Möglichst viel Abstand halten. Was unter den Bedingungen der Coronapandemie unseren Alltag prägt, ist Herstellern von Wechselrichtern ein Dorn im Auge. Hier sind möglichst kleine Stichmaße gefordert, um Bauraum zu sparen. Gleichzeitig kommt es auf eine möglichst komfortable Montage und einen dauerhaften Festsitz der Gerätesteckverbinder an.
Mehr Leistung, mehr DC-Stecker
Schaut man sich die DC-Anschlüsse von Wechselrichtern an, findet man eine große Anzahl an Steckverbindern für den Stringanschluss. Während kleinere Wechselrichter – drei bis 20 Kilowatt – für Aufdachanlagen von Privathäusern mit zwei oder drei Stringeingängen auskommen, sind es bei Wechselrichtern mittlerer Leistung – 20 bis 70 Kilowatt – für größere Aufdachanlagen auf Industriegebäuden bis zu neun Anschlüsse.
Große Stringwechselrichter – von 70 bis 110 Kilowatt – für Solarkraftwerke kommen auf bis zu 18 Eingänge. Für die Gerätehersteller bedeutet dies, entsprechenden Platz für die Reihen von Steckverbindern im Gerätegehäuse vorzusehen.
Den Platzbedarf bestimmen dabei maßgeblich die einzuhaltenden Stichmaße zwischen den Steckern. Diese wiederum werden durch die Zugänglichkeit für das Entriegeln definiert. Meistens wird dafür ein spezieller Gabelschlüssel benötigt, mit dem der Anwender die Rasthaken von der Seite des Steckverbinders betätigt.
Foto: Phoenix Contact
Stichmaße bestimmen Platzbedarf
Aber dieser seitliche Zugang zu den Steckern erfordert Platz und größere Abstände von 35 bis 40 Millimetern zwischen den Steckverbindern. Trotzdem bleibt die Zugänglichkeit zu den einzelnen Steckern oft unkomfortabel. Eine Alternative bieten die Steckverbinder mit dem patentierten Unlocking-System aus der Produktfamilie Sunclix von Phoenix Contact.
Dieses System erlaubt ein Öffnen der Steckverbindung mit einem normalen Schraubendreher parallel zur Steckrichtung. Die kleineren Stichmaße von ungefähr 27 Millimeter ermöglichen eine kleinere Bauweise und sparen zirka 25 Prozent des Platzes für die Stringanschlüsse.
Schnelle Verschraubung, fester Sitz
Für die Gerätehersteller ergeben sich durch die kleineren Gerätegehäuse somit erhebliche Einsparpotenziale. Zusätzlich bietet das Unlocking-System einen übersichtlichen Zugang für den Entriegelungsvorgang, der zweimal pro Jahr für die Systemmessungen erforderlich ist.
Der Elektriker kann die Wartung und Betriebsüberwachung komfortabler und schneller durchführen. In der Serienfertigung der Gerätehersteller kommt es bei der Vielzahl von Plus- und Minus-Anschlüssen zu hohem Montageaufwand. Die Steckverbinder müssen im Gerätegehäuse richtig positioniert werden.
Die Verschraubungsmutter muss mit acht oder neun Umdrehungen sowie dem angegebenen Drehmoment angezogen werden. Besonders das korrekte Drehmoment ist bei Schraubverbindungen wichtig, um die Dichtigkeit der Stecker im Gehäuse sowie den dauerhaften Festsitz über den Lebenszyklus von zehn bis 15 Jahren eines Wechselrichters zu garantieren.
Trotzdem wirken die selbstlösenden Effekte von Schraubverbindungen unter den mechanischen Kräften von angeschlossenen Leitungen sowie aufgrund von Mikrobewegungen durch Temperaturwechsel im Tag-Nacht-Rhythmus. Jeder Mechaniker weiß, dass Schraubverbindungen sich lösen und regelmäßig kontrolliert und nachgezogen werden müssen.
Dabei handelt es sich um eine aufwendige und zeitintensive Maßnahme zur Instandhaltung – insbesondere im Solarkraftwerk mit zahlreichen Wechselrichtern und mit jeweils bis zu 24 Steckverbindern. Auch hier bietet der neue Gerätesteckverbinder mit dem patentierten „Sunclix Fast Mount System“ eine interessante Lösung.
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Gerätegehäuse einschrauben.
Dauerhaft durch Selbsthemmung
Durch ein Schnellschraubgewinde, das eine Gewindesteigung von gut drei Millimetern hat, sind die Steckverbinder mit nur zwei bis drei Umdrehungen in Gerätegehäusen bei Wandstärken von zwei bis fünf Millimeter eingeschraubt. Dabei ratschen die kleinen Zahnkonturen des Steckergehäuses und der Befestigungsmutter übereinander. Zusammen mit dem zusätzlichen Verspannen der Mutter wird eine selbsthemmende Verschraubung erzeugt, die für den dauerhaften Festsitz der Schraubverbindung sorgt.
Laborversuche, die Bewitterung und Temperaturwechsel im langjährigen Einsatz simulieren, haben diese Funktion bestätigt. Sich lösende Steckverbinder, die Undichtigkeit von Gerätegehäusen verursachen, gehören der Vergangenheit an.
Einzigartiges Steckgesicht
In der Anlageninstallation ist das Problem des Kreuzverbaus von Steckverbindern verschiedener Hersteller seit vielen Jahren bekannt. Die mechanische Steckbarkeit unterschiedlicher Fabrikate impliziert keinesfalls die vollumfängliche Interoperabilität in elektrischer und funktionaler Hinsicht. Besonders interessant ist die Frage, wie sich konstruktiv nicht aufeinander abgestimmte Kontakte und Dichtungsmaterialien während des mindestens 25-jährigen Lebenszyklus von Photovoltaikanlagen verhalten.
Die wichtigen Freigabeprüfungen gemäß aktuellen Photovoltaiknormen, wie sie die Hersteller von Steckverbindern für ihre Produkte durchführen, fehlen hier. Durch die Vielzahl von möglichen Konstellationen sind diese auch nicht vollständig durchführbar. Die mechanische Steckbarkeit verschiedener Hersteller birgt somit das Risiko von Verbindungen, die nicht zuverlässig funktionieren.
In den meisten Fällen führt dies zu erhöhten Widerständen, die Ertragsverluste zur Folge haben. Diese können sich aber im Lebenszyklus einer Anlage auf einige Zehntausend Euro summieren.
Zudem können erhöhte Widerstände die nicht passende Steckverbindung erwärmen, nicht selten sogar mit gefährlichen Temperaturen und Materialverschleiß. Dann besteht die Gefahr von schmelzendem Kunststoff und Lichtbögen. Daraus können Brände resultieren – mit dem Risiko von Personenschäden.
Das im Markt einzigartige Steckgesicht der Sunclix-Steckverbinder stellt sicher, dass zwischen den Steckverbindern passende und damit sichere Steckverbindungen erstellt werden. So führt die sichere und langzeitstabile Systemverkabelung zu gewünscht hohen Erträgen.
Foto: Phoenix Contact
Phoenix Contact
Sunclix: Gerätesteckverbinder für die Photovoltaik
Das patentierte Unlocking-System ermöglicht kleinere Stichmaße und zugleich ein komfortables Entriegeln. Weitere Vorteile:
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