태양광 시스템의 안전한 스위칭을 위한 디바이스

申请号 KR1020157003065 申请日 2013-07-11 公开(公告)号 KR101663195B1 公开(公告)日 2016-10-06
申请人 엘렌베르거 앤드 포엔스겐 게엠베하; 发明人 비어쉬,마르쿠스; 하러,후베르트; 베버,발데마;
摘要 본발명은, 입력단자들(E) 및출력단자들(A)을갖는회로차단기(9)를갖는, 태양광시스템(2)을안전하게스위칭하기위한디바이스(1)에관한것이며, 상기회로차단기(9)는모듈하우징(20), 및입력단자들(E) 중하나와출력단자들(A) 중하나사이에적어도하나의전류경로(17, 18)를격리시키기위해하우징내부에배치된스위치접촉부(15, 16)를포함하는스위칭모듈로서설계된다. 회로차단기(9)의모듈하우징(20) 상에탑재되는모듈식전류센서(10)가제공된다.
权利要求
  • 태양광 시스템(2)(photovoltaic system)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1)로서,
    다수의 상호 접속된 태양광 모듈들(4)에 접속하기 위한 입력 커넥터들(E 1,2 )을 갖는 격리 스위치(9)를 포함하고,
    상기 격리 스위치는 인버터(3)를 접속하기 위한 출력 커넥터들(A 1,2 )을 가지며,
    상기 격리 스위치(9)는 스위칭 모듈로서 구현되며, 상기 스위칭 모듈은, 모듈 하우징(20)을 갖고, 그리고 상기 모듈 하우징 내에서 상기 입력 커넥터들(E 1,2 ) 중 하나와 상기 출력 커넥터들(A 1,2 ) 중 하나 사이의 적어도 하나의 전류 경로(17, 18)를 격리시키기 위한 스위칭 접촉부(15, 16)를 가지며,
    상기 모듈 하우징(20) 상에 탑재하기 위한 모듈식 전류 센서(10)가 제공되고, 상기 모듈식 전류 센서(10)는 상기 전류 경로(17, 18)를 따라 흐르는 전류를 검출하며,
    상기 모듈식 전류 센서(10)는 상기 스위칭 모듈과는 별개의 센서 모듈로서 구현되고,
    상기 센서 모듈은, 관통형(through-going) 개구(22)를 가지는 센서 하우징(21) 및 상기 하우징 내에 동축 방식으로 제공되는 고리형 코어(11)를 포함하고, 상기 격리 스위치(9) 상에 조립된 상태에서, 상기 센서 하우징(21)의 상기 관통형 개구(22)는 상기 입력 커넥터들(E 1,2 ) 중 하나 또는 상기 출력 커넥터들(A 1,2 ) 중 하나와 정렬되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 스위치(9)의 전류 센서(10)는, 비접촉 방식(contact-free manner)으로 전류를 검출하도록 설계 및 제공되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 전류 센서(10)는 상기 전류 센서 또는 상기 격리 스위치(9)로 할당되는 디바이스(13)에 접속되고,
    상기 디바이스(13)는, 검출된 전류를 평가하기 위해 제공되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
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  • 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 스위치(9)의 상기 입력 커넥터(E 1,2 ) 또는 상기 출력 커넥터(A 1,2 ) 와 각각 접촉하고 있는 접속 케이블(5 내지 8)은, 상기 센서 하우징(21)의 상기 관통형 개구(22) 및 상기 전류 센서(10)의 상기 고리형 코어(11)를 통과하는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 스위치(9)는 수동으로 작동되는 스위칭 메커니즘(27)을 포함하는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 스위치(9)는, 포지티브 전류 경로(17) 및 네거티브 전류 경로(18) 둘 다를 격리하도록 설계 및 제공되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 격리 스위치(9)는 프로파일 레일 상에 탑재되도록 구현되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈식 전류 센서(10)는, 상기 격리 스위치(9)의 입력측 및/또는 출력측에 탑재되도록 설계 및 제공되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 격리 스위치(9)는 원격의 트리거링 동작 및/또는 부족전압 트리거링 동작을 용이하게 하기 위해 모듈(33, 36)을 커플링하도록 설계되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 10 항에 있어서,
    상기 모듈(33, 36)은 원격의 트리거링 동작 또는 부족전압 트리거링 동작 각각을 용이하게 하도록 설계 및 제공되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재된 장치(1)를 갖고, 또한 원격의 트리거링 동작 및/또는 부족전압 트리거링 동작을 용이하게 하기 위한 모듈(33, 36)을 갖는,
    방화 스위치(fire brigade switch).
  • DC-전류 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1)로서,
    입력 커넥터들(E 1,2 ), 출력 커넥터들(A 1,2 ), 및 상기 입력 커넥터들(E 1,2 ) 중 하나와 상기 출력 커넥터들(A 1,2 ) 중 하나 사이의 적어도 하나의 전류 경로(17, 18)를 격리시키기 위한 스위칭 접촉부(15, 16)를 가지며, 스위칭 모듈로서 구현되는 격리 스위치(9); 및
    상기 스위칭 모듈과는 별개의 센서 모듈로서 구현되며, 상기 격리 스위치(9) 상에 탑재되도록 설계 및 제공되는 전류 센서(10)
    를 포함하고,
    상기 센서 모듈은, 관통형(through-going) 개구(22)를 가지는 센서 하우징(21) 및 상기 하우징 내에 동축 방식으로 제공되는 고리형 코어(11)를 포함하고, 상기 격리 스위치(9) 상에 조립된 상태에서, 상기 센서 하우징(21)의 상기 관통형 개구(22)는 상기 입력 커넥터들(E 1,2 ) 중 하나 또는 상기 출력 커넥터들(A 1,2 ) 중 하나와 정렬되는,
    DC-전류 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 13 항에 있어서,
    상기 전류 경로(17, 18)를 따라 흐르는 전류를 비접촉 방식으로 검출하거나 또는 전류 변화들을 검출하기 위해, 고리형 코어(11)를 갖는 직접-디스플레이 전류 센서(10)를 포함하는,
    DC-전류 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 제 3 항에 있어서,
    상기 디바이스(13)는, 전기 아크 결함(electric arc fault)을 검출하도록 추가로 구성되는,
    태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1).
  • 说明书全文

    태양광 시스템의 안전한 스위칭을 위한 디바이스{DEVICE FOR THE SAFE SWITCHING OF A PHOTOVOLTAIC SYSTEM}

    본 발명은, 다수의 상호 접속된 태양광 모듈들(PV 모듈들)에 접속하기 위한 입력 커넥터들을 갖는 격리 스위치(isolating switch)를 포함하는 태양광 시스템(PV 시스템)의 안전한 스위칭을 위한 장치에 관한 것으로, 상기 격리 스위치는 인버터에 접속하기 위한 출력 커넥터들을 갖는다.

    DE 10 2011 008 140 A1는 직류측에서 발생하는 전기 아크의 이벤트 시에 태양광 시스템의 안전한 스위칭을 위한 방법 및 장치를 개시한다. 공지된 장치는 인버터를 포함하며, 상기 인버터의 직류측에는 파워 안내(power guidance)를 위해 제어 유닛에 접속된 전기 아크 센서가 포지셔닝된다. 센서에 의해 검출되는 전기 아크의 이벤트 시에, 제어 유닛은 파워 안내의 조절을 개시하는데, 여기서 직렬(series) 전기 아크로서 분류되는 전기 아크의 경우, 상기 제어 유닛은 변압기의 업스트림에서 직렬로 접속된 격리 스위치에 의해 직류측 격리를 개시하고, 병렬(parallel) 전기 아크로서 분류되는 전기 아크의 경우, 상기 제어 유닛은 상기 변압기에 병렬로 접속된 쇼트 회로 스위치에 의해 변압기의 직류측 쇼트 회로를 개시한다.

    DE 10 2009 022 508 A1는 태양광 시스템에 대한 스위칭 시스템을 개시하는데, 여기서 접촉 포인트(contact point)들을 개방하기 위한 스위칭 메커니즘, 및 또한 바이패스가 2개의 커넥터들로 라우팅되는 공급 라인들에 제공되며, 상기 바이패스는 스위칭 메커니즘의 업스트림에서 2개의 커넥터들 사이에 배치되고, 상기 바이패스 그 자체는 접촉 포인트들을 폐쇄하기 위한 스위칭 메커니즘을 포함한다. 스위칭 메커니즘들은, 스위칭 시스템이 초기에 작동됨에 따라서, 2개의 공급 라인들 내의 스위칭 메커니즘의 접촉 포인트들이 개방되고, 후속하여 바이패스 내의 스위칭 메커니즘의 접촉 포인트들이 시간 딜레이를 통해 폐쇄되는 방식으로 서로 커플링된다. 공지된 스위칭 시스템은, 특히, 소화 약제들(extinguishing agents)이 이용되는 이벤트 시에 전기 쇼크들 또는 전기 아크들의 결과로서의 부상을 예방하기 위해 태양광 시스템을 제로 전류(zero current) 또는 무전압(de-energized) 상태로 스위칭하는 목적을 위한 방화(fire brigade)의 동작들 동안 이용된다.

    포지티브 전류 경로 및 또한 네거티브 전류 경로 둘 다에서 태양광 시스템의 직렬-접속된 태양광 모듈들을 갖는 다수의 스트링들 각각에 보호 디바이스를 제공하는 것이 EP 2 315 328 A2로부터 공지되어 있으며, 상기 보호 디바이스는 과전류 보호기, 아크 결함 보호기, 역전류 보호기 및/또는 접지 결함(ground fault) 보호기를 포함한다.

    WO 2005/098458 A1는 특히 급격한 상승 엣지를 갖는 전류 변화들을 검출하기 위한 전류 센서를 개시하며, 상기 전류 센서는 강자성 커플링 엘리먼트 및 다수의 보조 권선들을 이용하여 상기 커플링 엘리먼트를 둘러싸는 센서 권선, 그리고 또한 전류를 운반하는 여자기 권선을 포함한다. 공지된 전류 센서는, 전기 아크 결함들의 결과로서 발생하는 전류 변화들을 검출하는데 이용된다.

    전기 아크 결함들의 결과로서 급격한 전류 변화들을 평가하기 위해, 센서 권선, 및 공통 커플링 엘리먼트 주변에서 상기 센서 권선을 이용하여 권취된 여자기 권선으로부터 전류 센서를 차례로 이용하여 센서-의존 주파수 대역 폭을 갖는 시간-차동화된 센서 신호를 생성하는 것이 DE 10 2007 013 712 A1으로부터 공지되어 있다. 센서 신호로부터 생성된 평가 신호는 임계값과 비교되며, 여기서 표준화된 신호가 생성되고, 상기 표준화된 신호의 펄스 지속기간은 미리결정된 시간 값으로 확대된다.

    DE 20 2009 004 198 U1는, 태양광 발전기와 인버터 사이에서 직류 공급을 인터럽트하기 위한 격리 디바이스를 개시하는데, 여기서 격리 디바이스는 전류-운반 기계 스위치 및 이에 병렬로 접속된 반도체 전자 유닛을 포함한다. 전기 아크 결함의 결과로서 기계 스위치가 개방하는 이벤트 시에, 스위치에 의해 생성된 전기 아크 전압은 반도체 전자 유닛이 전류를 전도시키도록 스위칭하고, 상기 반도체 전자 유닛은 기계 스위치가 폐쇄될 때 전류를 전도하지 않는다.

    본 발명의 목적은, 태양광 시스템의 안전한 스위칭을 위해 특별히 적합한 장치를 제공하는 것이다.

    이러한 목적은, 청구항 1의 특징들에 의해 본 발명에 따라서 달성된다. 유리한 실시예들 및 추가적인 전개들이 종속 청구항들의 주제이다.

    본 발명에 따른 장치는, 태양광 시스템의 다수의 상호 접속된 태양광 모듈들에 접속하기 위한 입력 커넥터들을 갖고 그리고 특히 인버터에 접속하기 위한 출력 커넥터를 갖는 격리 스위치를 포함한다. 격리 스위치는, 스위칭 모듈로서 구현되고, 그리고 입력 커넥터들 중 하나와 출력 커넥터들 중 하나 사이의 전류 경로를 인터럽팅하기 위한 적어도 하나의 스위칭 접촉부를 모듈 하우징 내에 갖는 모듈 하우징을 포함한다. 게다가, 격리 스위치의 모듈 하우징 상에 탑재되도록 설계된 모듈식 전류 센서가 제공된다. 이 전류 센서는 포지티브 전류 경로에 그리고 또한 네거티브 전류 경로 둘 다에 배치될 수 있다.

    전류 센서는 전류 경로를 따라 흐르는 전류를 비접촉(contact-free) 또는 갈바닉(galvanic) 방식으로 검출하도록 제공 및 설계되는 것이 바람직하다. 전류 센서는 고리형 코어 및 측정 권선을 갖는 소위 직접-디스플레이 전류 센서이거나 또는 홀(Hall) 센서인 것이 특히 바람직하다. 전류 센서의 필수적인 엘리먼트는 고리형 코어이다. 상기 고리형 코어는, 특히 전류 변화의 레이트(di/dt)를 검출하기 위한 로고스키 코일(Rogowski coil)의 유형에 따라서 또는 강자성 고리형 코어로서 또는 홀 센서에 대한 에어 갭을 갖는 슬롯화된 고리형 코어로서 구현될 수 있다. 고리형 코어 또는 고리형 코어의 주변부 주위의 측정 권선 또는 홀 센서는, 예를 들어, 격리 스위치의 대응 전류 경로에서의 전기 아크 결함들의 결과로서 생성된 것과 같은, 유도 전류 또는 급격한 전류 변화들을 포착(pick up)하는데 이용된다.

    전류 센서는 관통형 개구(through-going opening)를 갖는 센서 하우징을 포함하고, 전류 센서, 좀 더 정확히는 상기 전류 센서의 고리형 코어는 동축 방식으로 하우징 내 상기 관통형 개구에 대하여 배치된다. 즉, 전류 센서, 좀 더 정확히는 상기 전류 센서의 고리형 코어는, 상기 관통형 개구와 전류 센서, 좀 더 정확히는 상기 전류 센서의 고리형 코어의 개구가 서로 일직선이(in alignment with) 되는 방식으로, 관통형 개구의 영역에서 하우징 내에 배치된다.

    전류 센서의 이러한 실시예는, 검출될 전류를 운반하는 케이블이 센서 하우징 내의 관통형 개구를 통해서 그리고 직접 고리형 코어를 통해서, 즉, 어떠한 구부림도 없이 그리고 상기 케이블이 격리 스위치의 대응하는 입력 접속부 또는 출력 접속부(입력 단자 또는 출력 단자)에서 인쇄 회로 보드 등과의 어떠한 접촉도 하지 않고 라우팅될 수 있는 간단한 방식으로, 격리 스위치 상에 상기 전류 센서를 부착 또는 탑재하는 것을 가능하게 한다.

    따라서, 전류 센서는, 전류를 운반하는 케이블이 격리 스위치의 대응하는 커넥터에 대해 법선 방식(normal manner)으로 라우팅될 수 있고 그리고 상기 커넥터에 접촉될 수 있도록, 센서 하우징 내의 관통형 개구 및 고리형 코어 그리고 또한 격리 스위치의 입력 커넥터 또는 출력 커넥터가 서로 일직선으로 되는 이러한 방식으로, 격리 스위치의 모듈 하우징에 기계적으로 접속된 모듈식 컴포넌트로서 유리한 방식으로 구현된다.

    검출된 전류를 평가하기 위한 그리고 특히 전기 아크 결함들을 검출하기 위한 디바이스가, 하우징 내에, 즉, 격리 스위치의 또는 센서 하우징의 모듈 하우징 내에 제공된다. 이러한 목적을 위해, 태양광 시스템에서 그리고 격리 스위치를 트리거할 필요가 있는 곳에서 발생하는 전기 아크 결함을 그 전류 신호에서 검출하기 위해, 전기 아크 결함의 결과로서 발생하는 검출된 전류, 좀 더 정확히는 특히 급격한 전류 변화들에 있어서의 특성들을 이용함으로써, 스위칭 및/또는 프로그래밍 기술에 관한 평가 디바이스가 설계 및 제공된다.

    격리 스위치는, 격리 스위치의 모듈 하우징 내에 배치되고 또한 바람직하게 수동으로 작동될 수 있는 스위칭 메커니즘에 의해 적절한 방식으로 트리거되며, 상기 스위칭 메커니즘은 격리 스위치의 대응하는 전류 경로 내의 적어도 하나의 접촉 포인트에서 작동하고 그리고 격리 스위치가 트리거되는 이벤트시에 상기 접촉 포인트를 개방한다. 스위칭 메커니즘은 검출된 전류를 평가하기 위한 디바이스에 드라이브를 거쳐 편리한 방식으로 접속된다. 이러한 드라이브는 또한 원격으로 격리 스위치를 트리거하기 위해 적합한 방식으로 이용된다.

    모듈식 격리 스위치, 좀 더 정확히는 상기 모듈식 격리 스위치의 모듈 하우징은 원격의 트리거링 모듈 및/또는 부족전압 모듈에 커플링되도록 설계된다. 원격의 트리거링 모듈 및/또는 부족전압(undervoltage) 모듈이, 모듈식 격리 스위치 상에 측면으로(laterally) 탑재되도록 설계 및 제공되고 또한 그렇게 하여 특히 프로파일 레일 상에 탑재되도록 특별히 구현되는 반면에, 모듈식 전류 센서, 좀 더 정확히는 상기 모듈식 전류 센서의 센서 하우징이 격리 스위치의 하우징 겉면(전면 또는 후면) 상에 탑재되도록 제공 및 설계되며, 상기 하우징 겉면은 프로파일 레일에 평행하다. 따라서, 원격의 트리거링 모듈 또는 부족전압 모듈이 격리 스위치 상에 측면으로 탑재되는 반면에, 전류 센서는 격리 스위치의 전면 또는 후면에 탑재된다.

    특별히 유리한 실시예에서, 부착된 모듈식 전류 센서를 갖는 격리 스위치 및 원격의 트리거링 모듈 그리고 또한 부족전압 모듈은, 통합된 아크 결함 검출을 통해 소위 방화 스위치(fire brigade switch)를 형성하기 위해 모듈식 방식으로 조립된다. 그 결과, 추가적인 프로파일 레일들, 케이블링, 단자들 등 그리고 또한 과전압 보호기, 그리고 과전압 트리거링 유닛 및/또는 원격의 트리거링 유닛의 추가적인 케이블링이 요구되지 않기 때문에, 조립 시간들의 지속기간 및 컴포넌트들의 수는 감소된다. 사실상, 모듈식 구조(modular construction)는, 각각의 추가적인 모듈들의 내부 커플링 그리고 또한 탑재된 격리 스위치로의 직접 커플링을 제공하는 것을 간단한 방식으로 가능하게 하거나, 또는 예를 들어 프로파일 레일 상에 탑재될 수 있다. 게다가, 모듈식 구조는, 추가적인 모듈들에 대하여 적어도 그들의 하우징에 대하여, 유사 부분들, 그들의 기능들, 특히 트리거링 기능들이 격리 스위치의 트리거링 메커니즘에 커플링되거나 또는 내부적으로 커플링될 수 있도록 가능하게 하며, 상기 유사 부분들은 유사한 외부 형상 및 단지 내부 하우징의 상이한 구조를 갖는다.

    이 장치는, 다른 직류 시스템들에 대해 일반적으로 또한 적합하며, 이러한 점에서 마찬가지로 상기 시스템들의 안전한 스위칭에 대해 적합하다. 이 장치는 결국 입력 커넥터들 및 출력 커넥터들을 갖는 격리 스위치를 포함하며, 여기서 격리 스위치는 입력 커넥터들 중 하나와 출력 커넥터들 중 하나 사이에 적어도 하나의 전류 경로를 격리시키기 위한 격리 접촉부를 포함하고, 그리고 여기서 격리 스위치 상에 탑재하기 위한 전류 센서가 제공된다. 바람직하게 직접-디스플레이 전류 센서는, 전류 경로를 거쳐, 좀 더 정확히는 포지티브 케이블 또는 네거티브 케이블을 거쳐 흐르는 전류의 비접촉 검출을 위한 또는 전류 변화들을 검출하기 위해 특히 고리형 코어를 포함한다.

    본 발명의 예시적인 실시예들이 도면을 참조하여 이하 추가로 설명된다.

    도 1은, 격리 스위치 및 모듈식 전류 센서를 갖는 태양광 시스템의 안전한 스위칭을 위한 장치의 개략적인 도면을 도시한다.
    도 2는, 격리 스위치 상에 탑재된 전류 센서 모듈을 갖고, 상기 전류 센서 모듈을 거쳐 격리 스위치로 라우팅된 커넥터 케이블을 갖고, 또한 격리 스위치 상에 탑재된 원격의 트리거링 모듈을 갖는, 도 1에 따른 장치를 사시도로 도시한다.
    도 3은, 도 2에 따른 장치를 단면도로 도시한다.
    도 4는, 도 2에 따른 장치를 평면도로 도시한다.
    도 5는, 부족전압을 트리거하기 위한 추가적으로 커플링된 모듈을 갖는 방화 스위치로서 도 4에 따른 모듈식 장치를 도시한다.

    서로 대응하는 부분들에는 모든 도면들에서 동일한 참조 부호들이 제공된다.

    도 1은, 인버터(3)를 포함하는, 태양광 시스템(2)의 안전한 스위칭을 위한 장치(1)를 도시한다. 태양광 시스템(2)은 다수의 직렬 접속된 태양광 모듈들(4)을 각각 갖는 다수의 병렬 접속된 스트링들(S 1 내지 S n )을 포함한다. 병렬 접속된 스트링들(S 1 내지 S n )은, 장치(1)의 제 1 입력(입력 커넥터) E 1 에 공통 포지티브 케이블(5)을 거쳐 그리고 제 2 입력(입력 커넥터) E 2 에 네거티브 케이블(6)을 거쳐 접속된다. 장치(1)는 제 1 출력(출력 커넥터) A 1 및 제 2 출력(출력 커넥터) A 2 를 거쳐 출력측 상에서 인버터(3)에 접속된다. 본원의 목적을 위해, 상기 인버터는, 제 1 출력 커넥터 A 1 에 대한 제 1 접속 케이블(7)을 거쳐 그리고 제 2 출력 커넥터 A 2 에 대한 제 2 접속 케이블(8)을 거쳐 직류측 상에서 접속된다.

    장치(1)는, 모듈식이며, 이하에서 스위칭 모듈로 지칭되는 격리 스위치(9) 그리고 또한 모듈식 전자 센서(10)를 포함한다. 출력 커넥터들 A 1 및 A 2 은 격리 스위치(9)로 할당된다. 모듈식 전류 센서(10)는 고리형 코어(11)를 포함하며, 이 고리형 코어(11)를 통해서 접속 케이블(8)이 격리 스위치(9)의 출력 커넥터 A 2 로 라우팅된다.

    예시적인 실시예에서, 전류 센서(10)는 고리형 코어(11)의 부분 영역 주변에 권취된 다수의 권선들을 갖는 측정 권선 또는 코일(12)을 포함한다. 권선(12)은 전류를 평가하기 위해, 특히 아크 결함을 검출하기 위한 디바이스(13)에 접속된다. 이 디바이스(13)는 결국, 격리 스위치(9)의 스위칭 접촉부들(15, 16)에 직접적으로 또는 간접적으로 커플링된 드라이브(14)에 접속된다. 스위칭 접촉부들(15)은 태양광 시스템(2)의 양극(+)에 접속되며, 좀 더 정확히는 할당된 전류 경로(17)에 배치되고, 상기 전류 경로는 격리 스위치(9)의 입력 커넥터 E 1 와 상기 격리 스위치의 출력 커넥터 A 1 사이에서 구동한다. 유사하게, 다른 스위칭 접촉부들(16)이 태양광 시스템(2)의 음극(-)에 접속된 전류 경로(18)에 접속되고, 상기 전류 경로는 격리 스위치(9)의 제 2 입력 커넥터 E 2 와 상기 격리 스위치의 제 2 출력 커넥터 A 2 사이에서 구동한다. 격리 스위치(9)는 포지티브 전류 경로(17) 그리고 또한 네거티브 전류 경로(18) 둘 다를 격리시키는 스위칭 접촉부들(15 또는 16)을 각각 갖는 직류 아이솔레이터(DC-아이솔레이터)로서 구현된다.

    도 2 및 도 3은 각각 모듈식 장치(1)를 사시도 및 단면도로 도시한다. 격리 스위치(9)가 모듈 하우징(19)을 포함한다는 것은 자명하다. 상기 모듈식 전류 센서의 센서 하우징(21)과 함께 모듈식 전류 센서(10)는, 상기 모듈 하우징(19)의 전면(20) 상에 - 바람직하게는 분리가능한 방식으로 - 배치되고 그리고 탑재된다. 센서 하우징(21)은 격리 스위치(9)의 출력 커넥터 A 2 와 정렬되는 관통형 개구(22)를 포함한다. 전류-운반 접속 케이블(8)은, 직접, 즉, 구부림들, 권선들, 또는 추가적인 접촉 포인트들 없이, 모듈식 전류 센서(10)의 이러한 관통형 개구(22)를 통해서 격리 스위치(9)의 출력 커넥터 A 2 로 라우팅되고, 그리고 예를 들어 클램핑되는 또는 스크류잉되는 방식으로 상기 출력 커넥터를 접촉한다. 전류 센서(10)의 센서 하우징(21)은, 결국 격리 스위치(9)의 출력 커넥터 A 1 과 정렬되는 추가적인 관통형 개구(23)를 포함한다.

    측정 권선(12)을 갖는 고리형 코어(11)는, 모듈식 전류 센서(10), 좀 더 정확히는 상기 전류 센서의 센서 하우징(21)의 관통형 개구(22)에 대하여 동축 방식으로 센서 하우징(21) 내에 배치된다. 고리형 코어(11)는, 상기 고리형 코어를 둘러싼 관통형 개구 및 센서 하우징(21)의 관통형 개구(22)가 전류-운반 접속 케이블(8) 그리고 이에 따라 출력 커넥터 A 2 를 접촉하도록 접속 단자(25)의 접촉 포인트(24)와 정렬되는 방식으로 배치된다.

    도 3에서 비교가능하게 명료한 것처럼, 접속 케이블의 접속 말단(26)에 어떠한 구부림들도 존재하지 않으며, 다시 말해서, 접속 케이블은 관통형 개구(22) 및 전류 센서(10)의 고리형 코어(11)를 통해서 접촉 포인트(24, 25) 그리고 결과적으로는 출력 커넥터 A 2 로 직접 라우팅된다.

    격리 스위치(9)는, 접촉 포인트(16) 상에서, 다시 말해서 상기 접촉 포인트의 이동가능한 접촉부 상에서 동작하는 스위칭 메커니즘(27)을 하우징 내에 포함하며, 그 부분에 대한 상기 이동가능한 접촉부는 접촉 포인트(16)를 형성하기 위해 접촉 브릿지(28) 상에 배치되는 고정된 접촉부와 함께 협력한다. 접촉 브릿지(28)는 안전장치가 되어 있는(fail-safe) 엘리먼트(29)를 거쳐 회로 보드(30)에 전기적으로 접속된다. 회로 보드(30)는, 전류를 평가하고 그리고 전기 아크 결함을 검출하기 위한 디바이스(13)에 전기적으로 접속되며, 상기 디바이스는 그 부분에 대해서 커넥터(31)를 거쳐 스위칭 메커니즘(27), 좀 더 정확히는 상기 스위칭 메커니즘에 의해 작동되는 드라이브(14)에 접속되어 있다. 또한, 스위칭 메커니즘(27)은, 스위칭 메커니즘 그리고 이에 따라 격리 스위치(9)를 수동으로 작동시키기 위해, 수동으로 작동되며 모듈 하우징(19) 외부로 연장하는 스위칭 또는 작동 레버(32)를 거쳐 커플링된다.

    또한 도 2에 따른 장치(1)의 평면도를 예시하는 도 4에서 자명한 바와 같이, 장치(1)에는 모듈(33)이 추가로 제공된다. 본원의 목적을 위해, 상기 장치는, 분리가능한 래칭 접속을 생성하기 위해, 스냅-인(snap-in) 또는 대응 스냅-인에 일치하는 래칭(latching) 엘리먼트들(34) 또는 격리 스위치(9)의 모듈 하우징(19)의 래칭 엘리먼트들(35)을 포함한다. 모듈(33)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 추가 모듈(36)을 커플링하기 위한 래칭 오목부들(35)과 같은 것을, 래칭 엘리먼트(34) 맞은편에 놓이는 모듈 겉면 상에 포함한다.

    모듈(33)은 격리 스위치(9)의 스위칭 메커니즘(27) 상에서 동작하는 드라이브(14)에 내부적으로 커플링된 원격의 트리거이다. 이러한 원격의 트리거링 모듈(33)은 이에 따라, 예를 들어, 중심 오피스 등으로부터 격리 스위치(9)를 트리거하는 것을 가능하게 한다.

    추가 모듈(36)은 유사하게 격리 스위치(9)의 드라이브(14)에 내부적으로 커플링된 부족전압 트리거이다. 부족전압 모듈(36)은, 미리결정된 임계값 미만인 전압을 가지며, 그리고 필요한 곳에서, 예를 들어, 대응하는 트리거링 신호를 생성함으로써, 격리 스위치(9)의 접촉 포인트들(15, 16)을 분리하거나 또는 개방한다.

    도 5에서 특히 자명한 바와 같이, 추가 모듈(33, 36) 또는 장치(1)의 각각의 추가 모듈(33, 36)은, 상기 장치의 측면 상에 탑재되며, 상이한 기능들을 갖추고 임의의 사용자-정의된 수로 사실상 서로 인접하게 직렬로 배치될 수 있다. 이와는 대조적으로, 전류 센서(10)는 격리 스위치(9)의 전면들(20) 상에 배치되며, 좀 더 정확히는 탑재된다.

    전류 센서(10)는, 도 2에 따라, 2개의 인접한 출력 커넥터들 A 1 및 A 2 너머로 연장할 수 있거나, 또는 도 4 및 도 5에 따라서, 오직 출력 커넥터들 A 1 및 A 2 중 하나의 영역에서만 연장할 수 있다. 또한, 전류 센서(10)는 입력 커넥터들 E 1 , E 2 , 또는 개별적으로 E 1 및 E 2 각각의 영역에서 격리 스위치(10)의 맞은편 전면 또는 후면(20)에 배치된다. 도 2에 따른 실시예에서, 전류 센서(10)는 또한 2개의 고리형 코어들(11), 즉, 각각의 전류 경로(17, 18)에 대해 하나씩의 고리형 코어(11)를 포함할 수 있다.

    전류 센서(10)는, 근본적으로, 로고스키(Rogowski) 코일 유형에 따라, 측정 또는 코일 권선(12)을 갖는 페라이트 고리형 코어로서 또는 직접-디스플레이 전류 센서로서 구현될 수 있다. 전류 센서는, 측정 권선(12) 대신에, 이에 의해 형성된 에어 갭에 배치된 홀 센서를 갖는 슬롯화된 고리형 코어로 구현될 수 있다.

    1 장치
    2 태양광 시스템
    3 인버터
    4 태양광 모듈
    5 포지티브 케이블
    6 네거티브 케이블
    7 접속 케이블
    8 접속 케이블
    9 격리 스위치
    10 전류 센서
    11 고리형 코어
    12 코일/측정 권선
    13 디바이스
    14 디바이스
    15 스위칭 접촉부
    16 스위칭 접촉부
    17 전류 경로
    18 전류 경로
    19 모듈 하우징
    20 전면/후면
    21 센서 하우징
    22 관통형 개구
    23 관통형 개구
    24 접촉 포인트
    25 접속 단말
    26 접속 말단
    27 스위칭 메커니즘
    28 접촉 브릿지
    29 안전장치가 되어 있는 엘리먼트
    30 회로 보드
    31 커넥터
    32 스위칭/작동 레버
    33 원격의 트리거링 모듈
    34 래칭 엘리먼트
    35 래칭 엘리먼트
    36 부족전압 모듈
    A 1,2 출력 커넥터
    E 1 ,2 입력 커넥터
    S 1 …n 스트링

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