本發(fā)明涉及一種用于光伏設(shè)備的保護(hù)裝置,其具有用于與光伏發(fā)電機(jī)連接的至少一個(gè)輸入端以及用于輸出由光伏發(fā)電機(jī)提供的電功率的至少一個(gè)輸出端。本發(fā)明還涉及一種具有保護(hù)裝置的光伏模塊和一種用于光伏設(shè)備的保護(hù)裝置的操作方法。
背景技術(shù):光伏設(shè)備(在下文中縮寫為PV設(shè)備)用于將太陽光轉(zhuǎn)換為電能。通常為此將多個(gè)光伏模塊(在下文中縮寫為PV模塊)互相電聯(lián)接為一個(gè)光伏發(fā)電機(jī),其中每個(gè)光伏模塊都構(gòu)成多個(gè)光伏電池的一個(gè)互聯(lián)部。光伏發(fā)電機(jī)(PV發(fā)電機(jī))與經(jīng)常遠(yuǎn)程裝配的逆變器連接,該逆變器用于將由PV發(fā)電機(jī)提供的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,該交流電適于向公共或私人(單獨(dú)運(yùn)行)的供電網(wǎng)中供電。PV模塊在此大多串聯(lián)連接,使得在PV發(fā)電機(jī)與逆變器之間的直流線路被范圍顯著高于100V的電壓加載。這個(gè)數(shù)量級(jí)的電壓出于效率的原因是有意義的,尤其是以便盡可能小地保持功率中的歐姆損耗,而不必選擇過大的線路橫截面。然而,在光射入到PV模塊時(shí),在受損情況下(例如在火災(zāi)情況)或在安裝作業(yè)和維護(hù)作業(yè)的情況下,由于高電壓而存在威脅生命的電擊的危險(xiǎn)。在沒有另外的保護(hù)措施的情況下,在直接接觸或例如通過消防用水間接接觸時(shí),威脅生命的危險(xiǎn)可以僅僅當(dāng)禁止通過PV模塊產(chǎn)生電流時(shí)消除、例如通過遮暗PV模塊消除。但這在大型PV設(shè)備中或者在火災(zāi)情況下很難實(shí)現(xiàn)。PV設(shè)備的另一問題在于由于高的直流電壓與從PV模塊流到逆變器的高的直流電流相結(jié)合而引起的形成電弧的危險(xiǎn)。電弧可以例如在維護(hù)作業(yè)(斷開電流流經(jīng)的線路)時(shí)在螺紋連接件或插接連接件處的接觸退化的情況下、在不良焊點(diǎn)或不良螺紋連接處的接觸退化的情況下或者在線路絕緣受損的情況下產(chǎn)生。消除所產(chǎn)生的電弧通常僅可以通過劇烈地減小流過電弧的電流來實(shí)現(xiàn)。為了避免在PV設(shè)備運(yùn)行時(shí)在火災(zāi)情況下或在維護(hù)作業(yè)的情況下出現(xiàn)危險(xiǎn)的電壓,已知的是,空間上在PV模塊附近、例如在PV模塊的接線盒中設(shè)置開關(guān)機(jī)構(gòu)(例如接觸器或半導(dǎo)體開關(guān)),其在由逆變器或其他控制中心經(jīng)由中心線路進(jìn)行開關(guān)時(shí)無電壓地開關(guān)在PV模塊與逆變器之間的連接線路。這可以通過由開關(guān)機(jī)構(gòu)中斷連接線路實(shí)現(xiàn)或者通過對(duì)PV模塊進(jìn)行短路實(shí)現(xiàn),例如在2005年五月出版的雜志Photon第75-77頁所公開的那樣。在PV發(fā)電機(jī)與逆變器之間的連接線路也可以如在文獻(xiàn)DE102005018173A1中公開的那樣通過單獨(dú)的在PV發(fā)電機(jī)上設(shè)置的開關(guān)機(jī)構(gòu)無電壓地開關(guān)。為了將控制信號(hào)傳輸?shù)介_關(guān)機(jī)構(gòu),在此附加地應(yīng)用敷設(shè)的控制線路,然而這特別是在大型PV設(shè)備中伴隨著提高的安裝費(fèi)用。作為備選方案,由文獻(xiàn)DE102006060815A1已知的是,將控制信號(hào)作為高頻信號(hào)借助于變換器施加到用于功率傳輸?shù)闹绷骶€路上并且經(jīng)由該直流線路進(jìn)行傳輸。開關(guān)機(jī)構(gòu)為此該目的設(shè)有控制單元,其解碼高頻傳輸?shù)目刂菩盘?hào)并且控制開關(guān)過程。而且該方案是耗費(fèi)的,這是因?yàn)闉榱耸┘涌刂菩盘?hào),由于在直流線路上的高電流而需要材料強(qiáng)化的變換器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:因此本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于PV設(shè)備的保護(hù)裝置,其在簡化的結(jié)構(gòu)下可靠地且安全地防止從PV發(fā)電機(jī)通到逆變器的直流電壓線路在危險(xiǎn)情況下不被高電壓加載。另一任務(wù)在于,提供一種用于該保護(hù)裝置的操作方法以及一種PV模塊,借助于該P(yáng)V模塊可以構(gòu)造安全的PV設(shè)備。按照本發(fā)明的第一方面,按照開始所述的前序的保護(hù)裝置具有用于經(jīng)由所述至少一個(gè)輸出端輸送的信號(hào)的檢測裝置,并且該保護(hù)裝置用于:假如所輸送的信號(hào)不滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn),那么在所述至少一個(gè)輸出端上提供大小受限的低電壓,假如所輸送的信號(hào)滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn),那么經(jīng)由一個(gè)開關(guān)機(jī)構(gòu)將所述至少一個(gè)輸出端與所述至少一個(gè)輸入端低阻地連接。該保護(hù)裝置(其優(yōu)選在空間上盡可能近地設(shè)置在PV發(fā)電機(jī)上并且以其輸入端與PV發(fā)電機(jī)連接而以其輸出端與如果必要遠(yuǎn)程定位的逆變器連接)首先僅以不危險(xiǎn)的低電壓加載輸出端。通過這種方式由保護(hù)裝置傳送在PV發(fā)電機(jī)上存在照射的信息。只有當(dāng)逆變器(或另一遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的裝置)對(duì)此作出反應(yīng)并且中斷一個(gè)預(yù)定的信號(hào)時(shí),保護(hù)裝置才經(jīng)由開關(guān)機(jī)構(gòu)將輸出端與其輸入端低阻地連接并且因此以PV發(fā)電機(jī)的滿電壓加載通到逆變器的直流連接線路,或者換句話說,將PV發(fā)電機(jī)接通到直流線路上,由此那么可以將PV發(fā)電機(jī)的全部功率傳輸?shù)侥孀兤鳌T谀孀兤髑袛鄷r(shí)例如在危險(xiǎn)情況下,例如由于預(yù)定的信號(hào)被取消而不滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。保護(hù)裝置的輸入端和輸出端通過開關(guān)機(jī)構(gòu)彼此斷開,并且輸出端又僅僅被不危險(xiǎn)的低電壓加載。按照保護(hù)裝置的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,所述檢測裝置具有用于在所述至少一個(gè)輸出端上輸出的電流的電流測量裝置,其中所輸送的信號(hào)與所述電流的大小相關(guān)聯(lián)。備選地,所述檢測裝置具有用于在所述至少一個(gè)輸出端上施加的電壓的電壓測量裝置,其中所輸送的信號(hào)與所述電壓的大小相關(guān)聯(lián)。按照保護(hù)裝置的另一有利的設(shè)計(jì)方案,所述預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)涉及所述信號(hào)的時(shí)間調(diào)制、特別是脈沖類型。通過這種方式實(shí)現(xiàn)接通信號(hào)的可靠識(shí)別。按照另一有利的設(shè)計(jì)方案,所述預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)涉及在所述至少一個(gè)輸出端上輸出的電流的大小,其中保護(hù)裝置用于:假如所輸出的電流小于下閾值,那么在所述至少一個(gè)輸出端上提供所述低電壓,如果所輸出的電流大于或等于上閾值,那么經(jīng)由所述開關(guān)機(jī)構(gòu)將所述至少一個(gè)輸出端與所述至少一個(gè)輸入端低阻地連接,其中所述上閾值大于或等于所述下閾值。由此實(shí)現(xiàn):如果逆變器對(duì)其受低電壓加載的直流輸入端加載并且在保護(hù)裝置的輸入端檢測到超過或等于上閾值的電流,那么保護(hù)裝置將PV發(fā)電機(jī)接通到直流線路。相反地,在逆變器切斷時(shí)例如在危險(xiǎn)情況下,逆變器的直流輸入端并繼而保護(hù)裝置的輸入端不再被加載,并且保護(hù)裝置的輸入端和輸出端通過開關(guān)機(jī)構(gòu)又被相互斷開。用于電流的閾值應(yīng)該在此如此選擇,使得保護(hù)裝置的輸出端與輸入端的連接通過直流連接線路的接觸、通過強(qiáng)烈地變小的絕緣電阻或通過(消防用)水的導(dǎo)電能力被消除。按照保護(hù)裝置的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,所述保護(hù)裝置具有另一輸入端,以便輸送所述光伏發(fā)電機(jī)的分電壓,用于直接提供或產(chǎn)生所述低電壓。通過這種方式可以特別經(jīng)濟(jì)地沒有或者僅僅具有最小的轉(zhuǎn)換損耗地提供所述低電壓。按照保護(hù)裝置的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,所述低電壓經(jīng)由串聯(lián)電阻高阻地連接到所述至少一個(gè)輸出端。由此特別實(shí)現(xiàn):在多個(gè)在其輸出端上并聯(lián)連接的保護(hù)裝置中在加載低電壓的情況下在每個(gè)所述保護(hù)裝置上施加電流并且因此每個(gè)所述保護(hù)裝置可以實(shí)現(xiàn)其開關(guān)功能。按照保護(hù)裝置的另一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案,所述保護(hù)裝置具有用于電弧識(shí)別的裝置,其與所述開關(guān)機(jī)構(gòu)連接以便控制所述開關(guān)機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地,所述用于電弧識(shí)別的裝置與所述開關(guān)機(jī)構(gòu)連接,使得當(dāng)識(shí)別到電弧時(shí)所述開關(guān)機(jī)構(gòu)斷開。通過這種方式也可以將保護(hù)裝置用于電弧的自動(dòng)消除。電壓保護(hù)和電弧消除在保護(hù)裝置中的集成實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件的經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用,例如如開關(guān)機(jī)構(gòu)這樣的元件,其在兩種情況下都采用。按照本發(fā)明的第二方面,該任務(wù)通過PV模塊解決,所述PV模塊具有集成的保護(hù)裝置。這樣的PV模塊可以以與已知的PV模塊相同的方式應(yīng)用在PV設(shè)備內(nèi)并且沒有另外的預(yù)防措施地提供先前關(guān)于保護(hù)裝置所述的優(yōu)點(diǎn)。在PV模塊的一個(gè)有利的設(shè)計(jì)方案中,所述保護(hù)裝置設(shè)置在所述PV模塊的接線盒中,這實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特別緊密的結(jié)構(gòu)類型。按照本發(fā)明的第三方面,該任務(wù)通過用于PV設(shè)備的保護(hù)裝置的操作方法解決,其中所述保護(hù)裝置具有用于與PV發(fā)電機(jī)連接的至少一個(gè)輸入端和用于輸出由PV發(fā)電機(jī)提供的電功率的至少一個(gè)輸出端。所述操作方法具有以下步驟:用低電壓加載所述至少一個(gè)輸出端并且基于信號(hào)的存在監(jiān)控所述至少一個(gè)輸出端,其中如果必要檢測所存在的信號(hào)。如果所檢測到的信號(hào)滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn),那么用工作電壓加載所述至少一個(gè)輸出端,以便輸出全部由所述PV發(fā)電機(jī)提供的電功率。如果沒有信號(hào)存在或者所檢測到的信號(hào)不滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn),那么重新用所述低電壓加載所述輸出端。該優(yōu)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于所述第一和第二方面的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明在下文中根據(jù)實(shí)施例借助于七個(gè)附圖詳細(xì)闡明本發(fā)明。其中:圖1示出具有保護(hù)裝置的PV設(shè)備的第一實(shí)施例的示意圖;圖2示出保護(hù)裝置的操作方法的流程圖;圖3示出保護(hù)裝置的第二實(shí)施例的電路圖;圖4示出保護(hù)裝置的第三實(shí)施例的電路圖;圖5示出具有多個(gè)保護(hù)裝置的PV設(shè)備的示意圖;圖6示出保護(hù)裝置的第四實(shí)施例的電路圖;并且圖7示出保護(hù)裝置的第五實(shí)施例的電路圖。具體實(shí)施方式圖1示意性示出具有保護(hù)裝置的PV設(shè)備的第一實(shí)施例的基本結(jié)構(gòu)。PV設(shè)備具有PV發(fā)電機(jī)1,其經(jīng)由連接線路2與保護(hù)裝置100的輸入端101和102連接。保護(hù)裝置100此外具有輸出端103和104,直流線路3從所述輸出端通到逆變器4,該逆變器與供電網(wǎng)5連接。示例性地,PV發(fā)電機(jī)1在圖1中通過唯一一個(gè)光伏電池的電路符號(hào)表示。在實(shí)施所示的PV設(shè)備時(shí),PV發(fā)電機(jī)1可以是唯一一個(gè)PV模塊,該P(yáng)V模塊本身包含多個(gè)光伏電池。同樣,PV發(fā)電機(jī)1也可以是串聯(lián)連接的多個(gè)PV模塊、即所謂的鏈,其中各個(gè)PV模塊的電壓累加。PV模塊也可以并聯(lián)連接或混合地串并聯(lián)連接。由PV發(fā)電機(jī)1提供的電壓作為輸入電壓Ui輸送給保護(hù)裝置100。示例性地,輸入端101被施加負(fù)電位,而輸入端102被施加正電位。由保護(hù)裝置100輸出到輸出端103和104的電壓在下文中稱為輸出電壓Uo。在示出的實(shí)施例中,輸出端103永久地低阻地經(jīng)由電流測量裝置130與輸入端101連接,而輸出端104可經(jīng)由開關(guān)機(jī)構(gòu)110與輸入端102連接。電流測量裝置130是保護(hù)裝置100的控制單元120的一部分,該控制單元由施加到輸入端101、102上的輸入電壓Ui供電??刂茊卧?20一方面根據(jù)由在該實(shí)施例中的電流測量裝置130在輸出端103處測量的電流Io控制開關(guān)機(jī)構(gòu)110,另一方面當(dāng)輸出端104不與輸入端102連接時(shí)該控制單元提供低電壓Us亦即所謂的保護(hù)電壓Us,其施加到輸出端103、104上。為此目的,開關(guān)機(jī)構(gòu)110在該實(shí)施例中構(gòu)成為轉(zhuǎn)換開關(guān)。如以下更詳細(xì)地論述的那樣,保護(hù)裝置防止在危險(xiǎn)情況下在其輸出端103、104上并且因此在通到逆變器4的直流線路3上出現(xiàn)危險(xiǎn)的高電壓。由于PV發(fā)電機(jī)1在光輻射時(shí)與之無關(guān)地向連接線路2施加有可能威脅生命的大小的電壓,所以保護(hù)裝置100優(yōu)選盡可能近地在PV發(fā)電機(jī)1旁邊定位,以便相應(yīng)短地保持連接線路2的長度。在下文中根據(jù)圖2的流程圖闡明一種用于保護(hù)裝置的操作方法,其中示例性地且非限制性地參考在圖1中示意性示出的保護(hù)裝置。由該方法的起始點(diǎn)開始,在該起始點(diǎn),PV發(fā)電機(jī)1不提供或者僅提供可忽略的小的輸出電壓,例如在晚上。PV發(fā)電機(jī)1的輸出電壓作為輸入電壓Ui經(jīng)由保護(hù)裝置100的輸入端101和102輸送。如果該輸入電壓Ui現(xiàn)在由于在PV發(fā)電機(jī)1上的輻射強(qiáng)度上升而升高,那么保護(hù)裝置100的控制單元120也被充足地供以工作電壓。隨后在第一步驟S1中,控制單元120在保護(hù)裝置100的輸出端103和104處提供低電壓Us,其大小與輸入電壓Ui無關(guān)地不超過對(duì)于直流電壓不危險(xiǎn)的值。低電壓Us可以為例如幾伏特至幾十伏特。重要的是,低電壓Us處于所謂的保護(hù)低電壓的范圍中。最大達(dá)到約120V的直流電壓的范圍中的電壓在接觸時(shí)視為不是有生命威脅的。根據(jù)圖4的實(shí)施例首先需要注意,在多個(gè)保護(hù)裝置100串聯(lián)連接時(shí)必須考慮各個(gè)保護(hù)裝置100的低電壓Us的總和處于保護(hù)低電壓的范圍中。低電壓Us作為輸出電壓Uo施加到直流線路3和逆變器4上。可以設(shè)定,低電壓Us的大小從一個(gè)確定的輸入電壓Ui起與該輸入電壓無關(guān)并因此與PV發(fā)電機(jī)1被照射的光強(qiáng)度無關(guān)。備選地,可以使低電壓Us的大小取決于輸入電壓Ui的大小,例如與之成正比或在一個(gè)預(yù)定的輸入電壓范圍內(nèi)與之成正比。通過這種方式通過低電壓Us的大小將關(guān)于輻射強(qiáng)度的信息傳送給逆變器4,該逆變器可以分析這些信息以便控制其自身的運(yùn)行狀態(tài)。在下一步驟S2中,由控制單元120借助于電流測量裝置130測量在保護(hù)裝置100的輸出端103或104處的電流Io的大小。在另一步驟S3中,將該電流Io與一個(gè)預(yù)定的下閾值電流Isu相比較。如果電流Io小于下閾值,那么該方法分支到步驟S4,在步驟S4中開關(guān)機(jī)構(gòu)110被斷開或保持?jǐn)嚅_。作為結(jié)果如以前一樣低電壓Us作為輸出電壓Uo施加到輸出端103、104上。該方法隨后跳轉(zhuǎn)回步驟S2,在步驟S2中又測量電流Io。如果在步驟S3中電流Io大于或等于下閾值Isu,那么該方法分支到下一步驟S5。在步驟S5中,將電流Io與一個(gè)預(yù)定的上閾值電流Iso進(jìn)行比較。逆變器4(如通常在逆變器中那樣)設(shè)計(jì)為用于在檢測到在其直流輸入端上施加的電壓時(shí)加載該直流輸入端,以便從PV發(fā)電機(jī)獲取電功率,其可以以交流電流的形式被供應(yīng)到供電網(wǎng)5。對(duì)逆變器4的直流輸入端的加載導(dǎo)致在保護(hù)裝置100的輸出端103、104處的達(dá)到或超過閾值電流Iso的電流Io。在這種情況下,該方法從步驟S5分支到步驟S6,其中控制單元120接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110。經(jīng)由開關(guān)機(jī)構(gòu)110,輸入端102低阻地與輸出端104連接。由于在該實(shí)施例中輸入端101持久地低阻地與輸出端103連接,所以基本上輸入電壓Ui亦即由PV發(fā)電機(jī)1提供的電壓作為輸出電壓Uo在輸出端103、104處施加作為工作電壓。由于在輸入端101、102與輸出端103、104之間的低阻的連接,可以基本上將全部由PV發(fā)電機(jī)1提供的電功率經(jīng)由直流線路3引導(dǎo)到逆變器4,如同在PV發(fā)電機(jī)1與逆變器4直接連接時(shí)沒有保護(hù)裝置100的情況那樣。引起開關(guān)機(jī)構(gòu)110接通的電流Io的升高也可以源于供電單元的或逆變器4的升壓變換器的起動(dòng)。也可能的是,逆變器4主動(dòng)地進(jìn)行其直流輸入端的加載,其在一定程度上用作用于保護(hù)裝置100的控制信號(hào)。在步驟S6中接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110之后該方法跳轉(zhuǎn)回步驟S2,在步驟S2中重新測量電流Io。通過保護(hù)裝置100的控制單元120又永久地或重復(fù)地測量電流Io(步驟S2)。如果例如對(duì)于維護(hù)作業(yè)或者在危險(xiǎn)情況下切斷逆變器4或者將其與供電網(wǎng)5分離,那么逆變器在直流電壓側(cè)不再接收電功率。通過直流線路3的電流回到零并且尤其是變得小于下閾值Isu。這在步驟S3中又由保護(hù)裝置100檢測,其中在隨后執(zhí)行的步驟S4中切斷開關(guān)機(jī)構(gòu)110。隨后又僅僅施加不危險(xiǎn)的低電壓Us作為輸出電壓Uo。上閾值Iso可以選擇為等于下閾值。然而優(yōu)選地,上閾值Iso大于下閾值Isu。由此引入一個(gè)開關(guān)滯后,其幫助在開關(guān)機(jī)構(gòu)110的兩個(gè)開關(guān)狀態(tài)之間的限定的轉(zhuǎn)換。在電流Io既不低于下閾值也不達(dá)到或超過上閾值的情況下,實(shí)現(xiàn)直接回跳到重新測量電流Io的步驟S2,而無需先分支到步驟S4或S6。因而在該實(shí)施例中,測量的電流Io的大小表示由保護(hù)裝置100接收的信號(hào),將該信號(hào)與預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較,以便確定開關(guān)機(jī)構(gòu)110的開關(guān)狀態(tài)。該標(biāo)準(zhǔn)涉及電流Io的大小并且以閾值Isu和Iso的形式給出。向直流線路3加載低電壓Us使保護(hù)裝置100能夠借助于進(jìn)行的電流測量來檢測由逆變器4要求的功率,對(duì)此無需附加的控制線路或調(diào)制控制信號(hào)。因此僅僅在不必考慮由于直流線路3上的高電壓和大電流而引起的危險(xiǎn)的正常工作狀態(tài)下,長的且經(jīng)常暴露的直流線路3承載PV發(fā)電機(jī)1的滿直流電壓。在危險(xiǎn)情況下,消防隊(duì)的通常的措施是在滅火之前將火災(zāi)場所與供電網(wǎng)分離。在PV設(shè)備中僅僅通過保護(hù)電路實(shí)現(xiàn):將逆變器與交流電網(wǎng)分開的通常的措施實(shí)際上也是一種至少將暴露的直流側(cè)的部件(如直流線路3和逆變器4自身)與由PV發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的危險(xiǎn)的高的直流電壓分離的足夠的措施。在保護(hù)裝置或方法的備選的設(shè)計(jì)方案中設(shè)定,只有在檢測到一個(gè)預(yù)定的脈沖類型(在該脈沖期間電流Io總是大于或等于上閾值Iso)時(shí)才接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110。該“經(jīng)編碼”的接通可以防止無意的接通,例如通過由于有缺陷的絕緣而引起的即使在危險(xiǎn)情況下依然流過的電流導(dǎo)致的無意的接通。在結(jié)合圖4進(jìn)一步在下面進(jìn)行詳細(xì)闡明的又一設(shè)計(jì)方案中設(shè)定,根據(jù)電壓信號(hào)或根據(jù)在保護(hù)裝置的輸出端上的電壓信號(hào)的改變來檢測可比較的脈沖類型。而且可以在不給出絕對(duì)的電流閾值的情況下基于電流改變來檢測電流信號(hào)。已知的是,設(shè)有集成到PV模塊中(例如集成到PV模塊的接線盒中)的直流電壓轉(zhuǎn)換器,其例如在運(yùn)行中作為升壓變換器工作。這樣的直流電壓轉(zhuǎn)換器可以在本申請(qǐng)的意義上用作保護(hù)裝置并且執(zhí)行如結(jié)合圖2所述的方法。為此該直流電壓轉(zhuǎn)換器設(shè)置為使得該直流電壓轉(zhuǎn)換器首先在其輸出端處施加低電壓Us。只有在由該直流電壓轉(zhuǎn)換器檢測到滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)時(shí),例如在確定一個(gè)大于上閾值Iso的電流Io時(shí),在正常工作狀態(tài)下該直流電壓轉(zhuǎn)換器才被操作以輸出PV模塊的基本上所有的功率(不考慮轉(zhuǎn)換損耗)。在該運(yùn)行狀態(tài)下,在直流電壓轉(zhuǎn)換器的輸出端上施加一個(gè)工作電壓,該工作電壓的大小不限于保護(hù)低電壓的范圍。如果檢測到的信號(hào)不再滿足預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn),例如如果其低于下閾值,那么相應(yīng)地從工作電壓又轉(zhuǎn)換到低電壓Us。圖3示出保護(hù)裝置100的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)的電路圖。在該附圖中以及在隨后的附圖中的相同的附圖標(biāo)記表示與在圖1中相同和作用相同的元件。示例性地,保護(hù)裝置100以其輸入端101和102通過連接線路2又與PV發(fā)電機(jī)1連接,該P(yáng)V發(fā)電機(jī)表示為單個(gè)光伏電池。在圖1中所述的內(nèi)容也適用于該實(shí)施例和隨后的實(shí)施例,因此PV發(fā)電機(jī)1可以是一個(gè)或多個(gè)特別是串聯(lián)連接的PV模塊。除了輸入端101和102,保護(hù)裝置100還具有輸出端103和104。輸出端103持久地經(jīng)由電流測量電阻(分流器)131低阻地與輸入端101連接,而輸出端104能夠可開關(guān)地經(jīng)由開關(guān)機(jī)構(gòu)110與輸入端102連接。開關(guān)機(jī)構(gòu)110符號(hào)表示為可控制的開關(guān),優(yōu)選開關(guān)機(jī)構(gòu)110構(gòu)成為半導(dǎo)體開關(guān),例如呈IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)或MOSFET(金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)的形式。開關(guān)機(jī)構(gòu)110可以如所示出的那樣對(duì)輸出端104進(jìn)行開關(guān)。但是同樣也可能的是,借助于開關(guān)機(jī)構(gòu)110對(duì)輸出端103進(jìn)行開關(guān),也或在開關(guān)機(jī)構(gòu)110的多極結(jié)構(gòu)中對(duì)兩個(gè)輸出端103、104進(jìn)行開關(guān)。也可以例如為了提高開關(guān)安全性設(shè)定,應(yīng)用串聯(lián)連接的多個(gè)開關(guān)(例如半導(dǎo)體開關(guān))作為開關(guān)機(jī)構(gòu)110。與開關(guān)機(jī)構(gòu)110的開關(guān)路段并聯(lián)地設(shè)有二極管111。二極管111保護(hù)構(gòu)成為半導(dǎo)體開關(guān)的開關(guān)機(jī)構(gòu)110免受過高的截止電壓,當(dāng)PV發(fā)電機(jī)1被遮住、但例如由于在逆變器的直流輸入電路中的電容器而在輸出端103、104上存在電壓時(shí),該過高的截止電壓可能出現(xiàn)。根據(jù)應(yīng)用的半導(dǎo)體開關(guān),二極管111由于半導(dǎo)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)已經(jīng)集成在半導(dǎo)體開關(guān)中。該二極管在這樣的情況下也視為固有的二極管。另一二極管112與輸出端103、104反并聯(lián)地連接。其對(duì)于多個(gè)PV發(fā)電機(jī)1以各自身的保護(hù)裝置100串聯(lián)連接的應(yīng)用情況用作旁路二極管。這樣的設(shè)備構(gòu)思也將結(jié)合圖4進(jìn)一步詳細(xì)闡明。電流測量電阻131連同閾值開關(guān)132一起形成電流測量裝置130。在閾值開關(guān)132的輸入端,相對(duì)于適于保護(hù)裝置100的參考電位GND出現(xiàn)與電流Io成正比的電壓。該電壓在閾值開關(guān)132中與對(duì)應(yīng)于預(yù)定電流Is的電壓進(jìn)行比較。如果電流Io超過預(yù)定的閾值Is,那么閾值開關(guān)132的輸出端被一個(gè)電壓加載。為了可靠地識(shí)別并且為了實(shí)現(xiàn)限定的開關(guān)狀態(tài),可以在此在開關(guān)過程中設(shè)置滯后。如已經(jīng)結(jié)合圖2所述的那樣,預(yù)先給定彼此不同的下閾值Isu和上閾值Iso。各閾值選擇為使得開關(guān)機(jī)構(gòu)110的接通在接觸直流線路3之一時(shí)或在直流線路3的或逆變器4的直流輸入端的絕緣電阻強(qiáng)烈減小時(shí)例如通過消防用水被消除。閾值開關(guān)132與限時(shí)元件133連接,如果不等于零的信號(hào)在其輸入端上長于預(yù)定時(shí)間段tx地存在,則其輸出端被不等于零的電壓加載。由限時(shí)元件133的輸出端對(duì)開關(guān)機(jī)構(gòu)110進(jìn)行開關(guān)。該限時(shí)元件133消除:短的干擾電壓脈沖(其例如在直流線路3中被感應(yīng)出)導(dǎo)致開關(guān)機(jī)構(gòu)110的開關(guān)。只有當(dāng)檢測到長于預(yù)定時(shí)間段tx(例如長于幾百毫秒或幾秒)地持續(xù)的、大于Is的電流Io時(shí),才接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110,其中如果必要在接通之前執(zhí)行另一時(shí)間延遲。該另一時(shí)間延遲確保:在多個(gè)并聯(lián)連接的保護(hù)裝置100中,第一保護(hù)裝置100的接通在相應(yīng)的預(yù)定時(shí)間段tx結(jié)束之前不會(huì)中斷在其他保護(hù)裝置100的輸出端103、104上的電流。出于安全原因,在相反的情況下,即電流Io下降到閾值Is之下,有利地不設(shè)有時(shí)間延遲。在這種情況下,開關(guān)機(jī)構(gòu)110在低于閾值之后直接關(guān)斷并且只有在長于所述預(yù)定時(shí)間段tx地超過開關(guān)閾值時(shí)才又接通。在圖3的實(shí)施例中,低電壓Us經(jīng)由直流電壓轉(zhuǎn)換器(DC/DC轉(zhuǎn)換器)140由輸入電壓Ui產(chǎn)生。低電壓Us以其負(fù)極與參考電位GND連接并以其正極經(jīng)由串聯(lián)電阻141和二極管142通到輸出端104。如果輸出端104被大于低電壓Us的電壓加載,例如如果開關(guān)機(jī)構(gòu)110接通,那么二極管142防止電流回流到DC/DC轉(zhuǎn)換器140。串聯(lián)電阻141用于限制由于低電壓Us而產(chǎn)生的電流。串聯(lián)電阻141自然不應(yīng)該如此大地選擇,使得在給定大小的低電壓Us的情況下不出現(xiàn)大于閾值Is的電流。特別重要的是,串聯(lián)電阻141結(jié)合多個(gè)連接在一起的尤其是并聯(lián)連接的保護(hù)裝置并且結(jié)合如參照?qǐng)D6所述的電弧消除裝置。對(duì)于串聯(lián)電阻141備選或附加地,DC/DC轉(zhuǎn)換器140也可以主動(dòng)調(diào)節(jié)地限流地構(gòu)成。對(duì)于DC/DC轉(zhuǎn)換器140備選地,也可以應(yīng)用一個(gè)構(gòu)成為縱向或橫向調(diào)節(jié)器的電壓調(diào)節(jié)器,以便將輸入電壓Ui限制到低電壓Us。這樣的調(diào)節(jié)器在結(jié)構(gòu)上更簡單,然而具有更高的轉(zhuǎn)換損耗。在另一設(shè)計(jì)方案中未設(shè)有二極管111。開關(guān)機(jī)構(gòu)110在電流Io小于或等于下閾值Isu并因此即使在負(fù)電流(反向電流)時(shí)打開。沒有二極管111,在開關(guān)機(jī)構(gòu)打開時(shí)沒有反向電流流過PV發(fā)電機(jī)1。該功能性特別是在多個(gè)PV發(fā)電機(jī)并聯(lián)連接時(shí)是有意義的,因?yàn)樵诖朔駝t可以例如通過錯(cuò)誤連接或通過有缺陷的旁路二極管而導(dǎo)致在PV發(fā)電機(jī)中的高的反向電流。在應(yīng)用禁止反向電流的保護(hù)電路時(shí),如果對(duì)于每個(gè)并聯(lián)連接的PV發(fā)電機(jī)存在一個(gè)這樣的保護(hù)電路,則可以省去至今在PV發(fā)電機(jī)并聯(lián)連接時(shí)例如在鏈并聯(lián)連接時(shí)使用的保險(xiǎn)裝置。假如具有固有二極管的半導(dǎo)體開關(guān)用于開關(guān)機(jī)構(gòu)110,那么可以雙向串聯(lián)連接兩個(gè)這樣的半導(dǎo)體開關(guān),以便形成開關(guān)機(jī)構(gòu)110,其中防止在開關(guān)機(jī)構(gòu)110打開時(shí)的反向電流。圖4示出保護(hù)裝置100的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)電路圖。如在圖3中所示出的實(shí)施例那樣,在此也設(shè)有開關(guān)機(jī)構(gòu)110,經(jīng)由該開關(guān)機(jī)構(gòu),輸入端之一(在此是輸入端102)能夠與輸出端之一(在此是輸出端104)低阻地連接。另一輸入端101固定地與另一輸出端103連接。此外,同樣如在圖3的實(shí)施例中那樣,設(shè)有用于產(chǎn)生保護(hù)低電壓Us的DC/DC轉(zhuǎn)換器140,假如開關(guān)機(jī)構(gòu)110打開,那么輸出端103、104經(jīng)由串聯(lián)電阻141和二極管142被所述保護(hù)低電壓加載。與前述實(shí)施例的不同之處在于在此由輸出端輸出的電流Io的大小不構(gòu)成與預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的信號(hào)。而是如果檢測到以確定的方式編碼的信號(hào)類型(例如調(diào)制到施加在輸出端103、104上的直流電壓的脈沖序列),那么接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110。保護(hù)裝置100為此目的具有一個(gè)解碼單元134,施加在輸出端103、104上的電壓Uo輸送給該解碼單元以便進(jìn)行分析。解碼單元134監(jiān)控是否在輸出端103、104上存在根據(jù)預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)隨時(shí)間變化的電壓信號(hào)。隨時(shí)間變化(也稱為調(diào)制)可以例如通過脈沖的序列(脈沖類型)給出,其中各脈沖通過短的電壓下降表征。如果檢測到預(yù)定的類型,則當(dāng)開關(guān)機(jī)構(gòu)110沒有被斷開(或保持?jǐn)嚅_)時(shí),解碼單元134接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110。在未在此示出的設(shè)計(jì)方案中,對(duì)此備選地,解碼單元134可以設(shè)置為基于存在的經(jīng)調(diào)制的電流信號(hào)分析在輸出端103、104上流動(dòng)的電流Io。電流Io的調(diào)制可以類似于分析輸出電壓Uo的情況例如通過脈沖序列給出,其中各脈沖通過短的電流上升表征。在具有在該實(shí)施例中描述的保護(hù)裝置100的PV設(shè)備中設(shè)定,用于接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110的相應(yīng)的信號(hào)由遠(yuǎn)離保護(hù)裝置100定位的裝置調(diào)制到直流線路3。在正常情況下,該信號(hào)以預(yù)定的類型重復(fù)地(例如周期地)調(diào)制到直流線路3,由此該直流線路被由PV發(fā)電機(jī)1提供的電壓加載。在危險(xiǎn)情況下,具有預(yù)定類型的信號(hào)的影響停止,接著保護(hù)裝置100斷開在PV發(fā)電機(jī)1與直流線路3之間的低阻連接并且給該直流線路施加不危險(xiǎn)的低電壓Us。該設(shè)計(jì)是特別抗干擾的,因?yàn)槔缬捎诙搪坊螂娀∫鸬碾娏鞑粫?huì)被錯(cuò)誤地作為用于接通開關(guān)機(jī)構(gòu)的信號(hào)來分析。優(yōu)選地可以選擇用于接通的復(fù)雜的脈沖類型,其中可以設(shè)有冗余功能,從而最小化或在實(shí)際中消除假定的接通信號(hào)的錯(cuò)誤識(shí)別。調(diào)制可以通過如下方式實(shí)現(xiàn),即與直流線路3連接的至少一個(gè)可定時(shí)的開關(guān)通過信號(hào)發(fā)生器控制。例如,該可定時(shí)的開關(guān)可與兩個(gè)直流線路3之間的負(fù)載電阻串聯(lián)連接、亦即與逆變器的輸入連接端并聯(lián)連接,并因此與保護(hù)裝置100的連接端103和104并聯(lián)連接。開關(guān)的定時(shí)接通導(dǎo)致對(duì)應(yīng)于開關(guān)定時(shí)的調(diào)制的電流信號(hào),其由于保護(hù)裝置100的不等于零的內(nèi)電阻也影響在連接端103和104上的經(jīng)調(diào)制的電壓信號(hào)。保護(hù)裝置100的內(nèi)電阻在開關(guān)機(jī)構(gòu)110(還)打開時(shí)通過串聯(lián)電阻141主導(dǎo)。由此在施加低電壓Us時(shí)通過該可定時(shí)的開關(guān)的相對(duì)小的電流足以產(chǎn)生顯著的經(jīng)調(diào)制的電壓信號(hào)。該可定時(shí)的開關(guān)可以特意地為此目的集成到逆變器4中。這樣的開關(guān)具有附加的用途,即在逆變器的輸入級(jí)中存在的電容器可與逆變器的工作狀態(tài)無關(guān)地經(jīng)由可定時(shí)的開關(guān)和負(fù)載電阻的串聯(lián)連接被放電,這可能出于安全原因是期望的。備選或附加地,可以在逆變器4中應(yīng)用已經(jīng)存在的開關(guān)來影響電流或電壓信號(hào),例如直流轉(zhuǎn)換器的或逆變器4的另一輸入級(jí)的開關(guān)。在一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中,如果逆變器4尚未處于運(yùn)行中并且直流線路3被低電壓Us加載,則可以例如使用單獨(dú)的可定時(shí)的開關(guān)。在首先斷開開關(guān)機(jī)構(gòu)110時(shí),用于接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110的滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)首先由該單獨(dú)的可定時(shí)的開關(guān)產(chǎn)生。在識(shí)別到保護(hù)裝置100的電壓信號(hào)并且相應(yīng)地閉合開關(guān)機(jī)構(gòu)110之后,可以通過輸入級(jí)的開關(guān)實(shí)現(xiàn)影響信號(hào),所述開關(guān)典型地具有更大的電流可加載性。通過定時(shí)地加載直流線路3將例如呈脈沖序列形式的信號(hào)調(diào)制到直流線路3,而無需材料強(qiáng)化的變換器以將經(jīng)調(diào)制的信號(hào)供應(yīng)到逆變器中或另一遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的裝置中。最后這通過如下方式實(shí)現(xiàn),即保護(hù)裝置100提供低電壓Us。圖5示出本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案,其中設(shè)有多個(gè)PV發(fā)電機(jī)1,其分別配設(shè)有一個(gè)保護(hù)裝置100,相應(yīng)的PV發(fā)電機(jī)1與所述保護(hù)裝置連接。在這種具有多個(gè)PV發(fā)電機(jī)1的狀況下,這些PV發(fā)電機(jī)也稱為PV子發(fā)電機(jī)1。保護(hù)裝置100以其輸出端串聯(lián)連接,并且串聯(lián)連接的保護(hù)裝置100與逆變器4連接。對(duì)于N個(gè)以這種方式連接在一起的具有配設(shè)的保護(hù)裝置100的PV子發(fā)電機(jī)1產(chǎn)生一個(gè)總輸出電壓U’o作為在各保護(hù)裝置100的輸出端上存在的電壓Uo的總和,直流線路3和逆變器4的輸入端被該總輸出電壓加載。由各個(gè)保護(hù)裝置100檢測到的流動(dòng)的電流Io對(duì)于所有的保護(hù)裝置是相同的并且對(duì)應(yīng)于在直流線路3中流動(dòng)的電流Io。如果該電流Io超過閾值電流Is,那么這彼此無關(guān)地由各保護(hù)裝置100中的每一個(gè)檢測,這些保護(hù)裝置接著在預(yù)定的時(shí)間段tx結(jié)束之后接通相應(yīng)的開關(guān)機(jī)構(gòu)110,隨后可以將由相應(yīng)的PV發(fā)電機(jī)1提供的電功率傳輸?shù)侥孀兤?。對(duì)于所示出的串聯(lián)連接的保護(hù)裝置100有意義的是,應(yīng)用在幾伏特范圍中的相應(yīng)的低電壓Us。即使在例如十個(gè)PV發(fā)電機(jī)1連接時(shí),在危險(xiǎn)情況下在直流線路3上產(chǎn)生的電壓處于幾十伏特的范圍中,這總是還處于對(duì)于直流電壓源視為危險(xiǎn)的極限電壓120V之下。如果此外每個(gè)PV子發(fā)電機(jī)1的最大輸出電壓小于該視為危險(xiǎn)的極限電壓120V,那么在危險(xiǎn)情況下危險(xiǎn)的電壓不會(huì)在PV設(shè)備的任何位置上,而且也不會(huì)在PV子發(fā)電機(jī)1內(nèi)或者在與相應(yīng)的保護(hù)裝置100連接的線路上。結(jié)合圖5示出的裝置特別有利的是,應(yīng)用單個(gè)PV模塊作為PV子發(fā)電機(jī)1,并且設(shè)置集成到該P(yáng)V模塊中(例如集成到PV模塊的接線盒中)的相應(yīng)的保護(hù)裝置100。通常在PV模塊中最大電壓低于極限電壓120V。通過這種方式實(shí)現(xiàn)一種PV模塊,其如已知的不具有保護(hù)裝置的PV模塊一樣可以在PV設(shè)備內(nèi)與逆變器4例如串聯(lián)連接以形成鏈,其中在危險(xiǎn)情況下危險(xiǎn)的電壓不會(huì)位于PV設(shè)備的任何位置上。此外接線盒可以構(gòu)成為防水濺的。通過這種方式可以防止連接線路可能與消防用水接觸,所述連接線路在PV模塊內(nèi)通到保護(hù)裝置100并且如果必要PV模塊的高輸出電壓直接施加于所述連接線路上。因此也通過最大輸出電壓高于所謂的極限電壓120V的PV模塊實(shí)現(xiàn)在危險(xiǎn)情況下的高的安全性。備選地或者與串聯(lián)連接組合地,PV發(fā)電機(jī)1與各自配設(shè)的保護(hù)裝置100并聯(lián)連接也是可能的。在這樣的情況下必須考慮,流過逆變器和直流線路3的電流分到各個(gè)保護(hù)裝置100上,從而為了起動(dòng)各個(gè)開關(guān)機(jī)構(gòu)110的接通,需要逆變器4的總的更大的電流。由于不同的保護(hù)裝置100的低電壓Us基于DC/DC轉(zhuǎn)換器140的構(gòu)件公差而不是嚴(yán)格相同的,所以可以在保護(hù)裝置100并聯(lián)連接時(shí)將電流極為不均勻地分到保護(hù)裝置100上。這通過串聯(lián)電阻141防止,DC/DC轉(zhuǎn)換器140的輸出端經(jīng)由該串聯(lián)電阻通到保護(hù)裝置100的輸出端104。圖6示出保護(hù)裝置100的另一實(shí)施例的電路圖的類似于圖3的視圖。與圖3的實(shí)施例的不同之處在于在此設(shè)有另一輸入端105,其與在PV發(fā)電機(jī)1上的電壓接頭連接。在PV發(fā)電機(jī)1上的該電壓接頭截取實(shí)際的輸出電壓的一個(gè)分電壓。如果PV發(fā)電機(jī)1例如是由多個(gè)串聯(lián)連接的PV模塊組成的裝置,那么該接頭可以構(gòu)成在兩個(gè)PV模塊之間。如果例如十個(gè)串聯(lián)連接的PV模塊形成PV發(fā)電機(jī)1,那么該接頭可以實(shí)施在第一與第二PV模塊之間,從而位于該接頭上的電壓在均勻地輻射PV發(fā)電機(jī)1的所有PV模塊時(shí)等于由PV發(fā)電機(jī)1總地提供的電壓的十分之一。截取的電壓在輸入端105上作為低電壓Us被輸送給保護(hù)裝置100,從那兒該截取的電壓又經(jīng)由串聯(lián)電阻141和二極管142被施加到保護(hù)裝置100的輸出端104上。通過所示出的連接可以在沒有附加的構(gòu)件耗費(fèi)且沒有與DC/DC轉(zhuǎn)換器或分壓器相關(guān)的損耗的情況下或以較小的損耗提供低電壓Us。通過電壓截取提供低電壓也可以在一個(gè)備選的設(shè)計(jì)方案中實(shí)現(xiàn),即如在圖5中示出的那樣多個(gè)PV子發(fā)電機(jī)1與各一個(gè)自身配設(shè)的保護(hù)裝置100串聯(lián)連接。這特別是在單個(gè)PV模塊被應(yīng)用作為PV子發(fā)電機(jī)1并且保護(hù)裝置100設(shè)置在PV模塊的接線盒中時(shí)提供。PV模塊的PV電池經(jīng)常組合為多個(gè)組(例如三組),其中每組的PV電池在電池裝置內(nèi)串聯(lián)連接。各個(gè)組的連接端單獨(dú)地通到接線盒中,在那兒它們相互串聯(lián)連接,其中通常與每個(gè)組反并聯(lián)地設(shè)有旁路二極管。因此PV模塊的引導(dǎo)分電壓的接頭已經(jīng)在接線盒中是可用的。一個(gè)這樣的接頭可以通到另一輸入端105,以便以簡單的方式由該分電壓獲得低電壓Us。圖7示出保護(hù)裝置100的另一設(shè)計(jì)方案的類似于圖3的電路圖。與前面的實(shí)施例的不同之處在于,在此示出的保護(hù)裝置不僅僅用于切斷在直流線路上的危險(xiǎn)的高直流電壓,而是也用于消除在PV發(fā)電機(jī)1與逆變器4之間的電流中的電弧。為此目的設(shè)有一個(gè)用于電弧識(shí)別的裝置150,其例如具有帶通濾波器151和位于下游的包絡(luò)線檢測器(包絡(luò)線解碼器)152。同樣可以應(yīng)用其他用于電弧識(shí)別的方法。在兩個(gè)相鄰接觸位置之間的電弧燃燒時(shí)形成強(qiáng)電離的燃燒的等離子體,通過該等離子體產(chǎn)生電流。因電弧引起的電流通常是不恒定的,而是隨著強(qiáng)烈的高頻的成分而波動(dòng)。如果在PV發(fā)電機(jī)1與逆變器4之間的電流中在任意的位置上構(gòu)成電弧,那么直流線路3被強(qiáng)影響的高頻的干擾頻譜加載。在表征電弧的頻域中的高頻干擾的存在通過帶通濾波器151和隨后的包絡(luò)線檢測器152檢測。如果檢測到電弧,那么在包絡(luò)線檢測器152的輸出端上存在不等于零的電壓信號(hào)。包絡(luò)線檢測器152的輸出端和限時(shí)元件133的輸出端通過邏輯與開關(guān)元件153相互組合,其中與包絡(luò)線檢測器152連接的輸入端相反構(gòu)成。所述與開關(guān)元件153的輸出端控制開關(guān)機(jī)構(gòu)110。如果一方面長于預(yù)定時(shí)間段tx地存在高于上閾值Iso的電流Io并且另一方面未檢測到電弧,那么作為該邏輯連接的結(jié)果接通開關(guān)機(jī)構(gòu)110。如果電流Io被觀察到小于下閾值Isu或者如果在直流電路中檢測到電弧,那么相反地開關(guān)機(jī)構(gòu)110斷開輸出端104與輸入端102。在輸出端104與輸入端102斷開之后再次地僅僅低電壓Us位于輸出端103、104上。由于串聯(lián)電阻141,保護(hù)裝置100在這種情況下沒有提供足以保持電弧的電流,從而消除電弧。在不存在串聯(lián)電阻141的各實(shí)施例中,通過設(shè)置DC/DC轉(zhuǎn)換器140的限流裝置同樣實(shí)現(xiàn)該電弧消除。僅僅示例性地,在圖5至7中示出的各實(shí)施例都基于結(jié)合圖3示出的實(shí)施例,其中在保護(hù)電路的輸出端上的電流的大小被參考為是否該輸出端被低電壓或PV發(fā)電機(jī)的工作電壓加載的標(biāo)準(zhǔn)。在該設(shè)計(jì)中也可以應(yīng)用影響直流電壓線路的經(jīng)編碼的信號(hào)的基于圖4示例的標(biāo)準(zhǔn)。附圖標(biāo)記:1PV發(fā)電機(jī)2連接線路3直流線路4逆變器5供電網(wǎng)100保護(hù)裝置101、102輸入端103、104輸出端105另一輸入端110開關(guān)機(jī)構(gòu)111二極管112另一二極管120控制單元130電流測量裝置131電流測量電阻132閾值開關(guān)133限時(shí)元件134解碼單元140直流電壓轉(zhuǎn)換器141串聯(lián)電阻142二極管150用于電弧識(shí)別的裝置151帶通濾波器152包絡(luò)線檢測器153與開關(guān)元件