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Sicherheit durch ferngesteuertes Schalten von Solarsträngen

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Anbieter zum Thema

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

Eigenschaften des HEV-Relais

Als aktuelles Mitglied der DC-Relais-Familie wurde das HEV-Relais konzipiert. Dieses Relais wird hauptsächlich zum Schalten von PV-Strings eingesetzt und weist folgende Eigenschaften auf:

  • Kompakte Bauweise (41 mm x 50 mm x 39,4 mm),
  • 2FormA-Kontakte; ein Relais schaltet gleichzeitig Plus und Minus eines Strings,
  • Leiterplattenmontage,
  • Kontaktöffnung min. 3 mm,
  • Kein Löschgas im Einsatz; somit kostenoptimiert,
  • Blasmagnete in der Kappe,
  • Schaltlast: 20 A/1000 VDC und
  • Halteleistung 210 mW.

Der vermehrte Einsatz von Elektronik im Generatoranschlusskasten (Stringüberwachung; Kommunikation etc.) vereinfacht die Ansteuerung dieses Relais auf Strangebene. Aufgrund der geringen Verlustleistung von 210 mW im Vergleich zur Leistung eines Strings von ca. 5,6 kW (8 A bei 700 VDC) lassen sich neue Funktionen realisieren:

Bildergalerie

Sicherungsfunktion: sobald der Strangstrom einen bestimmten Wert überschreitet kann das Relais definiert und schnell abschalten. Auch Rückströme können somit verhindert werden.

Übertemperatur: steigt die Temperatur im Wechselrichter oder Generatoranschlusskasten über bestimmte Grenzwerte kann das HEV-Relais durch Abschalten von Strings einschreiten.

Effizienzsteigerung: sollte ein String ein Problem aufweisen, wird nur dieser getrennt. Alle anderen String arbeiten weiter und erhöhen somit die Effizienz der gesamten Anlage.

Weitere Funktionen: Abschalten des Relais in anderen Fällen wie z.B. Brand am Gebäude, Rapid-Shutdown-Funktion, Öffnen des Generatoranschlusskastens etc.

Kontakt: Bei Ausfall der Versorgungsspannung an der Relaisspule öffnet der Kontakt aufgrund des monostabilen Verhaltens des Relais und es wird immer ein sicherer Zustand erreicht.

Vor allem der geringe Übergangswiderstand des Relais von ca. 1 mΩ über die Lebensdauer minimiert die Verlustleistung über den Kontakten. Somit kann das thermische Management im Wechselrichter oder Generatoranschlusskasten optimiert werden, was oft zu kompakteren Einheiten führt. Das Verwenden eines Relais auf der DC-Seite eines Wechselrichters kann auch dazu beitragen die Anzahl von Relais auf der AC-Seite zu reduzieren.

Wenn das DC-Relais eine bestimmte Kontaktöffnung aufweist, kann AC-seitig nur noch ein Relais pro Phase benutzt werden, da durch das DC-Relais in Reihe eine Einfehlersicherheit gegeben ist.

Durch den vermehrten Einsatz von Relais auf der DC-Seite einer Solarinstallation können neue Funktionen realisiert werden, die die Sicherheit und Verfügbarkeit von PV-Anlagen erhöhen. Relaishersteller werden auch zukünftig neue Schaltlösungen für diesen Markt entwickeln und auch an komplett neuen Konzepten arbeiten, die z.B. die Sicherungs- und Schaltfunktion in einem Bauteil vereinen.

Das normative Umfeld bewegt sich hin zu mehr Sicherheit für Mensch und Anlage. Das Unternehmen wird auch zukünftig Lösungen anbieten, die im Solarmarkt Weiterentwicklungen ermöglichen.

* Claudiu Ciobotaru ist Senior Manager im Bereich Business Development Eco Market bei Panasonic Electric Works Europe in Holzkirchen.

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