A PV-Trennschalter ist mehr als nur ein Ein-/Aus-Griff. In der Solartechnik ist er Teil Ihres Sicherheitssystems, Teil Ihrer Konformitätsmaßnahmen und Teil Ihres Wartungsablaufs. Wenn er richtig ausgewählt und korrekt installiert ist, bietet er Technikern einen eindeutigen Trennpunkt und verringert das Risiko von Lichtbogenüberschlägen während der Wartung. Bei falscher Auswahl wird er zu einer versteckten Fehlerquelle: Kontaktschäden, Überhitzung, Fehlalarme oder eine rote Inspektionsmarkierung, weil das Gerät nicht für die von Ihnen geforderte Aufgabe gekennzeichnet ist.
Schritt 1: Ermitteln Sie die Spannung Ihrer Solaranlage
Die Nennspannung ist das erste Kriterium für die Eignung eines PV-Gleichstrom-Trennschalters. Wenn Sie hier einen Fehler machen, kann keine noch so hohe Gehäusequalität und keine noch so umfangreiche Zertifizierung die Auswahl akzeptabel machen. Die Faustregel ist einfach: Die Auslegung muss auf die maximal mögliche PV-Leerlaufspannung erfolgen, nicht auf die Betriebsspannung. In der Praxis tritt die maximale Spannung auf, wenn die Anlage kalt und bei hellem Sonnenlicht ist, nicht wenn sie bei Vmp maximale Leistung erzeugt.
Warum die Nennspannung das wichtigste Auswahlkriterium ist
Die Nennspannung bestimmt die Isolationswerte, die Luft- und Kriechstrecken sowie die Fähigkeit des Geräts, den Lichtbogen beim Trennen zu unterbrechen. Ein Trennschalter, der “fast” hoch genug ausgelegt ist, ist kein Beinaheunfall. Es ist das falsche Gerät. Ingenieure sollten dies als konstruktive Berechnung betrachten und nicht als einfache Auswahl aus dem Katalog.
Ein weiterer Grund, warum dies an erster Stelle steht, ist der Arbeitsablauf. Die Spannungsklasse bestimmt oft, welche Produktfamilien verfügbar sind (600 V vs. 1000 V vs. 1500 V), was sich wiederum auf die Polzahl, die Einbaugröße und die Verdrahtungsart auswirkt.
Uoc und maximale Systemspannung verstehen
Uoc ist die Leerlaufspannung eines Moduls. Bei Strings entspricht die String-Uoc der Summe der Uoc-Werte der in Reihe geschalteten Module. Die maximale Anlegespannung für die Auswahl basiert in der Regel auf einer kältekorrigierten Uoc, da die Uoc mit sinkender Temperatur ansteigt.
Ein praktischer Ansatz lautet:
Beginnen Sie mit dem Modul „Uoc“ aus dem Datenblatt
Wenden Sie die Kältetemperaturkorrektur auf der Grundlage der niedrigsten Auslegungstemperatur des Projekts an.
Mit den in Reihe geschalteten Modulen multiplizieren, um den Uoc-Wert im ungünstigsten Fall zu erhalten
Verwenden Sie bei Vmp keine Kurzschlüsse und gehen Sie nicht davon aus, dass das nominelle MPPT-Fenster des Wechselrichters die maximale Spannung angibt. Der Trennschalter erfasst das Verhalten des PV-Quellkreises.
Die Wahl zwischen 600-V-, 1000-V- und 1500-V-Gleichstrom-Trennschaltern
Systemspannungsklassen sind nicht nur eine Frage der technischen Präferenz. Sie richten sich nach der Art des Projekts, der Verfügbarkeit der Ausrüstung und den Zulassungsnormen.
Spannungsklasse | Wo es häufig vorkommt | Was sich bei der Auswahl ändert | Typische Ausfallart |
|---|---|---|---|
600 V Gleichstrom | Kleinere Hausanlagen, veraltete Konstruktionen | Kleinere Gerätefamilien, einfachere Polschemata | Auswahl anhand von Vmp unter Vernachlässigung der kalten Uoc |
1000 V Gleichstrom | Zahlreiche gewerbliche Dachflächen und mittelgroße Projekte | Größere Auswahl an Anbietern, gängige Wechselrichterklassen | Die Auslegung von Seilen, die zu nahe an der maximalen Nennlast liegen |
1500 V Gleichstrom | Großsolaranlagen und Optimierung der BOS-Komponenten bei hohen Leistungen | Weitere Anforderungen an Reihenschlusspole, strengere Vorgaben für die Gleichstromunterbrechung | Verwendung einer Typenschildangabe von 1500 V bei falscher Verdrahtung der Pole |
Ein 1500-V-Gleichstrom-Trennschalter erfordert häufig eine explizite Pol-Reihen-Verdrahtung, um die Nennleistung zu erreichen. Dies ist kein Detail, das der Auslegung des Installateurs überlassen werden darf. Es muss in den Planungsunterlagen festgehalten werden.
Häufige Fehler bei der Spannungsauswahl
Die Wiederholungstäter sind vorhersehbar:
Verwendung der Betriebsspannung (Vmp) anstelle der maximalen, kältebereinigten Uoc
Extreme Temperaturen werden ignoriert, weil es an diesem Standort “selten so kalt wird”
Die Auswahl eines Geräts mit einem hohen Gleichspannungswert, ohne zu überprüfen, ob die Nennleistung für die vorgesehene Polverdrahtung geeignet ist
Versäumnis, die Nenn-Abschaltspannung auf die maximale Gleichstrom-Eingangsspannung des Wechselrichters und die String-Auslegung abzustimmen
Wenn Sie nur eine einzige Sache in Ihrem Prozess ändern, dann ändern Sie Folgendes: Berechnen Sie den Uoc-Wert für den ungünstigsten Fall frühzeitig und machen Sie ihn zu einem Pflichtfeld in der Zeile „Trennspezifikation“.
Schritt 2: Berechnung der erforderlichen Nennstromstärke
Nachdem die Spannungsklasse festgelegt wurde, ist die Nennstromstärke der nächste Schritt. Der Nennstrom für die Dimensionierung eines PV-Trennschalters wird nicht anhand der kW-Leistung der Anlage ausgewählt, sondern richtet sich nach dem Verhalten des PV-Stromkreises und der Anzahl der parallel geschalteten Strings. Die Nennstromstärke des Trennschalters muss den maximal zu erwartenden Dauerstrom am Installationsort abdecken, einschließlich eines Sicherheitsfaktors für den Dauerbetrieb und etwaiger Leistungsminderungsbedingungen wie hoher Umgebungstemperatur oder Gehäuseerwärmung.
So berechnen Sie den Strom einer Photovoltaikanlage
Bei PV-Quellschaltungen richtet sich der Strom in der Regel nach Isc, dem Kurzschlussstrom des Moduls (oder Strangs). In der Praxis sehen die Schritte wie folgt aus:
Ermitteln Sie den Isc-Wert pro Leitung aus dem Datenblatt des ausgewählten Moduls.
Ermitteln Sie, wie viele Stränge vor dem Trennschalter parallel geschaltet sind.
Summieren Sie die Ströme in den Leitungen des Stromkreises, der diesen Trennschalter speist.
Befindet sich der Trennpunkt in einem Einzelstrang-Stromkreis, geht man vom Isc-Wert eines einzelnen Strangs aus. Befindet er sich am gemeinsamen Ausgang mehrerer Stränge (beispielsweise am Ausgang eines Kombinators), muss die Summe der Isc-Werte der einzelnen Stränge herangezogen werden.
Verwendung von Isc zur Dimensionierung von Trennschaltern
Isc wird herangezogen, da der PV-Strom bei hoher Sonneneinstrahlung den Wert von Isc erreichen kann. Zudem sinkt der Strom bei Spannungsschwankungen nicht in gleicher Weise wie bei Wechselstromlasten. Das bedeutet, dass ein Trennschalter, dessen Nennstrom “nahe genug” am Nennwert liegt, bei Einbau in einem warmen Gehäuse unter direkter Sonneneinstrahlung heißer laufen kann als erwartet.
In einer praktischen Spezifikation sollte die Grundlage für die Dimensionierung angegeben werden. Zum Beispiel: Stromstärke Isc am jeweiligen Standort, Anzahl der parallel geschalteten Strings und angewandte Faktoren.
Warum der Sicherheitsfaktor 125% wichtig ist
Bei vielen PV-Auslegungen wird der Faktor 125% im Rahmen der Auslegung für Dauerbetrieb herangezogen, um eine Unterdimensionierung unter realen Betriebsbedingungen zu vermeiden. Der entscheidende Punkt bei der Beschaffung und Überprüfung ist die Konsistenz: Ihr Einliniendiagramm, Ihr Ansatz zur Leiterdimensionierung und Ihre Philosophie hinsichtlich der Nenn-Trennstromwerte sollten alle aufeinander abgestimmt sein.
Der Trennschalter darf nicht zum Schwachpunkt werden. Wenn andere Komponenten für den Dauerbetrieb ausgelegt sind, kann die Auswahl eines Trennschalters, der genau auf die Summe der Isc-Werte ausgelegt ist, zu einer Fehlanpassung führen.
Die Wahl zwischen den Modellen 32A, 40A und 63A
Bei vielen PV-Trennschalter-Baureihen sind 32 A, 40 A und 63 A gängige Stromklassen. Die richtige Wahl hängt von Ihrem Stromkreis und den Bedingungen für die Leistungsreduzierung ab.
Nennstromklasse | Standardpassform | Was Sie vor der Auswahl prüfen sollten |
|---|---|---|
32A | Einzelstrang- oder Niedrigparallel-Schaltungen mit Sicherheitsreserve | Temperatur-Derating-Kurve und Gehäusewärme |
40A | Mäßige Saitengruppierung, etwas Spielraum | Annahme des Dauerbetriebs und Grenzwerte für Kabelschuhe |
63A | Höhere Parallelanzahl oder konservative Auslegungsreserve | Abmessungen, Anschlussraum und Wärmeableitung |
Betrachten Sie die aktuelle Klasse nicht nur als Preisstufe. Betrachten Sie sie als thermische Reserve und Zuverlässigkeitsreserve, insbesondere bei im Freien aufgestellten, der Sonne ausgesetzten Gehäusen.
Schritt 3: Wählen Sie die richtige Polzahl
Bei der Polanzahl kommt es häufig vor, dass Projekte unbeabsichtigt die Nennleistung unterschreiten, die sie eigentlich erworben zu haben glaubten. PV-Trennschalter können je nach Erdungsschema und Systemarchitektur dazu verwendet werden, einen Leiter, beide Leiter oder mehrere Leiter zu unterbrechen. Unabhängig davon können Hersteller eine Reihenschaltung von Polen vorschreiben, um eine höhere Gleichstrom-Unterbrechungsfähigkeit zu erreichen.
Wann sollte ein 2-poliger PV-Trennschalter verwendet werden?
Ein 2-poliger PV-Trennschalter wird häufig verwendet, wenn das Gerät dazu bestimmt ist, zwei Leiter in einem typischen PV-String-Stromkreis zu trennen, oder wenn die vom Hersteller angegebene Nennleistung bei zwei Polen für die jeweilige Spannungsklasse erreicht wird.
Das kann eine gute Wahl sein, wenn:
Die Systemspannungsklasse liegt innerhalb der 2-poligen Nenn-Gleichspannung für genau diesen Schaltplan
Die Anwendung besteht aus einem einzelnen MPPT-Eingang oder einem einzelnen PV-Quellkreis.
Die Platzverhältnisse im Gehäuse und die räumlichen Einschränkungen sprechen für einen kleineren Switch
Entscheidend ist nicht die Zahl “2”. Entscheidend ist vielmehr, dass das Datenblatt des Herstellers Ihre Gleichspannungsklasse bei dieser zweipoligen Verkabelung ausdrücklich unterstützt.
Wann ein 4-poliger Trennschalter erforderlich ist
Ein 4-poliger Trennschalter wird üblicherweise für höhere Spannungsklassen gewählt, bei denen die Pole in Reihe geschaltet werden müssen, um die Lichtbogenlöschfähigkeit zu erhöhen. In diesen Fällen trennt ein 4-poliges Gerät zwar möglicherweise nur zwei Leiter, nutzt jedoch zwei Pole pro Leiter.
Ein 4-poliges Gerät kann auch aufgrund bestimmter Erdungskonfigurationen oder aufgrund von Projektplanungsstandards erforderlich sein, die das gleichzeitige Öffnen zusätzlicher Leiter vorschreiben.
Anwendungen für Mehrstrang-Solaranlagen
Wenn mehrere Stränge beteiligt sind, muss die Polauswahl mit der Schaltungsaufteilung abgestimmt werden:
Wenn die Abschaltung pro Leitung erfolgt, entspricht die Anzahl der Masten der des jeweiligen Leitungsstrangs
Befindet sich der Trennschalter an einem kombinierten Ausgang, entspricht die Polzahl der Anzahl der kombinierten Leiter, die den Wechselrichter oder die nachgeschalteten Geräte versorgen.
Vermeiden Sie es, den Begriff “Multi-String” als konzeptionelle Bezeichnung mit “Multi-Pole” als verdrahtungstechnische Realität zu vermischen. Es handelt sich um unterschiedliche Entscheidungen. „Multi-String“ bestimmt den Stromfluss. „Multi-Pole“ bestimmt die Schalt- und Isolationsmethode.
Häufige Fehler bei der Polkonfiguration
Die häufigsten Fehler sind:
Ein 4-poliges Gerät kaufen, es aber so verkabeln, als wäre es ein 2-poliges, wodurch die vorgesehene Reihenschlussunterbrechungsfähigkeit verloren geht
Die Annahme, dass ein 2-poliges Gerät in einer höheren Spannungsklasse einsetzbar ist, ohne das Datenblatt und die Einsatzkategorie zu überprüfen
Da der Schaltplan für die Mastverkabelung in den Einreichungsunterlagen nicht enthalten war, musste der Installateur raten
Sollte Ihr Projekt im Rahmen der Beschaffung einer Wertanalyse unterzogen werden, dient die Dokumentation der Mastverkabelung als Ihre Absicherung. Halten Sie die erforderliche Konfiguration in den Zeichnungen und im Gerätelistenplan fest.
Schritt 4: Überprüfung der Schaltleistung und der Gleichstrom-Schaltfähigkeit
Bei diesem Schritt wird die Auswahl der PV-Trennschalter zu einer technischen Aufgabe und nicht mehr nur zum Stöbern im Katalog. Das Schalten von Gleichstrom ist nicht dasselbe wie das Schalten von Wechselstrom. PV-Trennschalter müssen so ausgelegt sein, dass sie Gleichstromlichtbögen bewältigen können, und ihre Nennwerte müssen der zu erwartenden Belastung vor Ort entsprechen.
Warum sich die Gleichstrom-Lichtbogenlöschung von der Wechselstrom-Lichtbogenlöschung unterscheidet
Wechselstromlichtbögen profitieren von den natürlichen Stromnullpunkten in jeder Halbwelle, was zum Erlöschen des Lichtbogens beiträgt. Gleichstromlichtbögen hingegen nicht. Sobald sich ein Gleichstromlichtbogen gebildet hat, kann er so lange bestehen bleiben, bis die Lichtbogenstrecke verlängert, abgekühlt und durch die Konstruktion des Schalters zum Erlöschen gezwungen wird.
Aus diesem Grund verfügt ein für Gleichstrom ausgelegter PV-Trennschalter über Merkmale wie Lichtbogenkanäle, eine bestimmte Kontaktabstandsgeometrie und manchmal auch Magnete oder mehrere in Reihe geschaltete Pole.
Was ist Lasttrennung?
„Lasttrennung“ bedeutet, dass das Gerät dafür ausgelegt ist, unter Laststrom bei seiner Nenn-Gleichspannung zu öffnen. Dies ist für PV-Anlagen von Bedeutung, da nicht bei jedem Wartungseingriff garantiert werden kann, dass zum Zeitpunkt der Betätigung kein Strom fließt.
Im Zusammenhang mit der BOFU-Auswahl sollten Sie den Lastabwurf als erforderlich betrachten, es sei denn, Ihr Systemdesign und Ihre Verfahren gewährleisten, dass der Schalter niemals unter Last betätigt wird, und Sie können diese Betriebsbeschränkung dokumentieren.
Die Nennbruchlasten verstehen
Die Dokumentation zu „Disconnect“ kann verschiedene Konzepte umfassen:
Dauerstrombelastbarkeit: Wie viel Strom kann das Gerät unter den gegebenen Bedingungen führen, ohne sich zu überhitzen?
Nennspannung: die maximale Gleichspannungsklasse, für die die Isolierung und die Unterbrechung ausgelegt sind
Lasttrennvermögen: Was unter Nennspannung unter Last geöffnet werden kann
Bei der Auswahl sollten Sie darauf achten, dass die Nennwerte miteinander vereinbar sind. So kann ein Gerät beispielsweise je nach Konfiguration zwar eine hohe Isolationsspannung, aber eine geringere Gleichstrom-Lasttrennleistung aufweisen.
Warum Wechselstrom-Trennschalter nicht für PV-Gleichstromanlagen verwendet werden können
Ein Wechselstrom-Trennschalter ist kein Ersatz, auch wenn er mechanisch ähnlich aussieht. Der Einsatz von Trennschaltern, die ausschließlich für Wechselstrom ausgelegt sind, in PV-Gleichstromkreisen ist eine bekannte Fehlerquelle, da sich das Lichtbogenverhalten unterscheidet und die Nennleistung nicht übertragbar ist.
Wenn Sie eine Beschaffungsregel wünschen, die diesen Fehler verhindert, wenden Sie folgende Regel an: Wenn im Datenblatt und auf dem Typenschild die Gleichstrom-Nennwerte für die vorgesehene PV-Spannungsklasse und den Lasttrennbetrieb nicht eindeutig angegeben sind, ist das Gerät für den PV-Gleichstromkreis nicht zulässig.
Schritt 5: Auswahl des richtigen Gehäuses und der richtigen IP-Schutzart
Die Bedingungen für PV-Anlagen im Freien sind rau. Selbst gewerbliche Dachanlagen sind einer Kombination aus UV-Strahlung, windgetriebenem Regen, Staub und überhitzten Gehäusen ausgesetzt. Bei der Auswahl der richtigen IP-Schutzart geht es darum, das Eindringen von Fremdkörpern zu verhindern und einen sicheren Betrieb über Jahre hinweg zu gewährleisten – und nicht nur darum, eine Erstabnahme zu bestehen.
Installation im Innenbereich vs. im Außenbereich
Trennschalter im Innenbereich, die in Schalträumen oder geschützten Wechselrichterräumen installiert sind, sind in der Regel weniger Wasser und UV-Strahlung ausgesetzt. Trennschalter im Außenbereich können auf Gestellen, in der Nähe von Sammelkästen, auf Geräteplattformen oder an Zäunen montiert sein.
Bei Installationen im Außenbereich sollten Sie Folgendes beachten:
Direkte Sonneneinstrahlung und Temperaturanstieg im Gehege
Vom Wind getriebener Regen und Wasseransammlungen um die Kabeleinführungen herum
Staub, Sand und Insekten
Wartungsmaßnahmen wie das Abspülen
Die richtige Wahl des Gehäuses verringert Fehlauslösungen und gewährleistet eine dauerhafte Funktionsfähigkeit des Griffs.
IP20 vs. IP65 vs. IP66 vs. IP67
Die IP-Schutzart gibt an, wie gut das Gehäuse vor dem Eindringen von Feststoffen und Flüssigkeiten schützt. Sie ist zwar kein umfassendes Qualitätssiegel, stellt jedoch einen soliden ersten Anhaltspunkt dar.
IP-Schutzart | Zuverlässiger Schutz | Gewässerschutz | Typische PV-Anwendungen |
|---|---|---|---|
IP20 | Finger/große Gegenstände | Keine | Innenräume, geschützte Schalträume |
IP65 | Staubdicht | Wasserstrahlen aus allen Richtungen | Außen-Basiswerte für Regen und Staub |
IP66 | Staubdicht | Kraftvolle Wasserstrahlen | Küstenstürme, Abspülung, freiliegende Fundamente |
IP67 | Staubdicht | Vorübergehendes Eintauchen | Hochwassergefährdete Gebiete, tief liegende Aufstellflächen für Geräte |
Betrachten Sie die Tabelle als Ausgangspunkt. Ihre endgültige Entscheidung sollte sich nach den örtlichen Gegebenheiten und den Befestigungsdetails richten.
UV-Beständigkeit und Witterungsschutz
Die IP-Schutzart garantiert nicht automatisch UV-Beständigkeit. Bei PV-Anlagen ist zu überprüfen, ob das Gehäusematerial und alle Dichtungen für eine langfristige UV-Belastung und Temperaturwechsel geeignet sind. Bei der Auswahl eines geeigneten Freischalters für den Außenbereich sind außerdem die Korrosionsbeständigkeit der Befestigungselemente und Scharniere sowie die Qualität der Abdichtung an den Kabeleinführungen zu berücksichtigen.
Umweltaspekte bei Solarparken im Großmaßstab
Großsolaranlagen bringen zusätzliche Belastungsmuster mit sich:
Erhöhte Gefahr von Abrieb durch Staub und Sand
Starke Temperaturschwankungen zwischen Tag und Nacht
Lange Wartungsintervalle – daher kommt es auf die Robustheit an
Größere Besatzungen – daher sind Kennzeichnung und Bedienbarkeit wichtig
Wenn Sie eine Spezifikation für einen Standort im Versorgungsbereich erstellen, nehmen Sie die Umgebungsbedingungen in die Spezifikation auf: Umgebungstemperaturbereich, Expositionsgrad sowie etwaige Anforderungen hinsichtlich der Reinigung oder zu erwartende Unwetter.
Schritt 6: Bestimmen Sie den Aufstellungsort
Der Einbauort ist nicht nur ein mechanisches Detail. Er beeinflusst die Spannungs- und Stromverhältnisse, denen die Trennvorrichtung ausgesetzt ist, die Umgebungsbedingungen sowie den Arbeitsablauf. Außerdem wirkt er sich darauf aus, wie Prüfer die Zugänglichkeit und die Kennzeichnung beurteilen.
Trennschalter zwischen PV-Anlage und Wechselrichter
Eine Trennvorrichtung, die zwischen dem PV-Generator und dem Gleichstromeingang des Wechselrichters angebracht wird, dient häufig als eindeutiger Trennpunkt für Wartungsarbeiten am Wechselrichter. Sie muss für die maximal mögliche Spannung des PV-Generators sowie für den Strom des Stromkreises, der den Wechselrichtereingang speist, ausgelegt sein.
Aus praktischer Sicht wird der Trennschalter an dieser Stelle oft am häufigsten betätigt, daher sind eine hohe Strapazierfähigkeit und eine deutliche EIN/AUS-Anzeige wichtig.
Trennschalter in den Kombinationskästen
Wenn der Trennschalter in einen Kombinationskasten integriert ist, kann er einem höheren Gesamtstrom aus mehreren Strings ausgesetzt sein. In diesem Fall sind die Stromberechnung und die thermische Reserve von entscheidender Bedeutung.
Durch die Integration von Kombinatoren wird auch die Dokumentation unerlässlich. Aus Ihren Zeichnungen sollte klar hervorgehen, ob die Trennvorrichtung pro String oder pro kombinierten Ausgang vorgesehen ist und welche Leiter sie unterbricht.
Trennschalter in der Nähe von Batterie-Energiespeichersystemen
Manche Solarprojekte umfassen Batteriesysteme. Befindet sich ein Trennschalter in der Nähe von BESS-Anlagen, ist sicherzustellen, dass die Wahl des Trennschalters auf den von ihm gesteuerten Gleichstromkreis und die Betriebsabläufe rund um die Speicheranlagen abgestimmt ist. Auch die Umgebungsbedingungen können variieren: Container, höhere Umgebungstemperaturen und unterschiedliche Wartungszugänge.
Auch wenn es sich bei der PV-Trennvorrichtung nicht um eine Batterietrennvorrichtung handelt, kann die räumliche Nähe zu einer verstärkten Überprüfung der Einhaltung der Vorschriften führen, weshalb eine Kennzeichnung und klare Abgrenzung der Stromkreise wichtig sind.
Installationsempfehlungen von NEC und IEC
Die rechtlichen Rahmenbedingungen variieren zwar, doch die ingenieurwissenschaftliche Denkweise ist einheitlich:
Bringen Sie Trennschalter an Stellen an, an denen sie leicht zugänglich sind und eindeutig den Geräten zugeordnet werden können, die sie steuern
Stellen Sie sicher, dass die Kennzeichnung für Techniker und Prüfer eindeutig ist
Befindet sich der Trennschalter nicht in Sichtweite der Anlage, sollten die Anforderungen hinsichtlich der Verriegelung in geöffneter Stellung oder der Verfahrensvorschriften frühzeitig geklärt werden.
Am schnellsten lassen sich Überprüfungen durchführen, wenn die physische Anordnung intuitiv mit dem Einliniendiagramm übereinstimmt.
Schritt 7: Wählen Sie den Trennschalter passend zu Ihrem Solarprojekt-Typ aus
Ein PV-Trennschalter, der sich perfekt für ein Wohnhausdach eignet, ist möglicherweise für eine 1-MW-Anlage ungeeignet – nicht allein aufgrund der Nennleistung, sondern auch aufgrund der Umgebungsbedingungen, der Wartungsabläufe und der Erwartungen der Beteiligten. Dieser Abschnitt hilft Ihnen dabei, dieselben Auswahlschritte auf projektbezogene Entscheidungen zu übertragen.
Solaranlagen für Privathaushalte
Anlagen für Wohngebäude sind in der Regel elektrisch einfacher aufgebaut, unterliegen jedoch je nach Rechtsordnung oft strengeren Anforderungen hinsichtlich Barrierefreiheit und Notfallbetrieb. Bei der Auslegung werden häufig kompakte Trennschalter und einheitliche Spannungsklassen bevorzugt.
Schwerpunkt der Auswahl:
Konservative Berechnung der Uoc-Werte bei niedrigen Temperaturen, da die Temperaturen auf Wohnhausdächern extrem hoch sein können
Überlegungen zu IP-Schutzklasse und UV-Beständigkeit im Außenbereich aufgrund der Dachmontage
Eindeutige Kennzeichnung für das Servicepersonal
Gewerbliche Solaranlagen auf Dächern
Auf gewerblichen Dächern kommen häufig 1000-V-Systeme mit mehreren Strings und mehreren Wechselrichtern zum Einsatz. Zudem werden die Anlagen oft an heißen, der Sonne ausgesetzten Standorten installiert.
Schwerpunkt der Auswahl:
Wärmebereich: Gehäuse können sich stark erwärmen
Übersichtliche Dokumentation für Anlagen mit mehreren Wechselrichtern
Koordination mit dem Combiner-Ansatz und der Verlegung auf dem Dach
Großflächige Solarparks
Anlagen im Großmaßstab nutzen häufig 1500-V-Architekturen und lange Wartungsintervalle. Die Umweltbelastung ist in der Regel höher, und die Betriebsabläufe sind strenger geregelt.
Schwerpunkt der Auswahl:
Geräte mit einer Nennspannung von 1500 V und eindeutig korrekter Polverdrahtung
Höhere IP-Schutzart und höhere Erwartungen an die Langlebigkeit
Qualität der Unterlagen für die Genehmigung durch den EPC und den Bauherrn
Netzunabhängige Solaranlagen
Netzunabhängige Systeme können unterschiedliche Architekturen aufweisen und mit Speichern, Gleichstromverbrauchern und Hybrid-Wechselrichtern kombiniert werden. Die Position und Funktion der Trennvorrichtung können variieren.
Schwerpunkt der Auswahl:
Klare Schaltkreisgrenzen zwischen PV, Speicher und Verbrauchern
Service-Isolierung, die realen Wartungsszenarien entspricht
Robuste Gehäuse, wenn sie in abgelegenen oder rauen Umgebungen installiert werden
Im Hinblick auf die Vorauswahl bestimmt auch die Art des Projekts, welche Nachweise Sie von den Anbietern verlangen sollten. Bei Arbeiten auf Dächern sollten Sie klare Grenzwerte für die Anschlussklemmengröße und die Gehäusetemperatur sowie einen Schaltplan anfordern, der zu Ihren zweileiterigen PV-Stromkreisen passt. Bei Großanlagen sollten Sie eine Erklärung zur Gleichstrom-Lasttrennfähigkeit bei voller Spannungsklasse sowie das genaue Serienpol-Verdrahtungsschema verlangen, mit dem diese Nennleistung erreicht wird. Legen Sie in beiden Fällen die Abnahmekriterien in Ihrer Ausrüstungsliste fest, damit die Beschaffungsabteilung kein elektrisch ähnliches, aber für den Einsatzzweck ungeeignetes Gerät einsetzt.
Warum Sie sich für die PV-Trennschalter-Lösungen von LSP für Ihren Solarpark entscheiden sollten
Wir bei LSP wissen, dass ein Solarpark eine langfristige Investition ist, die absolute Sicherheit, Zuverlässigkeit und einen unterbrechungsfreien Betrieb erfordert. Seit 2010 widmen wir uns der Forschung, Entwicklung und Herstellung von elektrischen Schutzkomponenten, darunter leistungsstarke Trennschalter, die für die sichere Trennung von Stromkreisen in Photovoltaik- und industriellen Stromversorgungssystemen ausgelegt sind.
Unsere PV-Trennschalter sind für einen zuverlässigen Betrieb sowohl in Gleichstrom- als auch in Wechselstromanwendungen ausgelegt, insbesondere in anspruchsvollen Solar-PV-Umgebungen. Dank hochwertiger leitfähiger Materialien und flammhemmender Gehäuse gewährleisten sie eine stabile Schaltleistung auch bei hohen Spannungen und rauen Außenbedingungen.
Dank ihrer hervorragenden mechanischen und elektrischen Beständigkeit tragen LSP-Trennschalter dazu bei, sichere Wartungsarbeiten zu gewährleisten, indem sie Stromkreise während Inspektionen, Reparaturen oder Notabschaltungen vollständig trennen.
Bei unserer Entwicklung legen wir besonderen Wert auf Systemflexibilität. LSP-Trennschalter eignen sich für eine Vielzahl von Photovoltaikanwendungen, darunter PV-Anlagen auf Strangebene, Sammelboxen sowie die Isolierung von Wechselrichter-Ein- und -Ausgängen. Es stehen verschiedene Nennstrom- und Nennspannungswerte zur Verfügung, um unterschiedlichen Projektanforderungen gerecht zu werden.
Häufig gestellte Fragen
Welche Größe sollte mein PV-Trennschalter haben?
Dimensionieren Sie einen PV-Trennschalter anhand der am Aufstellungsort auftretenden Höchstwerte für Spannung und Strom. Berechnen Sie die kältekorrigierte String-Uoc und wählen Sie dann eine Nenn-Gleichspannung, die diesem Wert entspricht oder darüber liegt. Für den Strom: Gehen Sie von Isc pro String aus, summieren Sie die parallel geschalteten Strings und wenden Sie anschließend Ihren Dauerbetriebsfaktor sowie etwaige Umgebungsabschläge an. Vergewissern Sie sich, dass die Polverdrahtung der Nennspannungsklasse entspricht, und stellen Sie sicher, dass der Schalter für Lasttrennung ausgelegt ist und nicht nur zur Isolierung dient.
Benötige ich einen 2-poligen oder einen 4-poligen Trennschalter?
Wählen Sie die Polzahl entsprechend der erforderlichen Leiterisolierung und der Gleichstrom-Unterbrechungsmethode des Geräts aus. Bei höheren PV-Spannungen schreiben die Hersteller häufig in Reihe geschaltete Pole vor, um den Lichtbogen zu verlängern und zu löschen; daher kann ein 4-poliger Schalter mit zwei Polen pro Leiter verwendet werden. Ein 2-poliger Schalter kann in niedrigeren Spannungsklassen akzeptabel sein, sofern das Datenblatt diese Konfiguration bestätigt.
Welche IP-Schutzklasse eignet sich am besten für Solaranlagen im Außenbereich?
Passen Sie die IP-Schutzart an die Einsatzbedingungen an. IP65 ist ein gängiger Mindeststandard für Regen und Staub im Außenbereich. IP66 ist vorzuziehen, wenn windgetriebener Regen, Reinigung mit dem Wasserschlauch oder Küstenstürme zu erwarten sind. IP67 ist sinnvoll, wenn ein vorübergehendes Eintauchen oder eine Überflutung denkbar ist. Überprüfen Sie außerdem die UV-Beständigkeit, die Dichtungsmaterialien, den Korrosionsschutz und die Betriebstemperatur, da die IP-Schutzart allein keine lange Lebensdauer vor Ort garantiert.
Wo sollte ich einen PV-Trennschalter installieren?
Bringen Sie den PV-Trennschalter an einer Stelle an, die einen sicheren Betrieb und eine unkomplizierte Inspektion ermöglicht. Übliche Einbauorte sind beispielsweise zwischen dem Solarkollektorfeld und dem Wechselrichter, in einer Sammelbox oder in der Nähe der Wechselrichteranlage. Bevorzugen Sie Positionen, die für Techniker schnell zugänglich sind, deutlich gekennzeichnet sind und bei denen das Risiko, den falschen Stromkreis zu öffnen, minimal ist.
Was bedeutet „Lasttrennung“ bei einem PV-Trennschalter?
„Lasttrennung“ bedeutet, dass der Trennschalter so ausgelegt und dimensioniert ist, dass er den Stromkreis bei der angegebenen Gleichspannung unter Last öffnen kann. In der Photovoltaik ist dies von Bedeutung, da das Öffnen unter Last einen anhaltenden Lichtbogen erzeugen kann, der sich nicht wie bei Wechselstrom von selbst löscht. Ein für PV-Anwendungen zugelassener Lasttrennschalter nutzt Kontaktgeometrie, Lichtbogenkanäle, Magnete und manchmal auch Reihenpole, um den Lichtbogen zu verlängern und zu kühlen, bis er erlischt.
