用于光伏陣列的短路設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種短路設(shè)備（1），被設(shè)置為形成和保持光伏陣列的端子間的短路，其中所述光伏陣列包括至少一個(gè)光伏板。所述短路設(shè)備包括一部件（24），該部件（24）被設(shè)置為根據(jù)一給定信號(hào)在兩條導(dǎo)電軌道（20，22）之間形成和保持短路，所述兩條導(dǎo)電軌道（20，22）中的每條軌道均連接于所述光伏陣列的光伏板的端子上。所述短路設(shè)備（1）進(jìn)一步包括一裝置，所述裝置用于從視覺上指示短路已形成并正在被保持，所述裝置由所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件（24）進(jìn)行機(jī)械式啟動(dòng)。所述視覺指示裝置包括一警示燈，所述警示燈獨(dú)立于所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件（24），且所述警示燈能夠在一彈性部件的作用下于內(nèi)縮位置和可見位置之間移動(dòng)，其中所述警示燈在所述內(nèi)縮位置處指示出所述陣列正在發(fā)電，而所述警示燈在所述可見位置處則指示出在所述軌道（20,22）之間已形成短路且正在被保持。
【專利說明】用于光伏陣列的短路設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于光伏陣列的短路設(shè)備，該短路設(shè)備被設(shè)置為在建筑物中安裝的光伏板的端子之間形成并保持短路。
【背景技術(shù)】
[0002]在收集太陽輻射進(jìn)行發(fā)電領(lǐng)域，無論私人住宅或商業(yè)建筑，通常都在建筑物的頂部安裝光伏板。所發(fā)的電供給公共電網(wǎng)或用于建筑物自身的各種用途。
[0003]在緊急情況或維修操作期間，需停止光伏陣列發(fā)電，以保證相關(guān)操作人員的人身安全。尤其是消防隊(duì)員必須在對(duì)火災(zāi)進(jìn)行任何干預(yù)前撤銷發(fā)電。
[0004]從這個(gè)角度來看，例如由EP-A-1720241可知的是，為了保證建筑物安全，可利用中止發(fā)電的裝置，特別是利用斷路器或短路設(shè)備。這些裝置通常由建筑物中預(yù)定的角色在操作時(shí)刻來啟動(dòng)。
[0005]一旦該操作執(zhí)行完成，操作人員有必要被告知建筑物已處于安全狀態(tài)。為此，F(xiàn)R-A-2940548提供產(chǎn)生視覺信號(hào)的指示器。然而，這些指示器裝置并不能確認(rèn)光伏陣列的實(shí)際安全性，因?yàn)檫@些裝置利用了可能失靈的電子指示與探測部件進(jìn)行操作，特別是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時(shí)。
[0006]由DE-A-202006020737可知一種配備有指示器裝置的短路設(shè)備，其中該指示器裝置機(jī)械連接到執(zhí)行短路的部件上，以根據(jù)該部件的運(yùn)動(dòng)來顯示或隱藏信號(hào)。然而，該方案的準(zhǔn)確性和可靠性不足，尤其是在可見性方面。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明通過提出一種用于光伏陣列的短路設(shè)備，可靠地指示光伏板端子間短路的實(shí)際執(zhí)行且防止不當(dāng)?shù)貑?dòng)指示器裝置，力求解決上述這些缺點(diǎn)。
[0008]為此目的，本發(fā)明涉及一種短路設(shè)備，被設(shè)置為形成和保持光伏陣列的端子間的短路，其中所述光伏陣列包括至少一個(gè)光伏板，所述短路設(shè)備包括一部件，該部件被設(shè)置為根據(jù)一給定信號(hào)在兩條導(dǎo)電軌道之間形成和保持短路，所述兩條導(dǎo)電軌道中的每條軌道均連接于所述光伏陣列的光伏板的端子上，所述短路設(shè)備包括一裝置，所述裝置用于從視覺上指示短路已形成并正在被保持。所述短路設(shè)備的特征在于:所述指示器裝置由所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件進(jìn)行機(jī)械式啟動(dòng)，且所述視覺指示裝置包括一警示燈，所述警示燈獨(dú)立于所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件，且所述警示燈(60)能夠在一彈性部件的作用下于內(nèi)縮位置和可見位置之間移動(dòng)，其中所述警示燈在所述內(nèi)縮位置處指示出所述陣列正在發(fā)電，而所述警示燈在所述可見位置處則指示出在所述軌道之間已形成短路且正在被保持。
[0009]通過本發(fā)明， 由在物理上于光伏板端子間形成短路的部件，來啟動(dòng)用于指示建筑物已安全的視覺指示器。該啟動(dòng)采用機(jī)械方式完成，不依賴于電子元件的操作，且免于以不當(dāng)方式或當(dāng)短路尚未實(shí)際形成而被啟動(dòng)的危險(xiǎn)。[0010]根據(jù)本發(fā)明有利而可選的方面，這種短路設(shè)備可包含一個(gè)或多個(gè)下述的特征，所述特征在任一技術(shù)上允許的組合中加以考慮:
[0011]-在所述內(nèi)縮位置處，所述視覺指示裝置完全置于一不透明箱體之內(nèi)；而在所述可見位置，所述視覺指示裝置至少部分延伸到所述箱體之外。
[0012]-所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件，為一閉合桿，所述閉合桿被鉸接于所述導(dǎo)電軌道之一上且受到由一彈性部件施加的力，所述力趨于將所述閉合桿移至一對(duì)應(yīng)于形成短路的位置處，在所述對(duì)應(yīng)于形成短路的位置處，所述閉合桿與所述兩條導(dǎo)電軌道電接觸。
[0013]-所述警示燈能夠沿一與所述閉合桿的旋轉(zhuǎn)軸平行的軸，移向所述對(duì)應(yīng)于形成短路的位置處。
[0014]-所述閉合桿被一相對(duì)于所述短路設(shè)備的底部被鉸接的保持鉤保持在一打開位置處；在所述打開位置處，所述陣列使電流正常流動(dòng)。
[0015]所述短路設(shè)備包括致動(dòng)器，所述致動(dòng)器被設(shè)置為驅(qū)使所述保持鉤進(jìn)入釋放所述閉合桿的位置處。
[0016]-所述致動(dòng)器包括撞擊所述保持鉤的桿，所述桿被設(shè)置為在一第二致動(dòng)器的作用下朝所述保持鉤平移。
[0017]-所述第二致動(dòng)器為氣動(dòng)部件。
[0018]-所述氣動(dòng)部件為壓縮氣體筒。
[0019]-作為替代，所述第二致動(dòng)器為可人工啟動(dòng)的機(jī)械部件。
[0020]-所述警示燈通過一定位桿保持在一指示由所述光伏矩陣發(fā)電的位置處，其中所述定位桿被設(shè)置為以支撐性方式承接所述指示裝置的止擋件。
[0021]所述定位桿能夠在所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件所施加的機(jī)械作用下被移向一位置，在定位桿被移向的該位置處，所述指示裝置被釋放向其指示出短路形成和保持的位置處。
[0022]-當(dāng)所述閉合桿被移向其對(duì)應(yīng)于形成短路的位置時(shí)，所述閉合桿能夠撞擊所述定位桿。
[0023]-所述定位桿包括槽口，所述槽口用于承接所述指示裝置的一部分(643);所述定位桿還在所述槽口周圍限定出一針對(duì)所述止擋件的支撐面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]由本發(fā)明工作原理，根據(jù)下述對(duì)用于光伏陣列的短路設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例的描述(其僅作為一個(gè)實(shí)例并參照附圖)，可更好地理解本發(fā)明，更清楚體現(xiàn)本發(fā)明的其它優(yōu)勢，其中:
[0025]圖1為根據(jù)本發(fā)明的短路設(shè)備的透視圖；
[0026]圖2為圖1所示短路設(shè)備沿平面II的截面圖；
[0027]圖3為與圖2類似的截面圖，處于由所述短路設(shè)備形成的短路結(jié)構(gòu)中；
[0028]圖4為圖1所示短路設(shè)備沿平面IV的截面圖，處于對(duì)(根據(jù)本發(fā)明與圖2類似的)短路設(shè)備的短路加以指示的裝置的內(nèi)縮結(jié)構(gòu)中；
[0029]圖5為與圖4類似的截面圖，處于圖3中指示裝置可見的結(jié)構(gòu)中?！揪唧w實(shí)施方式】
[0030]圖1示出一種短路設(shè)備1，其包括箱體10，該箱體10由具有強(qiáng)抗損性(尤其是抗火性)的不透明塑料材料制成，該箱體10包括底部28和安裝在箱體10上的指示圓頂12。短路設(shè)備I被設(shè)置為在建筑物中嵌入至光伏板(隸屬于由太陽能發(fā)電的光伏陣列，未示出)與(使得光伏陣列能夠連接到交流電網(wǎng)的)能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存設(shè)備之間。該光伏陣列可以包括以已知方式彼此相連的一個(gè)或多個(gè)光伏板。
[0031]所述轉(zhuǎn)換設(shè)備可以是換流器(未示出)，該換流器能夠?qū)⒂伤鲫嚵挟a(chǎn)生的直流電流轉(zhuǎn)換為專為家用電氣設(shè)備所用的交流電流。該變換器可以包含電容式的儲(chǔ)能器件。
[0032]所述短路設(shè)備通過連接到正極的兩個(gè)端子14和連接到負(fù)極的兩個(gè)端子16插入至所述光伏陣列的電路中。
[0033]如圖2和圖3所示，每個(gè)端子14由電線路L2tl或L22連接至軌道20和22。
[0034]閉合桿24繞軸A24鉸接在所述軌道20上。所述軌道20和22相互平行，且在板26上延伸，所述板26固定在箱體10上并平行于該箱體的平坦底部28。所述底部28定義了平面P28。所述軸A24垂直于所述平面P28，且所述閉合桿24被設(shè)置為平行于平面P28樞轉(zhuǎn)。
[0035]閉合桿24被設(shè)置為通過在軌道20和22間形成電接觸來形成并保持所述光伏陣列的端子的短路，如圖3所示。為此，閉合桿24由導(dǎo)電材料制成。
[0036]彈簧30在閉合桿24上施加趨于驅(qū)使閉合桿24至閉合位置的力Fl，在該閉合位置處，所述桿24使軌道20和22處于電接觸，并形成與保持短路。
[0037]當(dāng)不需所述短路時(shí)，閉合桿24則處于打開位置，如圖2所示，在該打開位置處，閉合桿24的與所述軸A24相對(duì)的端部241被保持鉤40限動(dòng)。在該結(jié)構(gòu)中，所述光伏陣列通過端子14和16使電網(wǎng)中正常產(chǎn)生電流，其中端子14和16通過電線路L16相互電連接。
[0038]所述保持鉤40圍繞垂直于平面P28的軸A40鉸接在所述平板26上。所述鉤40包括舌狀體42，該舌狀體42能夠通過將支撐面421抵靠閉合桿24的端部241來對(duì)抗力Fl。
[0039]如圖4和圖5所示，短路設(shè)備I包括用于對(duì)光伏陣列端子間短路的形成與保持加以指示的裝置，該裝置包括整體為圓柱形的警示燈60，該警示燈60被設(shè)置為在內(nèi)縮位置(如圖4所示)和可見位置(如圖5所示)之間平移，其中在所述內(nèi)縮位置處，警示燈60完全容納在箱體10中；而在所述可見位置處，警示燈60位于圓頂12處。在該結(jié)構(gòu)中，有意進(jìn)入建筑物里的工作人員可透過透明的圓頂12看見警示燈60。所述圓頂12可由玻璃或具有強(qiáng)抗損性的材料制成。
[0040]警示燈60通過定位桿62保持在外殼10中的內(nèi)縮位置處，所述定位桿62繞垂直于所述平面P28的軸A62鉸接在平板26上。警示燈60包括桿64，桿64的端部641連接到警示燈60的殼體65上。桿64的另一端部643處包括由螺母形成的止擋件645，止擋件645被設(shè)置為:在端部643與所述定位桿62的槽口 622接合時(shí),止擋件645抵靠定位桿62朝底部28旋轉(zhuǎn)的表面621。所述止擋件645與所述表面621之間在槽口 622附近的抵靠，能夠?qū)箯椈?6所施加的力F2，所述力F2趨于驅(qū)使警示燈60垂直于平面P28進(jìn)入圓頂12內(nèi)的警示燈60可見位置處。在警示燈60的內(nèi)縮位置處，彈簧66被壓縮在所述殼體65的底部表面651和固定在箱體10上的平板27 (平板27平行于平板26且設(shè)置在平板26上方)之間。當(dāng)光伏陣列不需短路時(shí)，定位桿62使得警示燈60保持在其內(nèi)縮結(jié)構(gòu)中。[0041]當(dāng)火災(zāi)或其它事故影響到支撐光伏陣列的建筑物時(shí)，通過操作桿或緊急情況按鈕撞擊壓縮氣體筒80來對(duì)所述短路設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。所述氣體筒80通過插入箱體10的開口 101 (其與內(nèi)腔103相通)的金屬管82連接于短路設(shè)備I。可在內(nèi)腔103中沿軸A105平移的活塞105，固定在從主體108 (內(nèi)腔103被限定在主體108)向保持鉤40伸出的桿107上。
[0042]當(dāng)出現(xiàn)火災(zāi)時(shí)，短路設(shè)備I可通過所述保持鉤40的溫度破壞，或由火災(zāi)探測器向壓縮氣體筒80發(fā)送的命令來自動(dòng)觸發(fā)。
[0043]為了附圖清楚起見，所述壓縮氣體筒80未在圖1中示出。
[0044]當(dāng)給出短路命令時(shí)，筒80內(nèi)包含的壓縮氣體在內(nèi)腔103中釋放，驅(qū)使活塞105進(jìn)行平移運(yùn)動(dòng)T3。這一運(yùn)動(dòng)驅(qū)使桿107的與活塞105相對(duì)的端部109撞擊所述鉤40的表面44。這一作用導(dǎo)致驅(qū)使所述鉤40繞軸A40進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)R4。這一運(yùn)動(dòng)R4能夠釋放閉合桿24并使其在力Fl作用下樞轉(zhuǎn)，從而在軌道20和22之間，進(jìn)而在端子14之間形成短路。
[0045]當(dāng)閉合桿24樞轉(zhuǎn)時(shí)，其端部241撞擊所述定位桿62的延伸部623，驅(qū)使定位桿62繞軸A62進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)R5。這一運(yùn)動(dòng)R5導(dǎo)致桿64的端部643從所述槽口 622抽離并釋放止擋件645。則所述外殼65在力F2作用下的平移不再受阻礙，因此所述警示燈60被驅(qū)使進(jìn)入其在圓頂12內(nèi)的可見位置處，這使得有可能在通過緊急情況服務(wù)進(jìn)行操作前，指示出所述光伏陣列端子間短路的形成和保持以及建筑物的安全。
[0046]所述警示燈60的釋放通過在軌道20和22之間形成短路的閉合桿24機(jī)械地觸發(fā)。實(shí)際上，閉合桿24作用于定位桿62，而定位桿62在其旋轉(zhuǎn)R5期間釋放所述警示燈60。由于定位桿62僅可為閉合桿24所驅(qū)動(dòng)，因此在警示燈60到達(dá)其在圓頂12內(nèi)的可見位置時(shí)可以確定短路被形成。
[0047]警示燈60可沿(平行于閉合桿24的旋轉(zhuǎn)軸A24的)軸A60移動(dòng)。
[0048]由于警示燈60的啟動(dòng)是由最后運(yùn)動(dòng)件(即，閉合桿24)來控制的，因此該系統(tǒng)是可靠的。因此，該系統(tǒng)不依賴于中間件(如部件105和40)的狀態(tài)；而若系統(tǒng)依賴于中間件，則中間件的失靈可能會(huì)導(dǎo)致:在實(shí)際上并未形成短路的情況下啟動(dòng)警示燈60顯現(xiàn)，且相反地在即使短路已形成的情況下也不指示短路。此外，執(zhí)行短路的閉合桿24和警示燈60為獨(dú)立部件，提高了該短路設(shè)備的可靠性。
[0049]所述氣體筒80容納諸如二氧化碳之類的氣體。氣體筒80是一次性的且每次啟動(dòng)短路后都必須被更換，而短路設(shè)備I被重裝定(rearm)?？煽紤]在短路設(shè)備I中包括機(jī)械重裝定裝置。利用氣體筒能夠具備用于觸發(fā)短路的安全能量源且能夠避免用電，這就提高了該短路設(shè)備I的可靠性。
[0050]或者，可能考慮通過其他裝置(如氣動(dòng)致動(dòng)器、液壓致動(dòng)器、機(jī)械致動(dòng)器或煙火致動(dòng)器)啟動(dòng)桿107的平移運(yùn)動(dòng)。尤其，桿107的運(yùn)動(dòng)可通過(受諸如桿棒之類的操控件控制的)機(jī)械設(shè)置來實(shí)現(xiàn)，該機(jī)械設(shè)置可人工直接啟動(dòng)。還可以考慮由凸輪系統(tǒng)來完成系統(tǒng)組成部件的力傳遞和特定運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)。
[0051]警示燈60有利地漆上顏色，如紅色、黃色或橙色，使得從遠(yuǎn)離建筑物的區(qū)域(如建筑物下方的道路)也能夠清楚看到。警示燈60可有利地覆上反光或熒光材料以便能夠在夜晚被清楚識(shí)別。
[0052]短路設(shè)備I的箱體10包括緊固件100以便能夠使用任何適當(dāng)?shù)墓ぞ邔⒍搪吩O(shè)備I固定在建筑物外部高處(如建筑物正面或頂部)。
[0053]短路設(shè)備I盡量靠近光伏板放置，以盡量縮短短路設(shè)備I與光伏板之間的電連接，這樣降低了由于意外事故(如結(jié)構(gòu)倒塌)導(dǎo)致電纜損壞從而使電路斷開的危險(xiǎn)。
[0054]根據(jù)用于所述陣列的電功率與光伏板數(shù)目，所述短路設(shè)備I可包括較大數(shù)目的端子14、16以及閉合桿24，且可提供若干個(gè)根據(jù)本發(fā)明的短路設(shè)備I。
【權(quán)利要求】
1. 一種短路設(shè)備(I)，被設(shè)置為形成和保持光伏陣列的端子間的短路，其中所述光伏陣列包括至少一個(gè)光伏板，所述短路設(shè)備包括一部件(24)，該部件(24)被設(shè)置為根據(jù)一給定信號(hào)在兩條導(dǎo)電軌道(20，22)之間形成和保持短路，所述兩條導(dǎo)電軌道(20，22)中的每條軌道均連接于所述光伏陣列的光伏板的端子上，所述短路設(shè)備包括一裝置(60)，所述裝置(60)用于從視覺上指示短路已形成并正在被保持，其特征在于，所述指示器裝置(60)由所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件(24)進(jìn)行機(jī)械式啟動(dòng)，且所述視覺指示裝置包括一警示燈(60)，所述警示燈(60)獨(dú)立于所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件(24)，且所述警示燈(60)能夠在一彈性部件(66)的作用(F2)下于內(nèi)縮位置(圖2、圖4)和可見位置(圖3、圖5)之間移動(dòng)，其中所述警示燈(60)在所述內(nèi)縮位置處指示出所述陣列正在發(fā)電，而所述警示燈出0)在所述可見位置處則指示出在所述軌道(20，22)之間已形成短路且正在被保持。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的短路設(shè)備，其特征在于，在所述內(nèi)縮位置處，所述視覺指示裝置(60)完全置于一不透明箱體(10)之內(nèi)；而在所述可見位置，所述視覺指示裝置至少部分延伸到所述箱體之外。
3.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件(24)，為一閉合桿(24)，所述閉合桿被鉸接(A24)于所述導(dǎo)電軌道(20，22)之一上且受到由一彈性部件(30)施加的力(Fl)，所述力趨于將所述閉合桿移至一對(duì)應(yīng)于形成短路的位置處，在所述對(duì)應(yīng)于形成短路的位置處，所述閉合桿(24)與所述兩條導(dǎo)電軌道(20，22)電接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述警示燈(60)能夠沿一與所述閉合桿(24)的旋轉(zhuǎn)軸(A24)平行的軸(A60)，移向所述對(duì)應(yīng)于形成短路的位置處。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述閉合桿(24)被一相對(duì)于所述短路設(shè)備⑴的底部(28)被鉸接(在A40)的保持鉤(40)(在A40)保持在一打開位置處；在所述打開位置處，所述陣列使電流正常流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述短路設(shè)備包括致動(dòng)器(80，105)，所述致動(dòng)器(80，105)被設(shè)置為驅(qū)使所述保持鉤(40)進(jìn)入釋放所述閉合桿(24)的位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述致動(dòng)器(80，105)包括撞擊所述保持鉤(40)的桿(107)，所述桿(107)被設(shè)置為在一第二致動(dòng)器(80)的作用下朝所述保持鉤(40)平移(T3)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述第二致動(dòng)器為氣動(dòng)部件(80)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述氣動(dòng)部件為壓縮氣體筒(80)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述第二致動(dòng)器為可人工啟動(dòng)的機(jī)械部件。
11.根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述指示裝置(60)通過一定位桿(62)保持在一指示由所述光伏矩陣發(fā)電的位置處，其中所述定位桿(62)被設(shè)置為以支撐性方式承接所述指示裝置(60)的止擋件(645)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述定位桿(62)能夠在所述被設(shè)置為形成和保持短路的部件(24)所施加的機(jī)械作用下被移向一位置，在定位桿(62)被移向的該位置處，所述指示裝置(60)被釋放向其指示出短路形成和保持的位置處。
13.根據(jù)權(quán)利要求3和12所述的短路設(shè)備，其特征在于，當(dāng)所述閉合桿(24)被移向其對(duì)應(yīng)于形成短路的位置時(shí)，所述閉合桿(24)能夠撞擊所述定位桿(62)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的短路設(shè)備，其特征在于，所述定位桿(62)包括槽口 (622)，所述槽口(622)用于承接所述指示裝置(60)的一部分(643);所述定位桿(62)還在所述槽口周圍限定出 一針對(duì)所述止擋件(645)的支撐面(621)。
【文檔編號(hào)】H02H7/20GK103620715SQ201180052967
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2010年9月1日
【發(fā)明者】F·撒魯斯, T·拉保德 申請人:梅森法國Sb公司