Stoßstrom-feste Verdrahtung

Abbildung von Generatoranschlusskästen. Generatoranschlusskasten: Temperaturverteilung mit üblichen String-Strömen unter normalen Betriebsbedingungen.

Generatoranschlusskasten: Temperaturverteilung mit üblichen String-Strömen unter normalen Betriebsbedingungen. (Quelle: Phoenix Contact GmbH)

Abbildung von Sichere Auslegung von Generatoranschlusskästen.

(Quelle: Phoenix Contact GmbH)

Die Integration von Überspannungsschutzgeräten in einen GAK erfordert ein spezielles "Stoßstrom-optimiertes" Design des kompletten Aufbaus. Die gesamte Baugruppe muss entsprechend ausgelegt sein, um einer definierten Stoßstrom-Beanspruchung zu widerstehen. Eine falsch ausgelegte Verkabelung in einem GAK würde im Zusammenhang mit einem Stoßstromereignis zu einem Verlust der Verfügbarkeit des gesamten PV-Systems führen – selbst wenn innerhalb der Baugruppe Überspannungsschutzgeräte eingebaut sind. Die Verkabelung muss Stoßstrom fest ausgelegt sein. Transiente Stoßströme verursachen auf der einen Seite eine mechanische Beanspruchung über das elektromagnetische Feld und auf der anderen Seite eine thermische Impulsbelastung über den direkten Stromfluss. Darüber hinaus müssen die Kabel für den maximalen Betriebsstrom und für die maximal auftretende Kurzschlussbelastung ausgewählt werden. Die Auslegung der Verdrahtung – insbesondere die Länge der Kabel – hat einen Einfluss auf den Schutzeffekt installierter Überspannungsschutzgeräte. Angesichts empfindlicher elektronischer Komponenten, die vermehrt auch in GAK eingebaut sind, muss auch dieser Faktor berücksichtigt werden.

Nach aktueller Norm zertifiziert

Um sicher zu sein, dass der GAK in seiner Gesamtheit einer definierten Stoßstrom-Beanspruchung widerstehen kann, muss jede Komponente entsprechend Stoßstrom-fest sein. Selbst DC-Freischalter müssen im Hinblick auf ihre Festigkeit gegen Stoßströme durch Tests qualifiziert werden, die über die Anforderungen der DIN EN 61439-2 (VDE 0660- 600-2) [1] hinausgehen. Für den sicheren Betrieb und die Langzeitverfügbarkeit eines PV-Systems wird empfohlen, Überspannungsschutzeinrichtungen einzubauen, die entsprechend der gültigen Norm für Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in PV-Installationen entwickelt, gefertigt und zertifiziert sind. Überspannungsschutzgeräte, die entsprechend der DIN EN 50539-11:2013-12 (VDE 0675-39-11) [2] qualifiziert sind, erfüllen die hohen Sicherheitsanforderungen.

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