逆变器、用于逆变器的直流连接单元和发电系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于逆变器的直流连接单元(以下简称为DC(DirectCurrent)连接单元)、一种相应的逆变器以及一种发电系统，该直流连接单元具有至少一个直流断路开关器(DC断路开关器)，该直流断路开关器带有连接触点以用于与直流连接导线(DC连接导线)相连接。
【背景技术】
[0002]逆变器例如在光伏系统中用于将由一个光伏发电机提供的直流电转换成用于向一个能量供应网络馈送的合适的交流电。该光伏发电机(以下简称为PV发电机)在此情况下通常包括多个光伏模块(PV模块)，这些光伏模块以串联连接的形式形成一个所谓的串。通过这些PV模块的串联连接在该PV发电机的输出端处获得在几百伏(V)范围内的电压。用一种此类的高电压可以有利地降低这些直流导线(通过这些直流导线该PV发电机与该逆变器的一个直流输入端相连接)中的欧姆损耗，由此能够使用带有更小的导体横截面的成本低廉的直流导线。
[0003]因为在发电机侧没有强制性地设置允许这些DC连接导线的无电压接通的保护装置，施加在这些直流导线处的该PV发电机的高电压要求在初始安装或更换该逆变器的情况下的保护措施，以便保护安装工人免受可能致命的电击。为了使该PV发电机有可能无电压地连接到该逆变器，在逆变器附近设置具有DC断路开关器的DC连接单元，该DC断路开关器尽可能全极地断开来自该PV发电机的这些直流导线。
[0004]已知DC连接单元，这些DC连接单元作为分离的单元定位在该逆变器的附近。在该DC连接单元与该逆变器之间的连接线缆能够通过该DC断路开关器无电压地接通，使得该逆变器的初始安装或更换能够安全地进行。然而，该额外的DC连接单元在安装该光伏系统时会导致材料和装配耗费的增加。
[0005]在文献W0 2012/040761 A1中描述了一种光伏系统，其中提出一种带有集成的DC断路开关器的DC连接单元，该DC连接单元通过DC接口(例如螺丝接口或夹钳接口 )与来自该PV发电机的这些直流导线连接。该DC连接单元还具有插接触点，该DC连接单元用这些插接触点直接插入该PV系统的一个逆变器中。以此方式省去一个分离的DC连接单元的额外的装配耗费。然而，形成为螺丝接口或夹钳接口的这些DC接口没有提供足够的保护以免受该PV发电机在这些情况下致命的电压。
【实用新型内容】
[0006]因此，本实用新型的目的在于，提供一种用于逆变器的DC连接单元和一种逆变器，通过这种用于逆变器的DC连接单元和逆变器可以尽可能不复杂和无危险地安装PV系统的逆变器。
[0007]根据本实用新型的开头所述类型的DC连接单元的突出之处在于，这些连接触点形成为安全触碰的(berilhrungssicher)并且该DC连接单元还具有至少一个安全触碰的电气插接连接器，该电气插接连接器通过该DC断路开关器与用于这些DC连接导线的、安全触碰的连接触点相连接。
[0008]逆变器可以这样安装或更换，其方式为，使得该DC连接单元与其插接连接器从该逆变器分离。在该插接连接器通过该DC断路开关器无电压地接通后，这优选无危险地进行。该DC连接单元能够安排在该逆变器的一个壳体内，由此使装配耗费最小化。由于这些连接触点还有该插接连接器的安全触碰的设计，从逆变器取下的DC连接单元在装配或维修时也没有危险。该DC断路开关器能够例如这样安排在该DC连接单元的一个壳体内，使得到这些直流连接导线的连接件也不可接触地位于该壳体内。替代地，能够为这些连接触点设置一个分离的保护盖。
[0009]该DC连接单元的一个有利的设计具有一个封闭的壳体和一个用于该DC断路开关器的操作元件，该壳体带有盖子和一个用于这些DC连接导线的线缆穿通孔。该DC断路开关器优选是一个旋转开关器，其中该操作元件(例如形成为操作旋钮)通过一个轴与该直流断路开关器相连接，该轴在该直流断路开关器与该操作元件之间在其横截面中至少具有一个平坦的侧面。与形成在该逆变器的壳体部分中的一个钥匙形状的凹槽一起，实现了:当该DC断路开关器处于该插接触点没有加载电压的位置中时，只可以卸下和/或插入该DC连接单元。这样一方面防止在负载下拔出该DC连接单元时可能形成一个的电弧，并且另一方面降低从一个加载高电压的插接连接器引发的危险。在此，术语线缆穿通孔也可以理解为其他类型的电连接的穿通孔，如管穿通孔，即所谓的管道。
[0010]在该DC连接单元的另一个有利的设计中，当该安全触碰的插接连接器与一个对插连接器没有处于有效连接时，该直流断路开关器的操作受到机械地阻挡。此外以此方式能够防止一个取出的DC连接单元的该DC断路开关器被接通，由此该插接连接器可能再次加载电压。
[0011]根据本实用新型的尤其用于一种PV系统的逆变器，其突出之处在于，在该逆变器的一个壳体内部形成用于接收至少一个直流连接元件的一个自由空间，该直流连接元件形成有一个安全触碰的插接连接器，其中在该逆变器中安排一个对插连接器，该对插连接器与该直流连接元件的插接连接器共同起作用。这产生了与该直流连接元件相关地所述的优点。
[0012]在该逆变器的一个有利的设计的情况下，该对插连接器直接安排在该逆变器的一个电路板上。这样能够将该DC连接单元紧凑地集成到该逆变器中。
[0013]在该逆变器的另一个有利的设计中设置一个保险器件，该保险器件与该DC连接单元机械地以如下方式交互作用，使得只在该DC连接单元的DC断路开关器断开的情况下可以取出和/或插入该DC连接单元到该逆变器中。该保险器件优选地包括一个壳体底盘的锁孔形的凹槽，其中该锁孔形的凹槽设置为用于以非圆形的横截面接收一个轴，该轴设置为用于操作该直流断路开关器。如与该DC连接单元相关所述，这样能够防止在负载下取出该DC连接单元。
[0014]根据本实用新型的另一个方面，一个此类的逆变器和至少一个此类的直流连接元件形成一个发电系统。这再次产生了与该直流连接元件相关地所述的优点。除了这些所述的元件外，其他用于发电的元件，如PV发电机、连接和通信技术从属于该发电系统。
【附图说明】
[0015]下面将通过实施例借助于五个附图来详细说明本实用新型。附图示出:
[0016]图1示出带有DC连接单元的逆变器的一个示意性透视图；
[0017]图2示出来自图1的逆变器的一个示意性透视分解图；
[0018]图3示出来自图2的一个详细示出的局部图；
[0019]图4示出图3的DC连接单元底侧的一个俯视图以及
[0020]图5示出了沿着在图4中展示的剖线A-A穿过该DC连接单元的一个剖面图。
【具体实施方式】
[0021]图1以一个透视图示出例如为逆变器10的光伏逆变器。该逆变器10具有一个壳体底盘11，该壳体底盘承载该逆变器10的关键部件。该壳体底盘11用一个盖子16覆盖，该盖子在一个在运行中通常指向下方的侧面处具有凹槽161和162，通过这些凹槽可以进入该壳体底盘11并且通过这些连接导线可以引导到该逆变器10中。在示出的例子中，该凹槽161用于送入在此未示出的交流导线和/或其他线缆(如通信导线)，并且该凹槽162通过DC连接导线25用于送入PV发电机的直流电。为此目的，在该逆变器10中安排一个DC连接单元20，该DC连接单元具有一个DC断路开关器23 (参见图5)以及一个线缆穿通孔24，其中图1中的操作旋钮232作为控制元件是可视的，通过该线缆穿通孔引导在此双极的DC连接导线25，该DC连接导线在其另一个末端处与该PV发电机连接。替代于所示出的线缆穿通孔24也能够使用其他类型的电连接穿通孔，如管穿通孔，即所谓的管道。
[0022]图2以一个透视分解图示出图1的逆变器10。在所示实施例的情况下，一个电路板框架12插入到该逆变器10的壳体底盘11中，该电路板框架承载一个电路板13。在该电路板13上安排，除其他之外，在此未示出的该逆变器10的电子和电气部件。
[0023]该DC连接单元20插接在该电路板13上，其中该DC连接单元通过一个电气插接连接件14接触该电路板13的导体轨道。该电路板13和该DC连接单元20的在图2中圈出的区域在图3中更详细地放大示出。该DC连接单元20的其他细节从图4以及图5中显现，图4以一个DC连接单元底侧的俯视图示出该DC连接单元20，图5再现了沿着在图4中展示的剖线A-A的一个剖面图。
[0024]在该DC连接单元20插接到该电路板13上的情况下，该DC连接单元20用其插接连接器26 (参见图4)接触一个对插连接器14，该对插连接器安排、尤其焊接在该电路板13上。该DC连接单元20的插接连接器26对应地