiel der Umschalter 24 gegenüber dem Zweischaltungsverriegelungstyp geändert ist zu einem Dreischaltungsverriegelungstyp und der Meßschalter 252 ein Schalter des Umschalttyps ist, kann ein Stromdetektor 322 zum Feststellen eines Erdungsfehlstroms auch als Detektor zum Feststellen des Isolationswiderstands verwendet werden.
Beispielsweise während der Nacht, in der die Solarzellenanordnung nicht arbeitet, schließt der Umschalter 24 die Eingangsanschlüsse 2a und 2b kurz, um die Solarzellenanordnung 1 von der Inverterschaltung 21 als Umsetzeinheit zu trennen und um eine Erdung über den Stromdetektor 322 herzustellen.
In einem Normalzustand ist der Meßschalter 252 mit der Erdungsseite verbunden, und wenn der Schalter 252 einen Operationsbefehl aus der Operationseinheit 251 empfängt, wird eine Hochspannung aus der Spannungserzeugungseinheit 26 an den elektrischen Weg 30 angelegt. Die Spannungserzeugungseinheit 26 ist für eine Zeit angeschlossen, die erforderlich ist zur Beurteilung des elektrischen Weges 30.
Die Meßzeit liegt vorzugsweise zwischen 2 bis 10 Sekunden, obwohl sie abhängt von der Präzision des Detektors und der Anordnung der Energieversorgungsquelle.
Der Stromdetektor 322 stellt einen Schwachstrom fest, der zu dieser Zeit fließt, und liefert Feststelldaten an die Isolationsbeurteilungseinheit 253. Die Isolationsbeurteilungseinheit 253 errechnet den Isolationswiderstand auf der Grundlage der anliegenden Spannung und dem festgestellten Schwachstrom. Wenn der errechnete Isolationswiderstand geringer als ein Standardwert ist, liefert die Einheit 253 Informationen, die dieses aufzeigen, an die Umsetzsteuerreinheit 22 und liefert die Information ebenfalls an die Anzeigeeinheit 28, um die entsprechende Meldung darzustellen. Wenn wie im Ausführungsbeispiel 3 der Isolationswiderstand geringer als ein Standardwert ist, wird die Solarzellenanordnung 1 geerdet betrieben, ohne Schalten des Umschalters 24, womit ein Fehlermodus eingestellt ist.
Die Arbeitsweisen eines Spannungsteilwiderstands 321, des Stromdetektors 322 und der Erdungsfehlerstrombeurteilungsschaltung 323 werden im Normalzustand in derselben Weise wie jene vom Spannungsteilwiderstand 104, vom Stromdetektor 105 und der Erdungsfehlerbeurteilungseinheit 106 gesteuert, die im Vergleichsbeispiel beschrieben wurden.
Da Ausführungsbeispiel 3 gemeinsam den Stromdetektor 322 zur Erdungsfehlerbeurteilung als Stromdetektor 254 in den Ausführungsbeispielen 1 und 2 verwenden kann, werden folglich Kosten gesenkt. Die Zusammenarbeit mit der Erdungsfehlerstrombeurteilungseinheit 323, die nach Auftreten eines Erdungsfehlers arbeitet, kann erzielt werden, was darüber hinaus zu einer Erleichterung führt. Da die Solarzellenanordnung 1 des weiteren geerdet nach Auftreten eines Fehlers werden kann, kann dieses Ausführungsbeispiel im Vergleich zu den Ausführungsbeispiel 1 und 2 die Sicherheit verbessern.
In jedem der Ausführungsbeispiele 1 und 2 wird der Isolationswiderstand nachts gemessen. Die Messung kann jedoch auch während des Tages ausgeführt werden, sofern die Kurzschlußschaltung über die Anschlüsse 2a und 2b verfügt und der Umschalter 24 des Zweischaltungsverriegelungstyps eine Kapazität hat, die den Kurzschlußstrom der angeschlossenen Solarzellenanordnung 1 aushält. Da jedoch in einigen Systemen die Kurzschlußströme mehrere 10 Ampere betragen, wird die Messung vorzugsweise nachts ausgeführt, selbst wenn die kurzgeschlossene Schaltung eine Kapazität hat, die dem Storm widerstehen kann.
Ausführungsbeispiel 4
4 zeigt ein noch anderes Ausführungsbeispiel eines Solarlichtenergieerzeugungssystems nach der vorliegenden Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Schaltung zum Bestimmen des Ortes eines schlechten Isolationszustands als Schaltung vorgesehen, die allen Ausführungsbeispielen 1 bis 3 hinzugefügt wird. Genauer gesagt, Spannungsdetektoren 271 und 272 sind zwischen den Eingangsanschlüssen 2a und 2b und der Erde im elektrischen weg vom Inverter des Umschalters 24 vorgesehen. Die Spannungsdetektoren 271 und 272 stellen Spannungen auf den Leitungen des elektrischen Weges fest und liefern die festgestellten Spannungen an die Isolationsbeurteilungseinheit 253.
Mit dieser Anordnung kann der Ort eines schlechten Isolationsabschnitts in der Solarzellenanordnung abgeschätzt werden gemäß der Differenz zwischen den Spannungswerten, die die beiden Spannungsdetektoren 271 und 272 feststellen.
Wenn beispielsweise die Widerstandswerte der beiden Widerstände, die den Spannungsteilwiderstand 321 bilden, gleich 1 MΩ sind, wird die Solarzellenanordnung 1 aus einer Serienschaltung von zehn 20-V-Solarzellenmodulen aufgebaut, wenn die Seite des Eingangsanschlusses 2a geerdet ist mit einem Isolationswiderstand von 100 kΩ geerdet ist, zeigt ein Spannungsdetektor 271 0 V an, und der andere Spannungsdetektor 272 zeigt 182 V an. Wenn im Gegensatz dazu ein schlechter Isolationszustand auf der Seite des Eingangsanschlusses 2b auftritt, zeigt der Spannungsdetektor 271 182 V an, und der Spannungsdetektor 272 zeigt 0 V. Wenn ein schlechter Isolationswiderstand von 100 kΩ auftritt in einer Leitung zwischen den dritten und vierten Solarzellenmodulen von unten her gesehen, zeigt der Spannungsdetektor 271 127 V, und der Spannungsdetektor 272 zeigt 55 V. Genauer gesagt, durch Beobachten der Spannungswerte der Spannungsdetektoren kann eine Position, bei der Isolationswiderstand verringert ist, von der Solarzellenanordnung 1 abgeschätzt werden.
Wird eine Anomalität eines Tages nach Messen des Isolationswiderstandes während der Nachzeit festgestellt, nachdem die Spannung der Solarzellenanordnung hinreichend am nächsten Tag angestiegen ist, werden folglich die Spannungen zeitweilig festgestellt nach einer automatischen oder manuellen Operation von der Operationseinheit 251, und der Ort eines Abschnitts, bei dem der Isolationswiderstand verringert ist, kann auf der Anzeigeeinheit 28 auf der Grundlage des Spannungsabgleichs dargestellt werden.
Andererseits können die während der Tageszeit gemessenen Spannungswerte in einer Schaltung gespeichert werden, die beispielsweise über einen RAM verfügt, und wenn eine Anomalität nach Messen des Isolationswiderstandes während der Nachtzeit festgestellt wird, kann die Information an die Umsetzsteuereinheit 22 geliefert werden, und der Ort eines Abschnitts, bei dem der Isolationswiderstand verringert ist, kann auf der Anzeigeeinheit 28 dargestellt werden.
Ausführungsbeispiel 5
5 zeigt ein noch anderes Ausführungsbeispiel eines Energieerzeugungssystems des dezentralen Typs nach der vorliegenden Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Schaltung zum Bestimmen des Ortes schlechten Isolationsabschnitts als Schaltung vorgesehen, die einem jedem der Ausführungsbeispiele 1–3 hinzugefügt wird. In diesem Falle wird nur der Spannungsdetektor 271 in den elektrischen Weg vom Inverter des Umschalters 24 eingefügt. Der Spannungsdetektor 271 stellt eine Spannung auf einer Leitung des elektrischen Weges fest und liefert die festgestellte Spannung an die Isolationsbeurteilungseinheit 253. Des weiteren ist die Isolationsbeurteilungseinheit 253 versehen mit einer Speicherschaltung 29, wie einem Halbleiterspeicher, einer Magnetspeichereinrichtung oder dergleichen, und die Speicherschaltung 29 speichert den Isolationswiderstand, der während der Nachtzeit gemessen wird.
Wenn mit diesem Ausführungsbeispiel eine Anomalität nach einer Tagesmessung beim Isolationswiderstand während der Nachtzeit festgestellt wird, erfolgt das Speichern des gemessenen Isolationswiderstand in der Speicherschaltung 29, und nachdem die Spannung der Solarzellenanordnung hinreichend am nächsten Tag angestiegen ist, wird die Spannung zeitweilig festgestellt, und der Spannungsabgleich im Ausführungsbeispiel 4 läßt sich errechnen auf der Grundlage des Betrages der festgestellten Spannung und dem gespeicherten Isolationswiderstand. Basierend auf dem Spannungsabgleich wird der Ort eines Abschnitts, bei dem der Isolationswiderstand verringert ist, auf einer Flüssigkristallanzeige als Anzeigeeinheit 28 dargestellt.
Die Arbeitsweise ist dieselbe wie jene des Ausführungsbeispiels 4.
Mit dieser Anordnung kann dieselbe Wirkung wie im Ausführungsbeispiel 4 erzielt werden, obwohl die Anzahl an Spannungsdetektoren um 1 verringert ist.
Ausführungsbeispiel 6
Dieses Ausführungsbeispiel veranschaulicht ein Energieerzeugungssystem der unabhängig arbeitenden Art, bei dem eine Isolationsbeurteilungsvorrichtung nach der vorliegenden Erfindung eingesetzt ist.
Dieses Ausführungsbeispiel verwendet einen Windkraftgenerator anstelle der Solarzellenanordnung im Ausführungsbeispiel 1.
In der Umsetzeinheit ist darüber hinaus der Gleichstrom-Wechselstrom-Umsetzer ausgetauscht gegen einen Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzer.
Ein System, das als Last dient, gesehen von der Energieversorgungsquelle aus, wird ersetzt durch eine solche Last, wie eine Akkumulatoreinheit und/oder ein Beleuchtungssystem.
Anstelle der Anzeigeeinheit zum Darstellen des Isolationswiderstands und dergleichen wird ein Signal gesendet, das den Isolationszustand aufzeigt, unter Verwendung einer drahtlosen Einheit, und der Isolationszustand wird an einem anderen Ort dargestellt.
Auch in diesem Ausführungsbeispiel kann der Isolationszustand wie im Ausführungsbeispiel 1 beurteilt werden.
Gemäß dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß den Patentansprüchen 1 und 6 kann das Stromumsetzsystem manuell und/oder automatisch den Isolationswiderstand des elektrischen Weges, wie des elektrisches Weges auf der Eingangsseite, dem Energieerzeuger, dem Solarzellenfeld und dergleichen messen und beurteilen, ohne daß der Anwender diesem Vorgang Aufmerksam zollen muß. Zu diesem Grund kann ein unerwarteter Fehler, verursacht durch einen Erdungsfehler, verhindert werden, und ein System, das hinsichtlich der Sicherheit für den Anwender vorzuziehen ist, steht bereit. Im Ergebnis kann ein sauberes Energieerzeugungssystem der dezentralen Art bereitgestellt werden, das weitestgehend für die Haushaltsanwendung gedacht ist, und ein solches System kann zur Verbesserung der Umwelt im globalen Maßstab verbessert werden.
Bei der Isolationszustandsbeurteilung des Energieumsetzsystems wird der Isolationswiderstand auf der Grundlage des Betrages der Hochspannung und des Betrages vom Strom errechnet, und der Isolationszustand des elektrischen Weges oder der Energieversorgungsquelle wird auf der Grundlage des Betrages vom Isolationswiderstand beurteilt. Die Messung und Beurteilung des Isolationszustands kann folglich direkt unter Verwendung des Standartwertes vom Isolationswiderstand erleichtert werden. Darüber hinaus ist der Systemaufbau vereinfacht.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der Patentansprüche 2 und 6 wird beurteilt, ob der Isolationswiderstand 2 unterschiedliche Schwellwerte überschreitet. Ein schlechter Isolationszustand kann somit schrittweise festgestellt werden. Eine derartige Feststellung ist in Hinsicht auf den Betrieb des Systems vorzuziehen.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der Patentansprüche 4 und 6 kann die Erfindung angewandt werden bei einem allgemeinen Gleichstrom-Wechselstromumsetzsystem, da der elektrische Weg über einen Zweileitungsgleichstromweg verfügt, zusätzlich zu den Wirkungen, die zuvor beschrieben wurden.
Der Betrag des Isolationswiderstands, den die Isolationszustandsmessung ergeben hat, wird gespeichert. Nachdem die Energieversorgungsquelle erneut angeschlossen ist, wird eine Spannung zwischen einer Leitung und dem elektrischen Weg und dem geerdeten Punkt gemessen, und der Ort eines schlechten Isolationsabschnitts wird abgeschätzt auf der Grundlage des Betrages von der festgestellten Spannung und des Betrages vom gespeicherten Isolationswiderstand. Aus diesem Grund kann die Position eines Abschnitts mit schlechter Isolation in der Energieversorgungsquelle abgeschätzt werden.
Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Patentanspruch 6 kann der Isolationszustand gemessen werden, während der Verbrauch der Energieversorgungsquelle unterdrückt wird, die als Spannungsanlegemittel dient.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Patentanspruch 7 kann der Isolationszustand des elektrischen Weges unter Verwendung eines einfachen Systems beurteilt werden.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Patentanspruch 12 wird eine Primärbatterie oder eine Sekundärbatterie, die leicht verfügbar ist, verwendet als Energieversorgungsquelle des Spannungsanlegemittels.
Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Patentanspruch 13 ist eine Überwachungsvorrichtung des Isolationszustandes nach einem der Patentansprüche 6 bis 12 mit einer Energieversorgungsquelle verbunden.
Aus diesem Grund kann das Energieumsetzungssystem automatisch den Isolationszustand des elektrischen Weges beurteilen, wie des elektrischen Weges auf der Eingangsseite, dem Energieversorgungsgenerator, des Solarzellenfeldes und dergleichen, ohne daß für den Anwender besondere Aufmerksamkeit erforderlich ist. Aus diesem Grund kann ein unerwarteter Fehler, verursacht, durch einen Erdungsfehler, verhindert werden, und ein System, das hinsichtlich der Verwaltung durch den Anwender vorzuziehen ist, steht bereit. Im Ergebnis kann ein sauberes Energieerzeugungssystem der dezentralen Art, wie ein Solarlichtenergieerzeugungssystem bereitgestellt werden, das sich weitestgehend im Haushalt anwenden läßt, und ein solches System kann zur Verbesserung der Umwelt im globalen Umfang beitragen.
Wenn die Gleichstromquelle eine Solarzelle enthält, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Patentanspruch 14, kann das vorliegende Ausführungsbeispiel angewandt werden bei einem Energieerzeugungssystem mit Sonnenlicht, das beginnt, populär zu werden. Wenn darüber hinaus die Solarzelle über einen flexiblen Solarzellenmodul verfügt, kann das Stromerzeugungssystem größere Verbreitung finden.
Da gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Patentanspruch 11 die Hochspannungserzeugungsquelle über eine Boosterschaltung verfügt, um die Spannung des Energieverteilsystems zu erhöhen, kann eine mühselige Austauschoperation beispielsweise einer Primärzelle entfallen.
Da gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Patentanspruch 16 die Isolationsleistung eines Harzes sich mit der Zeit ändert, kann eine Zeit später, wenn ein schlechter Isolationszustand auftritt, dies im voraus abgeschätzt werden.
Durch die Patentansprüche 17 und 18 kann die vorliegende Erfindung in geeigneter Weise angewandt werden als Energieversorgungsquelle dezentraler Art oder als unabhängiges Energieerzeugungssystem.

Claims

Verfahren zum Bestimmen des Isolationszustandes einer Energieversorgungsquelle (1), die über einen Strompfad angeschlossen ist, der aus Stromleitungen zu einem Energieumsetzmittel (21) gebildet ist, mit den Verfahrensschritten: Herstellen eines Leerlaufs im Strompfad zwischen der Energieversorgungsquelle und dem Energieumsetzmittel (21); Herstellen eines Kurzschlusses auf den Stromleitungen; Anlegen einer Spannung an die kurzgeschlossenen Stromleitungen und Masse; Messen des Stromes, den die angelegte Spannung weckt, um einen Widerstandswert zu ermitteln; Speichern des gemessenen Wertes; Aufheben des Kurzschlusses, Wiederverbinden der Energieversorgungsquelle mit dem Energieumsetzmittel; Messen einer Spannung auf dem Strompfad; und Lokalisieren eines schlechten Isolationsabschnitts in der Energieversorgungsquelle auf der Grundlage des gemessenen Spannungswertes und des bestimmten Widerstandswertes.
Verfahren nach Anspruch 1, mit dem Verfahrensschritt des Bestimmens vom Isolationszustand der Energieversorgungsquelle auf der Grundlage eines ersten Schwellwertes, der sich auf einen ursprünglichen Isolationszustand bezieht, und eines zweiten Schwellwertes, wobei der bestimmte Widerstandswert verglichen wird mit den beiden unterschiedlichen vor dem Bestimmen eines Isolationsproblems durchgelaufenen Schwellwerten.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der erste Schwellwert einen ursprünglichen befriedigenden Isolationszustand und der zweite Schwellwert einen Fehler des Isolationszustandes darstellt, wobei eine Warnungsanzeige erfolgt, wenn der gemessene Isolationswiderstand zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert liegt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Strompfad über einen Gleichstromweg mit zwei Adern verfügt.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Spannungsanlegezeit in den Bereich von 2 bis 5 Sekunden fällt.
Vorrichtung zum Bestimmen des Isolationszustandes einer Energieversorgungsquelle (1), die an ein Energieumsetzmittel anschließbar ist, mit: einem Mittel zu Bereitstellen eines elektrischen Zweileiterweges für Gleichstrom zwischen der Energieversorgungsquelle und dem Umsetzmittel; einem Mittel (24) zum Kurzschließen der Energieversorgungsquelle über den Strompfad und zum Bilden eines Leerlaufs zwischen dem Stromversorgungsmittel und dem Strompfad; einem Spannungsanlegemittel (26), das eine Spannung an die kurzgeschlossene Energieversorgungsquelle (1) und an Masse anlegt; einem Strommeßmittel (254) zum Messen eines durch die angelegte Spannung geweckten Stromes; einem Mittel (253) zum Bestimmen des Isolationszustandes von der Energieversorgungsquelle auf der Grundlage eines ersten Schwellwertes bezüglich eines ursprünglichen Isolationszustandes auf der Grundlage des vom Strommeßmittel gemessenen Stromwertes eines zweiten Schwellwertes bezüglich eines Fehlers im Isolationszustand, bestimmt auf der Grundlage des ersten Schwellwertes; einem Spannungsdetektor (271), der sich zwischen der Strompfadleitung und Masse befindet, und einem Speichermittel (29), das den vom Strommeßmittel gemessenen Wert speichert, und dem Mittel (253) zum Bestimmen des Isolationszustandes von der Energieversorgungsquelle, eingerichtet zum Abschätzen des Ortes eines schlechten Isolationsabschnitts in der Energieversorgungsquelle auf der Grundlage eines Ausgangssignals vom Spannungsdetektor und dem gespeicherten Wert.
Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der der erste Schwellwert einen ursprünglichen befriedigenden Isolationszustand und der zweite Schwellwert einen Fehler im Isolationszustand darstellt, wobei das Gerät des weiteren über ein Mittel zum Aufzeigen verfügt, daß der gemessene Isolationswiderstand zwischen dem ersten und dem zweiten Schwellwert liegt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, mit einem Anzeigemittel (28), den Isolationszustand als Reaktion auf ein Ausgangssignal des Mittels (253) zum Bestimmen des Isolationszustandes der Energieversorgungsquelle (1) aufzuzeigen.
Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der eine jede Ader des Strompfades einen jeweiligen Spannungsdetektor (271, 272) enthält, und bei der das Mittel (253) zum Bestimmen des Isolationszustandes der Energieversorgungsquelle eingerichtet ist zum Abschätzen des Ortes eines schlechten Isolationsabschnittes auf der Grundlage des Ausgangssignals der jeweiligen Spannungsdetektoren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, die des weiteren über ein Mittel (261) verfügt, das die vom Spannungsanlegemittel angelegte erzeugte Spannung erhöht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei der das Spannungsanlegemittel wenigstens über eine Primärbatterie (262) und eines Sekundärbatterie verfügt.
System mit einer Energieversorgungsquelle, die mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11 verbunden ist.
System nach Anspruch 12, dessen Energieversorgungsquelle eine Solarzelle enthält.
System nach Anspruch 13, bei dem die Solarzelle über einen flexiblen Solarzellenmodul verfügt.
System nach Anspruch 13, bei dem die Solarzelle über einen harzeingekapselten Solarzellenmodul verfügt.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, in Verknüpfung mit einer Last, die über ein Stromverteilungssystem verfügt.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 16, bei dem das Umsetzmittel (21) eingerichtet ist, eine eingegebene Gleichstromquelle mit der Energieversorgungsquelle in Wechselstrom umzusetzen.
System nach einem der Ansprüche 12 bis 15, in Verknüpfung mit einer Last, die über ein Akkumulatormittel verfügt.