逆變器、用于逆變器的直流連接單元和發電系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種用于逆變器的直流連接單元(以下簡稱為DC(DirectCurrent)連接單元)、一種相應的逆變器以及一種發電系統，該直流連接單元具有至少一個直流斷路開關器(DC斷路開關器)，該直流斷路開關器帶有連接觸點以用于與直流連接導線(DC連接導線)相連接。
【背景技術】
[0002]逆變器例如在光伏系統中用于將由一個光伏發電機提供的直流電轉換成用于向一個能量供應網絡饋送的合適的交流電。該光伏發電機(以下簡稱為PV發電機)在此情況下通常包括多個光伏模塊(PV模塊)，這些光伏模塊以串聯連接的形式形成一個所謂的串。通過這些PV模塊的串聯連接在該PV發電機的輸出端處獲得在幾百伏(V)范圍內的電壓。用一種此類的高電壓可以有利地降低這些直流導線(通過這些直流導線該PV發電機與該逆變器的一個直流輸入端相連接)中的歐姆損耗，由此能夠使用帶有更小的導體橫截面的成本低廉的直流導線。
[0003]因為在發電機側沒有強制性地設置允許這些DC連接導線的無電壓接通的保護裝置，施加在這些直流導線處的該PV發電機的高電壓要求在初始安裝或更換該逆變器的情況下的保護措施，以便保護安裝工人免受可能致命的電擊。為了使該PV發電機有可能無電壓地連接到該逆變器，在逆變器附近設置具有DC斷路開關器的DC連接單元，該DC斷路開關器盡可能全極地斷開來自該PV發電機的這些直流導線。
[0004]已知DC連接單元，這些DC連接單元作為分離的單元定位在該逆變器的附近。在該DC連接單元與該逆變器之間的連接線纜能夠通過該DC斷路開關器無電壓地接通，使得該逆變器的初始安裝或更換能夠安全地進行。然而，該額外的DC連接單元在安裝該光伏系統時會導致材料和裝配耗費的增加。
[0005]在文獻W0 2012/040761 A1中描述了一種光伏系統，其中提出一種帶有集成的DC斷路開關器的DC連接單元，該DC連接單元通過DC接口(例如螺絲接口或夾鉗接口 )與來自該PV發電機的這些直流導線連接。該DC連接單元還具有插接觸點，該DC連接單元用這些插接觸點直接插入該PV系統的一個逆變器中。以此方式省去一個分離的DC連接單元的額外的裝配耗費。然而，形成為螺絲接口或夾鉗接口的這些DC接口沒有提供足夠的保護以免受該PV發電機在這些情況下致命的電壓。
【實用新型內容】
[0006]因此，本實用新型的目的在于，提供一種用于逆變器的DC連接單元和一種逆變器，通過這種用于逆變器的DC連接單元和逆變器可以盡可能不復雜和無危險地安裝PV系統的逆變器。
[0007]根據本實用新型的開頭所述類型的DC連接單元的突出之處在于，這些連接觸點形成為安全觸碰的(berilhrungssicher)并且該DC連接單元還具有至少一個安全觸碰的電氣插接連接器，該電氣插接連接器通過該DC斷路開關器與用于這些DC連接導線的、安全觸碰的連接觸點相連接。
[0008]逆變器可以這樣安裝或更換，其方式為，使得該DC連接單元與其插接連接器從該逆變器分離。在該插接連接器通過該DC斷路開關器無電壓地接通后，這優選無危險地進行。該DC連接單元能夠安排在該逆變器的一個殼體內，由此使裝配耗費最小化。由于這些連接觸點還有該插接連接器的安全觸碰的設計，從逆變器取下的DC連接單元在裝配或維修時也沒有危險。該DC斷路開關器能夠例如這樣安排在該DC連接單元的一個殼體內，使得到這些直流連接導線的連接件也不可接觸地位于該殼體內。替代地，能夠為這些連接觸點設置一個分離的保護蓋。
[0009]該DC連接單元的一個有利的設計具有一個封閉的殼體和一個用于該DC斷路開關器的操作元件，該殼體帶有蓋子和一個用于這些DC連接導線的線纜穿通孔。該DC斷路開關器優選是一個旋轉開關器，其中該操作元件(例如形成為操作旋鈕)通過一個軸與該直流斷路開關器相連接，該軸在該直流斷路開關器與該操作元件之間在其橫截面中至少具有一個平坦的側面。與形成在該逆變器的殼體部分中的一個鑰匙形狀的凹槽一起，實現了:當該DC斷路開關器處于該插接觸點沒有加載電壓的位置中時，只可以卸下和/或插入該DC連接單元。這樣一方面防止在負載下拔出該DC連接單元時可能形成一個的電弧，并且另一方面降低從一個加載高電壓的插接連接器引發的危險。在此，術語線纜穿通孔也可以理解為其他類型的電連接的穿通孔，如管穿通孔，即所謂的管道。
[0010]在該DC連接單元的另一個有利的設計中，當該安全觸碰的插接連接器與一個對插連接器沒有處于有效連接時，該直流斷路開關器的操作受到機械地阻擋。此外以此方式能夠防止一個取出的DC連接單元的該DC斷路開關器被接通，由此該插接連接器可能再次加載電壓。
[0011]根據本實用新型的尤其用于一種PV系統的逆變器，其突出之處在于，在該逆變器的一個殼體內部形成用于接收至少一個直流連接元件的一個自由空間，該直流連接元件形成有一個安全觸碰的插接連接器，其中在該逆變器中安排一個對插連接器，該對插連接器與該直流連接元件的插接連接器共同起作用。這產生了與該直流連接元件相關地所述的優點。
[0012]在該逆變器的一個有利的設計的情況下，該對插連接器直接安排在該逆變器的一個電路板上。這樣能夠將該DC連接單元緊湊地集成到該逆變器中。
[0013]在該逆變器的另一個有利的設計中設置一個保險器件，該保險器件與該DC連接單元機械地以如下方式交互作用，使得只在該DC連接單元的DC斷路開關器斷開的情況下可以取出和/或插入該DC連接單元到該逆變器中。該保險器件優選地包括一個殼體底盤的鎖孔形的凹槽，其中該鎖孔形的凹槽設置為用于以非圓形的橫截面接收一個軸，該軸設置為用于操作該直流斷路開關器。如與該DC連接單元相關所述，這樣能夠防止在負載下取出該DC連接單元。
[0014]根據本實用新型的另一個方面，一個此類的逆變器和至少一個此類的直流連接元件形成一個發電系統。這再次產生了與該直流連接元件相關地所述的優點。除了這些所述的元件外，其他用于發電的元件，如PV發電機、連接和通信技術從屬于該發電系統。
【附圖說明】
[0015]下面將通過實施例借助于五個附圖來詳細說明本實用新型。附圖示出:
[0016]圖1示出帶有DC連接單元的逆變器的一個示意性透視圖；
[0017]圖2示出來自圖1的逆變器的一個示意性透視分解圖；
[0018]圖3示出來自圖2的一個詳細示出的局部圖；
[0019]圖4示出圖3的DC連接單元底側的一個俯視圖以及
[0020]圖5示出了沿著在圖4中展示的剖線A-A穿過該DC連接單元的一個剖面圖。
【具體實施方式】
[0021]圖1以一個透視圖示出例如為逆變器10的光伏逆變器。該逆變器10具有一個殼體底盤11，該殼體底盤承載該逆變器10的關鍵部件。該殼體底盤11用一個蓋子16覆蓋，該蓋子在一個在運行中通常指向下方的側面處具有凹槽161和162，通過這些凹槽可以進入該殼體底盤11并且通過這些連接導線可以引導到該逆變器10中。在示出的例子中，該凹槽161用于送入在此未示出的交流導線和/或其他線纜(如通信導線)，并且該凹槽162通過DC連接導線25用于送入PV發電機的直流電。為此目的，在該逆變器10中安排一個DC連接單元20，該DC連接單元具有一個DC斷路開關器23 (參見圖5)以及一個線纜穿通孔24，其中圖1中的操作旋鈕232作為控制元件是可視的，通過該線纜穿通孔引導在此雙極的DC連接導線25，該DC連接導線在其另一個末端處與該PV發電機連接。替代于所示出的線纜穿通孔24也能夠使用其他類型的電連接穿通孔，如管穿通孔，即所謂的管道。
[0022]圖2以一個透視分解圖示出圖1的逆變器10。在所示實施例的情況下，一個電路板框架12插入到該逆變器10的殼體底盤11中，該電路板框架承載一個電路板13。在該電路板13上安排，除其他之外，在此未示出的該逆變器10的電子和電氣部件。
[0023]該DC連接單元20插接在該電路板13上，其中該DC連接單元通過一個電氣插接連接件14接觸該電路板13的導體軌道。該電路板13和該DC連接單元20的在圖2中圈出的區域在圖3中更詳細地放大示出。該DC連接單元20的其他細節從圖4以及圖5中顯現，圖4以一個DC連接單元底側的俯視圖示出該DC連接單元20，圖5再現了沿著在圖4中展示的剖線A-A的一個剖面圖。
[0024]在該DC連接單元20插接到該電路板13上的情況下，該DC連接單元20用其插接連接器26 (參見圖4)接觸一個對插連接器14，該對插連接器安排、尤其焊接在該電路板13上。該DC連接單元20的插接連接器26對應地