Indirekte Blitzeinschl\u00e4ge sind zerst\u00f6rerisch. Anekdotische Beobachtungen zur Blitzaktivit\u00e4t sind in der Regel ein schlechter Indikator f\u00fcr das Ausma\u00df der durch Blitze verursachten \u00dcberspannung in PV-Anlagen. Durch indirekte Blitzeinschl\u00e4ge k\u00f6nnen die empfindlichen Komponenten in PV-Ger\u00e4ten leicht besch\u00e4digt werden, was oft mit hohen Kosten f\u00fcr die Reparatur oder den Austausch der besch\u00e4digten Komponenten verbunden ist und die Zuverl\u00e4ssigkeit des PV-Systems beeintr\u00e4chtigt. Die \u00dcberspannung h\u00e4ngt von den Aufbaubedingungen der jeweiligen PV-Anlage und der Verkabelung ab.<\/p>\n
PV-Anlagen werden auf gro\u00dfen Freifl\u00e4chen freigelegt, typischerweise auf Feldern oder auf Geb\u00e4uded\u00e4chern. Geladene Regenwolken, die sich \u00fcber solchen offenen Feldern ansammeln, neigen dazu, die Ladung in Form von Blitzen freizusetzen. In diesem Fall kann es zu einem Spannungssto\u00df kommen. Je ausgedehnter das Feld ist, desto wahrscheinlicher ist eine Zerst\u00f6rung.<\/p>\n
Wenn eine PV-Anlage auf einem Industriegel\u00e4nde steht, sind auch der Gesch\u00e4ftsbetrieb und die Anlagen gef\u00e4hrdet. Wechselrichter sind teuer, aber bei industriellen Anwendungen sind Ausfallzeiten ein noch teurerer Ausfall.<\/p>\n
Wenn ein Blitz in ein Solar-PV-System einschl\u00e4gt, verursacht er einen induzierten \u00dcbergangsstrom und eine vor\u00fcbergehende Spannung in den Kabelschleifen des Solar-PV-Systems. Diese transienten Str\u00f6me und Spannungen treten an den Ger\u00e4teklemmen auf und verursachen wahrscheinlich Isolations- und dielektrische Ausf\u00e4lle in den elektrischen und elektronischen Komponenten der Solar-PV, wie z. B. den PV-Modulen, dem Wechselrichter, der Steuerungs- und Kommunikationsausr\u00fcstung sowie den Ger\u00e4ten in der Geb\u00e4udeinstallation. Die Array-Box, der Wechselrichter und der MPPT (maximale Leistung).Point-Tracker-Ger\u00e4te weisen die meisten Fehlerquellen auf.<\/p>\n
Um zu verhindern, dass hohe Energie durch die Elektronik gelangt und Hochspannungssch\u00e4den an der PV-Anlage verursachen, m\u00fcssen Spannungsspitzen einen Weg zur Erde haben. Zu diesem Zweck sollten alle leitenden Oberfl\u00e4chen direkt geerdet werden und alle Kabel, die in das System ein- und ausgehen (z. B. Ethernet-Kabel und Wechselstromnetze), \u00fcber ein SPD mit der Erde verbunden sein.<\/p>\n
F\u00fcr jede Gruppe von Strings innerhalb der Array-Box, der Rekombinationsbox und des DC-Trennschalters ist ein \u00dcberspannungsschutzger\u00e4t erforderlich.<\/p>\n
Auswahl und Installation von \u00dcberspannungsschutzger\u00e4ten f\u00fcr PV-Systeme<\/strong><\/p>\n PV-Systeme weisen einzigartige Eigenschaften auf, die daher den Einsatz von SPDs erfordern, die speziell f\u00fcr PV-Systeme entwickelt wurden.<\/p>\n PV-Anlagen haben hohe DC-Systemspannungen bis zu 1500 Volt. Ihr maximaler Leistungspunkt liegt nur wenige Perzentile unter dem Kurzschlussstrom des Systems.<\/p>\n Um das richtige SPD-Modul f\u00fcr die PV-Anlage und deren Installation zu bestimmen, m\u00fcssen Sie Folgendes wissen:<\/p>\n l Die blitzrunde Blitzdichte;<\/p>\n l Die Betriebstemperatur des Systems;<\/p>\n l Die Spannung des Systems;<\/p>\n l Der Kurzschlussstromwert des Systems;<\/p>\n l Der Grad der Wellenform, vor der gesch\u00fctzt werden soll (indirekter oder direkter Blitz);<\/p>\n l Der Nennentladestrom.<\/p>\n Die SPD-Anforderungen f\u00fcr eine Anlage, die durch ein \u00e4u\u00dferes Blitzschutzsystem (LPS) gesch\u00fctzt ist, h\u00e4ngen von der gew\u00e4hlten Klasse des LPS ab und davon, ob der Trennungsabstand zwischen dem LPS und der PV-Anlage isoliert oder nicht isoliert ist. IEC 62305-3 beschreibt die Anforderungen an den Trennungsabstand f\u00fcr ein externes LPS.<\/p>\n Um eine Schutzwirkung zu erzielen, sollte der Spannungsschutzpegel (Up) eines SPD 20 % niedriger sein als die Spannungsfestigkeit der Endger\u00e4te des Systems.<\/p>\n Es ist wichtig, ein SPD mit einem Kurzschlussstrom zu verwenden, der gr\u00f6\u00dfer ist als der Kurzschlussstrom des Solaranlagenstrangs, an den das SPD angeschlossen ist. Das SPD, das am Gleichstromausgang bereitgestellt wird, muss einen Gleichstrom-MCOV haben, der gleich oder gr\u00f6\u00dfer als die maximale Photovoltaiksystemspannung des Moduls ist.<\/p>\n SPDs f\u00fcr die Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen<\/strong><\/p>\n PV-Quellen haben ganz andere Strom- und Spannungseigenschaften als herk\u00f6mmliche Gleichstromquellen: Sie haben eine nichtlineare Charakteristik und verursachen ein langfristiges Anhalten gez\u00fcndeter Lichtb\u00f6gen. Daher erfordern PV-Stromquellen nicht nur gr\u00f6\u00dfere PV-Schalter und PV-Sicherungen, sondern auch einen Trennschalter f\u00fcr das \u00dcberspannungsschutzger\u00e4t, der an diese Besonderheit angepasst ist und PV-Str\u00f6me bew\u00e4ltigen kann.<\/p>\n Auf der Gleichstromseite installierte SPDs m\u00fcssen immer speziell f\u00fcr Gleichstromanwendungen ausgelegt sein. Die Verwendung eines SPDs auf der falschen AC- oder DC-Seite ist unter Fehlerbedingungen gef\u00e4hrlich.<\/p>\n Installation<\/strong><\/p>\n SPDs sollten immer vor den Ger\u00e4ten installiert werden, die sie sch\u00fctzen sollen. NFPA 780 12.4.2.1 besagt, dass ein \u00dcberspannungsschutz am Gleichstromausgang des Solarmoduls von Plus zu Erde und von Minus zu Erde, am Combiner und Rekombinationskasten f\u00fcr mehrere Solarmodule und am Wechselstromausgang des Wechselrichters bereitgestellt werden muss.<\/p>\n Die ordnungsgem\u00e4\u00dfe Installation einer SPD h\u00e4ngt von drei Werten ab:<\/p>\n l Maximale Dauerbetriebsspannung: Die Spannung, die das SPD aktiviert.<\/p>\n l Spannungsschutzpegel: Die \u00dcberspannungskategorie des Ger\u00e4ts muss h\u00f6her sein als der Spannungsschutzpegel des SPD.<\/p>\n l Nomineller Entladestrom: Der Spitzenwert der Wellenform (8\/20 \u03bcs f\u00fcr SPDs vom Typ 2), dem das SPD nach wiederholten \u00dcberspannungen standhalten kann.<\/p>\n So kombinieren Sie SPDs mit Wechselrichtern<\/strong><\/p>\n PV-Parks bestehen aus sehr empfindlicher Ausr\u00fcstung, die umfassenden Schutz ben\u00f6tigt. Da PV-Parks Gleichstrom (DC) erzeugen, sind Wechselrichter (die erforderlich sind, um diesen Strom von Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln) ein wesentlicher Bestandteil ihrer Stromerzeugung. Leider sind Wechselrichter nicht nur sehr anf\u00e4llig f\u00fcr Blitzeinschl\u00e4ge, sondern auch unglaublich teuer.<\/p>\n NFPA 780 12.4.2.3 erfordert zus\u00e4tzliche SPDs am Gleichstromeingang des Wechselrichters, wenn der Systemwechselrichter mehr als 30 Meter vom n\u00e4chsten Combiner oder Rekombinationskasten entfernt ist.<\/p>\n Installieren Sie das SPD zwischen den Sicherungen und dem Wechselrichter, wenn Strangschutzvorrichtungen (z. B. Sicherungen, Gleichstromunterbrecher oder Strangdioden) vorhanden sind.<\/p>\n Um ein SPD anzuschlie\u00dfen, wenn ein Wechselrichter mit integriertem Sicherungskasten vorhanden ist, stellen Sie sicher, dass die internen Sicherungen \u00fcberbr\u00fcckt und die externen Stringsicherungen angeschlossen sind.<\/p>\n Stringwechselrichter sollten m\u00f6glichst nah an den Strings installiert werden. SPD-Kabel, die an das L+\/L--Netzwerk und zwischen dem Klemmenblock des SPD und der Erdungssammelschiene angeschlossen werden, d\u00fcrfen weniger als 2,5 Meter lang sein. Je k\u00fcrzer die Anschlusskabel sind, desto effizienter und kosteng\u00fcnstiger ist der Schutz.<\/p>\n Bei Wechselrichtern mit nur einem MPP-Tracker b\u00fcndeln Sie die Strings vor dem Wechselrichter und verbinden diese am \u00dcbergabepunkt mit dem SPD.<\/p>\n Wenn der Wechselrichter \u00fcber mehrere MPP-Tracker verf\u00fcgt, sollten f\u00fcr jeden Eingang SPD-Kombinationen geplant werden. F\u00fcr jeden Eingang muss ein SPD verwendet werden, das mit einer Strangdiode abgesichert ist.<\/p>\n Referenzen<\/strong><\/p>\n [1] Leitfaden Blitzschutz, DIN EN Norm 62305 \u2013 3, 2014.<\/p>\n [2] Standard f\u00fcr \u00dcberspannungsschutzger\u00e4te, UL 1449, 2014.<\/p>\n [3] \u00dcberspannungsschutzger\u00e4te f\u00fcr Niederspannung \u2013 Teil 32: \u00dcberspannungsschutzger\u00e4te f\u00fcr den Gleichstromanschluss Seite von Photovoltaikanlagen \u2013 Auswahl- und Anwendungsgrunds\u00e4tze, IEC-Norm 61643-32, 2 017.<\/p>","protected":false},"featured_media":887,"template":"","class_list":["post-908","application","type-application","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/application\/908","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/application"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/application"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/887"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.britecelectric.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=908"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}