DC-Überspannungsschutz

DC-Überspannungsschutzgeräte (DC SPDs) begrenzen transiente Überspannungen und leiten Überspannungsströme sicher zur Erde ab. Unter normalen Bedingungen bleiben sie hochohmig. Bei einer Überspannung schalten sie auf niederohmig um, leiten überschüssigen Strom ab und setzen sich nach dem Ereignis automatisch zurück, um einen kontinuierlichen DC-Überspannungsschutz zu gewährleisten.

A: Die Lebensdauer eines Gleichstrom-Überspannungsschutzes hängt von der Anzahl und Intensität der auftretenden Überspannungen ab. Es wird empfohlen, das Gerät regelmäßig auf Verschleißerscheinungen oder Anzeichen für das Ende seiner Lebensdauer zu überprüfen. Durch den proaktiven Austausch von SPDs wird ein kontinuierlicher Gleichstrom-Überspannungsschutz gewährleistet und Schäden an Geräten verhindert.

A: Ja, DC-Überspannungsschutzgeräte eignen sich für eine Vielzahl von Anwendungen, von Solaranlagen in Wohngebäuden bis hin zu industriellen Gleichstromnetzen. Durch die Auswahl des geeigneten Typs und der richtigen Nennleistung wird ein wirksamer Gleichstrom-Überspannungsschutz gewährleistet, der auf die jeweilige Umgebung zugeschnitten ist.

Überspannungsschutzgeräte (SPDs) bieten Schutz vor elektrischen Überspannungen und Spannungsspitzen, einschließlich solcher, die direkt und indirekt durch Blitzeinschläge verursacht werden.

An Standorten mit häufigen Blitzeinschlägen erleiden ungeschützte PV-Anlagen wiederholt erhebliche Schäden. Dies führt zu erheblichen Reparatur- und Ersatzkosten, Ausfallzeiten der Anlage und Einnahmeverlusten.

Ordnungsgemäß installierte Überspannungsschutzgeräte (SPDs) minimieren die potenziellen Auswirkungen von Blitzereignissen.

Empfindliche elektrische Geräte von PV-Anlagen wie Wechselrichter, Überwachungsgeräte und PV-Module müssen durch Überspannungsschutzgeräte (SPD) geschützt werden.

Ein Überspannungsschutzgerät (SPD) soll verhindern, dass höhere Spannungsspitzen empfindliche Geräte erreichen und dadurch möglicherweise Schäden verursachen.

Wie funktioniert ein SPD in einem Gleichstromsystem, wenn er richtig ausgelegt ist?

Eine Überspannung (über die Nennspannung des Geräts hinaus) wird durch eine kontrollierte Energieableitung zwischen den betroffenen Gleich- oder Wechselstromleitern verhindert.

Wenn am SPD eine Erdungsverbindung vorhanden ist, überwacht das SPD auch die Spannungsdifferenz zwischen der Erde und den anderen Leitern.

Bei Bedarf wird Energie abgeleitet, um übermäßige Spannungsunterschiede, beispielsweise bei Überspannungen, zu verhindern. Damit dies ordnungsgemäß funktioniert, muss der Weg zur Erde einen geringen Widerstand aufweisen.

SPDs können nicht vor einer längeren Überspannung von mehreren Sekunden oder Minuten schützen. Dies muss durch eine korrekte Dimensionierung des Systems verhindert werden.

1. Stellen Sie sicher, dass Ihr System und SPD über eine gute, widerstandsarme Verbindung zur Erde verfügen.

2. Passen Sie das Überspannungsschutzgerät an die Eingänge Ihrer Stromumwandlungsgeräte an, die Sie schützen möchten, indem Sie sicherstellen, dass “U_c”Die im Datenblatt des Überspannungsschutzgeräts angegebene Spannung liegt bei oder knapp über (vorzugsweise 0 bis 10 V) der maximalen Dauer-Spannung der zu schützenden Leiter oder der maximalen Nennspannung der angeschlossenen Stromversorgungsgeräte.

Wenn die SPDs “U_c”Wenn die Nennspannung deutlich über der maximalen Nennspannung der angeschlossenen Stromversorgungsgeräte liegt, kann das Gerät nicht mehr wirksam vor Überspannungen schützen. Das SPD schützt Geräte oder Anlagen, indem es deutlich über der maximalen Dauerbetriebsspannung “U“ aktiviert wird._c” und greift bei Spannungen unterhalb von “U” nicht ein._c”.

3. LSP empfiehlt, mindestens den PV-Eingang des Ladereglers oder Wechselrichters/Ladegeräts zu schützen und bei Nutzung eines öffentlichen Stromnetzes auch den Wechselstrom-Eingang zu schützen.

4. Bei Verwendung an den PV-Leitern ist sicherzustellen, dass die Überspannungsschutzvorrichtung für Gleichspannungen ausgelegt ist. Bei Verwendung am Wechselstromeingang ist sicherzustellen, dass die Überspannungsschutzvorrichtung für Wechselspannungen ausgelegt ist.

Überspannungsschutzgeräte tragen dazu bei, Ausfallzeiten aufgrund von Überspannungen zu reduzieren. In PV-Anlagen müssen 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 beeinträchtigen.

Daher sollten bei der Planung der Elektroinstallation alle Bedingungen berücksichtigt werden, die sich auf die Energieerzeugung und -verteilung auswirken.

Solarpanels werden im Außenbereich installiert, um Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Durch diese Außenlage 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 erheblich beeinträchtigen können.

Sie entstehen in einer Cumulonimbuswolke und enden am Boden. Wenn der Blitz einschlägt, entlädt er Energie und beeinflusst das elektrische Feld am Boden. Für die Solar-PV-Anlage birgt dies zwei Risiken:

• Eine direkte Auswirkung, die die Solaranlage auf einem Dach physisch zerstören kann.
• Vorübergehende Überspannungen, die durch magnetische Kopplung über Kabel übertragen werden und zur Beschädigung empfindlicher Komponenten wie Leiterplatten (PCB) führen können.

Was die direkten Auswirkungen betrifft, bietet ‘External Lightning Protects’ (ELP) den erforderlichen Schutz gemäß IEC 62305, in der beschrieben wird, wie Sie beurteilen können, ob Ihr Standort einen solchen Schutz benötigt und welche Option vorzuziehen ist (Gitterkäfige, Luftanschluss usw.).

Das Konzept ist einfach: Stellen Sie sicher, dass der Blitz in eine Metallstange einschlägt, die am höchsten Punkt Ihrer Anlage installiert ist, und leiten Sie die Energie über einen Kupfer-Ableiter direkt in den Boden ab.

Bei transienten Überspannungen sind jedoch SPDs erforderlich. Diese werden parallel in die Schaltkreisschutzplatinen eingebaut, um die Energie in den Boden abzuleiten und die Überspannung auf einen für das Endgerät akzeptablen Wert zu begrenzen.

Sobald ein 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 Netzstörungen (transiente Überspannungen) zu begrenzen.

Um sicherzustellen, dass die Energie zuerst in den Boden fließt und Überspannungen begrenzt werden, ist der Metalloxid-Varistor (MOV) die wichtigste Komponente.

Diese Komponente verfügt über eine solche Eigenschaft, dass unter normalen Bedingungen (ohne Überspannungen) der Widerstand hoch genug ist, um den Durchfluss von Nennströmen zu verhindern.

Ab einem bestimmten Überspannungsniveau sinkt der Widerstand schnell ab, wodurch der Weg zur Erde geöffnet wird, und kehrt nach Ableitung der Energie wieder in den Normalzustand zurück.

Dieser Prozess ermöglicht eine Begrenzung des Überspannungsniveaus, das alle nachgeschalteten Geräte erreicht.

Es gibt verschiedene Arten von SPDs, die sich hinsichtlich ihres Widerstands unterscheiden: Typ 1, Typ 2 und Typ 1+2. Ein SPD vom Typ 1 kann einen direkten Blitzschlag mit einer starken Überspannung bewältigen, während Typ 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, den geeigneten Überspannungsschutz auszuwählen, der reinen Energie mit einer Wellenform von 10/350 µs (fast zehnmal stärker als Typ 2 mit einer Wellenform von 8/20 µs) standhält und gleichzeitig den Platzbedarf berücksichtigt.

In einem Wechselrichter oder einer Anschlussdose hat Platz immer oberste Priorität. Um den verfügbaren Platz optimal zu nutzen, nutzen die SPDs von LSP die Tiefe des Gehäuses für stärkere Komponenten mit einer größeren Tiefe des Geräts.

Mit den neuen Serien FLP-PV und SLP-PV können sowohl Wechselstrom- als auch Gleichstrom-Schutzplatinen in Solaranlagen vor Überspannungen aufgrund von Blitzeinschlägen oder Netzstörungen geschützt werden.

Solarstromanlagen sind wie alle elektronischen Geräte anfällig für Spannungsspitzen, die Komponenten beschädigen und Ausfallzeiten verlängern können. Überspannungsschutzgeräte können dazu beitragen, dass Systeme betriebsbereit und rentabel bleiben.

Ein Überspannungsschutz verhindert Schäden an elektronischen Geräten, indem er den überschüssigen Strom aus der “heißen” Stromleitung in einen Erdungsdraht ableitet.

Bei den meisten gängigen Überspannungsschutzgeräten wird dies durch einen Metalloxid-Varistor (MOV) erreicht, ein Stück Metalloxid, das über zwei Halbleiter mit den Strom- und Erdungsleitungen verbunden ist.

Solarzellen sind ebenfalls elektronische Geräte und daher ebenso anfällig für Schäden durch Überspannungen. Solarpanels sind aufgrund ihrer großen Oberfläche und ihrer Platzierung an exponierten Standorten, wie beispielsweise auf Dächern oder auf Freiflächen, besonders anfällig für Blitzeinschläge.

Wenn die Solarmodule direkt vom Blitz getroffen werden, kann dieser Löcher in die Geräte brennen oder sogar Explosionen verursachen, wodurch das gesamte System zerstört wird.

Die Auswirkungen von Blitzschlag und anderen Überspannungen sind jedoch nicht immer so offensichtlich. Die Folgeerscheinungen dieser Ereignisse können nicht nur wichtige Komponenten wie Module und Wechselrichter beeinträchtigen, sondern auch Überwachungssysteme, Nachführsteuerungen und Wetterstationen.

Der Ausfall eines PV-Moduls bedeutet lediglich den Ausfall einer Reihe, während der Ausfall eines Zentralwechselrichters den Ausfall der Stromerzeugung für einen großen Teil der Anlage bedeutet.

Da alle elektrischen Geräte anfällig für Überspannungen sind, sind SPDs für alle Komponenten von Solaranlagen erhältlich. Die industriellen Versionen dieser Geräte verwenden ebenfalls Metalloxid-Varistoren (MOV) in Kombination mit anderen hochentwickelten Geräten, um Überspannungen zur Erdung abzuleiten. Daher werden SPDs in der Regel nach der Installation eines stabilen Erdungssystems installiert.

Stellen Sie sich ein elektrisches Einliniendiagramm Ihrer Anlage vor und schalten Sie SPDs vom Versorgungsanschluss bis zur Anlagenausrüstung in Kaskade, platzieren Sie einen robusten Schutz an den Haupteingängen, um vor großen Überspannungsspitzen zu schützen, und kleinere Einheiten entlang kritischer Pfade bis zum Endpunkt der Ausrüstung.

Ein SPD-Netzwerk sollte in der gesamten Wechselstrom- und Gleichstromverteilung der Solaranlage installiert werden, um kritische Stromkreise zu schützen. SPDs sollten sowohl an den Gleichstromeingängen als auch an den Wechselstromausgängen des/der Wechselrichter(s) des Systems installiert und unter Bezugnahme auf die Erdung sowohl an den positiven als auch an den negativen Gleichstromleitungen eingesetzt werden. Der Wechselstromschutz sollte an jedem Stromleiter zur Erde eingesetzt werden. Kombinierte Stromkreise sollten ebenso geschützt werden wie alle Steuerstromkreise und sogar Nachführ- und Überwachungssysteme, um Störungen und Datenverluste zu vermeiden.

Bei gewerblichen und großtechnischen Anlagen empfiehlt LSP die Anwendung der 10-Meter-Regel. Bei Anlagen mit Gleichstromkabeln unter 10 m Länge sollte der Gleichstrom-Überspannungsschutz an einer geeigneten Stelle installiert werden, z. B. an Wechselrichtern, Kombinationsboxen oder näher an den Solarmodulen. Bei Anlagen mit Gleichstromkabeln über 10 m Länge sollte der Überspannungsschutz sowohl am Wechselrichter- als auch am Modulende der Kabel installiert werden.

Solarstromanlagen für Wohngebäude mit Mikro-Wechselrichtern haben sehr kurze Gleichstromkabel, aber längere Wechselstromkabel. Ein SPD, der an der Kombinationsbox installiert ist, kann das Haus vor Überspannungen aus der Anlage schützen. Ein SPD am Hauptverteiler kann das Haus ebenfalls vor Überspannungen aus der Anlage schützen, zusätzlich zu denen aus dem Stromnetz und anderen internen Geräten.

Unabhängig von der Größe des Systems sollten SPDs von einem zugelassenen Elektriker gemäß den Empfehlungen des Herstellers und den Installations- und Elektrovorschriften installiert werden, um maximale Sicherheit und Wirksamkeit zu gewährleisten.

Zusätzliche Maßnahmen, wie beispielsweise das Anbringen von Blitzableitern, können ergriffen werden, um eine Solaranlage speziell vor Blitzeinschlägen zu schützen. SPDs können physische Schäden durch direkte Blitzeinschläge nicht verhindern.

Überspannungen können in elektrischen Anlagen aus verschiedenen Gründen auftreten. Sie können verursacht werden durch:

• Das Verteilungsnetz als Folge von Blitzeinschlägen oder durchgeführten Arbeiten.
• Blitzschlag (in der Nähe oder auf Gebäuden und PV-Anlagen oder auf Blitzableitern).
• Schwankungen im elektrischen Feld aufgrund von Blitzen.

Wie alle Außenanlagen sind auch PV-Anlagen dem Blitzschlagrisiko ausgesetzt, das von Region zu Region variiert. Es sollten vorbeugende Maßnahmen und Ableitersysteme sowie entsprechende Vorrichtungen vorhanden sein.

Die erste zu installierende Schutzvorrichtung ist ein Medium (Leiter), das die Potentialausgleichsverbindung zwischen allen leitfähigen Teilen einer PV-Anlage gewährleistet.

Ziel ist es, alle geerdeten Leiter und Metallteile zu verbinden und so an allen Punkten des installierten Systems ein gleiches Potential zu schaffen.

L ist die Summe aus:

• die Summe der Entfernungen zwischen dem/den Wechselrichter(n) und dem/den Anschlusskasten(n), wobei zu berücksichtigen ist, dass die Längen der Kabel, die sich im selben Kabelkanal befinden, nur einmal gezählt werden, und
• die Summe der Entfernungen zwischen der Anschlussdose und den Anschlusspunkten der Photovoltaikmodule, die den String bilden, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Längen der Kabel, die sich in derselben Leitung befinden, nur einmal gezählt werden.

Ng ist die Lichtbogendichte (Anzahl der Blitzeinschläge/km²/Jahr).

Die Anzahl und Position der SPDs auf der Gleichstromseite hängt von der Länge der Kabel zwischen den Solarmodulen und dem Wechselrichter ab. Bei einer Länge von weniger als 10 Metern sollte das SPD in der Nähe des Wechselrichters installiert werden. Bei einer Länge von mehr als 10 Metern ist ein zweites SPD erforderlich, das in der Box in der Nähe des Solarmoduls angebracht werden sollte, während das erste SPD im Bereich des Wechselrichters installiert wird.

Um effizient zu sein, müssen die SPD-Verbindungskabel zum L+ / L-Netzwerk und zwischen dem SPD-Erdungsklemmblock und der Erdungssammelschiene so kurz wie möglich sein – weniger als 2,5 Meter (d1+d2<50 cm).

Sichere und zuverlässige Stromerzeugung durch Photovoltaik

Je nach Entfernung zwischen dem “Generator”-Teil und dem “Umwandlungs”-Teil kann es erforderlich sein, zwei oder mehr Überspannungsableiter zu installieren, um den Schutz beider Teile zu gewährleisten.

Befindet sich eine PV-Anlage auf einem Industriegelände, sind auch der Geschäftsbetrieb und die Anlagen gefährdet. Wechselrichter sind teuer, aber bei industriellen Anwendungen sind die Kosten für Ausfallzeiten noch teurer.

Wenn ein Blitz in eine Photovoltaikanlage einschlägt, verursacht dies einen induzierten transienten Strom und eine induzierte transiente Spannung in den Leitungsschleifen der Photovoltaikanlage.

Diese vorübergehenden Ströme und Spannungen treten an den Anschlüssen der Geräte auf und können zu Isolations- und Dielektrikumsfehlern in den elektrischen und elektronischen Komponenten der Solar-PV-Anlage führen, wie z. B. in den PV-Modulen, dem Wechselrichter, den Steuerungs- und Kommunikationsgeräten sowie den Geräten in der Gebäudeinstallation.

Die Array-Box, der Wechselrichter und das MPPT-Gerät (Maximum Power Point Tracker) weisen die höchsten Ausfallraten auf.

Um zu verhindern, dass hohe Energie durch die Elektronik fließt und Schäden durch Hochspannung an der PV-Anlage verursacht, müssen Spannungsspitzen einen Weg zur Erde haben.

Zu diesem Zweck sollten alle leitfähigen Oberflächen direkt geerdet und alle zum System hin- und vom System wegführenden Kabel (z. B. Ethernet-Kabel und Netzstromkabel) über einen Überspannungsschutz (SPD) mit der Erde verbunden werden.

Für jede Gruppe der Stränge innerhalb der Array-Box, der Kombinationsbox sowie der Gleichstromtrennvorrichtung ist eine Überspannungsschutzvorrichtung erforderlich.

Höhe, spitze Formen und Isolation sind die dominierenden Merkmale, die bestimmen, wo Blitze einschlagen. Es ist ein Mythos, dass Metall Blitze anzieht.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass unabhängig vom Standort der PV-Anlage oder der Form der Objekte in der Umgebung SPDs für jede PV-Anlage unerlässlich sind, da diese von Natur aus anfällig für direkte und indirekte Blitzeinschläge sind.

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• die Blitzdichte der Blitzrunde;
• die Betriebstemperatur des Systems;
• die Spannung des Systems;
• die Kurzschlussstromfestigkeit des Systems;
• die Höhe der zu schützenden Wellenform (indirekter oder direkter Blitzschlag);
• der Nennentladestrom.

Die SPD-Anforderungen für eine Anlage, die durch ein externes Blitzschutzsystem (LPS) geschützt ist, hängen von der gewählten Klasse des LPS und davon ab, ob der Abstand zwischen dem LPS und der PV-Anlage isoliert oder nicht isoliert ist.

IEC 62305-3 beschreibt die Anforderungen an den Trennungsabstand für ein externes LPS.

Um eine Schutzwirkung zu erzielen, muss die Spannungsschutzstufe (U_p) sollte 20 % niedriger sein als die Durchschlagfestigkeit der Endgeräte des Systems.

Es ist wichtig, einen SPD mit einer Kurzschlussfestigkeit zu verwenden, die größer ist als der Kurzschlussstrom der Solaranlagenkette, an die der SPD angeschlossen ist.

Die am Gleichstromausgang bereitgestellte SPD muss eine Gleichstrom-MCOV aufweisen, die mindestens der maximalen Photovoltaik-Systemspannung des Moduls entspricht.

Wenn der Blitz an Punkt A einschlägt (siehe Abbildung 1), werden wahrscheinlich das Solar-PV-Modul und der Wechselrichter beschädigt. Wenn der Blitz an Punkt B einschlägt, wird nur der Wechselrichter beschädigt.

Der Wechselrichter ist jedoch in der Regel die teuerste Komponente einer PV-Anlage. Daher ist es unerlässlich, sowohl für die Wechselstrom- als auch für die Gleichstromleitung das richtige SPD auszuwählen und ordnungsgemäß zu installieren. Je näher der Blitzschlag am Wechselrichter erfolgt, desto größer ist der Schaden am Wechselrichter.

PV-Quellen weisen ganz andere Strom- und Spannungseigenschaften auf als herkömmliche Gleichstromquellen: Sie haben eine nichtlineare Charakteristik und verursachen ein langfristiges Fortbestehen entzündeter Lichtbögen.

Daher erfordern PV-Stromquellen nicht nur größere PV-Schalter und PV-Sicherungen, sondern auch einen Trennschalter für die Überspannungsschutzvorrichtung, der an diese besonderen Eigenschaften angepasst ist und PV-Ströme bewältigen kann.

Auf der Gleichstromseite installierte SPDs müssen immer speziell für Gleichstromanwendungen ausgelegt sein. Die Verwendung eines SPD auf der falschen Wechselstrom- oder Gleichstromseite ist unter Fehlerbedingungen gefährlich.

Wenn SPDs auf der Gleichstromseite verwendet werden, müssen sie aufgrund der potenziellen Unterschiede auch auf der Wechselstromseite verwendet werden.

Überspannungsschutz ist für die Wechselstromseite genauso wichtig wie für die Gleichstromseite. Stellen Sie sicher, dass das SPD speziell für die Wechselstromseite ausgelegt ist.

Für einen optimalen Schutz sollte die SPD speziell auf das System abgestimmt sein. Die richtige Auswahl garantiert den besten Schutz und die längste Lebensdauer.

Auf der Wechselstromseite können mehrere Wechselrichter an denselben SPD angeschlossen werden, wenn sie denselben Netzanschluss haben.

Überspannungsschutzgeräte sollten immer vor den Geräten installiert werden, die sie schützen sollen. NFPA 780 12.4.2.1 besagt, dass ein Überspannungsschutz am Gleichstromausgang des Solarpanels von Pluspol zu Erde und von Minuspol zu Erde, am Kombinator und an der Kombinatorbox für mehrere Solarpanels sowie am Wechselstromausgang des Wechselrichters vorgesehen werden muss.

Die ordnungsgemäße Installation eines SPD hängt von drei Werten ab, nämlich:

• Maximale Dauerbetriebsspannung: Die Spannung, bei der das SPD aktiviert wird.
• Spannungsschutzstufe: Die Überspannungskategorie des Geräts muss höher sein als die Spannungsschutzstufe des SPD.
• Nennableitstrom: Der Spitzenwert der Wellenform (8/20 μs für SPDs vom Typ 2), den das SPD nach wiederholten Überspannungen aushalten kann.

Kabel

Die Kabel in PV-Anlagen werden oft über große Entfernungen verlegt, damit sie den Netzanschlusspunkt erreichen können. Lange Kabel sind jedoch niemals empfehlenswert, und PV-Anlagen bilden da keine Ausnahme.

Dies liegt daran, dass die Auswirkungen von feldbasierten und leitungsgebundenen elektrischen Störungen, die durch Blitzentladungen verursacht werden, mit zunehmender Kabellänge und zunehmenden Leiterschleifen zunehmen. Bei einer transienten Überspannung kann jeder induktive Spannungsabfall in den Verbindungskabeln die Schutzwirkung des SPD schwächen. Dies ist weniger wahrscheinlich, wenn die Kabel so kurz wie möglich verlegt werden.

Überspannungen tragen wesentlich zum Versagen von Kabeln bei, und jeder Impuls auf ein Kabel trägt zur Verschlechterung der Isolationsfestigkeit des Kabels bei.

Wenn eine Überspannung in eine eigenständige PV-Anlage (eine Anlage, die weit vom Stromnetz entfernt ist) eingespeist wird, kann es zu Störungen bei allen Geräten kommen, die mit Solarstrom betrieben werden, wie z. B. medizinische Geräte oder die Wasserversorgung.

Die Position und Anzahl der auf der Gleichstromseite zu installierenden SPDs hängt von der Länge des Kabels zwischen den Solarmodulen und dem Wechselrichter ab (siehe Tabelle).

Wenn die Länge weniger als 10 Meter beträgt, ist nur ein SPD erforderlich, das in der Nähe des Wechselrichters installiert werden sollte. Wenn die Länge des Kabels mehr als 10 Meter beträgt, installieren Sie ein SPD in der Nähe des Wechselrichters und ein zweites SPD in der Box in der Nähe des Solarpanels.

Verlegen Sie die Kabel so, dass große Leiterschleifen vermieden werden. Wechselstrom- und Gleichstromleitungen sowie Datenleitungen müssen zusammen mit den Potentialausgleichsleitern über die gesamte Strecke verlegt werden, um sicherzustellen, dass keine Leiterschleifen entstehen, wenn sie über mehrere Stränge verlegt werden oder wenn der Wechselrichter an den Netzanschluss angeschlossen wird.

Hinweis:

Die Länge des Kabels, das ein SPD mit der Last verbindet, sollte immer so kurz wie möglich sein und niemals länger als 10 Meter. Wenn das Kabel länger als 10 Meter ist, ist ein zweites SPD erforderlich. Je größer die Entfernung, desto größer ist die Reflexion der Blitzwelle.

Wie man SPDs mit Wechselrichtern kombiniert

PV-Anlagen bestehen aus sehr empfindlichen Geräten, die einen umfassenden Schutz benötigen. Da PV-Anlagen Gleichstrom (DC) erzeugen, sind Wechselrichter (die zur Umwandlung dieses Stroms von Gleichstrom in Wechselstrom erforderlich sind) ein wesentlicher Bestandteil ihrer Stromerzeugung.

Leider sind Wechselrichter nicht nur sehr anfällig für Blitzeinschläge, sondern auch unglaublich teuer. NFPA 780 12.4.2.3 schreibt zusätzliche SPDs am Gleichstromeingang des Wechselrichters vor, wenn der Systemwechselrichter mehr als 30 Meter vom nächsten Kombinator oder Kombinatorenkasten entfernt ist.

Installieren Sie den SPD zwischen den Sicherungen und dem Wechselrichter, wenn String-Schutzvorrichtungen (wie Sicherungen, Gleichstromunterbrecher oder String-Dioden) vorhanden sind.

Schlussfolgerung

Der Betrieb von Photovoltaikanlagen ohne angemessenen Überspannungsschutz ist mehr als riskant – er ist leichtsinnig.

Damit Solaranlagen die Zukunft einer grüneren Welt sein können, müssen sie geschützt werden.

Das Auftreten von Blitzen ist unvermeidbar, daher ist Schutz unerlässlich.

Die Anfälligkeit von Photovoltaikanlagen gegenüber Blitzeinschlägen – sowohl direkten als auch indirekten – bedeutet, dass sie mit einem zuverlässigen und ordnungsgemäß installierten Überspannungsschutz ausgestattet sein müssen.