So schützen Sie PV-Anlagen vor Blitz und Überspannungen

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In der aktuellen Installationsrichtlinie CLC/TS 50539-12 sind zahlreiche Empfehlungen für die Installation von Blitzstrom- und Überspannungsschutzgeräten beschrieben. Unter anderen wird dort die Leistungsfähigkeit von Schutzgeräten für Freiflächenanlagen, aber auch für die Gebäudeinstallation empfohlen. Für den sicheren Betrieb und die Langzeitverfügbarkeit eines PV-Systems werden Überspannungsschutz-Einrichtungen empfohlen, die entsprechend der Norm EN 50539-11 für Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in PV-Installationen entwickelt wurden. Mit dem Approbationszeichen werden Qualität und Sicherheit des Produkts von einem unabhängigen Prüfinstitut bestätigt.

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Die Anforderungen an die Schutzgeräte steigen ständig

Zudem wachsen die Anforderungen an die Schutzgeräte – etwa beim Einsatz in höher gelegenen Einsatzorten bis über 4000 m. Für diese Höhenlagen müssen bei der Produktentwicklung die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken berücksichtigt werden.

Phoenix Contact bietet speziell für die Anforderungen auf der DC-Seite einer PV-Anlage abgestimmte Blitzstrom- und Überspannungsschutzgeräte Typ 1/2 für jeweils 600 und 1500 V_DC oder Typ 2 für 1500 V_DC an. Die neue Produktfamilie VAL-MB hat eine hohe Leistungsfähigkeit mit einem Gesamtableitvermögen I_total (10/350 µs) von 12,5 kA und hoher Dauerspannung bis zu 1500 V_DC. Dank niedrigerem Schutzpegel werden PV-Systeme damit optimal geschützt. Zusätzlich bietet die neue Produktfamilie zahlreiche Vorteile bei der Handhabung. Dank doppelter PE-Anschlußklemme ist es möglich, die innere PE-Verdrahtung direkt mit dem Schutzmodul zu verbinden und eine PE-Klemme sowie Platz im Gerät einzusparen. Darüber hinaus erfüllt die neue Produktfamilie die aktuelle Norm EN 50539-11 sowie die Installationsrichtlinie CLC/TS 50539-12 für die Blitzschutzklassen III und IV vollständig (Bild 2).

Angesichts empfindlicher elektronischer Komponenten – etwa Monitoring-Systeme, die vermehrt auch in Generatoranschlusskästen eingebaut werden – muss auch hier über einen ausreichenden Schutz für Daten- und Kommunikationseinheiten gesorgt werden. Auch im Wechselrichter und anderen Feldeinheiten, wie Wetterstation oder Array-Sammelboxen, sollte auf einen wirksamen Blitzstrom- und Überspannungsschutz nicht verzichtet werden (Bild 3).

Fachgerechte Installation von Überspannungsschutzgeräten

Für Freiflächenanlagen ist die fachgerechte Installation von Blitz- und Überspannungsschutzgeräten unter Einhaltung der aktuellen Normen und Vorschriften unbedingt erforderlich. Für den sicheren Betrieb einer PV-Anlage müssen bereits während der Planungsphase Blitz- und Überspannungsschutz-Komponenten berücksichtigt werden. Für jeden Anwendungsbereich vom Modul bis zum Wechselrichter auf der Gleichspannungsseite oder vom Wechselrichter bis zum Netz gibt es Blitzstrom- und Überspannungsschutzgeräte aus einem Guss. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei der empfindlichen Elektronik, die zunehmend in PV-Systemen eingesetzt wird. Denn diese Elektronik sorgt dafür, dass ein Ausfall der PV-Anlage schnell erkannt wird.

* Andreas Schamber ist Produktmanager Power Protection bei der Phoenix Contact GmbH & Co. KG in Blomberg.

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