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#Neues aus der Industrie
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Wie Überspannungsschutzgeräte Photovoltaikanlagen schützen
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Wie Überspannungsschutzgeräte Photovoltaikanlagen schützen
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In PV-Anlagen müssen die SPDs bestimmte Anforderungen erfüllen, um einen kontinuierlichen Betrieb und eine kontinuierliche Energieerzeugung zu gewährleisten.
Bei der Planung einer PV-Anlage ist es wichtig, die Installation von Überspannungsschutzgeräten (SPDs) zu berücksichtigen. Überspannungen und Netzstörungen können zu Ausfallzeiten führen und die Leistung der Anlage verringern. Daher sollten alle Bedingungen, die die Energieerzeugung und -verteilung beeinflussen, bei der Planung der Elektroinstallation berücksichtigt werden.
Warum haben SPDs in PV-Anlagen höchste Priorität?
Solarmodule werden im Freien installiert, um Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Da sie sich im Freien befinden, sind sie direkt rauen Bedingungen wie Regen, Wind und Staub ausgesetzt. Unter den Wetterbedingungen erfordern Blitzeinschläge besondere Aufmerksamkeit, da sie die Sicherheit und Leistung einer PV-Anlage stark beeinträchtigen können. Sie haben ihren Ursprung in einer Kumulonimbuswolke und enden am Boden. Wenn der Blitz in den Boden einschlägt, entlädt sich die Energie und beeinträchtigt das elektrische Feld am Boden. Für die PV-Solaranlage birgt dies zwei Risiken:
Ein direkter Einschlag, der die Solaranlage auf einem Dach zerstören kann
Vorübergehende Überspannungen in den Kabeln durch magnetische Kopplung, die zur Beschädigung empfindlicher Komponenten wie Leiterplatten führen können.
Was den direkten Einschlag betrifft, so bietet der "Äußere Blitzschutz" (ELP) den erforderlichen Schutz gemäß IEC 62305, in der beschrieben wird, wie zu beurteilen ist, ob Ihr Standort einen solchen Schutz benötigt, und welche Option zu bevorzugen ist (Maschendrahtkäfig, Luftanschluss usw.). Das Konzept ist einfach: Stellen Sie sicher, dass der Blitz in einen am höchsten Punkt Ihrer Anlage installierten Metallstab einschlägt und die Energie über eine Kupferableitung direkt in den Boden abgeleitet wird.
Bei vorübergehenden Überspannungen sind jedoch SPDs erforderlich. Sie werden parallel zu den Schutzschaltungen installiert, um die Energie in die Erde abzuleiten und die Überspannung auf einen für die Endgeräte akzeptablen Wert zu begrenzen.
Sobald ELP in einer PV-Anlage installiert ist, muss auch ein SPD installiert werden. Ist die PV-Anlage nicht mit einem ELP ausgestattet, wird die Installation eines SPD dringend empfohlen, um Netzrückwirkungen (transiente Überspannungen) zu begrenzen.
Wie funktioniert ein SPD zum Schutz der Gleichstromseite von Solaranlagen?
Um zu gewährleisten, dass die Energie zuerst zur Erde fließt, um Überspannungen zu begrenzen, ist die wichtigste Komponente der Metalloxid-Varistor (MOV, 'Varistor' steht für VARI-able resi-STOR). Dieses Bauteil ist so beschaffen, dass unter normalen Bedingungen (keine Überspannungen) der Widerstand so hoch ist, dass keine Nennströme durch ihn fließen können. Ab einem bestimmten Überspannungspegel sinkt der Widerstand schnell, öffnet den Weg zur Erde und kehrt in den Normalzustand zurück, sobald die Energie abgeleitet wurde. Dieser Prozess ermöglicht die Begrenzung des Überspannungspegels, der alle nachgeschalteten Geräte erreicht.
SPD des Typs 1+2 im Vergleich zu Standard-SPD des Typs 2, welches ist das richtige?
Es gibt verschiedene Arten von SPDs, die sich im Hinblick auf den Widerstand unterscheiden: Typ 1, Typ 2 und Typ 1+2. Ein SPD des Typs 1 kann einen direkten Schlag mit einer Überspannung verkraften, während ein SPD des Typs 2 Überspannungen aus verschiedenen Quellen begrenzt. Beide Eigenschaften können zu einem "Typ 1+2" kombiniert werden, um einen vollständigen Schutz zu gewährleisten.
In PV-Anlagen besteht die Herausforderung darin, einen geeigneten Überspannungsschutz zu wählen, der Strömen mit einer reinen Energieform von 10/350 µs standhält (fast 10-mal so stark wie Typ 2 mit einer Wellenform von 8/20 µs) und gleichzeitig den Platzbedarf berücksichtigt. Bei einem Wechselrichter oder einem Verteilerkasten hat Platz immer oberste Priorität. Die BRPV-Serie von Britec bietet sowohl Typ 1+2 als auch Typ 2 DC-Überspannungsschutz und kann vor Überspannungen aufgrund von Blitzeinschlägen oder Netzüberspannungen schützen.