WO2023006371A1 - Dc bus bar for electrically connecting to a dc link of a power converter, assembly having a dc bus bar and a power converter, and switchgear cabinet - Google Patents

Dc bus bar for electrically connecting to a dc link of a power converter, assembly having a dc bus bar and a power converter, and switchgear cabinet Download PDF

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WO2023006371A1
WO2023006371A1 PCT/EP2022/068783 EP2022068783W WO2023006371A1 WO 2023006371 A1 WO2023006371 A1 WO 2023006371A1 EP 2022068783 W EP2022068783 W EP 2022068783W WO 2023006371 A1 WO2023006371 A1 WO 2023006371A1
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busbar
intermediate circuit
voltage
power converter
voltage intermediate
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PCT/EP2022/068783
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Niels BERGER
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Sma Solar Technology Ag
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2103/00Two poles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R25/00Coupling parts adapted for simultaneous co-operation with two or more identical counterparts, e.g. for distributing energy to two or more circuits
    • H01R25/16Rails or bus-bars provided with a plurality of discrete connecting locations for counterparts
    • H01R25/161Details
    • H01R25/162Electrical connections between or with rails or bus-bars

Definitions

  • DC busbar for electrical connection to a DC link of a power converter, arrangement with DC busbar and power converter as well as control cabinet
  • the application relates to a DC voltage bus bar for connection to a power converter, e.g. B. inverters, as z. B. can be used in implementations in a control cabinet for electrical power in the MW range.
  • a control cabinet accommodates electrical components in a housing, offers the possibility of electrical connection, mechanical mounting and protects the interior, e.g. B. from dirt.
  • power converters can be used as inverters.
  • Other examples of power converters are battery controllers, wind converters, fuel cell inverters.
  • Power converters can e.g. B. can also be used as part of the emergency power supply. Possible operating modes are e.g. B. an island grid operation - independent of a higher-level AC supply network - or mains-parallel operation - parallel to a higher-level AC supply network.
  • Power converters convert one form of electrical power into another, also known as energy converters.
  • the coupling can e.g. B. via an AC grid connection or via a common central memory (e.g. battery).
  • DE 102019207 184 A1 discloses a conductor rail arrangement for a submarine with eight partial rails, which are fixed and selectively electrically connected via collector elements in such a way that the submarine has a minimized electromagnetic signature.
  • the object of the application is to improve the connection of power converters, especially in switch cabinets.
  • a DC voltage busbar for electrical connection to a DC voltage intermediate circuit of a power converter has a first and a second positive rail and a first and a second negative rail, the positive and negative rails each running parallel to one another.
  • a first clip is designed to bring the first and the second plus rail to a common first electrical potential and a second clip is designed to bring the first and the second minus rail to a common second electrical potential.
  • the first and the second plus rail are intended to be electrically connected to a first connection of a first part of the DC voltage link and to a first connection of a second part of the DC voltage link and the first and the second minus rails are provided to be electrically connected to a second terminal of the first part of the DC voltage intermediate circuit and to a second terminal of the second part of the DC voltage intermediate circuit.
  • Such a busbar offers the advantage of being able to implement electrical coupling directly to the DC link of a power converter.
  • Power converter modules can contain part of the intermediate circuit capacity in the form of electrolytic capacitors (Elko) on circuit boards, e.g. B. in the substrate in layers alternately hold the intermediate circuit potentials (e.g. UZWK+ and UZWK-, if necessary, midpoint potential M) as a plate capacitor. In the case of high power and the associated high currents, it is advantageous to connect the intermediate circuit via busbars.
  • a power converter module may also have a control unit, e.g. B. controls the semiconductor switch of the power converter.
  • the DC voltage busbar enables a number of power converters or power converter modules of the power converter to be coupled via their intermediate circuits.
  • the coupled intermediate circuits and the busbar thus serve as a common DC voltage intermediate circuit.
  • a very efficient, low-loss and at the same time flexible coupling of different types of power converters can also be implemented via a common intermediate circuit.
  • a high number of variants can thus be implemented.
  • the DC voltage busbar is designed to provide the connectable DC voltage intermediate circuit with an electrical capacitance for use as an intermediate circuit capacitance.
  • the conductor rail can thereby increase the capacitance of the intermediate circuit and act like an intermediate circuit with the intermediate circuit of the power converter. The amount of energy that can be stored in the intermediate circuit of the power converter can thus be increased without having to change the design of the power converter itself or make it more expensive.
  • the plus and minus busbars each have a flat design and are arranged one above the other, with a plus busbar being arranged adjacent to at least one minus busbar.
  • the first bracket is flat with the first and the second plus rail and the second clip is connected flat to the first and the second minus rail.
  • connection of the intermediate circuits of different power converters or power converter modules, e.g. B. in different control cabinets and / or within a control cabinet can be done advantageously with busbars, especially at high power and the associated high currents.
  • the implementation described has the advantage that the connection via the busbar is low-inductive. Inductive (narrow and long) rather than capacitive (wide and short) connections are avoided due to the large dimensions involved. Inductive connections, together with the intermediate circuit capacitances, can lead to unwanted resonances and high-frequency interference current paths. Due to the spatial design of the plus and minus rails as a flat structure and the arrangement parallel to one another, the connection can be designed to be low-inductive, with the busbar then being able to act more as a capacitance.
  • the inductance per unit length (inductance per unit of length) of a connection depends on the length of the path of the H field lines (magnetic field strength) around the current-carrying conductor. The longer this path, the lower the inductance. A wide, rectangular cross-section is therefore less inductive than a round one with the same cross-section.
  • the orientation and arrangement of the intermediate circuit elements in the power converter, e.g. B. a circuit board with electrolytic capacitors and plate capacitor, see above, as well as the busbars are selected in such a way that the connections to each other are as short and wide as possible and arranged in alignment with each other without having to twist them or go around corners, for example.
  • the distances between a plus rail and a minus rail of the power rail can, for. B. be calculated depending on the length and width of the busbars so that desired capacitance and inductance values for the busbar can be reached. It is also possible to arrange an electrically insulating layer between each positive rail and negative rail, the design of which allows the desired capacitance and inductance values to be achieved.
  • the first and second clamps each have a U-profile, the legs of which are each connected to the plus busbars or the minus busbars over a large area.
  • Such interconnections with rather wide and short elements lead to a low-inductance connection, so that the character of the 'plate capacitor' can be preserved.
  • the low-inductance connections in the form of elements with a wide cross-section are placed on top of each other, like fingers, on positive and negative rails in order to achieve multiple contact and thus a large contact area.
  • the first bracket has an electrically conductive first connector and the second bracket has an electrically conductive second connector for the respective connection to the DC voltage intermediate circuit.
  • the respective connector is z. B. arranged on the base of the U-profile and extends in a direction opposite to the leg.
  • the connectors are designed to make the respective electrical potential of the associated clamp available to the respective connection of the DC voltage intermediate circuit. In this way, the modularity can be further increased since intermediate circuits of power converters or power converter modules can be simply plugged onto the connectors.
  • the connectors are preferably arranged in such a way that they are at the same height for the plus and minus clamps and a power converter or power converter module can be easily plugged on.
  • a first connection of a first part of the DC voltage link and a first connection of a second part of the DC voltage link are electrically connected to the first potential and a second Connection of the first part of the DC link and a second connection of the second part of the DC voltage intermediate circuit electrically connected to the second potential.
  • the first part of the DC voltage intermediate circuit is preferably connected to the first potential via the first connector and to the second potential via the second connector, and the second part of the DC voltage intermediate circuit is connected to the first potential via a further first connector and to the first potential via a further second connector Connector connected to the second potential.
  • a control unit is provided in the power converter, which is designed to monitor the electrical safety of the DC voltage intermediate circuit and the DC voltage busbar connected thereto.
  • the control unit can be provided so that safety functions and monitoring requirements can be met. This can e.g. B. Monitor mains disconnection and/or carry out arc detection.
  • the control unit can e.g. B. be identical to a control unit of the power converter, the z. B. controls the semiconductor switch of the power converter.
  • the control unit can also be designed separately from a control unit which, for. B. controls the semiconductor switch of the power converter.
  • a control cabinet with a DC voltage busbar is designed to accommodate at least one power converter whose DC voltage intermediate circuit can be electrically connected to the DC voltage busbar.
  • the DC voltage busbar has at least two clamps with connectors for each part of an at least two-part DC voltage intermediate circuit of the at least one power converter, the clamps with the connectors being arranged in such a way that the connections of the respective part of the DC voltage intermediate circuit of the at least one power converter can be plugged onto them and can be connected to the first and the second potential by plugging them in.
  • the DC busbar continues outside the switch cabinet housing, with one or more passages being provided for this purpose in a switch cabinet wall.
  • the DC power rail extends through the multiple cabinet enclosures and the a plurality of switch cabinets are designed to accommodate at least one power converter or one power converter module, the DC voltage intermediate circuit of which can be electrically connected to the DC voltage busbar.
  • a control unit is provided which is set up to electrically monitor the electrical safety of the DC voltage link and the DC voltage busbar connected thereto.
  • the control unit can be arranged in one of the power converters or one of the power converter modules, or it can be arranged outside of a power converter in one of the switch cabinets.
  • 'intelligence' can be installed locally in one or more power converters, e.g. B. in the form of a control unit may be provided. This can e.g. B. Monitor mains disconnection and/or carry out arc detection. Alternatively or additionally, a superordinate 'intelligence', e.g. B. be present in the form of a control unit. This can e.g. B. for hedging, z. B. serve as a global emergency stop.
  • the superior intelligence can also be used for coordination, e.g. B. to determine whether consumers are disconnected, whether batteries should be charged or discharged or the like.
  • the superior intelligence can also be used for synchronization, e.g. B. when determining a common intermediate circuit voltage, which affects all connected power converters or power converter modules, since the common power interface is the intermediate circuit.
  • the overall result is a modular system with improved interfaces for the flexible assembly of power converters or power converter modules. This means that almost any form of power conversion can be implemented. On the one hand, this flexibility affects performance, i.e. combining several components of the same size or components of different sizes.
  • different energy sources PV, wind, fuel cell, battery, AC grid, ...) with different energy sinks (fuel cell, battery, AC grid, AC island consumers, ...) can be used flexibly be combined.
  • the common intermediate circuit serves as the central interface. This is particularly suitable for such cases in which the energy demand of consumers is greater than the sources together can supply or, conversely, the sources are capable of supplying more energy than the consumers, e.g. B. without AC mains feed, be removed together.
  • switch cabinets can be installed next to each other from left to right and vice versa, as well as the possibility of replacing a power converter or power converter module and/or switch cabinet without having to dismantle other modules.
  • the positioning of the switch cabinets side by side should ensure that the required tolerance and the permissible offset from one another are observed.
  • two power converters or power converter modules can be arranged one above the other and connected within a control cabinet module.
  • the DC busbar enables a low-inductance electrical connection of the intermediate circuit of one or more power converters or power converter modules while at the same time realizing the aforementioned mechanical advantages.
  • the safe (device safety and insulation coordination) and tight (climatic and from an EMC point of view) electrical connection can be designed to be (de)mountable and connects at least the two intermediate circuit potentials.
  • Power converters or power converter modules can be mechanically fixed next to and/or on top of one another.
  • This connection via the DC busbar can, for. B. in a control cabinet can also be secured in such a way that only instructed/authorized persons are able to open the connection (e.g. with a special key or a screw).
  • the low inductive components in the DC busbar and the connections reduce resonance problems and problems with high-frequency EMC interference currents, which (low inductance) can compensate via the intermediate circuit. This means that otherwise unpredictable, disruptive routes can be avoided.
  • these high-frequency interference currents can e.g. B. arise from the fact that the functionalities can be divided between different power converter modules. It can be the case that transient processes during the switching processes within the power converter modules also affect the other power converter modules and close their switching operations, so that these compensating currents then close via the intermediate circuit and thus the DC voltage busbar. Since these processes are often linked to the fast switching edges, they are high-frequency and can be derived with low inductance via the described direct current busbar and/or the described arrangement.
  • FIG. 1 schematically shows a modular system with switch cabinets, DC voltage busbar and power converter modules
  • FIG. 3 schematically shows a power converter module with AC connections and
  • FIG. 4 schematically shows a DC bus bar with clamps.
  • Fig. 1 shows a modular system with several switch cabinets 1.
  • a DC voltage busbar 13 extends over the three switch cabinets 1 shown.
  • passages 6 are provided in the walls of the switch cabinet housing 9, so that the DC voltage busbar 13 extends through the three shown Switch cabinets 1 can extend.
  • a housing connection 7 of the DC voltage busbar 13 is provided on a wall of one switch cabinet housing, which isolates the DC voltage busbar 13 from the housing 9 of the switch cabinet. End caps, which seal and ensure reliable insulation, can be used as the housing connection 7 .
  • the direct current busbar 13 has two plus busbars 3 and two minus busbars 4 .
  • the rails 3, 4 are designed as flat, elongated structures with a rectangular cross section, with a positive rail 3 being formed adjacent to at least one negative rail 4 and vice versa. As a result, the capacitive effect of the direct current busbar 13 is achieved.
  • the positive rails 3 are connected by a first clamp 2 whose legs rest flat on the positive rails 3 .
  • the minus rails 4 are connected by a second clamp 2, the legs of which lie flat on the minus rails 4.
  • the conductor rail can also have more than two positive rails 3 and more than two negative rails 4 .
  • the number of plus rails 3 is preferably equal to the number of minus rails 4. In such an embodiment, the clamps 2 preferably have more than two legs and z. B.
  • Power converter modules 5 of a power converter can be inserted into each of the control cabinets 1 , the DC link circuit of which can be electrically connected to the DC voltage busbar 13 .
  • the switch cabinets 1 also provide mechanical accommodation and protection for the power converter modules 5 and the busbar 13 .
  • the DC voltage busbars 13 running across the switch cabinets 1 can also be enclosed, e.g. B. for shielding, for protection, for isolation. It is then advantageous to connect this housing as well as the DC voltage busbars 13 continuously and also to connect it to the housings of the power converter or the power converter modules 5 in an equally conductive and low-inductance manner.
  • the DC voltage intermediate circuit has a first connection 8 and a second connection 8, which and negative terminals of the DC link.
  • the terminals 8 are designed to cooperate with a connector 12 of the bracket 2 to establish a mechanical and electrical connection between the bracket 2 and the terminal 8 .
  • the connections 8 of the power converter module 5 are arranged at the same height.
  • the connectors 12 of the two clamps 2, which are intended to establish a connection to the intermediate circuit, should therefore preferably also be arranged at the same height (cf. FIG. 4).
  • the connector 12 can have openings through which the connector 12 can be screwed to the terminals 8 .
  • connections 8 with slot combinations (longitudinal/transverse) or with flexible intermediate elements, in particular in order to be able to meet other requirements such as safety or the ability to be assembled or the like.
  • a power converter module 5 with AC connections 11 is shown in FIG. 3 .
  • This is e.g. B. the case when the power converter is designed as an inverter.
  • the AC connections 11 shown can run vertically through power converter modules 5 lying one above the other.
  • Connectors with openings for fastening can also be provided on the AC terminals 11 .
  • the connectors can be sealed with end caps that ensure safe isolation.
  • a first bracket 2 connects the two plus rails 3 and a second bracket 2 connects the two minus rails 4. Both brackets have a U-profile whose legs lie flat on the rail 3, 4 in question.
  • the first bracket 2 fulfills several functions. It brings the two plus rails 3 and their connector 12 to the same electrical potential. It also supports capacitive properties of the busbar 13 and thus enables a low-inductance connection z.
  • the clamps 2 are designed so that the connector 12 extends from the base of the clamp 2 in the opposite direction to the legs of the Brackets 2 extends. The position on the base is chosen so that it matches the distance between the plus rails 3 and the minus rails 4 and the two connectors 12 are arranged at the same height.
  • the connections 8 are suitable for arranging the power converters or power converter modules 5 so that they - depending on the installation order, for example starting at the bottom - one after the other or already connected to each other the rails 3, 4 can be inserted and screwed, for example, from the rear to the rails 3, 4 and to one another.
  • two power converters or power converter modules 5 can be arranged one above the other for each control cabinet 1 and connected both to one another and to an associated pair of rails 3, 4 of the intermediate circuit.
  • the two pairs of rails 3, 4 are then in the respective cabinet 1 by brackets 2, z. B. on the back with each other short and wide, so low inductance connected.
  • the rear connection can also be used directly as a DC connection to the outside, eg to a PV system. This connection can be made via intermediate contactors and fuses.

Abstract

The application describes a DC bus bar (13) for electrically connecting to a DC link of a power converter, comprising a first and a second positive bar (3) and a first and a second negative bar (4), the positive and negative bars (3, 4) each running parallel to each other, and comprising a first clip (2), which is designed to bring the first and second positive bars (3, 4) to a common first electric potential, and a second clip (2), which is designed to bring the first and second negative bars (3, 4) to a common second electric potential, the first and second positive bars (3) being provided for being electrically connected to a first terminal (8) of a first part of the DC link and to a first terminal (8) of a second part of the DC link, and the first and second negative bars (4) being provided for being electrically connected to a second terminal (8) of the first part of the DC link and to a second terminal (8) of the second part of the DC link. The application also describes an assembly, comprising a DC bus bar (13) and a power converter, and a switchgear cabinet (1).

Description

Gleichspannungs-Stromschiene zum elektrischen Anschluss an einen Gleichspannungs-Zwischenkreis eines Leistungswandlers, Anordnung mit Gleichspannungs-Stromschiene und Leistungswandler sowie Schaltschrank DC busbar for electrical connection to a DC link of a power converter, arrangement with DC busbar and power converter as well as control cabinet
Technisches Gebiet der Erfindung Technical field of the invention
Die Anmeldung betrifft eine Gleichspannungs-Stromschiene zum Anschluss an einen Leistungswandler, z. B. Wechselrichter, wie sie z. B. in Realisierungen in einem Schaltschrank für elektrische Leistungen im MW-Bereich zum Einsatz kommen können. Ein Schaltschrank beherbergt in diesem Zusammenhang in einem Gehäuse elektrische Komponenten, bietet die Möglichkeit zur elektrischen Verbindung, mechanischen Halterung und schützt das Innere z. B. vor Schmutz. Im Bereich der Photovoltaik (PV) können Leistungswandler als Wechselrichter eingesetzt werden. Weitere Beispiele für Leistungswandler sind Batteriesteller, Windumrichter, Brennstoffzellen-Wechselrichter. Leistungswandler können z. B. auch im Rahmen der Notstromversorgung eingesetzt werden. Mögliche Betriebsarten sind z. B. ein Inselnetz-Betrieb - unabhängig von einem übergeordneten AC-Versorgungsnetz - oder Netzparallel-Betrieb - parallel zu einem übergeordneten AC-Versorgungsnetz. The application relates to a DC voltage bus bar for connection to a power converter, e.g. B. inverters, as z. B. can be used in implementations in a control cabinet for electrical power in the MW range. In this context, a control cabinet accommodates electrical components in a housing, offers the possibility of electrical connection, mechanical mounting and protects the interior, e.g. B. from dirt. In the field of photovoltaics (PV), power converters can be used as inverters. Other examples of power converters are battery controllers, wind converters, fuel cell inverters. Power converters can e.g. B. can also be used as part of the emergency power supply. Possible operating modes are e.g. B. an island grid operation - independent of a higher-level AC supply network - or mains-parallel operation - parallel to a higher-level AC supply network.
Stand der Technik State of the art
Leistungswandler wandeln eine Form von elektrischer Leistung in eine andere, sie werden auch als Energiewandler bezeichnet. Wechselrichter zur Wandlung von elektrischer DC-Leistung (DC=Gleichspannung oder Gleichstrom) in AC Leistung (AC=Wechselspannung oder Wechselstrom) sind ein Beispiel für Leistungswandler. Bisher sind Energiewandler für jeweils eine Anwendung üblich, z.B. zur Netz- Einspeisung von PV-Leistung. Für eine Erweiterung auf weitere Anwendungen können verschiedene komplette Wandler kombiniert werden. Die Kopplung kann z. B. über eine AC-Netz-Anbindung oder auch über einen gemeinsamen Zentral- Speicher (z. B. Batterie) erfolgen. Power converters convert one form of electrical power into another, also known as energy converters. Inverters for converting DC electrical power (DC=direct voltage or direct current) to AC power (AC=alternating voltage or alternating current) are an example of power converters. So far, energy converters have been common for one application each, e.g. for feeding PV power into the grid. Various complete converters can be combined to expand to other applications. The coupling can e.g. B. via an AC grid connection or via a common central memory (e.g. battery).
Aus der WO2015165658A1 ist es bekannt, Leistungswandlermodule über einen gemeinsamen Zwischenkreis zu koppeln, womit sich eine flexibel kombinierbare Komponenten-Vielfalt ergibt. Aus der W02020030383A1 ist eine niederinduktive Verbindung von zwei auf verschiedenen Leiterplatten angeordneten Zwischenkreisen bekannt. It is known from WO2015165658A1 to couple power converter modules via a common intermediate circuit, which results in a variety of components that can be flexibly combined. A low-inductance connection of two intermediate circuits arranged on different printed circuit boards is known from WO2020030383A1.
Weiterhin ist aus der DE 102019207 184 A1 eine Stromschienenanordnung für ein Unterseeboot mit acht Teilschienen bekannt, die über Sammelelemente derart fixiert und selektiv elektrisch verbunden werden, dass das Unterseeboot eine minimierte elektromagnetische Signatur aufweist. Furthermore, DE 102019207 184 A1 discloses a conductor rail arrangement for a submarine with eight partial rails, which are fixed and selectively electrically connected via collector elements in such a way that the submarine has a minimized electromagnetic signature.
Aufgabe Task
Aufgabe der Anmeldung ist es, die Anbindung von Leistungswandlern, insbesondere in Schaltschränken, zu verbessern. The object of the application is to improve the connection of power converters, especially in switch cabinets.
Lösung Solution
Die Aufgabe wird durch eine Gleichspannungs-Stromschiene mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiter durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 7 sowie einen Schaltschrank mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen beansprucht. The object is achieved by a direct current busbar with the features of independent patent claim 1 . The object is further achieved by an arrangement with the features of claim 7 and a switch cabinet with the features of claim 10. Advantageous embodiments are claimed in the dependent claims.
Beschreibung der Erfindung Description of the invention
Eine Gleichspannungs-Stromschiene zum elektrischen Anschluss an einen Gleichspannungs-Zwischenkreis eines Leistungswandlers, weist eine erste und eine zweite Plus-Schiene und eine erste und eine zweite Minus-Schiene auf, wobei die Plus- und Minus-Schienen jeweils parallel zueinander verlaufen. Eine erste Klammer ist ausgebildet, die erste und die zweite Plus-Schiene auf ein gemeinsames erstes elektrisches Potential zu bringen und eine zweite Klammer ist ausgebildet, die erste und die zweite Minus-Schiene auf ein gemeinsames zweites elektrisches Potential zu bringen. Die erste und die zweite Plus-Schiene sind vorgesehen, mit einem ersten Anschluss eines ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und mit einem ersten Anschluss eines zweiten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch verbunden zu werden und die erste und die zweite Minus-Schiene sind vorgesehen, mit einem zweiten Anschluss des ersten Teils des Gleichspannungs- Zwischenkreises und mit einem zweiten Anschluss des zweiten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch verbunden zu werden. A DC voltage busbar for electrical connection to a DC voltage intermediate circuit of a power converter has a first and a second positive rail and a first and a second negative rail, the positive and negative rails each running parallel to one another. A first clip is designed to bring the first and the second plus rail to a common first electrical potential and a second clip is designed to bring the first and the second minus rail to a common second electrical potential. The first and the second plus rail are intended to be electrically connected to a first connection of a first part of the DC voltage link and to a first connection of a second part of the DC voltage link and the first and the second minus rails are provided to be electrically connected to a second terminal of the first part of the DC voltage intermediate circuit and to a second terminal of the second part of the DC voltage intermediate circuit.
Eine solche Stromschiene bietet den Vorteil, eine elektrische Ankopplung direkt an den Gleichspannungs-Zwischenkreis eines Leistungswandlers realisieren zu können. Leistungswandlermodule können einen Teil der Zwischenkreiskapazität in Form von Elektrolytkondensatoren (Elko) auf Platinen beinhalten, die z. B. im Substrat in Lagen abwechselnd die Zwischenkreis-Potentiale (z.B. UZWK+ und UZWK- ggf. Mittelpunkt-Potential M) wie als Plattenkondensator halten. Insbesondere bei hohen Leistungen und damit verbundenen hohen Strömen ist eine Anbindung des Zwischenkreises über Stromschienen vorteilhaft. Ein Leistungswandlermodul kann außerdem eine Steuereinheit aufweisen, die z. B. Halbleiterschalter des Leistungswandlers ansteuert. Such a busbar offers the advantage of being able to implement electrical coupling directly to the DC link of a power converter. Power converter modules can contain part of the intermediate circuit capacity in the form of electrolytic capacitors (Elko) on circuit boards, e.g. B. in the substrate in layers alternately hold the intermediate circuit potentials (e.g. UZWK+ and UZWK-, if necessary, midpoint potential M) as a plate capacitor. In the case of high power and the associated high currents, it is advantageous to connect the intermediate circuit via busbars. A power converter module may also have a control unit, e.g. B. controls the semiconductor switch of the power converter.
Die Gleichspannungs-Stromschiene ermöglicht eine Kopplung mehrerer Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule des Leistungswandlers über ihre Zwischenkreise. Die gekoppelten Zwischenkreise und die Stromschiene dienen damit als gemeinsamer Gleichspannungs-Zwischenkreis. Über einen gemeinsamen Zwischenkreis ist auch eine sehr effiziente, verlustarme und zugleich flexible Kopplung verschiedener Arten von Leistungswandlern realisierbar. Eine hohe Variantenvielfalt kann somit umgesetzt werden. The DC voltage busbar enables a number of power converters or power converter modules of the power converter to be coupled via their intermediate circuits. The coupled intermediate circuits and the busbar thus serve as a common DC voltage intermediate circuit. A very efficient, low-loss and at the same time flexible coupling of different types of power converters can also be implemented via a common intermediate circuit. A high number of variants can thus be implemented.
In einer Ausführungsform ist die Gleichspannungs-Stromschiene ausgebildet, dem anschließbaren Gleichspannungs-Zwischenkreis, eine elektrische Kapazität zur Nutzung als Zwischenkreis-Kapazität zur Verfügung zu stellen. Hierdurch kann die Stromschiene bei geeigneter Auslegung die Kapazität des Zwischenkreises vergrößern und mit dem Zwischenkreis des Leistungswandlers wie ein Zwischenkreis wirken. Die im Zwischenkreis des Leistungswandlers speicherbare Energiemenge kann somit vergrößert werden, ohne den Leistungswandler selbst in seiner Auslegung verändern oder verteuern zu müssen. In one embodiment, the DC voltage busbar is designed to provide the connectable DC voltage intermediate circuit with an electrical capacitance for use as an intermediate circuit capacitance. With a suitable design, the conductor rail can thereby increase the capacitance of the intermediate circuit and act like an intermediate circuit with the intermediate circuit of the power converter. The amount of energy that can be stored in the intermediate circuit of the power converter can thus be increased without having to change the design of the power converter itself or make it more expensive.
In einer Ausführungsform der Gleichspannungs-Stromschiene sind die Plus- und Minus-Schienen jeweils flächig ausgebildet und übereinander angeordnet, wobei eine Plus-Schiene jeweils benachbart zu zumindest einer Minus-Schiene angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich ist die erste Klammer flächig mit der ersten und der zweiten Plus-Schiene verbunden und die zweite Klammer ist flächig mit der ersten und der zweiten Minus-Schiene verbunden. Hierdurch wird, insbesondere bei Verwendung mehrerer erster und zweiter Klammern, eine niederinduktive Anbindung des Zwischenkreises in einer Schaltschrankrealisierung, z. B. zwischen Leistungswandlern bzw. Leistungswandlermodulen, mittels Stromschienen und z. B. zwischen Schaltschränken erreicht. In one embodiment of the DC current busbar, the plus and minus busbars each have a flat design and are arranged one above the other, with a plus busbar being arranged adjacent to at least one minus busbar. Alternatively or additionally, the first bracket is flat with the first and the second plus rail and the second clip is connected flat to the first and the second minus rail. In this way, particularly when using a plurality of first and second brackets, a low-inductance connection of the intermediate circuit in a control cabinet implementation, e.g. B. between power converters or power converter modules, by means of busbars and z. B. achieved between control cabinets.
Die Verbindung der Zwischenkreise von verschiedenen Leistungswandlern bzw. Leistungswandlermodulen z. B. in verschiedenen Schaltschränken und/oder innerhalb eines Schaltschrankes kann insbesondere bei hohen Leistungen und den damit verbundenen hohen Strömen vorteilhaft mit Stromschienen erfolgen. Die beschriebene Realisierung hat den Vorteil, dass die Verbindung über die Stromschiene, niederinduktiv ist. Es wird vermieden, dass es aufgrund der dabei vorhandenen großen Abmessungen zu eher induktiven (schmal und lang) anstatt kapazitiven (breit und kurz) Verbindungen kommt. Induktive Verbindungen können zusammen mit den Zwischenkreiskapazitäten zu ungewollten Resonanzen und störintensiven hochfrequenten Störstrom pfaden führen. Durch die räumliche Ausbildung der Plus- und Minus-Schienen als flächige Gebilde und die Anordnung parallel zueinander kann die Verbindung niederinduktiv gestaltet werden, wobei die Stromschiene dann eher als Kapazität wirken kann. The connection of the intermediate circuits of different power converters or power converter modules, e.g. B. in different control cabinets and / or within a control cabinet can be done advantageously with busbars, especially at high power and the associated high currents. The implementation described has the advantage that the connection via the busbar is low-inductive. Inductive (narrow and long) rather than capacitive (wide and short) connections are avoided due to the large dimensions involved. Inductive connections, together with the intermediate circuit capacitances, can lead to unwanted resonances and high-frequency interference current paths. Due to the spatial design of the plus and minus rails as a flat structure and the arrangement parallel to one another, the connection can be designed to be low-inductive, with the busbar then being able to act more as a capacitance.
Der Induktivitätsbelag (Induktivität je Längeneinheit) einer Verbindung hängt ab von der Länge des Weges der H-Feldlinien (Magnetische Feldstärke) um den Stromdurchflossenen Leiter. Je länger dieser Weg ist, desto geringer ist die Induktivität. Ein breiter rechteckiger Querschnitt ist demnach niederinduktiver als ein runder mit gleichem Querschnitt. Vorteilhaft wird die Orientierung und Anordnung der Zwischenkreis-Elemente im Leistungswandler, z. B. eine Platine mit Elektrolytkondensatoren und Plattenkondensator, s. o., sowie der Stromschienen so zueinander gewählt, dass die Verbindungen zueinander möglichst kurz und breit und in einer Flucht zueinander angeordnet sind ohne z.B. verdreht oder ums Eck gehen zu müssen. The inductance per unit length (inductance per unit of length) of a connection depends on the length of the path of the H field lines (magnetic field strength) around the current-carrying conductor. The longer this path, the lower the inductance. A wide, rectangular cross-section is therefore less inductive than a round one with the same cross-section. The orientation and arrangement of the intermediate circuit elements in the power converter, e.g. B. a circuit board with electrolytic capacitors and plate capacitor, see above, as well as the busbars are selected in such a way that the connections to each other are as short and wide as possible and arranged in alignment with each other without having to twist them or go around corners, for example.
Die Abstände zwischen einer Plus-Schiene und einer Minus-Schiene der Stromschiene können z. B. abhängig von der Länge und Breite der Stromschienen so berechnet werden, dass gewünschte Kapazitäts- und Induktivitätswerte für die Stromschiene erreicht werden. Es ist ebenfalls möglich, zwischen jeweils einer Plus- Schiene und jeweils einer Minus-Schiene eine elektrisch isolierende Schicht anzuordnen, über deren Auslegung gewünschte Kapazitäts- und Induktivitätswerte erreicht werden können. The distances between a plus rail and a minus rail of the power rail can, for. B. be calculated depending on the length and width of the busbars so that desired capacitance and inductance values for the busbar can be reached. It is also possible to arrange an electrically insulating layer between each positive rail and negative rail, the design of which allows the desired capacitance and inductance values to be achieved.
In einer Ausführungsform der Gleichspannungs-Stromschiene weisen die erste und die zweite Klammer jeweils ein U-Profil auf, dessen Schenkel jeweils flächig mit den Plus-Schienen oder den Minus-Schienen verbunden sind. Solche Zwischenverbindungen mit eher breiten und kurzen Elementen führen zu einer niederinduktiven Anbindung, so dass der Charakter des .Plattenkondensators' erhalten bleiben kann. Z. B. liegen die niederinduktiven Verbindungen in Form von im Querschnitt breiten Elementen mehrfach wie bei Fingern auf übereinander angeordneten Plus- und Minus-Schienen, um mehrfachen Kontakt und damit eine große Kontaktfläche zu realisieren. In one embodiment of the direct current busbar, the first and second clamps each have a U-profile, the legs of which are each connected to the plus busbars or the minus busbars over a large area. Such interconnections with rather wide and short elements lead to a low-inductance connection, so that the character of the 'plate capacitor' can be preserved. For example, the low-inductance connections in the form of elements with a wide cross-section are placed on top of each other, like fingers, on positive and negative rails in order to achieve multiple contact and thus a large contact area.
In einer Ausführungsform der Gleichspannungs-Stromschiene weist die erste Klammer einen elektrisch leitenden ersten Verbinder und die zweite Klammer einen elektrisch leitenden zweiten Verbinder zum jeweiligen Anschluss an den Gleichspannungs-Zwischenkreis auf. Der jeweilige Verbinder ist dabei z. B. auf der Grundseite des U-Profils angeordnet und erstreckt sich in eine Richtung entgegen der Schenkel. Die Verbinder sind dabei ausgelegt, das jeweilige elektrische Potential der zugehörigen Klammer dem jeweiligen Anschluss des Gleichspannungs- Zwischenkreises zur Verfügung zu stellen. Flierdurch kann die Modularität weiter erhöht werden, da Zwischenkreise von Leistungswandlern bzw. Leistungswandlermodulen einfach auf die Verbinder aufgesteckt werden können. Bevorzugt sind die Verbinder so angeordnet, dass sie sich für die Plus- und Minusklammer auf gleicher Höhe befinden und ein Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodul leicht aufgesteckt werden kann. In one embodiment of the DC voltage busbar, the first bracket has an electrically conductive first connector and the second bracket has an electrically conductive second connector for the respective connection to the DC voltage intermediate circuit. The respective connector is z. B. arranged on the base of the U-profile and extends in a direction opposite to the leg. The connectors are designed to make the respective electrical potential of the associated clamp available to the respective connection of the DC voltage intermediate circuit. In this way, the modularity can be further increased since intermediate circuits of power converters or power converter modules can be simply plugged onto the connectors. The connectors are preferably arranged in such a way that they are at the same height for the plus and minus clamps and a power converter or power converter module can be easily plugged on.
Bei einer Anordnung mit einer Gleichspannungs-Stromschiene und mit einem Leistungswandler, der einen Gleichspannungs-Zwischenkreis aufweist, ist ein erster Anschluss eines ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und ein erster Anschluss eines zweiten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch mit dem ersten Potential und ein zweiter Anschluss des ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und ein zweiter Anschluss des zweiten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch mit dem zweiten Potential verbunden. Bevorzugt ist dabei der erste Teil des Gleichspannungs-Zwischenkreises über den ersten Verbinder mit dem ersten Potential und über den zweiten Verbinder mit dem zweiten Potential verbunden und der zweite Teil des Gleichspannungs- Zwischenkreises über einen weiteren ersten Verbinder mit dem ersten Potential und über einen weiteren zweiten Verbinder mit dem zweiten Potential verbunden. In an arrangement with a DC voltage bus bar and with a power converter having a DC voltage link, a first connection of a first part of the DC voltage link and a first connection of a second part of the DC voltage link are electrically connected to the first potential and a second Connection of the first part of the DC link and a second connection of the second part of the DC voltage intermediate circuit electrically connected to the second potential. The first part of the DC voltage intermediate circuit is preferably connected to the first potential via the first connector and to the second potential via the second connector, and the second part of the DC voltage intermediate circuit is connected to the first potential via a further first connector and to the first potential via a further second connector Connector connected to the second potential.
In einer Ausführungsform der Anordnung ist in dem Leistungswandler eine Steuereinheit vorgesehen, die ausgebildet ist, die elektrische Sicherheit des Gleichspannungs-Zwischenkreises und der damit verbundenen Gleichspannungs- Stromschiene zu überwachen. Die Steuereinheit kann vorgesehen sein, damit Sicherheits-Funktionen und Überwachungs-Anforderungen eingehalten werden können. Diese kann z. B. Netztrennung überwachen und/oder Lichtbogenerkennung durchführen. Die Steuereinheit kann z. B. identisch mit einer Steuereinheit des Leistungswandlers sein, die z. B. Halbleiterschalter des Leistungswandlers ansteuert. Die Steuereinheit kann auch getrennt zu einer Steuereinheit ausgebildet sein, die z. B. Halbleiterschalter des Leistungswandlers ansteuert. In one embodiment of the arrangement, a control unit is provided in the power converter, which is designed to monitor the electrical safety of the DC voltage intermediate circuit and the DC voltage busbar connected thereto. The control unit can be provided so that safety functions and monitoring requirements can be met. This can e.g. B. Monitor mains disconnection and/or carry out arc detection. The control unit can e.g. B. be identical to a control unit of the power converter, the z. B. controls the semiconductor switch of the power converter. The control unit can also be designed separately from a control unit which, for. B. controls the semiconductor switch of the power converter.
Ein Schaltschrank mit einer Gleichspannungs-Stromschiene ist ausgebildet, zumindest einen Leistungswandler aufzunehmen, dessen Gleichspannungs- Zwischenkreis an die Gleichspannungs-Stromschiene elektrisch anschließbar ist. A control cabinet with a DC voltage busbar is designed to accommodate at least one power converter whose DC voltage intermediate circuit can be electrically connected to the DC voltage busbar.
In einer Ausführungsform des Schaltschranks weist die Gleichspannungs- Stromschiene für jeden Teil eines zumindest zweiteiligen Gleichspannungs- Zwischenkreises des zumindest einen Leistungswandlers zumindest zwei Klammern mit Verbindern auf, wobei die Klammern mit den Verbindern so angeordnet sind, dass die Anschlüsse des jeweiligen Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises des zumindest einen Leistungswandlers auf sie aufsteckbar sind und durch das Aufstecken mit dem ersten und dem zweiten Potential verbindbar sind. In one embodiment of the control cabinet, the DC voltage busbar has at least two clamps with connectors for each part of an at least two-part DC voltage intermediate circuit of the at least one power converter, the clamps with the connectors being arranged in such a way that the connections of the respective part of the DC voltage intermediate circuit of the at least one power converter can be plugged onto them and can be connected to the first and the second potential by plugging them in.
In einer Ausführungsform des Schaltschranks setzt sich die Gleichspannungs- Stromschiene außerhalb des Schaltschrankgehäuses fort, wobei in einer Schaltschrankwand hierfür ein oder mehrere Durchlässe vorgesehen sind. In one embodiment of the switch cabinet, the DC busbar continues outside the switch cabinet housing, with one or more passages being provided for this purpose in a switch cabinet wall.
Bei einem modularen System mit mehreren Schaltschränken erstreckt sich die Gleichspannungs-Stromschiene durch die mehreren Schaltschrankgehäuse und die mehreren Schaltschränke sind ausgebildet, jeweils zumindest einen Leistungswandler bzw. ein Leistungswandlermodul aufzunehmen, dessen Gleichspannungs-Zwischenkreis an die Gleichspannungs-Stromschiene elektrisch anschließbar ist. In a modular system with multiple cabinets, the DC power rail extends through the multiple cabinet enclosures and the a plurality of switch cabinets are designed to accommodate at least one power converter or one power converter module, the DC voltage intermediate circuit of which can be electrically connected to the DC voltage busbar.
In einer Ausführungsform des modularen Systems ist eine Steuereinheit vorgesehen, welche eingerichtet ist, die elektrische Sicherheit des Gleichspannungs- Zwischenkreises und der damit verbundenen Gleichspannungs-Stromschiene elektrisch zu überwachen. Die Steuereinheit kann dabei in einem der Leistungswandler bzw. einem der Leistungswandlermodule angeordnet sein oder außerhalb eines Leistungswandlers in einem der Schaltschränke angeordnet sein.In one embodiment of the modular system, a control unit is provided which is set up to electrically monitor the electrical safety of the DC voltage link and the DC voltage busbar connected thereto. The control unit can be arranged in one of the power converters or one of the power converter modules, or it can be arranged outside of a power converter in one of the switch cabinets.
Es ist auch möglich, die Überwachungsfunktion verteilt über mehrere Steuereinheiten des modularen Systems zu realisieren. Damit Sicherheits-Funktionen und Überwachungs-Anforderungen eingehalten werden können, kann in einem oder mehreren Leistungswandler lokal .Intelligenz', z. B. in Form einer Steuereinheit, vorgesehen sein. Diese kann z. B. Netztrennung überwachen und/oder Lichtbogenerkennung durchführen. Alternativ oder zusätzlich kann eine übergeordnete .Intelligenz', z. B. in Form einer Steuereinheit vorhanden sein. Diese kann z. B. zur Absicherung, z. B. als globaler Notaus dienen. Die übergeordnete Intelligenz kann auch zur Koordination dienen, z. B. zur Festlegung, ob Verbraucher getrennt werden, ob Batterien geladen oder entladen werden sollen oder ähnlichem. Die übergeordnete Intelligenz kann auch zur Synchronisation dienen, z. B. bei der Festlegung auf eine gemeinsame Zwischenkreisspannung, die alle angeschlossenen Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule betrifft, da die gemeinsame Leistungs-Schnittstelle der Zwischenkreis ist. It is also possible to implement the monitoring function distributed over several control units of the modular system. So that safety functions and monitoring requirements can be met, 'intelligence' can be installed locally in one or more power converters, e.g. B. in the form of a control unit may be provided. This can e.g. B. Monitor mains disconnection and/or carry out arc detection. Alternatively or additionally, a superordinate 'intelligence', e.g. B. be present in the form of a control unit. This can e.g. B. for hedging, z. B. serve as a global emergency stop. The superior intelligence can also be used for coordination, e.g. B. to determine whether consumers are disconnected, whether batteries should be charged or discharged or the like. The superior intelligence can also be used for synchronization, e.g. B. when determining a common intermediate circuit voltage, which affects all connected power converters or power converter modules, since the common power interface is the intermediate circuit.
Insgesamt ergibt sich ein modulares System mit verbesserten Schnittstellen zum flexiblen Zusammensetzen von Leistungswandlern bzw. Leistungswandlermodulen. Damit können nahezu beliebige Wandlungsformen der Leistung realisiert werden. Diese Flexibilität betrifft einerseits die Leistung, also mehrere Komponenten gleicher Größe oder unterschiedlich große Komponenten zu kombinieren. Es können andererseits aber auch verschiedene Energie-Quellen (PV, Wind, Brennstoffzelle, Batterie, AC-Netz, ...) mit verschiedenen Energie-Senken (Brennstoffzelle, Batterie, AC-Netz, AC-lnsel Verbraucher, ...) flexibel kombiniert werden. Als zentrale Schnittstelle dient der gemeinsame Zwischenkreis. Dies ist besonders geeignet für solche Fälle, bei denen der Energie-Bedarf von Verbrauchern größer ist, als die Quellen zusammen liefern können oder umgekehrt die Quellen geeignet sind, mehr Energie zu liefern, als von den Verbrauchern, z. B. ohne AC-Netz Einspeisung, zusammen abgenommen werden. The overall result is a modular system with improved interfaces for the flexible assembly of power converters or power converter modules. This means that almost any form of power conversion can be implemented. On the one hand, this flexibility affects performance, i.e. combining several components of the same size or components of different sizes. On the other hand, different energy sources (PV, wind, fuel cell, battery, AC grid, ...) with different energy sinks (fuel cell, battery, AC grid, AC island consumers, ...) can be used flexibly be combined. The common intermediate circuit serves as the central interface. This is particularly suitable for such cases in which the energy demand of consumers is greater than the sources together can supply or, conversely, the sources are capable of supplying more energy than the consumers, e.g. B. without AC mains feed, be removed together.
Mechanisch besteht die Montage-Möglichkeit von Schaltschränken nebeneinander von links nach rechts und umgekehrt sowie die Möglichkeit des Austausches eines Leistungswandlers bzw. Leistungswandermoduls und/oder Schaltschrankes, ohne hierfür andere Module abbauen zu müssen. Die Positionierung der Schaltschränke nebeneinander sollte sicherstellen, dass die erforderliche Toleranz und der zulässige Versatz zueinander eingehalten werden. Zudem können z.B. zwei Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule innerhalb eines Schaltschrank-Modules übereinander angeordnet und verbunden werden. Mechanically, switch cabinets can be installed next to each other from left to right and vice versa, as well as the possibility of replacing a power converter or power converter module and/or switch cabinet without having to dismantle other modules. The positioning of the switch cabinets side by side should ensure that the required tolerance and the permissible offset from one another are observed. In addition, e.g. two power converters or power converter modules can be arranged one above the other and connected within a control cabinet module.
Die Gleichspannungs-Stromschiene ermöglicht eine niederinduktive elektrische Verbindung des Zwischenkreises eines oder mehrerer Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule unter gleichzeitiger Realisierung der zuvor genannten mechanischen Vorteile. Die sichere (Gerätesicherheit und Isolationskoordination) und dichte (klimatisch und aus EMV-Sicht) elektrische Verbindung kann (de-)montierbar ausgebildet werden und verbindet mindestens die beiden Zwischenkreis-Potentiale. Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule können nebeneinander und/oder übereinander mechanisch fixiert werden. Diese Verbindung über die Gleichspannungs-Stromschiene kann z. B. in einem Schaltschrank zudem so gesichert werden, dass nur eingewiesene/befugte Personen in der Lage sind, die Verbindung (z.B. mit einem Spezialschlüssel oder einer Schraube) zu öffnen. Die geringen induktiven Anteile in der Gleichspannungs-Stromschiene und den Verbindungen mindert Resonanzprobleme und Probleme mit hochfrequenten EMV- Störströmen, die sich (niederinduktiv) über den Zwischenkreis ausgleichen können. Dadurch können sonst u. U. unvorhersehbare störintensive Wege vermieden werden. Diese hochfrequenten Störströme können bei Realisierungen mit mehreren Leistungswandlermodulen z. B. dadurch entstehen, dass die Funktionalitäten auf verschiedene Leistungswandlermodule aufgeteilt sein können. Es kann dabei sein, dass sich Ausgleichsvorgänge bei den Schaltvorgängen innerhalb der Leistungswandlermodule dabei auch über die anderen Leistungswandlermodule und deren Schaltvorgänge schließen, so dass diese Ausgleichsströme sich dann über den Zwischenkreis und somit die Gleichspannungs-Stromschiene schließen. Da diese Vorgänge häufig an die schnellen Schaltflanken gekoppelt sind, sind sie hochfrequent und können über die beschriebene Gleichspannungs-Stromschiene und/oder die beschriebene Anordnung niederinduktiv abgeleitet werden. The DC busbar enables a low-inductance electrical connection of the intermediate circuit of one or more power converters or power converter modules while at the same time realizing the aforementioned mechanical advantages. The safe (device safety and insulation coordination) and tight (climatic and from an EMC point of view) electrical connection can be designed to be (de)mountable and connects at least the two intermediate circuit potentials. Power converters or power converter modules can be mechanically fixed next to and/or on top of one another. This connection via the DC busbar can, for. B. in a control cabinet can also be secured in such a way that only instructed/authorized persons are able to open the connection (e.g. with a special key or a screw). The low inductive components in the DC busbar and the connections reduce resonance problems and problems with high-frequency EMC interference currents, which (low inductance) can compensate via the intermediate circuit. This means that otherwise unpredictable, disruptive routes can be avoided. In implementations with several power converter modules, these high-frequency interference currents can e.g. B. arise from the fact that the functionalities can be divided between different power converter modules. It can be the case that transient processes during the switching processes within the power converter modules also affect the other power converter modules and close their switching operations, so that these compensating currents then close via the intermediate circuit and thus the DC voltage busbar. Since these processes are often linked to the fast switching edges, they are high-frequency and can be derived with low inductance via the described direct current busbar and/or the described arrangement.
Kurzbeschreibunq der Figuren Brief description of the characters
Im Folgenden wird die Erfindung mithilfe von Figuren näher erläutert. The invention is explained in more detail below with the aid of figures.
Fig. 1 zeigt schematisch ein modulares System mit Schaltschränken, Gleichspannungs-Stromschiene und Leistungswandlermodulen; 1 schematically shows a modular system with switch cabinets, DC voltage busbar and power converter modules;
Fig. 2 zeigt schematisch ein Leistungswandlermodul mit Anschlüssen und Kondensatoren des Gleichspannungszwischenkreises; 2 schematically shows a power converter module with connections and capacitors of the DC link;
Fig. 3 zeigt schematisch ein Leistungswandlermodul mit AC-Anschlüssen und Fig. 4 zeigt schematisch eine Gleichspannungs-Stromschiene mit Klammern. 3 schematically shows a power converter module with AC connections and FIG. 4 schematically shows a DC bus bar with clamps.
In den Figuren sind gleiche oder ähnliche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. In the figures, identical or similar elements are denoted by the same reference symbols.
Fiqurenbeschreibunq fiqure description
Fig. 1 zeigt ein modulares System mit mehreren Schaltschränken 1. Eine Gleichspannungs-Stromschiene 13 erstreckt sich über die drei dargestellten Schaltschränke 1. Dafür sind in den Wänden der Schaltschrankgehäuse 9 Durchlässe 6 vorgesehen, so dass die Gleichspannungs-Stromschiene 13 sich durch die drei dargestellten Schaltschränke 1 erstrecken kann. An einer Wand des einen Schaltschrankgehäuses ist eine Gehäuseanbindung 7 der Gleichspannungs- Stromschiene 13 vorgesehen, welche die Gleichspannungs-Stromschiene 13 gegen das Gehäuse 9 des Schaltschrankes isoliert. Als Gehäuseanbindung 7 können Abschlusskappen dienen, die abdichten und eine sichere Isolation gewährleisten. Die Gleichspannungs-Stromschiene 13 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Plus-Schienen 3 und zwei Minus-Schienen 4 auf. Die Schienen 3, 4 sind als flächige längliche Gebilde mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, wobei eine Plus-Schiene 3 jeweils benachbart zu zumindest einer Minus-Schiene 4 ausgebildet ist und umgekehrt. Hierdurch wird die kapazitive Wirkung der Gleichspannungs- Stromschiene 13 erzielt. Die Plus-Schienen 3 sind durch eine erste Klammer 2 verbunden, deren Schenkel flächig auf den Plus-Schienen 3 aufliegen. Die Minus- Schienen 4 sind durch eine zweite Klammer 2 verbunden, deren Schenkel flächig auf den Minus-Schienen 4 aufliegen. Die Stromschiene kann auch mehr als zwei Plus- Schienen 3 und mehr als zwei Minus-Schienen 4 aufweisen. Bevorzugt ist die Anzahl der Plus-Schienen 3 jeweils gleich der Anzahl der Minus-Schienen 4. In einer solchen Ausführungsform weisen die Klammern 2 bevorzugt mehr als zwei Schenkel auf und z. B. genau so viele Schenkel auf wie es Plus-Schienen 3 oder Minus- Schienen 4 gibt. Jeweils ein Schenkel einer Klammer 2 liegt dann flächig auf einer Schiene 3, 4 auf. Dies verbessert die kapazitive Wirkung weiter und erlaubt es, alle Plus-Schienen 3 und alle Minus-Schienen 4 jeweils auf das gleiche elektrische Potential zu bringen. Fig. 1 shows a modular system with several switch cabinets 1. A DC voltage busbar 13 extends over the three switch cabinets 1 shown. For this purpose, passages 6 are provided in the walls of the switch cabinet housing 9, so that the DC voltage busbar 13 extends through the three shown Switch cabinets 1 can extend. A housing connection 7 of the DC voltage busbar 13 is provided on a wall of one switch cabinet housing, which isolates the DC voltage busbar 13 from the housing 9 of the switch cabinet. End caps, which seal and ensure reliable insulation, can be used as the housing connection 7 . In the exemplary embodiment shown, the direct current busbar 13 has two plus busbars 3 and two minus busbars 4 . The rails 3, 4 are designed as flat, elongated structures with a rectangular cross section, with a positive rail 3 being formed adjacent to at least one negative rail 4 and vice versa. As a result, the capacitive effect of the direct current busbar 13 is achieved. The positive rails 3 are connected by a first clamp 2 whose legs rest flat on the positive rails 3 . The minus rails 4 are connected by a second clamp 2, the legs of which lie flat on the minus rails 4. The conductor rail can also have more than two positive rails 3 and more than two negative rails 4 . The number of plus rails 3 is preferably equal to the number of minus rails 4. In such an embodiment, the clamps 2 preferably have more than two legs and z. B. exactly as many legs as there are plus rails 3 or minus rails 4. In each case one leg of a clamp 2 then lies flat on a rail 3, 4. This further improves the capacitive effect and allows all plus rails 3 and all minus rails 4 to be brought to the same electrical potential.
In die Schaltschränke 1 sind jeweils Leistungswandlermodule 5 eines Leistungswandlers einschiebbar, deren Gleichspannungs-Zwischenkreis mit der Gleichspannungs-Stromschiene 13 elektrisch verbunden werden kann. Die Schaltschränke 1 bieten den Leistungswandlermodulen 5 und der Stromschiene 13 außerdem mechanische Aufnahme sowie Schutz. Power converter modules 5 of a power converter can be inserted into each of the control cabinets 1 , the DC link circuit of which can be electrically connected to the DC voltage busbar 13 . The switch cabinets 1 also provide mechanical accommodation and protection for the power converter modules 5 and the busbar 13 .
Optional können die quer durch die Schaltschränke 1 verlaufenden Gleichspannungs-Stromschienen 13 zusätzlich eingehaust werden, z. B. zur Schirmung, zum Schutz, zur Isolation. Es ist dann vorteilhaft, diese Umhausung ebenso wie die Gleichspannungs-Stromschienen 13 durchgängig zu verbinden und auch mit den Gehäusen des Leistungswandlers bzw. der Leistungswandlermodule 5 ebenso leitfähig und niederinduktiv zu verbinden. Optionally, the DC voltage busbars 13 running across the switch cabinets 1 can also be enclosed, e.g. B. for shielding, for protection, for isolation. It is then advantageous to connect this housing as well as the DC voltage busbars 13 continuously and also to connect it to the housings of the power converter or the power converter modules 5 in an equally conductive and low-inductance manner.
In Fig. 2 ist ein Leistungswandlermodul 5 mit Elektrolyt-Kondensatoren 10 seines Gleichspannungs-Zwischenkreises dargestellt. Der Gleichspannungs-Zwischenkreis weist einen ersten Anschluss 8 und einen zweiten Anschluss 8 auf, welche den Plus- und Minus-Anschlüssen des Gleichspannungs-Zwischenkreises entsprechen. Die Anschlüsse 8 sind so ausgeführt, dass sie mit einem Verbinder 12 der Klammer 2 Zusammenwirken können, um eine mechanische und elektrische Verbindung zwischen der Klammer 2 und dem Anschluss 8 herzustellen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse 8 des Leistungswandlermoduls 5 auf gleicher Höhe angeordnet. Die Verbinder 12 der beiden Klammern 2, die eine Verbindung zum Zwischenkreis hersteilen sollen, sollten also bevorzugt auch auf gleicher Höhe angeordnet sein (vgl. Fig. 4). Der Verbinder 12 kann Öffnungen aufweisen, über die der Verbinder 12 mit den Anschlüssen 8 verschraubt werden kann. 2 shows a power converter module 5 with electrolytic capacitors 10 in its DC link. The DC voltage intermediate circuit has a first connection 8 and a second connection 8, which and negative terminals of the DC link. The terminals 8 are designed to cooperate with a connector 12 of the bracket 2 to establish a mechanical and electrical connection between the bracket 2 and the terminal 8 . In the exemplary embodiment shown, the connections 8 of the power converter module 5 are arranged at the same height. The connectors 12 of the two clamps 2, which are intended to establish a connection to the intermediate circuit, should therefore preferably also be arranged at the same height (cf. FIG. 4). The connector 12 can have openings through which the connector 12 can be screwed to the terminals 8 .
Es ist möglich, die Anschlüsse 8 mit Langloch-Kombinationen (Längs/Quer) oder mit flexiblen Zwischenelementen zu ergänzen, insbesondere um andere Anforderungen wie Sicherheit oder Montierbarkeit oder ähnliches erfüllen zu können. It is possible to supplement the connections 8 with slot combinations (longitudinal/transverse) or with flexible intermediate elements, in particular in order to be able to meet other requirements such as safety or the ability to be assembled or the like.
In Fig. 3 ist ein Leistungswandlermodul 5 mit AC-Anschlüssen 11 dargestellt. Dies ist z. B. der Fall, wenn der Leistungswandler als Wechselrichter ausgestaltet ist. Die dargestellten AC-Anschlüsse 11 können vertikal durch übereinander liegende Leistungswandlermodule 5 verlaufen. Auch an den AC-Anschlüssen 11 können Verbinder mit Öffnungen zum Befestigen vorgesehen sein. Die Verbinder können durch Abschlusskappen abgedichtet werden, die eine sichere Isolation gewährleisten. A power converter module 5 with AC connections 11 is shown in FIG. 3 . This is e.g. B. the case when the power converter is designed as an inverter. The AC connections 11 shown can run vertically through power converter modules 5 lying one above the other. Connectors with openings for fastening can also be provided on the AC terminals 11 . The connectors can be sealed with end caps that ensure safe isolation.
In Fig. 4 ist eine Ausführungsform der Gleichspannungs-Stromschiene 13 mit zwei Plus-Schienen 3 und zwei Minus-Schienen 4 dargestellt. Eine erste Klammer 2 verbindet die zwei Plus-Schienen 3 und eine zweite Klammer 2 verbindet die zwei Minus-Schienen 4. Beide Klammern weisen ein U-Profil auf, dessen Schenkel flächig auf der jeweiligen Schiene 3, 4 aufliegen. Dabei erfüllt die erste Klammer 2 mehrere Funktionen. Sie bringt die beiden Plus-Schienen 3 sowie ihren Verbinder 12 auf das gleiche elektrische Potential. Außerdem unterstützt sie kapazitive Eigenschaften der Stromschiene 13 und ermöglicht somit eine niederinduktive Anbindung z. B. des Leistungswandlers bzw. Leistungswandlermoduls 5 über den Verbinder 12 und über die Gleichspannungs-Stromschiene 13. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel befinden sich die Anschlüsse 8 des Zwischenkreises des Leistungswandlermoduls 5 auf der gleichen Höhe. Einer dieser Anschlüsse ist zum Anschluss an die Plus-Schiene 3 vorgesehen und der zweite dieser Anschlüsse ist zum Anschluss an die Minus-Schiene 4 vorgesehen. Um das Leistungswandlermodul 5 von Fig. 2 einfach mit der Gleichspannungs-Stromschiene 13 verbinden und die elektrische und mechanische Verbindung hersteilen zu können, ist bei den Klammern 2 vorgesehen, dass sich der Verbinder 12 von der Grundseite der Klammer 2 entgegen der Richtung der Schenkel der Klammern 2 erstreckt. Die Position auf der Grundseite ist dabei so gewählt, dass sie zu dem Abstand der Plus-Schienen 3 von den Minus-Schienen 4 passt und die beiden Verbinder 12 auf gleicher Höhe angeordnet sind. 4 shows an embodiment of the direct current busbar 13 with two plus busbars 3 and two minus busbars 4 . A first bracket 2 connects the two plus rails 3 and a second bracket 2 connects the two minus rails 4. Both brackets have a U-profile whose legs lie flat on the rail 3, 4 in question. The first bracket 2 fulfills several functions. It brings the two plus rails 3 and their connector 12 to the same electrical potential. It also supports capacitive properties of the busbar 13 and thus enables a low-inductance connection z. B. the power converter or power converter module 5 via the connector 12 and the DC voltage busbar 13. In the embodiment shown in FIG Power converter module 5 at the same height. One of these connections is intended for connection to the plus rail 3 and the second of these connections is intended for connection to the minus rail 4 . In order to be able to easily connect the power converter module 5 of FIG. 2 to the DC voltage busbar 13 and to be able to establish the electrical and mechanical connection, the clamps 2 are designed so that the connector 12 extends from the base of the clamp 2 in the opposite direction to the legs of the Brackets 2 extends. The position on the base is chosen so that it matches the distance between the plus rails 3 and the minus rails 4 and the two connectors 12 are arranged at the same height.
In Ausführungsbeispielen mit z. B. gleichen Leistungswandlern bzw. Leistungswandlermodulen 5, die übereinander angeordnet und verbunden werden können, sind die Anschlüsse 8 geeignet, die Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule 5 so anzuordnen, dass diese - je nach Einbau-Reihenfolge z.B. unten beginnend - nacheinander oder bereits miteinander verbunden auf die Schienen 3, 4 eingeschoben werden können und z.B. von der Rückseite an die Schienen 3, 4 und untereinander verschraubbar sind. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können je Schaltschrank 1 zwei Leistungswandler bzw. Leistungswandlermodule 5 übereinander angeordnet und sowohl miteinander als auch mit je einem zugehörigen Schienenpaar 3, 4 des Zwischenkreises verbunden werden. Die beiden Schienenpaare 3, 4 sind in dem jeweiligen Schaltschrank 1 dann auch durch Klammern 2, z. B. auf der Rückseite miteinander kurz und breit, also niederinduktiv, verbunden. Der hintere Anschluss kann auch direkt als DC-Anschluss nach außen, z.B. an eine PV-Anlage, dienen. Dieser Anschluss kann über zwischengeschaltete Schütze und Sicherungen erfolgen. Bezuqszeichenliste In embodiments with z. B. the same power converters or power converter modules 5, which can be arranged one above the other and connected, the connections 8 are suitable for arranging the power converters or power converter modules 5 so that they - depending on the installation order, for example starting at the bottom - one after the other or already connected to each other the rails 3, 4 can be inserted and screwed, for example, from the rear to the rails 3, 4 and to one another. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, two power converters or power converter modules 5 can be arranged one above the other for each control cabinet 1 and connected both to one another and to an associated pair of rails 3, 4 of the intermediate circuit. The two pairs of rails 3, 4 are then in the respective cabinet 1 by brackets 2, z. B. on the back with each other short and wide, so low inductance connected. The rear connection can also be used directly as a DC connection to the outside, eg to a PV system. This connection can be made via intermediate contactors and fuses. Reference character list
Schaltschrank switch cabinet
Klammer bracket
Plus-Schiene plus rail
Minus-Schieneminus rail
Leistungswandlermodulpower converter module
Durchlass passage
Gehäuseanbindung housing connection
Anschluss Connection
Gehäuse Housing
Kapazität capacity
AC-Anschlüsse AC connections
Verbinder Interconnects
Gleichspannungs-Stromschiene DC power rail

Claims

Patentansprüche patent claims
1. Gleichspannungs-Stromschiene (13) zum elektrischen Anschluss an einen Gleichspannungs-Zwischenkreis eines Leistungswandlers, mit einer ersten und einer zweiten Plus-Schiene (3) und einer ersten und einer zweiten Minus-Schiene (4), wobei die Plus- und Minus-Schienen (3, 4) jeweils parallel zueinander verlaufen, aufweisend eine erste Klammer (2), welche ausgebildet ist, die erste und die zweite Plus- Schiene (3, 4) auf ein gemeinsames erstes elektrisches Potential zu bringen und eine zweite Klammer (2), welche ausgebildet ist, die erste und die zweite Minus- Schiene (3, 4) auf ein gemeinsames zweites elektrisches Potential zu bringen, wobei die erste und die zweite Plus-Schiene (3) vorgesehen sind, mit einem ersten Anschluss (8) eines ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und mit einem ersten Anschluss (8) eines zweiten Teils des Gleichspannungs- Zwischenkreises elektrisch verbunden zu werden und wobei die erste und die zweite Minus-Schiene (4) vorgesehen sind, mit einem zweiten Anschluss (8) des ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und mit einem zweiten Anschluss (8) des zweiten Teils des Gleichspannungs- Zwischenkreises elektrisch verbunden zu werden. 1. DC busbar (13) for electrical connection to a DC link of a power converter, with a first and a second plus busbar (3) and a first and a second minus busbar (4), the plus and minus - Rails (3, 4) each running parallel to one another, having a first clamp (2) which is designed to bring the first and the second positive rail (3, 4) to a common first electrical potential and a second clamp ( 2), which is designed to bring the first and the second minus rail (3, 4) to a common second electrical potential, the first and the second plus rail (3) being provided with a first connection (8 ) of a first part of the DC voltage intermediate circuit and to be electrically connected to a first connection (8) of a second part of the DC voltage intermediate circuit and wherein the first and the second negative rail (4) are provided, with a zw to be electrically connected to a second connection (8) of the second part of the DC voltage intermediate circuit.
2. Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach Anspruch 1, wobei die2. DC busbar (13) according to claim 1, wherein the
Gleichspannungs-Stromschiene (13) ausgebildet ist, dem anschließbaren Gleichspannungs-Zwischenkreis, eine elektrische Kapazität zur Nutzung alsDC voltage busbar (13) is formed, the connectable DC voltage intermediate circuit, an electrical capacity for use as
Zwischenkreis-Kapazität zur Verfügung zu stellen. to provide intermediate circuit capacity.
3. Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Plus- und Minus-Schienen (3, 4) jeweils flächig ausgebildet und übereinander angeordnet sind, wobei eine Plus-Schiene (3) jeweils benachbart zu zumindest einer Minus-Schiene (4) angeordnet ist. 3. DC busbar (13) according to claim 1 or 2, wherein the plus and minus busbars (3, 4) are each flat and arranged one above the other, with a plus busbar (3) adjacent to at least one minus Rail (4) is arranged.
4. Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach einem der vorhergehenden4. DC busbar (13) according to any one of the preceding
Ansprüche, wobei die erste Klammer (2) einen elektrisch leitenden ersten Verbinder (12) und die zweite Klammer (2) einen elektrisch leitenden zweiten Verbinder (12) zum jeweiligen Anschluss an den Gleichspannungs- Zwischenkreis aufweist und wobei die Verbinder (12) ausgelegt sind, das jeweilige elektrische Potential der zugehörigen Klammer (2) dem jeweiligen Anschluss (8) des Gleichspannungs-Zwischenkreises zur Verfügung zu stellen. Claims, wherein the first clip (2) has an electrically conductive first connector (12) and the second clip (2) has an electrically conductive second connector (12) for the respective connection to the DC voltage intermediate circuit and wherein the connectors (12) are designed , the to provide the respective electrical potential of the associated clamp (2) to the respective connection (8) of the DC voltage intermediate circuit.
5. Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Klammer (2) flächig mit der ersten und der zweiten Plus-Schiene (3) verbunden ist und die zweite Klammer flächig mit der ersten und der zweiten Minus-Schiene (4) verbunden ist. 5. DC busbar (13) according to any one of the preceding claims, wherein the first clamp (2) is connected over an area to the first and the second positive rail (3) and the second clamp is connected over an area to the first and the second negative rail (4) is connected.
6. Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach Anspruch 5, wobei die erste und die zweite Klammer (2) jeweils ein U-Profil aufweisen, dessen Schenkel jeweils flächig mit den Plus-Schienen (3) oder den Minus-Schienen (4) verbunden sind. 6. DC busbar (13) according to claim 5, wherein the first and the second bracket (2) each have a U-profile, the legs of which are each connected to the plus rails (3) or the minus rails (4). are.
7. Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach Anspruch 6, sofern rückbezogen auf Anspruch 4, wobei der jeweilige Verbinder (12) auf der Grundseite des U-Profils angeordnet ist und sich in eine Richtung entgegen der Schenkel erstreckt. 7. DC busbar (13) according to claim 6, when dependent on claim 4, wherein the respective connector (12) is arranged on the base side of the U-profile and extends in a direction opposite to the legs.
8. Anordnung mit einer Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit einem Leistungswandler, der einen Gleichspannungs-Zwischenkreis aufweist, wobei ein erster Anschluss (8) eines ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und ein erster Anschluss (8) eines zweiten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch mit dem ersten Potential und ein zweiter Anschluss (8) des ersten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises und ein zweiter Anschluss (8) des zweiten Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises elektrisch mit dem zweiten Potential verbunden sind. 8. Arrangement with a DC voltage busbar (13) according to one of the preceding claims and with a power converter having a DC voltage intermediate circuit, wherein a first connection (8) of a first part of the DC voltage intermediate circuit and a first connection (8) of a second part of the DC voltage intermediate circuit are electrically connected to the first potential and a second terminal (8) of the first part of the DC voltage intermediate circuit and a second terminal (8) of the second part of the DC voltage intermediate circuit are electrically connected to the second potential.
9. Anordnung nach Anspruch 8, sofern rückbezogen auf Anspruch 4 oder 7, wobei der erste Teil des Gleichspannungs-Zwischenkreises über den ersten Verbinder (12) mit dem ersten Potential und über den zweiten Verbinder mit dem zweiten Potential (12) verbunden ist. 9. Arrangement according to claim 8, when dependent on claim 4 or 7, wherein the first part of the DC voltage intermediate circuit is connected to the first potential (12) via the first connector (12) and to the second potential (12) via the second connector.
10. Anordnung nach Anspruch 9, wobei der zweite Teil des Gleichspannungs- Zwischenkreises über einen weiteren ersten Verbinder (12) mit dem ersten Potential und über einen weiteren zweiten Verbinder mit dem zweiten Potential (12) verbunden ist. 10. Arrangement according to claim 9, wherein the second part of the DC voltage intermediate circuit is connected to the first potential via a further first connector (12) and to the second potential (12) via a further second connector.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei in dem Leistungswandler eine Steuereinheit vorgesehen ist, die ausgebildet ist, die elektrische Sicherheit des Gleichspannungs-Zwischenkreises und der damit verbundenen Gleichspannungs-Stromschiene (13) zu überwachen. 11. Arrangement according to one of claims 7 to 10, wherein a control unit is provided in the power converter, which is designed to monitor the electrical safety of the DC voltage intermediate circuit and the DC voltage busbar (13) connected thereto.
12. Schaltschrank (1) mit einer Gleichspannungs-Stromschiene (13) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Schaltschrank (1) ausgebildet ist, zumindest einen Leistungswandler aufzunehmen, dessen Gleichspannungs-Zwischenkreis an die Gleichspannungs-Stromschiene (13) elektrisch anschließbar ist. 12. Control cabinet (1) with a DC voltage busbar (13) according to one of claims 1 to 7, wherein the control cabinet (1) is designed to accommodate at least one power converter whose DC voltage intermediate circuit can be electrically connected to the DC voltage busbar (13). is.
13. Schaltschrank (1) nach Anspruch 12, wobei die Gleichspannungs-Stromschiene (13) für jeden Teil eines zumindest zweiteiligen Gleichspannungs- Zwischenkreises des zumindest einen Leistungswandlers zumindest zwei Klammern (2) mit Verbindern (12) aufweist, wobei die Klammern (2) mit den Verbindern (12) so angeordnet sind, dass die Anschlüsse (8) des jeweiligen Teils des Gleichspannungs-Zwischenkreises des zumindest einen Leistungswandlers auf sie aufsteckbar sind und durch das Aufstecken mit dem ersten und dem zweiten Potential verbindbar sind. 13. Control cabinet (1) according to claim 12, wherein the DC voltage busbar (13) has at least two brackets (2) with connectors (12) for each part of an at least two-part DC voltage intermediate circuit of the at least one power converter, the brackets (2) are arranged with the connectors (12) in such a way that the connections (8) of the respective part of the DC voltage intermediate circuit of the at least one power converter can be plugged onto them and can be connected to the first and the second potential by plugging them in.
14. Schaltschrank (1) nach Anspruch 12 oder 13, wobei sich die Gleichspannungs- Stromschiene (13) außerhalb des Schaltschrankgehäuses (9) fortsetzt, wobei in einer Wand des Schaltschrankgehäuses (9) hierfür ein oder mehrere Durchlässe (6) vorgesehen sind. 14. Control cabinet (1) according to claim 12 or 13, wherein the DC voltage busbar (13) continues outside of the control cabinet housing (9), one or more openings (6) being provided for this purpose in a wall of the control cabinet housing (9).
15. Modulares System mit mehreren Schaltschränken (1) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, bei dem sich die Gleichspannungs-Stromschiene (13) durch die mehreren Schaltschränke (1) erstreckt und die mehreren Schaltschränke (1) ausgebildet sind, jeweils zumindest einen Leistungswandler aufzunehmen, dessen Gleichspannungs-Zwischenkreis an die Gleichspannungs-Stromschiene (13) elektrisch anschließbar ist. 15. Modular system with multiple switch cabinets (1) according to one of claims 12 to 14, in which the DC voltage busbar (13) extends through the multiple switch cabinets (1) and the multiple switch cabinets (1) are each formed with at least one power converter record, the DC voltage intermediate circuit to the DC voltage busbar (13) can be electrically connected.
16. Modulares System nach Anspruch 15, wobei eine Steuereinheit vorgesehen ist, welche eingerichtet ist, die elektrische Sicherheit des Gleichspannungs- Zwischenkreises und der damit verbundenen Gleichspannungs-Stromschiene (13) elektrisch zu überwachen. 16. Modular system according to claim 15, wherein a control unit is provided, which is set up to electrically monitor the electrical safety of the DC voltage intermediate circuit and the DC voltage busbar (13) connected thereto.
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