DE102015101870A1 - Method for compensating a portion of a differential current flowing via a leakage capacitance and suitable inverters for carrying out the method - Google Patents

Method for compensating a portion of a differential current flowing via a leakage capacitance and suitable inverters for carrying out the method Download PDF

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Sebastian Bieniek
Markus Hopf
Christopher Merz
Felix Eger
Gerd Bettenwort
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Abstract

Zur Kompensation eines über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an einem Differenzstrom, der als Stromsumme über Leitungen (4, 5) erfasst wird, die den Strom eines Wechselstromgenerators (8) führen, wird ein Signal (13) ausgehend von einem Messableitstrom (itest) generiert, den Spannungen an dem Wechselstromgenerator (8) durch mindestens einen Messkondensator (10) nach Erde hervorrufen, und wird mindestens der ohmsche Widerstand (Radj) eines verstellbaren Messwiderstands (15), der zusammen mit einem weiteren Kondensator (16) ein Tiefpassfilter (14) für das Signal (13) ausbildet, in solcher Weise nachgeführt, dass ein Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des Signals (13) bei dem aktuellen Wert des ohmschen Widerstands (Radj) ein Minimum aufweist.In order to compensate for a portion of a differential current flowing via a leakage capacitance, which is detected as current sum via lines (4, 5) which carry the current of an alternating current generator (8), a signal (13) is generated starting from a measuring leakage current (itest), at least the ohmic resistance (Radj) of an adjustable measuring resistor (15), which together with a further capacitor (16) is a low - pass filter (14) for at least one measuring capacitor (10) to ground cause the voltages at the alternator (8) the signal (13) is formed, tracked in such a way that an effective value of the differential current after subtraction of the signal (13) at the current value of the ohmic resistance (Radj) has a minimum.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kompensation eines über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an einem Differenzstrom mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie auf einen Wechselrichter, der zur Durchführung dieses Verfahrens geeignet ist und die Merkmale des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 13 aufweist.The invention relates to a method for compensating a portion of a differential current flowing through a leakage capacitance with the features of the preamble of independent claim 1 and to an inverter, which is suitable for carrying out this method and has the features of the preamble of independent claim 13.

Bei dem Wechselstromgenerator handelt es sich insbesondere um einen solchen, bei dem ein Wechselrichter vorgesehen ist, der einen von einer Gleichstromquelle bereitgestellten Gleichstrom in einen Wechselstrom umrichtet. Bei der Gleichstromquelle kann es sich insbesondere um einen Photovoltaikgenerator handeln.In particular, the AC generator is one in which an inverter is provided which converts a DC current provided from a DC power source into an AC power. The DC power source may in particular be a photovoltaic generator.

Die Überwachung eines Differenzstroms ist ein übliches Vorgehen, um das Auftreten eines kritischen Fehlerstroms zu erfassen, das aufgrund von Sicherheitsvorgaben zum Abschalten von elektrischen Anlagen führen muss. Ein auftretender Fehlerstrom erhöht den Differenzstrom. Bei dem Effektivwert des Differenzstroms macht sich ein ansteigender Fehlerstrom jedoch abhängig davon, wie groß die anderen Anteile an dem Differenzstrom sind, ganz unterschiedlich stark bemerkbar. Zu diesen anderen Anteilen zählt insbesondere ein Ableitstrom, der dann auftritt, wenn sich Spannungen gegenüber Erde ändern, so dass sich gegenüber Erde wirksame Ableitkapazitäten umladen. Ein solcher Ableitstrom mit erheblicher Stromstärke tritt zum Beispiel bei einem Wechselrichter auf, mit dem elektrische Energie von einem ungeerdeten Photovoltaikgenerator in ein Wechselstromnetz eingespeist wird. Hier wirken sich großflächige Photovoltaikpaneele des Photovoltaikgenerators in großen Ableitkapazitäten gegenüber Erde aus; und an den Gleichspannungseingängen des Wechselrichters und den daran angeschlossenen Anschlussleitungen des Photovoltaikgenerators liegen variable Spannungen gegenüber Erde an. Dabei sind die großen Kapazitäten der Photovoltaikpaneele gegenüber Erde nicht konstant, sondern zum Beispiel von der Witterung abhängig.The monitoring of a differential current is a common procedure to detect the occurrence of a critical fault current, which must lead due to safety requirements for switching off electrical systems. An occurring fault current increases the residual current. In the case of the effective value of the differential current, however, an increasing fault current makes itself noticeable to varying degrees depending on how large the other components of the differential current are. In particular, these leakage rates include a leakage current that occurs when voltages to ground change such that discharge capacitances that are effective with respect to ground recharge. Such a high current leakage current occurs, for example, in an inverter that feeds electrical energy from an ungrounded photovoltaic generator into an AC grid. Here, large-area photovoltaic panels of the photovoltaic generator have large discharge capacities towards earth; and to the DC voltage inputs of the inverter and the connected leads of the photovoltaic generator are variable voltages to earth. The large capacities of the photovoltaic panels with respect to earth are not constant, but for example dependent on the weather.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

Aus der EP 2 372 857 A1 ist es zur Bestimmung des Fehlerstromanteils eines Differenzstroms, der als Stromsumme über den Strom eines Wechselstromgenerators führende Leitungen erfasst wird, bekannt, ein elektrisches Signal, das von Spannungen an dem Wechselstromgenerator gegenüber Erde abhängig und mit einem kapazitiven Ableitstromanteil des Differenzstroms in Phase ist, zu generieren und von dem Differenzstrom zu subtrahieren. Praktisch wird dieses elektrische Signal von einem Ableitstrom generiert, den die Spannungen an dem Wechselstromgenerator durch Messkondensatoren nach Erde hervorrufen. Vor dem Subtrahieren von dem Differenzstrom wird das elektrische Signal mit einem Skalierungsfaktor multipliziert. Dieser Skalierungsfaktor wird fortlaufend nach einem Trackingverfahren in solcher Weise nachgeführt, dass der Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des skalierten elektrischen Signals bei dem aktuellen Wert des Skalierungsfaktors ein Minimum aufweist. Der Fehlerstromanteil des Differenzstroms bleibt beim Subtrahieren des skalierten Signals erhalten. Das Minimum des Effektivwerts des Differenzstroms nach Subtraktion des skalierten elektrischen Signals wird genau dann erreicht, wenn der Skalierungsfaktor die aktuellen Ableitkapazitäten optimal berücksichtigt. Dann soll der mit dem Skalierungsfaktor multiplizierte Ableitstrom durch die Messkondensatoren nach Erde genau der kapazitive Ableitstromanteil des Differenzstroms sein, und der nachgeführte Skalierungsfaktor soll alle realen Änderungen der Ableitkapazitäten des Wechselstromgenerators abbilden. Damit kann aus dem Wert der Messkondensatoren und dem aktuellen Wert des Skalierungsfaktors auf den aktuellen Wert der Ableitkapazitäten rückgeschlossen werden.From the EP 2 372 857 A1 For example, in order to determine the fault current portion of a differential current sensed as a current sum across the current of an alternator, it is known to generate an electrical signal that is dependent on voltages on the alternator to ground and in phase with a capacitive leakage component of the differential current and to subtract from the difference current. Practically, this electrical signal is generated by a leakage current, which cause the voltages on the alternator by measuring capacitors to ground. Before subtracting the differential current, the electrical signal is multiplied by a scaling factor. This scaling factor is continuously updated according to a tracking method in such a way that the effective value of the differential current after subtraction of the scaled electrical signal has a minimum at the current value of the scaling factor. The fault current component of the differential current is retained when subtracting the scaled signal. The minimum of the RMS value of the differential current after subtraction of the scaled electrical signal is reached precisely if the scaling factor optimally takes into account the current discharge capacitances. Then the leakage current multiplied by the scaling factor through the measuring capacitors to earth should be exactly the capacitive leakage component of the differential current, and the tracking scaling factor should reflect all real changes in the leakage capacitance of the alternator. It is thus possible to draw conclusions about the current value of the discharge capacitances from the value of the measuring capacitors and the current value of the scaling factor.

In der Anwendung des aus der EP 2 372 857 A1 bekannten Verfahrens und der dort zur Durchführung des Verfahrens beschriebenen Vorrichtung stellt sich jedoch heraus, dass das durch Nachführen des Skalierungsfaktors erreichte Minimum des Effektivwerts des Differenzstroms nach Subtraktion des skalierten elektrischen Signals oftmals deutlich größer als der Effektivwert des Fehlerstromanteils des Differenzstroms ist. Dies bedeutet, dass der Differenzstrom auch nach Subtraktion des optimal skalierten elektrischen Signals neben dem interessierenden Fehlerstrom immer noch einen nicht kompensierten Anteil umfasst, der die Überwachung auf das Auftreten eines kritischen Fehlerstroms stört.In the application of the from the EP 2 372 857 A1 However, it is apparent from the known method and the apparatus described there for carrying out the method that the minimum of the effective value of the differential current achieved by tracking the scaling factor after subtraction of the scaled electrical signal is often significantly greater than the effective value of the fault current component of the differential current. This means that, even after subtraction of the optimally scaled electrical signal, the differential current still comprises an uncompensated component in addition to the fault current of interest, which disturbs the monitoring for the occurrence of a critical fault current.

AUFGABE DER ERFINDUNGOBJECT OF THE INVENTION

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Kompensation eines über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an einem Differenzstrom mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und einen zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Wechselrichter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des unabhängigen Patentanspruchs 13 aufzuzeigen, mit denen auch das Auftreten eines im Vergleich zu dem Differenzstrom kleinen kritischen Fehlerstroms zuverlässig erkannt wird.It is the object of the invention to provide a method for compensating a current flowing through a leakage capacitor portion of a differential current having the features of the preamble of claim 1 and a suitable for implementing this method inverter with the features of the preamble of independent claim 13, with which also the occurrence of a small compared to the differential current critical leakage current is reliably detected.

LÖSUNGSOLUTION

Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und einen Wechselrichter mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens und des erfindungsgemäßen Wechselrichters sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.The object of the invention is achieved by a method having the features of independent claim 1 and an inverter having the features of independent claim 13. Advantageous embodiments of the The method according to the invention and the inverter according to the invention are defined in the dependent claims.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDESCRIPTION OF THE INVENTION

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kompensation eines über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an einem Differenzstrom wird der Differenzstrom als Stromsumme über Leitungen erfasst, die den Strom eines Wechselstromgenerators führen. Die berücksichtigten Leitungen können einen Eingangsgleichstrom oder einen Ausgangswechselstrom eines Wechselrichters des Wechselstromgenerators führen. Wichtig ist, dass ein vollständiger Satz von Leitungen berücksichtigt wird, durch die der Strom des Wechselstromgenerators fließt.In the method according to the invention for compensating a fraction of a differential current flowing via a leakage capacitance, the differential current is detected as a current sum via lines which carry the current of an alternating-current generator. The considered lines may carry a DC input current or an AC output current of an AC generator inverter. Importantly, account is taken of a complete set of lines through which the AC generator current flows.

Weiter wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgehend von einem Messableitstrom, den Spannungen an dem Wechselstromgenerator durch mindestens einen Messkondensator nach Erde hervorrufen, ein Signal generiert, typischerweise zumindest zunächst als elektrisches Signal. Der Messableitstrom durch den mindestens einen Messkondensator fließt parallel zu dem kapazitiven Ableitstrom von dem Wechselstromgenerator nach Erde. Anders gesagt ist der Messkondensator der Ableitkapazität des Wechselstromgenerators parallel geschaltet, und entsprechend verhält sich der Messableitstrom zu dem über die Ableitkapazität fließenden Ableitstrom nach dem Verhältnis der Kapazität des mindestens einen Messkondensators zu der Ableitkapazität des Wechselstromgenerators.Further, in the inventive method, starting from a Meßableitstrom, the voltages on the alternator cause at least one measuring capacitor to ground, a signal generated, typically at least at first as an electrical signal. The Meßableitstrom through the at least one measuring capacitor flows parallel to the capacitive leakage current from the alternator to ground. In other words, the measuring capacitor is connected in parallel with the leakage capacitance of the alternator, and accordingly the leakage current to the leakage current flowing through the leakage capacitance behaves according to the ratio of the capacitance of the at least one measuring capacitor to the leakage capacitance of the alternator.

Weiterhin wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein das Signal beeinflussender ohmscher Widerstand vorgegeben, um einen Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des Signals zu minimieren. Der vorgegebene ohmsche Widerstand ist entweder (i) derjenige eines realen, in einer den Messableitstrom führenden Leitung mit dem mindestens einen Messkondensator in Reihe geschalteten Widerstands oder (ii) derjenige eines realen Widerstands, der zusammen mit einem weiteren Kondensator ein analoges Tiefpassfilter für das Signal ausgebildet, oder (iii) derjenige eines fiktiven Widerstands, der in einer den Messableitstrom führenden Leitung mit dem mindestens einen Messkondensator in Reihe geschaltet ist und dessen Einfluss auf das Spektrum des Messableitstroms durch analoges oder digitales Filtern des Signals nachgebildet wird.Furthermore, in the method according to the invention, an ohmic resistance influencing the signal is predetermined in order to minimize an effective value of the differential current after subtraction of the signal. The predetermined ohmic resistance is either (i) that of a real, in a Meßableitstrom leading line with the at least one measuring capacitor in series resistance or (ii) that of a real resistor, which forms an analog low-pass filter for the signal together with another capacitor , or (iii) that of a fictitious resistor connected in series with the at least one measuring capacitor in a line carrying the measuring leakage current and whose influence on the spectrum of the measuring leakage current is reproduced by analog or digital filtering of the signal.

Der fiktive Widerstand ist tatsächlich nicht in der den Messableitstrom führenden Leitung mit dem mindestens einen Messkondensator in Reihe geschaltet. Statt dessen wird durch analoges oder digitales Filtern des Signals der Einfluss nachgebildet, den ein mit dem mindestens einen Messkondensator in Reihe geschalteter Widerstand auf das Spektrum des Messableitstroms und damit auch auf das Signal hätte.The fictitious resistance is actually not connected in series in the line leading the measuring leakage current to the at least one measuring capacitor. Instead, by analog or digital filtering of the signal, the influence is simulated that a resistor connected in series with the at least one measuring capacitor would have on the spectrum of the measured leakage current and thus also on the signal.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der im Betrieb eines Wechselstromgenerators über dessen Ableitkapazität fließende Ableitstrom kein rein kapazitiver Ableitstrom ist. Anders gesagt weist dieser Anteil an dem Differenzstrom keinen Phasenwinkel von π/2 zu einem resistiven Fehlerstrom auf. Ursächlich ist, dass der über die Ableitkapazität fließende Ableitstrom in der Praxis resistiv gedämpft ist, wodurch sein Phasenwinkel gegenüber einem resistiven Fehlerstrom kleiner als π/2 ist. In der Konsequenz kann der über die Ableitkapazität fließende Anteil an dem Differenzstrom mit einem elektrischen Signal, das mit einem rein kapazitiven Messableitstrom in Phase ist und das entsprechend einen Phasenwinkel von π/2 zu einem resistiven Fehlerstrom aufweist, nicht vollständig und oft nicht einmal im Wesentlichen kompensiert werden. Wenn der Ableitstrompfad eines Wechselstromgenerators jedoch durch eine Reihenschaltung seiner Ableitkapazität und eines effektiven ohmschen Widerstands modelliert wird, ist eine solche Kompensation erreichbar. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der effektive ohmsche Widerstand durch den vorgegebenen ohmschen Widerstand des Widerstands modelliert, der real oder fiktiv mit dem Messkondensator in Reihe geschaltet ist oder real zusammen mit einem weiteren Kondensator das Tiefpassfilter für das Signal ausbildet. Ebenso wie der effektive ohmsche Widerstand, der mit der Ableitkapazität des Wechselstromgenerators in Reihe geschaltet ist, bildet ein solcher Widerstand zusammen mit dem Messkondensator bzw. dem weiteren Kondensator ein RC-Glied aus, das Phase und Amplitude des Signals relativ zu den an dem Wechselstromgenerator anliegenden Spannungen gegenüber Erde verschiebt. Wenn der Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des Signals bei dem vorgegebenen ohmschen Widerstand minimiert ist, ist dieses RC-Glied zur Abbildung des RC-Glieds aus der Ableitkapazität und des damit in Reihe geschalteten effektiven Widerstands optimal angepasst.The present invention is based on the finding that the leakage current flowing in the operation of an AC generator via its leakage capacitance is not a purely capacitive leakage current. In other words, this fraction of the differential current does not have a phase angle of π / 2 to a resistive fault current. The reason is that the leakage current flowing via the leakage capacitance is resistively damped in practice, as a result of which its phase angle is smaller than π / 2 in relation to a resistive fault current. As a consequence, the fraction of the differential current flowing across the leakage capacitance with an electrical signal which is in phase with a purely capacitive measuring leakage current and which correspondingly has a phase angle of π / 2 to a resistive fault current, may not be complete, and often not even substantially be compensated. However, if the leakage current path of an alternator is modeled by a series connection of its leakage capacitance and an effective ohmic resistance, such a compensation is achievable. In the method according to the invention, the effective ohmic resistance is modeled by the predetermined ohmic resistance of the resistor, which is real or fictitious connected in series with the measuring capacitor or real forms together with another capacitor the low-pass filter for the signal. As well as the effective ohmic resistance, which is connected in series with the leakage capacitance of the alternator, such a resistor forms together with the measuring capacitor or the further capacitor an RC element, the phase and amplitude of the signal relative to those applied to the alternator Suspensions of earth shifts. If the RMS value of the differential current after subtraction of the signal at the given ohmic resistance is minimized, this RC element is optimally adapted for imaging the RC element from the leakage capacitance and the series-connected effective resistance.

Dass ein real oder fiktiv mit dem mindestens einen Messkondensator in Reihe geschalteter Widerstand grundsätzlich dieselben Auswirkungen auf Phase und Amplitude des Signals relativ zu den Spannungen an dem Wechselstromgenerator hat wie der mit der Ableitkapazität des Wechselstromgenerators in Reihe geschaltete effektive ohmsche Widerstand, ist unmittelbar nachzuvollziehen. Aber auch das Tiefpassfilter, das von dem Widerstand zusammen mit dem weiteren Kondensator für das Signal gebildet wird, hat denselben Einfluss auf das Signal. Allerdings ergibt sich im ersten Fall ein Minimum des Effektivwerts des Differenzstroms, von dem das Signal subtrahiert wird, wenn das Produkt aus der Ableitkapazität und dem damit in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstand gleich dem Produkt des Messkondensators mit dem ohmschen Widerstand des damit in Reihe geschalteten verstellbaren Widerstands ist, während im zweiten Fall das Produkt der Ableitkapazität mit dem damit in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstand im Minimum des Effektivwerts des kompensierten Differenzstroms gleich dem Produkt des ohmschen Widerstands des verstellbaren Widerstands und der Kapazität des weiteren Kondensators ist.That a real or fictitious connected in series with the at least one measuring capacitor resistance basically has the same effect on phase and amplitude of the signal relative to the voltages on the alternator as the series connected to the leakage capacitance of the alternator effective ohmic resistance, can be immediately understood. But also the low-pass filter, which is formed by the resistor together with the other capacitor for the signal, has the same influence on the signal. However, in the first case, there is a minimum of the RMS value of the differential current from which the signal is subtracted when the product of the leakage capacitance and the series connected one effective ohmic resistance is equal to the product of the measuring capacitor with the ohmic resistance of the adjustable resistor connected in series, while in the second case the product of the leakage capacitance with the series connected effective ohmic resistance in the minimum of the RMS value of the compensated differential current equal to the product of ohmic Resistor of the variable resistor and the capacity of the other capacitor is.

Grundsätzlich kann der ohmsche Widerstand bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit einem konstanten Wert vorgegeben werden. Es stellt sich jedoch heraus, dass zum Beispiel bei einem Photovoltaikgenerator als Gleichstromquelle eines Wechselstromgenerators die resistive Dämpfung des über dessen Ableitkapazität fließenden Ableitstroms wesentlich durch die aktuell herrschende Witterung bestimmt wird. Die resultierenden Variationen des über die Ableitkapazität fließenden Anteils an dem Differenzstrom können sogar größer ausfallen als solche, die auf Änderungen der Ableitkapazität mit der Witterung zurückgehen. Es erweist sich daher als sinnvoll, Auswirkungen sich ändernder Witterung auf die Phasen- und Amplitudenverteilung des über die Ableitkapazität fließenden Ableitstroms durch Änderungen des mit der Ableitkapazität in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstands zu modellieren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der ohmsche Widerstand, der das zur Kompensation dienende Signal beeinflusst, daher variabel vorgegeben werden. Konkret kann er in solcher Weise nachgeführt werden, dass ein Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des Signals bei dem aktuellen Wert des ohmschen Widerstands ein Minimum aufweist.In principle, the ohmic resistance in the method according to the invention can be preset with a constant value. It turns out, however, that, for example, in a photovoltaic generator as a DC power source of an AC generator, the resistive damping of the discharge current flowing over its leakage capacity is substantially determined by the currently prevailing weather. The resulting variations in the leakage current component of the differential current may even be greater than those due to changes in leakage capacity with the weather. It therefore proves useful to model the effects of changing weather on the phase and amplitude distribution of the leakage current flowing via the leakage capacitance by changing the effective ohmic resistance connected in series with the leakage capacitance. In the method according to the invention, the ohmic resistance, which influences the signal used for compensation, can therefore be set variably. Specifically, it can be tracked in such a way that an effective value of the differential current after subtraction of the signal at the current value of the ohmic resistance has a minimum.

Wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zusätzlich ein Verstärkungsfaktor einer Verstärkung des Messableitstroms oder des Signals als weitere das Signal beeinflussende Größe in solcher Weise nachgeführt wird, dass der Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des Signals bei dem aktuellen Wert des Verstärkungsfaktors ein Minimum aufweist, werden zusätzlich Variationen der Ableitkapazität des Wechselstromgenerators kompensiert. Durch das gleichzeitige Nachführen des ohmschen Widerstands des verstellbaren Widerstands und des Verstärkungsfaktors der Verstärkung werden beide Komponenten des RC-Glieds, das den über die Ableitkapazität von dem Wechselstromgenerator fließenden Ableitstrom bestimmt, bei dem Signal nachgebildet. Damit wird unabhängig von der aktuellen Dominanz der Variation der Ableitkapazität oder der resistiven Dämpfung des über sie fließenden Ableitstroms eine optimierte Kompensation dieses Anteils an dem Differenzstrom erreicht.In addition, in the method according to the invention, if a gain of the measurement leakage current or of the signal is tracked as another signal influencing the signal in such a way that the effective value of the differential current after subtraction of the signal at the current value of the amplification factor has a minimum Leakage capacity of the alternator compensated. By simultaneously tracking the ohmic resistance of the variable resistor and the gain of the gain, both components of the RC element which determines the leakage current flowing through the leakage capacitance from the alternator are replicated in the signal. Thus, regardless of the current dominance of the variation of the leakage capacitance or the resistive attenuation of the leakage current flowing through it, optimized compensation of this portion of the differential current is achieved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Signal alle Anteile an dem Differenzstrom kompensieren, die über die Ableitkapazität fließen. Im fehlerfreien Betrieb des Wechselstromgenerators machen diese Anteile den Differenzstrom zumindest fast vollständig aus, da auftretende reine resistive Ableitströme durch hohe Isolationswiderstände des Wechselstromgenerators sehr klein bleiben. Beim fortlaufenden Nachführen des ohmschen Widerstands und des Verstärkungsfaktors, um den Effektivwert des Differenzstroms nach der Subtraktion des Signals zu reduzieren, wird durch das erfindungsgemäße Verfahren auch ein auftretender Fehlerstrom von dem Signal zumindest teilweise kompensiert werden. Da sich kritische Fehlerströme jedoch durch viel schnellere Anstiege ihrer Stromstärke auszeichnen, als mögliche witterungsbedingte Änderungen des ohmschen Widerstands und des Verstärkungsfaktors, kann leicht dafür gesorgt werden, das die kritischen Fehlerströme bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht schon vor ihrem Erfassen kompensiert werden.In the method according to the invention, the signal can compensate for all components of the differential current which flow via the leakage capacitance. In error-free operation of the alternator, these components make up the differential current at least almost completely, because occurring pure resistive leakage currents remain very small due to high insulation resistance of the alternator. In the case of continuous tracking of the ohmic resistance and of the amplification factor in order to reduce the effective value of the differential current after the subtraction of the signal, the method according to the invention also at least partially compensates for an occurring fault current from the signal. However, since critical fault currents are characterized by much faster increases in their current strength, as possible weather-related changes in the ohmic resistance and the gain factor, it can easily be ensured that the critical fault currents in the inventive method are not compensated before their detection.

Ein typischer kritischer Fehlerstrom zeichnet sich durch einen sprunghaften Anstieg auf eine Stromstärke von 30 mA, 60 mA oder 150 mA aus und muss binnen eines Zeitraums von 300 ms, 150 ms bzw. 40 ms abgeschaltet werden. Wenn jeder kritische Anstieg des Fehlerstroms bereits binnen 40 ms detektiert wird und das Nachführen aller das Signal beeinflussenden nachgeführten Größen mit einer Zeitkonstante erfolgt, die 40 ms oder größer ist, wird ein solcher Anstieg bei dem erfindungsgemäßen Verfahren allenfalls während eines Nachführschritts und damit nur zu einem kleinen Teil kompensiert, der sein Erkennen als kritischer Fehlerstrom nicht infrage stellt.A typical critical fault current is characterized by a sudden increase to a current of 30 mA, 60 mA or 150 mA and must be switched off within a period of 300 ms, 150 ms or 40 ms. If every critical increase of the fault current is already detected within 40 ms and the tracking of all tracking variables influencing the signal takes place with a time constant which is 40 ms or greater, such an increase in the inventive method at best during a Nachführschritts and thus only one small part compensates, which does not question its recognition as a critical fault current.

Allgemein kann der Effektivwert des Differenzstroms bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Subtraktion des Signals mit einem Grenzwert für sprungartige Veränderungen verglichen und bei Überschreiten des Grenzwerts ein Fehlersignal ausgegeben werden, das insbesondere ein Abschalten des Wechselstromgenerators zur Folge haben kann. Dabei erfolgt das Nachführen aller das Signal beeinflussenden nachgeführten Größen mit einer Zeitkonstante, die mindestens so groß ist wie eine Zeitkonstante des Grenzwerts für sprungartige Veränderungen. Die Zeitkonstante des Nachführens kann auch mindestens 5 mal oder 10 mal größer ist als eine Zeitkonstante des Grenzwerts für sprungartige Veränderungen sein.In general, the effective value of the differential current in the method according to the invention can be compared after subtraction of the signal with a limit value for sudden changes and, when the limit value is exceeded, output an error signal, which can result in particular in switching off the alternator. In this case, the tracking of all tracking signals influencing the signal takes place with a time constant which is at least as great as a time constant of the limit value for sudden changes. The time constant of the tracking may also be at least 5 times or 10 times greater than a time constant of the threshold value for sudden changes.

Wenn zudem das Signal unter Berücksichtigung aller das Signal beeinflussenden nachgeführten Größen mit einem absoluten Grenzwert verglichen und bei Überschreiten des Grenzwerts ein Fehlersignal ausgegeben wird, zeigt das erfindungsgemäße Verfahren auch kritische Ableitströme an, die unabhängig von ihrer Zusammensetzung Anlass sind, den Wechselstromgenerator abzuschalten.If, in addition, the signal is compared with an absolute limit value taking into account all the tracking quantities influencing the signal and an error signal is output when the limit value is exceeded, the method according to the invention also displays critical leakage currents which regardless of their composition are cause to turn off the alternator.

Konkret kann das Signal bei dem erfindungsgemäßen Verfahren direkt als analoges elektrisches Signal mittels eines den Differenzstrom erfassenden Summenstromwandlers von dem Differenzstrom subtrahiert werden. In diesem Fall wird der unkompensierte Differenzstrom selbst gar nicht gemessen. Er ist jedoch aus dem gemessenen kompensierten Differenzstrom und dem Signal rekonstruierbar.Specifically, in the method according to the invention, the signal can be subtracted directly from the differential current as an analog electrical signal by means of a differential current transformer detecting the differential current. In this case, the uncompensated residual current itself is not measured at all. However, it can be reconstructed from the measured compensated differential current and the signal.

Alternativ kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Signal von einem Spannungssignal eines den Differenzstrom erfassenden Summenstromwandlers subtrahiert werden, wobei das Spannungssignal den nichtkompensierten Differenzstrom anzeigt. Diese Subtraktion kann auch auf Basis digitalisierter Werte erfolgen. Dazu kann das Signal – vor oder nach einer etwaigen Verstärkung und vor oder nach einer etwaigen Filterung – digitalisiert und dann in digitaler Form von dem ebenfalls digitalisierten Spannungssignal des Summenstromwandlers subtrahiert werden.Alternatively, in the method according to the invention, the signal can be subtracted from a voltage signal of a differential current-detecting summation current transformer, the voltage signal indicating the uncompensated differential current. This subtraction can also be based on digitized values. For this purpose, the signal - before or after any amplification and before or after any filtering - digitized and then subtracted in digital form from the also digitized voltage signal of the summation current transformer.

Der ohmsche Widerstand eines verstellbaren Widerstands kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach einem grundsätzlich bekannten Trackingverfahren nachgeführt werden. Parallel kann auch der Verstärkungsfaktor der Verstärkung des Messableitstroms bzw. des Signals nach einem Trackingverfahren nachgeführt werden. Damit sich diese beiden Trackingverfahren nicht gegenseitig stören, sollten sie unterschiedliche Zeitkonstanten aufweisen. Dabei kann die Zeitkonstante des Trackingverfahrens für den ohmschen Widerstand des verstellbaren Widerstands größer als diejenige für den Verstärkungsfaktor sein, weil Schwankungen der Ableitkapazität, beispielsweise bei einem Photovoltaikpaneel, mit höherer Frequenz auftreten können als Schwankungen des damit in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstands.The ohmic resistance of an adjustable resistor can be tracked in the inventive method according to a basically known tracking method. In parallel, the amplification factor of the gain of the Meßableitstroms or the signal can be tracked by a tracking method. So that these two tracking methods do not interfere with each other, they should have different time constants. In this case, the time constant of the tracking method for the ohmic resistance of the variable resistor can be greater than that for the gain factor, because fluctuations in the leakage capacitance, for example in a photovoltaic panel, can occur at a higher frequency than fluctuations in the series-connected effective ohmic resistance.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann es bevorzugt sein, die Spannungen an dem Wechselstromgenerator gegenüber Erde vor dem Wechselrichter, d. h. an dessen Gleichspannungseingangsseite, und den Differenzstrom nach dem Wechselrichter, d. h. auf dessen Wechselspannungsausgangsseite, zu berücksichtigen. Dann umfasst der Differenzstrom auch in dem Wechselrichter auftretende Fehlerströme, und das Auftreten solcher Fehlerströme wird beim Überwachen des Differenzstroms erkannt. Zudem werden speziell die Spannungen an dem Wechselstromgenerator gegenüber Erde berücksichtigt, die auf der Gleichspannungseingangsseite des Wechselrichters an einem Gleichstromgenerator, zum Beispiel an einem Photovoltaikgenerator, mit großer Ableitkapazität gegenüber Erde anliegen.In the method according to the invention, it may be preferable to measure the voltages on the alternator with respect to ground in front of the inverter, i. H. at its DC input side, and the residual current after the inverter, d. H. on the AC output side, to be considered. Then, the differential current also includes fault currents occurring in the inverter, and the occurrence of such fault currents is detected when monitoring the differential current. In addition, particular consideration is given to the voltages on the alternator to ground which are applied to the DC input side of the inverter to a DC generator, for example to a photovoltaic generator, with high leakage capacitance to ground.

Durch das fortlaufende Anpassen des ohmschen Widerstands und des Verstärkungsfaktors kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur eine sehr gute Kompensation des über die Ableitkapazität des Wechselstromgenerators nach Erde fließenden Anteils an dem Differenzstrom erreicht werden; es ist auch möglich, aus der Kapazität des mindestens einen Messkondensators und den aktuellen Werten des ohmschen Widerstands und des Verstärkungsfaktors – ggf. unter Berücksichtung des Werts des weiteren Kondensators – auf die Ableitkapazität und den mit dieser in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstand zu schließen. Diese Werte können ebenso wie die unmittelbaren Werte des ohmschen Widerstands und des Verstärkungsfaktors zusätzlich auf Unregelmäßigkeiten überwacht oder auch nur zu Informationszwecken ausgegeben werden.Due to the continuous adaptation of the ohmic resistance and the amplification factor, with the method according to the invention not only a very good compensation of the portion of the differential current flowing via the leakage capacitance of the alternator to earth can be achieved; It is also possible to deduce from the capacitance of the at least one measuring capacitor and the current values of the ohmic resistance and the amplification factor - optionally taking into account the value of the further capacitor - the leakage capacitance and the effective ohmic resistance connected in series therewith. These values, as well as the immediate values of the ohmic resistance and the amplification factor, can additionally be monitored for irregularities or even output for informational purposes only.

In der Praxis stellt sich heraus, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Kompensation der über die Ableitkapazität fließenden Anteile an dem Differenzstrom, der an einem Wechselrichter gemessen wird, mit dem elektrischer Strom von einem Photovoltaikgenerator in ein Wechselstromnetz eingespeist wird, in einem viel größeren Ausmaß gelingt, als wenn ein rein kapazitiver Messableitstrom nur durch Nachführen seines Verstärkungsfaktors an die aktuelle Ableitkapazität des Photovoltaikgenerators angepasst wird.In practice, it turns out that with the method according to the invention the compensation of the components flowing through the leakage capacitance on the differential current, which is measured at an inverter, with the electric current from a photovoltaic generator is fed into an AC network, to a much greater extent as if a purely capacitive Meßableitstrom is adjusted only by tracking its gain to the current dissipation capacity of the photovoltaic generator.

Ein erfindungsgemäßer Wechselrichter, der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist, weist eine Differenzstromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Differenzstroms als Stromsumme über Leitungen, die einen gesamten Eingangsgleichstrom oder einen gesamten Ausgangsgleichstrom des Wechselrichters führen, auf. Weiterhin ist eine Kompensationseinrichtung zum Kompensieren eines durch den Betrieb des Wechselrichters bedingten Anteils an dem Differenzstrom vorhanden. Diese Kompensationseinrichtung weist mindestens einen Messkondensator in einem Strompfad von der Gleichspannungsseite des Wechselrichters nach Erde, einen Signalgenerator, der ausgehend von einem Messableitstrom durch den mindestens einen Messkondensator ein Signal generiert, einen Subtrahierer, der das Signal von dem erfassten Differenzstrom subtrahiert, und eine Effektivwertmesseinrichtung auf, die einen Effektivwert des Differenzstroms nach Subtraktion des Signals durch den Subtrahierer misst.An inverter according to the invention, which is suitable for carrying out the method according to the invention, has a differential current detection device for detecting a differential current as current sum via lines which carry a total input DC current or a total DC output current of the inverter. Furthermore, a compensation device for compensating a conditional by the operation of the inverter portion of the differential current is present. This compensation device has at least one measuring capacitor in a current path from the DC voltage side of the inverter to ground, a signal generator, which generates a signal based on a Meßableitstrom through the at least one measuring capacitor, a subtractor, which subtracts the signal from the detected differential current, and a rms value measuring device which measures an RMS value of the differential current after subtraction of the signal by the subtractor.

Erfindungsgemäß ist ein das Signal beeinflussender ohmscher Widerstand vorgebbar, um den von der Effektivwertmesseinrichtung gemessenen Effektivwert zu minimieren. Der vorgebbare ohmsche Widerstand ist dabei wie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entweder (i) derjenige eines realen Widerstands, der in einer den Messableitstrom führenden Leitung mit dem mindestens einen Messkondensator in Reihe geschaltet ist, oder (ii) derjenige eines realen Widerstands, der zusammen mit einem weiteren Kondensator ein Tiefpassfilter für das Signal ausbildet, oder (iii) derjenige eines fiktiven Widerstands in Reihe mit dem mindestens einen Messkondensator, dessen Einfluss auf das Spektrum des Messableitstroms durch ein Filter für das Signal nachgebildet wird. Anders gesagt wird durch das Filter ein mit dem Messkondensator in Reihe geschalteter verstellbarer Widerstand bezüglich seiner Auswirkung auf die Phasen- und Amplitudenverteilung des Signals simuliert. Dieses Filter kann grundsätzlich durch das analoge Tiefpassfilter realisiert sein, das von dem realen Widerstand zusammen mit dem weiteren Kondensator für das Signal gebildet wird. Es kann aber zum Beispiel auch ein verstellbares digitales Filter sein.According to the invention, an ohmic resistance influencing the signal can be predetermined in order to minimize the rms value measured by the rms value measuring device. The predeterminable ohmic resistance is, as in the method according to the invention, either (i) that of a real resistor, which in one the Meßableitstrom or (ii) that of a real resistor which together with another capacitor forms a low pass filter for the signal, or (iii) that of a fictitious resistor in series with the at least one measuring capacitor, whose influence on the spectrum of the measuring leakage current is simulated by a filter for the signal. In other words, the filter simulates an adjustable resistor connected in series with the measurement capacitor with respect to its effect on the phase and amplitude distribution of the signal. This filter can in principle be realized by the analog low-pass filter, which is formed by the real resistor together with the further capacitor for the signal. But it can also be an adjustable digital filter, for example.

Der vorgebbare ohmsche Widerstand kann insbesondere derjenige eines verstellbaren Widerstands sein. Jeder reale verstellbare Widerstand kann dabei durch ein Potentiometer verwirklicht sein.The specifiable ohmic resistance may in particular be that of an adjustable resistor. Each real adjustable resistor can be realized by a potentiometer.

Zusätzlich kann der erfindungsgemäße Wechselrichter einen Verstärker für den Messableitstrom oder das Signal aufweisen, wobei ein Verstärkungsfaktor des Verstärkers als weitere das Signal beeinflussende Größe vorgebbar ist, um den von der Effektivwertmesseinrichtung gemessenen Effektivwert zu minimieren.In addition, the inverter according to the invention can have an amplifier for the measured leakage current or the signal, wherein a gain factor of the amplifier can be specified as a further variable influencing the signal in order to minimize the effective value measured by the rms value measuring device.

Eine Veränderungseinrichtung des erfindungsgemäßen Wechselrichters kann vorgesehen sein, um jede das Signal beeinflussende veränderbare Größe so in automatischer Weise nachzuführen, dass der von den Effektivwertmesseinrichtungen gemessene Effektivwert ein Minimum aufweist. Diese Veränderungseinrichtung kann insbesondere ein Trackingverfahren für jede dieser Größen implementieren.A changing device of the inverter according to the invention can be provided to automatically track each variable variable influencing the signal in such a way that the effective value measured by the rms value measuring devices has a minimum. In particular, this alteration means may implement a tracking method for each of these quantities.

Zudem kann eine Auswerteeinrichtung vorgesehen sein, die den von der Effektivwertmesseinrichtung gemessenen Effektivwert mit einem Grenzwert für sprungartige Veränderungen und/oder das Signal mit einem absoluten Grenzwert vergleicht und bei Überschreiten eines der Grenzwerte ein Fehlersignal ausgibt. Dieses Fehlersignal kann zum sofortigen Abschalten des Wechselrichters führen.In addition, an evaluation device can be provided which compares the rms value measured by the rms value measuring device with a limit value for sudden changes and / or the signal with an absolute limit value and outputs an error signal when one of the limit values is exceeded. This error signal can lead to the immediate shutdown of the inverter.

Der Subtrahierer des erfindungsgemäßen Wechselrichters kann das Signal mittels eines den Differenzstrom erfassenden Summenstromwandlers von dem Differenzstrom subtrahieren. Alternativ kann der Subtrahierer das Signal von einem Spannungssignal eines den Differenzstrom erfassenden Summenstromwandlers subtrahieren. Dabei können A/D-Wandler vorgesehen sein, die das Signal und das Spannungssignal des Summenstromwandlers noch vor dem Subtrahierer digitalisieren. Der A/D-Wandler für das Signal kann vor dem Verstärker für das Signal angeordnet sein, wobei der Verstärker dann digital auszuführen ist. Der Digitalisierer kann vor dem Filter für das Signal angeordnet sein, mit dem der Einfluss des fiktiven verstellbaren Widerstands in der den Messableitstrom führenden Leitung nachgebildet wird, wenn dieses digital ausgeführt ist.The subtractor of the inverter according to the invention can subtract the signal from the differential current by means of a summation current transformer detecting the differential current. Alternatively, the subtractor may subtract the signal from a voltage signal of a differential current sensing sum current transformer. In this case, A / D converters can be provided which digitize the signal and the voltage signal of the summation current transformer before the subtractor. The A / D converter for the signal may be arranged in front of the amplifier for the signal, the amplifier then being to be implemented digitally. The digitizer may be arranged in front of the filter for the signal, which simulates the influence of the fictitious variable resistor in the line carrying the measuring leakage current, if this is carried out digitally.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Die in der Beschreibung genannten Vorteile von Merkmalen und von Kombinationen mehrerer Merkmale sind lediglich beispielhaft und können alternativ oder kumulativ zur Wirkung kommen, ohne dass die Vorteile zwingend von erfindungsgemäßen Ausführungsformen erzielt werden müssen. Ohne dass hierdurch der Gegenstand der beigefügten Patentansprüche verändert wird, gilt hinsichtlich des Offenbarungsgehalts der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen und des Patents Folgendes: weitere Merkmale sind den Zeichnungen – insbesondere der dargestellten Anordnung und Wirkverbindung mehrerer Bauteile – zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher Ausführungsformen der Erfindung oder von Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche ist ebenfalls abweichend von den gewählten Rückbeziehungen der Patentansprüche möglich und wird hiermit angeregt. Dies betrifft auch solche Merkmale, die in separaten Zeichnungen dargestellt sind oder bei deren Beschreibung genannt werden. Diese Merkmale können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Patentansprüche kombiniert werden. Ebenso können in den Patentansprüchen aufgeführte Merkmale für weitere Ausführungsformen der Erfindung entfallen.Advantageous developments of the invention will become apparent from the claims, the description and the drawings. The advantages of features and of combinations of several features mentioned in the description are merely exemplary and can take effect alternatively or cumulatively, without the advantages having to be achieved by embodiments according to the invention. Without thereby altering the subject matter of the appended claims, the following applies with regard to the disclosure content of the original application documents and the patent: Further features can be found in the drawings - in particular the illustrated arrangement and operative connection of several components. The combination of features of different embodiments of the invention or of features of different claims is also possible deviating from the chosen relationships of the claims and is hereby stimulated. This also applies to those features which are shown in separate drawings or are mentioned in their description. These features can also be combined with features of different claims. Likewise, in the claims listed features for further embodiments of the invention can be omitted.

Die in den Patentansprüchen und der Beschreibung genannten Merkmale sind bezüglich ihrer Anzahl so zu verstehen, dass genau diese Anzahl oder eine größere Anzahl als die genannte Anzahl vorhanden ist, ohne dass es einer expliziten Verwendung des Adverbs ”mindestens” bedarf. Wenn also beispielsweise von einem Element die Rede ist, ist dies so zu verstehen, dass genau ein Element, zwei Elemente oder mehr Elemente vorhanden sind. Diese Merkmale können durch andere Merkmale ergänzt werden oder die einzigen Merkmale sein, aus denen das jeweilige Erzeugnis besteht.The features mentioned in the patent claims and the description are to be understood in terms of their number that exactly this number or a greater number than the said number is present, without requiring an explicit use of the adverb "at least". For example, when talking about an element, it should be understood that there is exactly one element, two elements or more elements. These features may be supplemented by other features or be the only characteristics that make up the product in question.

Die in den Patentansprüchen enthaltenen Bezugszeichen stellen keine Beschränkung des Umfangs der durch die Patentansprüche geschützten Gegenstände dar. Sie dienen lediglich dem Zweck, die Patentansprüche leichter verständlich zu machen.The reference numerals contained in the claims do not limit the scope of the objects protected by the claims. They are for the sole purpose of making the claims easier to understand.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert und beschrieben.The invention is explained in more detail below with reference to embodiments with reference to the accompanying drawings and described.

1 zeigt ein Gleichtaktmodell eines Photovoltaikgenerators. 1 shows a common mode model of a photovoltaic generator.

2 zeigt eine erfindungsgemäße Kompensation eines über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an einem Differenzstrom unter Berücksichtigung des Gleichtaktmodells gemäß 1. 2 shows a compensation according to the invention of a current flowing through a leakage capacitance portion of a differential current, taking into account the common mode model according to 1 ,

3 zeigt eine weitergehende Kompensation des über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an dem Differenzstrom unter weitergehender Berücksichtigung des Gleichtaktmodells gemäß 1. 3 shows a further compensation of the current flowing through a leakage capacitance portion of the differential current with further consideration of the common mode model according to 1 ,

4 zeigt eine weitere Ausführungsform der weitergehenden Kompensation des über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an dem Differenzstrom. 4 shows a further embodiment of the further compensation of the current flowing through a leakage capacitance portion of the differential current.

5 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der weitergehenden Kompensation des über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an dem Differenzstrom; und 5 shows yet another embodiment of the further compensation of the current flowing via a leakage capacitance portion of the differential current; and

6 zeigt eine Kombination von zwei Trackingverfahren zur parallelen Anpassung von zwei Größen, die in den Ausführungsformen der weitergehenden Kompensation des über eine Ableitkapazität fließenden Anteils an dem Differenzstrom gemäß den 3 bis 5 zu Anwendung kommen kann. 6 FIG. 12 shows a combination of two tracking methods for parallel adaptation of two quantities, which in the embodiments of the further compensation of the portion across the leakage current flowing through a leakage capacitance according to the 3 to 5 can be used.

FIGURENBESCHREIBUNGDESCRIPTION OF THE FIGURES

1 zeigt ein Gleichtaktmodell eines Photovoltaikgenerators 1. Das Gleichtaktmodell illustriert die Ursachen für Ableitströme, die von dem Photovoltaikgenerator 1 aufgrund von Spannungen an dem Photovoltaikgenerator 1 gegenüber Erde nach Erde fließen. Das Gleichtaktmodell teilt sich dabei in einen resistiven Zweig 2 und einen Zweig 3 auf, in dem eine Ableitkapazität CGen zwischen dem Photovoltaikgenerator 1 und Erde wirksam ist, so dass über den kapazitiven Zweig 3 nur ein Ableitstrom iGen fließen kann, der durch Änderungen der Spannungen gegenüber Erde an dem Photovoltaikgenerator 1 getrieben wird. Obwohl in dem Zweig 3 mit der Ableitkapazität CGen ein effektiver ohmscher Widerstand RGen in Reihe geschaltet ist, der eine resistive Dämpfung des über die Ableitkapazität CGen fließenden Ableitstroms anzeigt, wird der Zweig 3 hier auch als kapazitiver Zweig 3 bezeichnet. Der effektive ohmschen Widerstand RGen bildet zusammen mit der Ableitkapazität CGen ein RC-Glied, das frequenzabhängig Phase und Amplitude des über den kapazitiven Zweig 3 fließenden Ableitstroms iGen gegenüber den an dem Photovoltaikgenerator 1 anliegenden Spannungen bestimmt. Der resistive Zweig 2 des Gleichtaktmodells wird durch den Isolationswiderstand Riso des Photovoltaikgenerators 1 bestimmt, der im ordnungsgemäßen Zustand des Photovoltaikgenerators 1 viel größer als der Widerstand RGen ist. Daher ist der normalerweise durch den resistiven Zweig 2 fließende resistive Ableitstrom viel kleiner als der durch den kapazitiven Zweig 3 fließende Ableitstrom iGen. Im Falle eines Isolationsfehlers bricht der Isolationswiderstand Riso jedoch ein, und es tritt ein signifikanter resistiver Fehlerstrom durch den resistiven Zweig 2 auf. 1 shows a common mode model of a photovoltaic generator 1 , The common mode model illustrates the causes of leakage currents coming from the photovoltaic generator 1 due to voltages on the photovoltaic generator 1 flow from earth to earth. The common mode model is divided into a resistive branch 2 and a branch 3 in which a leakage capacitance C gene between the photovoltaic generator 1 and earth is effective, so over the capacitive branch 3 only one leakage current i gene can flow, caused by changes in the voltages to earth at the photovoltaic generator 1 is driven. Although in the branch 3 is connected in series with the leakage capacitance C Gen an effective resistance R gene , which indicates a resistive attenuation of the leakage current flowing through the leakage capacitance C Gen , becomes the branch 3 here also as a capacitive branch 3 designated. The effective ohmic resistance R gene together with the leakage capacitance C Gen an RC element, the frequency-dependent phase and amplitude of the capacitive branch 3 flowing leakage current i gene compared to those at the photovoltaic generator 1 applied voltages determined. The resistive branch 2 of the common mode model is determined by the insulation resistance R iso of the photovoltaic generator 1 determined, in the proper state of the photovoltaic generator 1 much larger than the resistance R gene is. Therefore, it is usually through the resistive branch 2 flowing resistive leakage much smaller than that through the capacitive branch 3 flowing leakage current i gene . In the event of an insulation fault, however, the insulation resistance R iso breaks down and a significant resistive leakage current through the resistive branch occurs 2 on.

Wenn eine Stromsumme über Anschlussleitungen 4 und 5 des Photovoltaikgenerators 1 gebildet wird, ist diese nicht null, sondern es tritt ein Differenzstrom auf, der die Ableitstromanteile aufweist, welche über den kapazitiven Zweig 3 und den resistiven Zweig 2 fließen. Dabei ist auch ein großer Differenzstrom, der auf einem großen Ableitstrom iGen durch den kapazitiven Zweig 3 beruht, noch kein Hinweis auf einen Fehler des Photovoltaikgenerators 1, weil je nach Art und Größe seiner Photovoltaikpaneele sowie der Witterung die Ableitkapazität CGen sehr groß und der Widerstand RGen sehr klein sein kann und weil beim Anschluss des ungeerdeten Photovoltaikgenerators 1 an einen Wechselrichter große Spannungsänderungen gegenüber Erde an den Anschlussleitungen 4 und 5 auftreten können, die durch den Betrieb des Wechselrichters bedingt sind. Hingegen ist der durch den resistiven Zweig 2 fließende Ableitstrom im ordnungsgemäßen Zustand des Photovoltaikgenerators 1 nur sehr klein. Das heißt, jeder Anstieg des resistiven Ableitstroms ist als Fehlerstrom zu interpretieren. Bei sehr großem Ableitstrom iGen durch den kapazitiven Zweig 3 ist es jedoch schwierig, Änderungen des resistiven Ableitstroms, d. h. auftretende Fehlerströme, durch Überwachung des Differenzstroms über den Anschlussleitungen 4 und 5 zu erkennen. Dies liegt nicht allein an den unterschiedlichen Größen dieser beiden Ableitströme, sondern auch daran, dass sie sich vektoriell addieren. Die Überwachung des Differenzstroms auf auftretende Fehlerströme kann jedoch sehr erleichtert werden, indem der Anteil des Ableitstroms iGen durch den kapazitiven Zweig 3 an dem erfassten Differenzstrom kompensiert wird. Hierzu ist ein Signal zu generieren, das den Ableitstrom iGen durch den kapazitiven Zweig 3 möglichst genau abbildet. Wenn dieses Signal von dem Differenzstrom subtrahiert wird, verbleibt nur der interessierende resistive Ableitstrom durch den resistiven Zweig 2 und damit ein etwaiger Fehlerstrom.If a current sum over connecting lines 4 and 5 of the photovoltaic generator 1 is formed, this is not zero, but there is a differential current having the Ableitstromanteile which, via the capacitive branch 3 and the resistive branch 2 flow. It is also a large differential current, on a large leakage current i gene by the capacitive branch 3 is not yet an indication of a fault of the photovoltaic generator 1 because, depending on the type and size of its photovoltaic panels and the weather, the leakage capacitance C gene can be very large and the resistance R gene can be very small and because when connecting the ungrounded photovoltaic generator 1 To an inverter large voltage changes to ground on the connecting cables 4 and 5 may occur due to the operation of the inverter. On the other hand, that is through the resistive branch 2 flowing leakage current in the proper state of the photovoltaic generator 1 only very small. This means that every increase in the resistive leakage current must be interpreted as a fault current. For very large leakage current i gene through the capacitive branch 3 However, it is difficult to change the resistive leakage current, ie occurring fault currents, by monitoring the differential current across the connecting lines 4 and 5 to recognize. This is not only due to the different sizes of these two leakage currents, but also because they add up vectorially. However, the monitoring of the differential current to occurring fault currents can be greatly facilitated by the proportion of the leakage current i gene through the capacitive branch 3 is compensated at the detected differential current. For this purpose, a signal is to be generated, which is the leakage current i gene through the capacitive branch 3 as accurately as possible. When this signal is subtracted from the differential current, only the resistive leakage current of interest remains through the resistive branch 2 and thus a possible fault current.

Eine Ausführungsform einer solchen Kompensation des über die Ableitkapazität CGen fließenden Anteils an dem Differenzstrom ist in 2 illustriert. Hier ist gezeigt, dass die Anschlussleitungen 4 und 5 von dem Photovoltaikgenerator 1 zu einem Wechselrichter 6 führen, der den von dem Photovoltaikgenerator 1 generierten Strom in einen Wechselstrom wandelt und der diesen Wechselstrom in ein Wechselstromnetz 7 einspeist. Der Photovoltaikgenerator 1 und der Wechselrichter 6 bilden zusammen einen Wechselstromgenerator 8. In 2 ist von dem Gleichtaktmodell gemäß 1 nur der kapazitive Zweig 3 wiedergegeben, weil für die Durchführung der Kompensation von einem fehlerfreien Wechselstromgenerator 8 ausgegangen wird, bei dem über den resistiven Zweig 2 gemäß 1 kein relevanter Ableitstrom fließt. Der Betrieb des Wechselrichters 6 bedingt Änderungen der Spannungen an den Anschlussleitungen 4 und 5 gegenüber Erde, die einen Ableitstrom iGen durch den kapazitiven Zweig 3 treiben. Dieser Ableitstrom iGen tritt als Anteil eines Differenzstroms auf, der mit einem Summenstromwandler 9 über den Anschlussleitungen 4 und 5 erfasst wird. Zur Kompensation des Ableitstroms iGen bei dem Spannungssignal UDI des Summenstromwandlers 9 sind Messkondensatoren 10 mit ihrer einen Seite an die Anschlussleitungen 4 und 5 angeschlossen und auf ihrer anderen Seite geerdet. Über die Messkondensatoren 10 fließt ein Messableitstrom itest nach Erde, der von denselben betriebsbedingten Spannungen an den Anschlussleitungen 4 und 5 getrieben wird wie der Ableitstrom iGen. Mit einer Strommesseinrichtung 11 wird der Messableitstrom itest gemessen, und die Strommesseinrichtung 11 gibt ein Spannungssignal umess als Maß für den Messableitstrom itest aus. Insoweit dient die Strommesseinrichtung 11 hier als Signalgenerator 12 für ein Signal 13, das ausgehend von dem Messableitstrom itest durch die Messkondensatoren 10 generiert wird. Das Signal 13 wird dann mit einem Tiefpassfilter 14 gefiltert, das einen verstellbaren Widerstand 15 und einen nach Erde führenden Kondensator 16 aufweist. Das tiefpassgefilterte Signal 13 wird als Kompensationsstrom ikomp durch N Kompensationswicklungen 17 um den Kern 18 des Summenstromwandlers 9 geführt, bis es über einen Schutzwiderstand Rb nach Erde abfließt. Von einer Logik 19 wird ein Effektivwert des Ausgangssignals UDI des Summenstromwandlers 9 fortlaufend durch Nachführen des ohmschen Widerstands des verstellbaren Widerstands 15 minimiert. Auf diese Weise wird die Nachbildung des kapazitiven Zweigs 3 des Gleichtaktmodells des Photovoltaikgenerators 1 durch die Messkondensatoren 10, den Signalgenerator 12, das Tiefpassfilter 14, die N Kompensationswicklungen 17 und den Schutzwiderstand Rb an den aktuellen Wert des mit der Ableitkapazität CGen in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstands RGen angepasst. Dabei wird hier davon ausgegangen, dass die Ableitkapazität CGen zumindest im Wesentlichen konstant bleibt und dass (i) die Messkondensatoren 10 bzw. deren Kapazitäten CPE, (ii) ein von der Strommesseinrichtung 11 vorgegebenes Verhältnis zwischen dem gemessenen Testableitstrom itest und dem von ihr ausgegebenen Spannungssignal umess, (iii) die Anzahl N der Kompensationswicklungen und (iv) der Schutzwiderstand Rb auf diese im Wesentlichen konstante Ableitkapazität CGen gut abgestimmt sind. Jede Änderung des ohmschen Widerstands RGen wird hingegen durch eine Änderung des ohmschen Widerstands des verstellbaren Widerstands 15 nachvollzogen, bis das Minimum des Effektivwerts von UDI wieder erreicht ist. Idealerweise wird der Effektivwert von UDI zu null kompensiert. So macht ein sprungartig auftretender Fehlerstrom den Effektivwert von UDI allein aus und kann daher sehr einfach mit einem Grenzwert für einen kritischen Fehlerstrom verglichen werden. Zusätzlich kann das Signal 13 als Maß für den absoluten Ableitstrom auf das Einhalten eines Grenzwerts überwacht werden.An embodiment of such a compensation of the portion of the differential current flowing via the leakage capacitance C Gen is in 2 illustrated. Here is shown that the connecting cables 4 and 5 from the photovoltaic generator 1 to a inverter 6 lead, that of the photovoltaic generator 1 generated electricity converts into an alternating current and converts this alternating current into an alternating current network 7 feeds. The photovoltaic generator 1 and the inverter 6 together form an alternator 8th , In 2 is from the common mode model according to 1 only the capacitive branch 3 reproduced because of the implementation of the compensation of a faultless alternator 8th is assumed, in which over the resistive branch 2 according to 1 no relevant leakage current flows. The operation of the inverter 6 conditionally changes in the voltages on the connecting cables 4 and 5 towards earth, which has a leakage current i gene through the capacitive branch 3 float. This leakage current i gene occurs as part of a differential current, which with a summation current transformer 9 over the connection lines 4 and 5 is detected. For compensation of the leakage current i gene at the voltage signal U DI of the summation current transformer 9 are measuring capacitors 10 with its one side to the connection lines 4 and 5 connected and grounded on their other side. About the measuring capacitors 10 a measuring leakage current i test flows to earth, the same operating voltages on the connecting cables 4 and 5 is driven as the leakage current i gene . With a current measuring device 11 the measured leakage current i test is measured, and the current measuring device 11 outputs a voltage signal u mess as a measure of the measured leakage current i test . In that regard, the current measuring device is used 11 here as a signal generator 12 for a signal 13 , which starts from the measuring leakage current i test through the measuring capacitors 10 is generated. The signal 13 is then using a low pass filter 14 filtered, which has an adjustable resistor 15 and a capacitor leading to ground 16 having. The lowpass filtered signal 13 is calculated as compensation current i komp by N compensation windings 17 around the core 18 of the summation current transformer 9 guided until it flows over a protective resistor R b to earth. From a logic 19 becomes an effective value of the output signal U DI of the summation current transformer 9 continuously by tracking the ohmic resistance of the adjustable resistor 15 minimized. In this way, the replica of the capacitive branch 3 the common mode model of the photovoltaic generator 1 through the measuring capacitors 10 , the signal generator 12 , the low-pass filter 14 , the N compensation windings 17 and the protective resistor R b adapted to the current value of the effective ohmic resistance R Gen connected in series with the leakage capacitance C Gen. It is assumed here that the leakage capacitance C gene remains at least substantially constant and that (i) the measuring capacitors 10 or their capacity C PE , (ii) one of the current measuring device 11 predetermined ratio between the measured Testableitstrom i test and the output from her voltage signal u mess , (iii) the number N of the compensation windings and (iv) the protective resistor R b are well tuned to this substantially constant leakage capacitance C gene . Any change in the ohmic resistance R Gen , however, is due to a change in the ohmic resistance of the variable resistor 15 followed until the minimum of the RMS value of U DI is reached again. Ideally, the rms value of U DI is compensated to zero. Thus, an errant fault current makes the effective value of U DI alone and can therefore be very easily compared with a critical fault current limit. In addition, the signal can 13 be monitored as a measure of the absolute leakage current to the observance of a limit value.

3 zeigt einen Wechselstromgenerator 8, der bis auf eine weitergehende Anpassung an sich ändernde Werte der Ableitkapazität CGen und des ohmsche Widerstands RGen in dem kapazitiven Zweig 3 des Gleichtaktmodells gemäß 1 bei der Kompensation des nicht durch einen Erdschlussfehler im Betrieb des Wechselrichters 6 bedingten Ableitstroms iGen der Ausführungsform des Wechselstromgenerators 8 gemäß 2 entspricht. Konkret wirkt die Logik 19 hier in Abhängigkeit von dem Effektivwert UDI des Ausgangssignals des Summenstromwandlers 9 auf einen Verstärker 20 und ein Filter 21 für das Signal 13 ein. Dabei kann das Filter 21 das Tiefpassfilter 14 gemäß 2 sein, oder es kann auf andere Weise einen mit den beiden Messkondensatoren 10 in einer den Messableitstrom itest führenden Leitung 22 in Reihe geschalteten fiktiven verstellbaren Widerstand in Bezug auf seine Beeinflussung von Phase und Amplitude des Signals 13 relativ zu den Spannungen an den Anschlussleitungen 4 und 5 simulieren. Dabei ist der ohmsche Widerstand dieses verstellbaren Widerstands von der Logik 19 so nachführbar, dass der Effektivwert des Ausgangssignals UDI des Summenstromwandlers 19 sein Minimum erreicht. Zugleich variiert die Logik 19 einen Verstärkungsfaktor G des Verstärkers 20, ebenfalls mit dem Ziel einer Minimierung des Effektivwerts des Spannungssignals UDI. Hiermit werden zusätzlich auftretende Variationen der Ableitkapazität CGen nachgebildet. Bei optimaler Abstimmung des Verstärkers 20 und des Filters 21 ist das Spannungssignal UDI im fehlerfreien Betrieb des Wechselstromgenerators 8 null und zeigt damit hochempfindlich jeden an dem Wechselstromgenerator 8 auftretenden Fehlerstrom an. Damit ein solcher auftretender Fehlerstrom nicht auch mit dem Signal 13 kompensiert wird, sind alle nachgeführten Größen, die das Signal 13 beeinflussen, d. h. der ohmsche Widerstand Radj und der Verstärkungsfaktor G, mit einer Zeitkonstante nachzuführen, die vorzugsweise nicht kleiner ist als eine Zeitkonstante, welche für einen sprunghaft ansteigenden kritischen Fehlerstrom relevant ist. Wenn jeder kritische Fehlerstrom nicht schneller als binnen 40 ms abgeschaltet werden muss und entsprechend der Effektivwert des Spannungssignals UDI auf Anstiege binnen 40 ms überwacht wird, kann die Zeitkonstante des Nachführens ebenfalls auf 40 ms festgelegt werden. 3 shows an alternator 8th which, except for a further adaptation to changing values of the leakage capacitance C Gen and the ohmic resistance R Gen in the capacitive branch 3 of the common mode model according to 1 in the compensation of not by a ground fault during operation of the inverter 6 conditional leakage current i gene of the embodiment of the alternator 8th according to 2 equivalent. In concrete terms, the logic works 19 here as a function of the effective value U DI of the output signal of the summation current transformer 9 on an amplifier 20 and a filter 21 for the signal 13 one. The filter can do this 21 the low pass filter 14 according to 2 be, or it may otherwise be one with the two measuring capacitors 10 in a line leading the measurement leakage current i test 22 series connected fictitious adjustable resistor in terms of its influence on the phase and amplitude of the signal 13 relative to the voltages on the connecting cables 4 and 5 simulate. Here is the ohmic resistance of this adjustable resistor of the logic 19 so trackable that the rms value of the output signal U DI of the summation current transformer 19 reached its minimum. At the same time, the logic varies 19 a gain G of the amplifier 20 also with the aim of minimizing the effective value of the voltage signal U DI . Hereby additionally occurring variations of the leakage capacity C Gen are simulated. With optimum tuning of the amplifier 20 and the filter 21 is the voltage signal U DI in the error-free operation of the alternator 8th zero, thus showing very sensitively everyone on the alternator 8th occurring fault current. So that such a fault current does not occur with the signal 13 is compensated, all tracked quantities are the signal 13 influence, ie the ohmic resistance R adj and the gain G, nachzuführen with a time constant, which is preferably not smaller than a time constant, which is relevant for a sudden increase in critical leakage current. If any critical fault current does not need to be turned off faster than within 40ms and accordingly the rms value of the voltage signal U DI is monitored for increases within 40 ms, the time constant of the tracking can also be set to 40 ms.

4 illustriert folgende mögliche Abweichungen bei dem Wechselstromgenerator 8 gegenüber 3: Der Summenstromwandler 9 erfasst hier den Differenzstrom nicht über den Anschlussleitungen 4 und 5 des Photovoltaikgenerators 1, sondern über von dem Wechselrichter 6 zu dem Wechselstromnetz 7 führende Ausgangsleitungen 23, 24, 25. So werden auch Fehlerströme erfasst, die im Bereich des Wechselrichters 6 auftreten. Weiter ist statt des Filters 21 das Tiefpassfilter 14 für das Signal 13 vorgesehen. 4 illustrates the following possible variations in the alternator 8th across from 3 : The summation current transformer 9 does not detect the residual current across the connecting cables here 4 and 5 of the photovoltaic generator 1 but over from the inverter 6 to the AC mains 7 leading output lines 23 . 24 . 25 , Thus, fault currents are detected, which are in the range of the inverter 6 occur. Next is instead of the filter 21 the low pass filter 14 for the signal 13 intended.

Unter Berücksichtigung der in 4 eingetragenen Symbole gilt: Bei fehlerfreiem Wechselstromgenerator 8 ist das Minimum des Effektivwerts des Spannungssignals UDI gleich null und ist der kapazitive Ableitstrom iGen gleich dem Kompensationsstrom ikomp. Daraus folgt die Gleichung: u/(RGen + 1/jωCGen) = u × 2jωCPE × S × G × 1/(1 + jωRadjCadj) × N/Rb, wobei

u
die treibende Spannung gegenüber Erde ist,
CGen
die Ableitkapazität ist,
RGen
der mit der Ableitkapazität CGen in Reihe geschaltete ohmsche Widerstand ist,
CPE
die Kapazität der Messkondensatoren 10 ist,
S
das Verhältnis des Spannungssignals umess zu dem Testableitstrom itest ist,
G
der Verstärkungsfaktor des Verstärkers 20 ist,
Radj
der ohmsche Widerstand des verstellbaren Widerstands 15 ist,
Cadj
die Kapazität des Kondensators 16 des Tiefpassfilters 14 ist,
N
die Anzahl der Kompensationswicklungen 17 ist und
Rb
der ohmsche Widerstand des Schutzwiderstands 26 ist.
Taking into account the in 4 Registered symbols: With faultless alternator 8th the minimum of the rms value of the voltage signal U DI is zero and the capacitive leakage current i Gen is equal to the compensation current i comp . From this follows the equation: u / (R Gen + 1 / jωC gene ) = u × 2jωC PE × S × G × 1 / (1 + jωR adj C adj ) × N / R b , in which
u
is the driving tension towards earth,
C gene
the leakage capacity is,
R gene
the series resistor connected in series with the leakage capacitance C Gen is ohmic resistance,
C PE
the capacity of the measuring capacitors 10 is
S
the ratio of the voltage signal u mess to the test leakage current i test is,
G
the amplification factor of the amplifier 20 is
R adj
the ohmic resistance of the adjustable resistor 15 is
C adj
the capacity of the capacitor 16 the low-pass filter 14 is
N
the number of compensation windings 17 is and
R b
the ohmic resistance of the protective resistor 26 is.

Weiterhin gilt im Minimum des Effektivwerts des Spannungssignals UDI: RGen × CGen = Radj × Cadj. Furthermore, in the minimum of the effective value of the voltage signal U DI : R Gen × C Gen = R adj × C adj .

Daraus ergibt sich die Ableitkapazität CGen in dem kapazitiven Ableitzweig 3 zu: CGen = (2·CPE)·S·G·N/Rb This results in the leakage capacitance C Gen in the capacitive Ableitzweig 3 to: C Gen = (2 * C PE ) * S * G * N / R b

Und der mit der Ableitkapazität CGen in Reihe geschaltete ohmsche Widerstand RGen zu: RGen = Radj·Cadj/CGen. And connected with the discharge capacitance C gene in series ohmic resistance R gene to: R gene = R adj * C adj / C gene .

So kann bei dem Wechselstromgenerator 8 nicht nur der über die Ableitkapazität CGen fließende Anteil iGen an dem Differenzstrom kompensiert werden, sondern es können auch die diesen Ableitstrom iGen bestimmenden Größen RGen und CGen bestimmt werden.So can with the alternator 8th not only flowing component i gene are compensated to the differential current, but it can also be determined that this leakage current i Gen-determining parameters R gene and C gene on the leakage capacitance C gene.

Bei der Ausführungsform des Wechselstromgenerators 8 gemäß 5 ist die Abbildung des kapazitiven Zweigs 3 des Gleichtaktmodells des Photovoltaikgenerators 1 gegenüber der Ausführungsform gemäß 4 in folgenden Details modifiziert: Der Messableitstrom itest fließt nur durch einen einzigen Messkondensator 10, der mit der einen Anschlussleitung 5 des Photovoltaikgenerators 1 verbunden ist. Er fließt aber zusätzlich durch einen verstellbaren Widerstand 27, der direkt in der Leitung 22 von dem Messkondensator 10 nach Erde angeordnet ist. Der ohmsche Widerstand Radj dieses verstellbaren Widerstands 27 wird von der Logik 19 verändert, um den Effektivwert eines Differenzsignals von einem Subtrahierer 29 zu minimieren. Der Subtrahierer 29 subtrahiert von dem Spannungssignal UDI des Summenstromwandlers 9, das mit einem A/D-Wandler 30 digitalisiert wird, das mit einem weiteren A/D-Wandler 31 digitalisierte und mit dem hier digital ausgebildeten Verstärker 20 verstärkte Signal 13. Durch Verändern des ohmschen Widerstands Radj des verstellbaren Widerstands 27 passt die Logik 19 hier die Nachbildung des kapazitiven Zweigs 3 des Gleichtaktmodels des Photovoltaikgenerators 1 so an, dass das Produkts der Kapazität CPE des Messkondensators 10 und des ohmschen Widerstands RGen des verstellbaren Widerstands 27 gleich dem Produkt der Ableitkapazität CGen mit dem in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstand RGen ist. Die gleichzeitige Veränderung des Verstärkungsfaktors G des Verstärkers 20 skaliert das Signal 13, um den Unterschied zwischen der Kapazität CPE des Messkondensators 10 und der Ableitkapazität CGen auszugleichen. Entsprechend gilt hier: CGen = CPE × S × G und RGen = Radj × CPE/CGen. In the embodiment of the alternator 8th according to 5 is the picture of the capacitive branch 3 the common mode model of the photovoltaic generator 1 compared to the embodiment according to FIG 4 modified in the following details: The measuring leakage current i test flows only through a single measuring capacitor 10 that with the one connecting line 5 of the photovoltaic generator 1 connected is. But it also flows through an adjustable resistor 27 who is directly in the line 22 from the measuring capacitor 10 is arranged to earth. The ohmic resistance R adj of this adjustable resistor 27 is from the logic 19 changed to the RMS value of a difference signal from a subtractor 29 to minimize. The subtractor 29 subtracted from the voltage signal U DI of the summation current transformer 9 that with an A / D converter 30 digitized with another A / D converter 31 digitized and with this digitally trained amplifier 20 amplified signal 13 , By changing the ohmic resistance R adj of the adjustable resistor 27 fits the logic 19 here the replica of the capacitive branch 3 the common mode model of the photovoltaic generator 1 so that the product of the capacitance C PE of the measuring capacitor 10 and the ohmic resistance R gene of the adjustable resistor 27 is equal to the product of the leakage capacitance C gene with the series connected effective resistance R gene . The simultaneous change of the gain G of the amplifier 20 scales the signal 13 to calculate the difference between the capacitance C PE of the measuring capacitor 10 and the leakage capacitance C gene . Accordingly applies here: C gene = C PE × S × G and R gene = R adj × C PE / C gene .

Durch die hier nicht bereits im Bereich des Summenstromwandlers 9 erfolgende Kompensation des kapazitiven Ableitstroms muss zum Beispiel der A/D-Wandler 30 für den vollen Differenzstrom ausgelegt sein und trotzdem empfindlich genug sein, um den Fehlerstromanteil an dem Differenzstrom und dessen Änderungen vollständig zu erfassen.By not here in the range of the summation current transformer 9 Compensation of the capacitive leakage current must be effected, for example, by the A / D converter 30 be designed for the full differential current and still be sensitive enough to fully detect the fault current component of the differential current and its changes.

6 illustriert eine Kombination von zwei Trackingverfahren, nach denen die Logik 19 in der Ausführung des Wechselstromgenerators 8 gemäß den 3 bis 5 zum einen den ohmschen Widerstand Radj des verstellbaren Widerstands 27 bzw. des verstellbaren Widerstands in dem Tiefpassfilter 14 oder des von dem Filter 21 simulierten verstellbaren Widerstands und zum anderen den Verstärkungsfaktor G des Verstärkers 20 als das Signal 13 beeinflussende Größen optimieren kann. Zwischen dem so beeinflussten Signal 13, d. h. dem Kompensationsstrom ikomp, und dem Differenzstrom iDiff wird mit dem Subtrahierer 29 in Form des Summenstromwandlers 9 das den kompensierten Differenzstrom wiedergebende Spannungssignal UDI gebildet. Eine Effektivwertmesseinrichtung 28 bildet einen Effektivwert von UDI. Danach verzweigt sich das Signal zu den beiden einzelnen Trackingverfahren für die Optimierung des ohmschen Widerstands des verstellbaren Widerstands (unten) und den Verstärkungsfaktor des Verstärkers 20 (oben). Das Signal wird jeweils einer Sample&Hold-Stufe 32 zugeführt, um anschließend mit einem Subtraktionsknoten den aktuellen Wert von dem jeweils vorherigen Wert des Signals 13 abzuziehen. Wenn das Ausgangssignal des Subtraktionsknotens positiv ist, bedeutet dies, dass sich der aktuelle Wert des Signals 13 näher an seinem gesuchten Minimum liegt als der vorherige Wert. Eine zuvor eingeschlagene Richtung der Änderung des Werts der jeweils das Signal 13 beeinflussenden Größe ist daher beizubehalten. Dazu wird über einen Operationsverstärker 34 ein JK-Flipflop 35 angesteuert, dessen Ausgangssignal mit einem Integrierer 36 aufintegriert wird. Das JK-Flipflop 35 wird mit demselben Taktsignal 37 getaktet wie die Sample&Hold-Stufe 32. Dabei ist die Zeitkonstante des Taktsignals 37 für das Tracking des ohmschen Widerstands Radj des verstellbaren Widerstands 27 hier größer als diejenige für das Tracking des Verstärkungsfaktors G, um ein wechselseitiges Stören des Trackings der beiden Größen zu vermeiden. Typischerweise ist die Zeitkonstante für das Tracking des ohmschen Widerstands zehnmal größer als diejenige für das Tracking des Verstärkungsfaktors G. Beide Zeitkonstanten sind zudem deutlich größer als die für einen kritischen Fehlerstrom geltende Zeitkonstante, d. h. als die Zeit, binnen derer ein kritischer Fehlerstrom eine bestimmte Stromstärke erreicht. Als Alternative zum Tracking beider das Signal 13 beeinflussenden Größen mit unterschiedlichen Zeitkonstanten ist ein alternierendes Tracking der beiden Größen möglich. Das heißt, während der Wert der einen Größe optimiert wird, wird jeweils der Wert der anderen Größe festgehalten und umgekehrt. Bei geeigneter Wahl der Integrationskonstanten der Effektivwertmesseinrichtung 28 und des Integrierers 36 sowie der Zeitkonstanten der Taktsignale 37 schwingen die Trackingverfahren sehr schnell auf Werte ein, mit denen der Effektivwert des Spannungssignals UDI an seinem Minimum gehalten wird. Dieses Minimum liegt im fehlerfreien Fall bei null. Der Effektivwert eines schnell von null ansteigenden Spannungssignals UDI entspricht dann dem Effektivwert eines Fehlerstroms, der an dem Wechselstromgenerator 8 auftritt. 6 illustrates a combination of two tracking methods, according to which the logic 19 in the design of the alternator 8th according to the 3 to 5 on the one hand the ohmic resistance R adj of the adjustable resistor 27 or the adjustable resistor in the low-pass filter 14 or of the filter 21 simulated adjustable resistance and on the other the gain G of the amplifier 20 as the signal 13 can optimize influencing variables. Between the signal thus influenced 13 , ie, the compensation current i comp , and the differential current i Diff is supplied to the subtractor 29 in the form of the summation current transformer 9 formed the compensated difference current reproducing voltage signal U DI . An RMS measuring device 28 forms an effective value of U DI . The signal then branches to the two individual tracking methods for optimizing the ohmic resistance of the variable resistor (below) and the gain of the amplifier 20 (above). The signal is each a sample & hold stage 32 subsequently supplied with a subtraction node the current value of the respective previous value of the signal 13 deducted. If the output signal of the subtraction node is positive, it means that the current value of the signal 13 closer to its desired minimum than the previous value. A previously chosen direction of changing the value of each of the signal 13 influencing size is therefore to be maintained. This is done via an operational amplifier 34 a JK flip-flop 35 controlled, whose output signal with an integrator 36 is integrated. The JK flip-flop 35 will be with the same clock signal 37 clocked like the Sample & Hold level 32 , Here is the time constant of the clock signal 37 for tracking the ohmic resistance R adj of the adjustable resistor 27 here larger than that for the tracking of the gain G in order to avoid mutual interference of the tracking of the two sizes. Typically, the time constant for the tracking of the ohmic resistance is ten times greater than that for tracking the gain G. In addition, both time constants are significantly greater than the time constant valid for a critical fault current, ie the time during which a critical fault current reaches a certain current level , As an alternative to tracking both the signal 13 influencing variables with different time constants, an alternating tracking of the two sizes is possible. That is, while the value of one size is optimized, the value of the other size is recorded and vice versa. With a suitable choice of the integration constants of the rms value measuring device 28 and the integrator 36 and the time constant of the clock signals 37 The tracking methods very quickly oscillate to values at which the rms value of the voltage signal U DI is kept at its minimum. This minimum is zero in the error-free case. The rms value of a zero voltage rising voltage signal U DI then corresponds to the rms value of a fault current flowing to the ac generator 8th occurs.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Photovoltaikgeneratorphotovoltaic generator
22
resistiver Zweigresistive branch
33
kapazitiver Zweigcapacitive branch
44
Anschlussleitungconnecting cable
55
Anschlussleitungconnecting cable
66
Wechselrichterinverter
77
WechselstromnetzAC power
88th
WechselstromgeneratorAlternator
99
SummenstromwandlerSummation current transformer
1010
Messkondensatormeasuring capacitor
1111
StrommesseinrichtungCurrent measurement device
1212
Signalgeneratorsignal generator
1313
Signalsignal
1414
TiefpassfilterLow Pass Filter
1515
verstellbarer Widerstandadjustable resistance
1616
Kondensatorcapacitor
1717
Kompensationswicklungcompensation winding
1818
Kern des Summenstromwandlers 9 Core of the summation current transformer 9
1919
Logiklogic
2020
Verstärkeramplifier
2121
Filterfilter
2222
Leitungmanagement
2323
Ausgangsleitungoutput line
2424
Ausgangsleitungoutput line
2525
Ausgangsleitungoutput line
2626
Schutzwiderstandprotection resistor
2727
verstellbarer Widerstandadjustable resistance
2828
EffektivwertmesseinrichtungRMS measuring device
2929
Subtrahierersubtractor
3030
A/D-WandlerA / D converter
3131
A/D-WandlerA / D converter
3232
Sample&Hold-StufeSample & hold stage
3333
Subtrahierknotensubtracting node
3434
Operationsverstärkeroperational amplifiers
3535
JK-FlipflopJK flip-flop
3636
Integriererintegrator
3737
Taktsignalclock signal
CGen C gene
Ableitkapazitätleakage capacitance
RGen R gene
ohmscher Widerstand in Reihe mit der Ableitkapazität CGen ohmic resistance in series with the leakage capacitance C gene
iGen i gene
kapazitiver Ableitstromcapacitive leakage current
CPE C PE
Kapazität eines Messkondensators 10 Capacitance of a measuring capacitor 10
itest i test
MessableitstromMessableitstrom
umess u mess
Spannungssignal der Strommesseinrichtung 11 Voltage signal of the current measuring device 11
SS
Verhältnis von umess zu itest Ratio of u mess to i test
GG
Verstärkungsfaktor des Verstärkers 20 Amplification factor of the amplifier 20
Radj R adj
ohmscher Widerstand des verstellbaren Widerstands 15, 27 ohmic resistance of the adjustable resistor 15 . 27
Cadj C adj
Kapazität des Kondensators 16 Capacitance of the capacitor 16
Rb R b
ohmscher Widerstand des Schutzwiderstands 26 ohmic resistance of the protective resistor 26
IDiff I Diff
Differenzstromdifferential current
ikomp i comp
Kompensationsstromcompensating current
UDI U DI
Spannungssignal des Summenstromwandlers 9 Voltage signal of the summation current transformer 9
NN
Anzahl der Kompensationswindungen 17 Number of compensation turns 17

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 2372857 A1 [0004, 0005] EP 2372857 A1 [0004, 0005]

Claims (20)

Verfahren zur Kompensation eines über eine Ableitkapazität (CGen) fließenden Anteils an einem Differenzstrom (iDiff), – wobei der Differenzstrom (iDiff) als Stromsumme über Leitungen (4, 5 oder 23 bis 25) erfasst wird, die den Strom eines Wechselstromgenerators (8) führen, – wobei ein Signal (13) ausgehend von einem Messableitstrom (itest) generiert wird, den Spannungen an dem Wechselstromgenerator (8) durch mindestens einen Messkondensator (10) nach Erde hervorrufen, – wobei mindestens eine das Signal (13) beeinflussende Größe vorgegeben wird, um einen Effektivwert des Differenzstroms (iDiff) nach Subtraktion des Signals (13) zu minimieren, dadurch gekennzeichnet, – dass die mindestens eine vorgegebene Größe ein ohmscher Widerstand (Radj) eines Widerstands (15, 27) ist, der – in einer den Messableitstrom (itest) führenden Leitung (22) mit dem mindestens einen Messkondensator (10) in Reihe geschaltet ist oder – zusammen mit einem weiteren Kondensator (16) ein Tiefpassfilter (14) für das Signal (13) ausbildet oder – fiktiv in einer den Messableitstrom (itest) führenden Leitung (22) mit dem mindestens einen Messkondensator (10) in Reihe geschaltet ist und dessen Einfluss auf das Spektrum des Messableitstroms (itest) durch Filtern des Signals (13) nachgebildet wird.A method for compensating for a via a leakage capacitance (C gene) flowing proportion of a difference current (I DIFF), - wherein the differential current (I DIFF) (as current sum through lines 4 . 5 or 23 to 25 ) detecting the current of an alternator ( 8th ), where a signal ( 13 ) is generated from a Meßableitstrom (i test ), the voltages at the alternator ( 8th ) by at least one measuring capacitor ( 10 ) cause earth, - at least one signal ( 13 ) is given to influence an effective value of the differential current (i Diff ) after subtraction of the signal ( 13 ), characterized in that the at least one predefined variable is an ohmic resistance (R adj ) of a resistance ( 15 . 27 ), which - in a line carrying the measuring leakage current (i test ) ( 22 ) with the at least one measuring capacitor ( 10 ) is connected in series or - together with another capacitor ( 16 ) a low-pass filter ( 14 ) for the signal ( 13 ) or - fictitiously in a line carrying the measuring leakage current (i test ) ( 22 ) with the at least one measuring capacitor ( 10 ) is connected in series and its influence on the spectrum of the Meßableitstroms (i test ) by filtering the signal ( 13 ) is modeled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ohmsche Widerstand (Radj) des Widerstands (15, 27) in solcher Weise nachgeführt wird, dass ein Effektivwert des Differenzstroms (iDiff) nach Subtraktion des Signals (13) bei dem aktuellen Wert des ohmschen Widerstands (Radj) ein Minimum aufweist.Method according to Claim 1, characterized in that the ohmic resistance (R adj ) of the resistor ( 15 . 27 ) is tracked in such a way that an effective value of the differential current (i Diff ) after subtraction of the signal ( 13 ) has a minimum at the current value of the ohmic resistance (R adj ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als weitere das Signal (13) beeinflussende Größe ein Verstärkungsfaktor (G) einer Verstärkung des Messableitstroms (itest) oder des Signals (13) in solcher Weise nachgeführt wird, dass der Effektivwert des Differenzstroms (iDiff) nach Subtraktion des Signals (13) bei dem aktuellen Wert des Verstärkungsfaktors (G) ein Minimum aufweist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that as further the signal ( 13 ) an amplification factor (G) of a gain of the Meßableitstroms (i test ) or the signal ( 13 ) is tracked in such a way that the effective value of the differential current (i Diff ) after subtraction of the signal ( 13 ) has a minimum at the current value of the gain (G). Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ohmsche Widerstand (Radj) des Widerstands (15, 27) und/oder der Verstärkungsfaktor (G) fortlaufend nach einem Trackingverfahren nachgeführt wird.Method according to claim 2 or claim 3, characterized in that the ohmic resistance (R adj ) of the resistance ( 15 . 27 ) and / or the amplification factor (G) is tracked continuously according to a tracking method. Verfahren nach Anspruch 2 und Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der ohmsche Widerstand (Radj) des Widerstands (15, 27) und der Verstärkungsfaktor (G) jeweils fortlaufend nach einem Trackingverfahren nachgeführt werden, wobei eine Zeitkonstante des einen Trackingverfahrens mindestens 5 mal größer ist als eine Zeitkonstante des anderen Trackingverfahrens.Method according to claim 2 and claim 3, characterized in that the ohmic resistance (R adj ) of the resistance ( 15 . 27 ) and the amplification factor (G) are tracked consecutively according to a tracking method, wherein a time constant of the one tracking method is at least 5 times greater than a time constant of the other tracking method. Verfahren nach Anspruch 2 und Anspruch 3 oder einem der darauf rückbezogenen Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus der Kapazität (CPE) des mindestens einen Messkondensators (10) und den aktuellen Werten des ohmschen Widerstands (Radj) und des Verstärkungsfaktors (G) auf eine Ableitkapazität (CGen) und einen mit dieser in Reihe geschalteten effektiven ohmschen Widerstand (RGen) geschlossen wird.Method according to Claim 2 and Claim 3 or one of Claims 4 and 5 dependent thereon, characterized in that from the capacitance (C PE ) of the at least one measuring capacitor ( 10 ) and the current values of the ohmic resistance (R adj ) and the amplification factor (G) to a leakage capacitance (C gene ) and a series connected with this effective ohmic resistance (R gene ) is closed. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Effektivwert des Differenzstroms (iDiff) nach Subtraktion des Signals (13) mit einem Grenzwert für sprungartige Veränderungen verglichen wird und bei Überschreiten des Grenzwerts ein Fehlersignal ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the effective value of the differential current (i Diff ) after subtraction of the signal ( 13 ) is compared with a limit value for sudden changes and an error signal is output when the limit value is exceeded. Verfahren nach Anspruch 7 und Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Nachführen aller das Signal (13) beeinflussenden nachgeführten Größen mit einer Zeitkonstante erfolgt, die mindestens so groß ist wie eine Zeitkonstante des Grenzwerts für sprungartige Veränderungen.Method according to claim 7 and claim 4 or 5, characterized in that the tracking of all the signal ( 13 ) tracking variables having a time constant which is at least as large as a time constant of the limit value for sudden changes. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (13) mit einem absoluten Grenzwert und bei Überschreiten des Grenzwerts ein Fehlersignal ausgegeben wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the signal ( 13 ) with an absolute limit value and an error signal is output when the limit value is exceeded. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (13) mittels eines den Differenzstrom (iDiff) erfassenden Summenstromwandlers (9) von dem Differenzstrom (iDiff) subtrahiert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the signal ( 13 ) by means of a differential current (i Diff ) detecting summation current transformer ( 9 ) is subtracted from the difference current (i Diff ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (13) von einem Spannungssignal (UDI) eines den Differenzstrom (iDiff) erfassenden Summenstromwandlers (9) subtrahiert wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the signal ( 13 ) of a voltage signal (U DI ) of a differential current (i Diff ) detecting the summation current transformer ( 9 ) is subtracted. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal (13) und das Spannungssignal (UDI) des Summenstromwandlers (9) digitalisiert werden und das digitalisierte Signal (13) von dem digitalisierten Spannungssignal (UDI) subtrahiert wird.Method according to claim 11, characterized in that the signal ( 13 ) and the voltage signal (U DI ) of the summation current transformer ( 9 ) and the digitized signal ( 13 ) is subtracted from the digitized voltage signal (U DI ). Wechselrichter (6) mit, – einer Differenzstromerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Differenzstroms (iDiff) als Stromsumme über Leitungen (4, 5 oder 23 bis 25), die einen gesamten Eingangsgleichstrom oder einen gesamten Ausgangswechselstrom des Wechselrichters (6) führen, und – einer Kompensationseinrichtung zum Kompensieren eines über eine Ableitkapazität (CGen) fließenden Anteils an einem Differenzstrom (iDiff), wobei die Kompensationseinrichtung aufweist: – mindestens einen Messkondensator (10) in einem Strompfad von der Gleichspannungsseite des Wechselrichters (6) nach Erde, – einen Signalgenerator (12), der ausgehend von einem Messableitstrom (itest) durch den mindestens einen Messkondensator (10) ein Signal (13) generiert, – einen Subtrahierer (29), der das Signal (13) von dem Differenzstrom (iDiff) subtrahiert, und – eine Effektivwertmesseinrichtung (28), die einen Effektivwert des Differenzstroms (iDiff) nach Subtraktion des Signals (13) durch den Subtrahierer (29) misst, – wobei mindestens eine das Signal (13) beeinflussende Größe vorgebbar ist, um den von der Effektivwertmesseinrichtung (28) gemessenen Effektivwert zu minimieren, dadurch gekennzeichnet, – dass die mindestens eine das Signal (13) beeinflussende vorgebbare Größe ein ohmscher Widerstand (Radj) eines Widerstands (15, 27) ist, der – in einer den Messableitstrom (itest) führenden Leitung (22) mit dem mindestens einen Messkondensator (10) in Reihe geschaltet ist oder – zusammen mit einem weiteren Kondensator (16) ein Tiefpassfilter (14) für das Signal (13) ausgebildet oder – fiktiv in einer den Messableitstrom (itest) führenden Leitung (22) mit dem mindestens einen Messkondensator (10) in Reihe geschaltet ist und dessen Einfluss auf das Spektrum des Messableitstroms (itest) durch ein Filter (21) für das Signal (13) nachgebildet wird.Inverter ( 6 ) with, - a differential current detection device for detecting a differential current (i Diff ) as a current sum via lines ( 4 . 5 or 23 to 25 ), which has a total input DC current or a whole AC output current of the inverter ( 6 ), and - compensation means for compensating a portion of a differential current (i Diff ) flowing via a leakage capacitance (C Gen ), the compensation unit comprising: - at least one measuring capacitor ( 10 ) in a current path from the DC side of the inverter ( 6 ) to earth, - a signal generator ( 12 ), which starting from a Meßableitstrom (i test ) through the at least one measuring capacitor ( 10 ) a signal ( 13 ), - a subtractor ( 29 ), the signal ( 13 ) is subtracted from the difference current (i Diff ), and - an effective value measuring device ( 28 ), which has an effective value of the differential current (i Diff ) after subtraction of the signal ( 13 ) by the subtractor ( 29 ), at least one signal ( 13 ) influencing size can be predetermined to the of the RMS ( 28 ) to minimize the measured RMS value, characterized in that - the at least one signal ( 13 ) an influencing predefinable variable is an ohmic resistance (R adj ) of a resistance ( 15 . 27 ), which - in a line carrying the measuring leakage current (i test ) ( 22 ) with the at least one measuring capacitor ( 10 ) is connected in series or - together with another capacitor ( 16 ) a low-pass filter ( 14 ) for the signal ( 13 ) or - fictitiously in a line carrying the measuring leakage current (i test ) ( 22 ) with the at least one measuring capacitor ( 10 ) is connected in series and its influence on the spectrum of the Meßableitstroms (i test ) by a filter ( 21 ) for the signal ( 13 ) is modeled. Wechselrichter (6) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare ohmsche Widerstand (Radj) derjenige eines verstellbaren Widerstands (15, 27) ist.Inverter ( 6 ) according to claim 13, characterized in that the predetermined ohmic resistance (R adj ) that of an adjustable resistor ( 15 . 27 ). Wechselrichter (6) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verstärker (20) für den Messableitstrom (itest) oder das Signal (13) vorgesehen ist und dass ein Verstärkungsfaktor (G) des Verstärkers (20) als weitere das Signal (13) beeinflussende Größe vorgebbar ist, um den von der Effektivwertmesseinrichtung (28) gemessenen Effektivwert zu minimieren.Inverter ( 6 ) according to claim 14, characterized in that an amplifier ( 20 ) for the measuring leakage current (i test ) or the signal ( 13 ) and that a gain (G) of the amplifier (G) 20 ) as further the signal ( 13 ) influencing size can be predetermined to the of the RMS ( 28 ) to minimize the measured RMS value. Wechselrichter (6) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Logik (19) vorgesehen ist, die jede das Signal (13) beeinflussende vorgebbare Größe so in automatischer Weise nachführt, dass der von der Effektivwertmesseinrichtung (28) gemessene Effektivwert ein Minimum aufweist.Inverter ( 6 ) according to claim 14 or 15, characterized in that a logic ( 19 ), each of which is the signal ( 13 ) so that the predeterminable variable can be corrected in an automatic manner such that the value determined by the rms value measuring device ( 28 ) measured RMS value has a minimum. Wechselrichter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinrichtung vorgesehen ist, die den von der Effektivwertmesseinrichtung (28) gemessenen Effektivwert mit einem Grenzwert für sprungartige Veränderungen und/oder das Signal (13) mit einem absoluten Grenzwert vergleicht und bei Überschreiten eines der Grenzwerte ein Fehlersignal ausgibt.Inverter ( 6 ) according to one of the preceding claims 13 to 16, characterized in that an evaluation device is provided, which by the RMS ( 28 ) measured RMS value with a threshold for sudden changes and / or the signal ( 13 ) compares with an absolute limit value and outputs an error signal when one of the limit values is exceeded. Wechselrichter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Subtrahierer (29) das Signal (13) mittels eines den Differenzstrom (iDiff) erfassenden Summenstromwandlers (9) von dem Differenzstrom (iDiff) subtrahiert.Inverter ( 6 ) according to one of the preceding claims 13 to 17, characterized in that the subtractor ( 29 ) the signal ( 13 ) by means of a differential current (i Diff ) detecting summation current transformer ( 9 ) is subtracted from the difference current (i Diff ). Wechselrichter (6) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Subtrahierer (29) das Signal (13) von einem Spannungssignal (UDI) eines den Differenzstrom (iDiff) erfassenden Summenstromwandlers (9) subtrahiert.Inverter ( 6 ) according to one of the preceding claims 13 to 17, characterized in that the subtractor ( 29 ) the signal ( 13 ) of a voltage signal (U DI ) of a differential current (i Diff ) detecting the summation current transformer ( 9 subtracted. Wechselrichter (6) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass A/D-Wandler (30, 31) vorgesehen sind, die das Signal (13) und das Spannungssignal (UDI) des den Summenstromwandlers (9) vor dem Subtrahierer (29) digitalisieren.Inverter ( 6 ) according to claim 18, characterized in that A / D converter ( 30 . 31 ) are provided, the signal ( 13 ) and the voltage signal (U DI ) of the summation current transformer ( 9 ) before the subtractor ( 29 ) digitize.
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