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Schütz Sicherheit durch ferngesteuertes Schalten von Solarsträngen

Claudiu Ciobotaru *

Anbieter zum Thema

Panasonic Electric Works Europe AG
ET System electronic GmbH
MES Electronic Connect GmbH & Co. KG
RECOM Power GmbH

Sicherheitsaspekte auf Modul- und Strangebene treiben die Entwicklungen in der Solartechnik. In diesem Beitrag erläutern wir das ferngesteuerte, sichere Trennen von PV-Strings.

Sicherung- und Schaltfunktion in einem Bauteil: Die EP-Relais-Familie(Bild: Panansonic Electric Works Europe)
Sicherung- und Schaltfunktion in einem Bauteil: Die EP-Relais-Familie
(Bild: Panansonic Electric Works Europe)

Mit der wachsenden Verbreitung der Solartechnik erhöhen sich auch die Anforderungen an die Sicherheit der Systeme. Brandfälle und technische Probleme auf Modul- und Strangebene lassen neue Innovationen entstehen. Das ferngesteuerte, sichere Trennen von PV-Strings soll hier näher erläutert werden.

Die global neu-installierte Solarleistung erreichte 2013 mit 39 GW wieder ein neues Hoch. Allein in Deutschland wurden in diesem Zeitraum ca. 124 000 neue Solaranlagen installiert. Einhergehend damit steigt auch die Anzahl der Solarstränge im Feld.

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Schon statistisch gesehen wird es zukünftig vermehrt zu Problemen mit diesen Strings kommen; ob nun aufgrund von Alterungsprozessen, Installationsproblemen oder Fertigungsfehlern der PV-Zellen. Das ferngesteuerte Schalten von Solarstrings kann hier die Sicherheit entscheidend steigern und neue Funktionen hervorbringen.

Sicheres Schalten bei hohen DC Lasten

Das EP-Relais ist als Trenn-Relais auf der DC-Seite eines Inverters besonders geeignet. Dabei ersetzt das Relais den manuellen Drehschalter und ermöglicht somit eine Fernabschaltung (Remote Control). Ein sicheres Trennen ist auch bei Fehlerströmen bis zu 2500 A gewährleistet. Der Aufbau garantiert einen optimierten Kontaktabstand. Ein eingesetzter Blasmagnet sorgt dafür, dass der beim Abschalten entstehende Lichtbogen wirksam abgelenkt wird.

Normative Anforderungen bei Solaranlagen

Bei der Auslegung und Installation von Solaranlagen ist der Norm DIN IEC 62548 zu folgen. Diese legt allgemeine Installations- und Sicherheitsanforderungen für photovoltaische Generatoren fest. Neben anderen Forderungen wird vor allem vorgeschrieben, dass jeder PV-String durch einen Überstromschutz (Sicherung) gesichert wird. Des Weiteren wird nach dem Sammeln der Strings die Implementierung einer Trennfunktion definiert (zumeist im Generatoranschlusskasten).

Diese Funktion dient vor allem dem Abschalten der Strings bei Wartungs- und Reparaturarbeiten. Ob diese Funktion nur manuell oder auch fernsteuerbar zu realisieren ist, wird hier nicht definiert. Zumeist wird hier ein manueller DC-Schalter verwendet.

Das ferngesteuerte Schalten von Strings wird derzeit vor allem aus dem amerikanischen Raum forciert. Die aktuelle Ausgabe des „National Electric Code“ NEC2014 schreibt eine Rapid-Shutdown-Funktion vor. Diese Funktion soll dafür sorgen, dass im Brandfall die DC-Leitungen nahe der Strings durch Drücken eines Not-Aus-Schalters am Hauseingang spannungsfrei geschaltet werden können.

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Dieser Autorenbeitrag ist in der Printausgabe ELEKTRONIKPRAXIS Sonderheft Elektromechanik I erschienen. Diese ist auch als kostenloses ePaper oder als pdf abrufbar. Oder: Bestellen sie das Probeabo mit drei kostenlosen Ausgaben!

Diese Rapid-Shutdown-Funktion muss spätestens 10 s nach Aktivierung dieses Schalters erfolgen. Auch werden Distanzen definiert, innerhalb derer eine solche Funktion implementiert werden muss; 3 m vom PV-String entfernt oder 1,5 m nach Eintritt der DC-Leitung ins Gebäude.

Artikelfiles und Artikellinks

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