In Photovoltaikanlagen kommen meist DC-Trennschalter zum Einsatz, um die Gleichspannungsseite im Fall eines Fehlers oder zur Wartung abzuschalten. Eine sichere Alternative bieten die Steckverbinder mit Arc-Zero-Technologie von Phoenix Contact. Sie ermöglichen es, Spannungen bis 800 Volt sicher unter Last zu trennen – ohne Lichtbogen.
Hohes Risiko unter Last
Beim Verbinden oder Trennen von DC-Steckverbindern kann jedoch ein Lichtbogen entstehen, der zu Schäden an der Anlage und Gefährdung der Wartungskräfte führen kann. Daher dürfen Steckverbindungen auf der Gleichspannungsseite von Photovoltaikanlagen nicht unter Last gezogen werden.
Eine spezielle Verriegelung am PV-Steckverbinder, die nur mit einem Werkzeug geöffnet werden kann, verhindert das unbeabsichtigte Trennen. Zudem ist seit 2006 ein Trennschalter auf der DC-Seite vorgeschrieben. Dieser befindet sich jedoch meist im Wechselrichter.
Leitungen sind nicht spannungsfrei
Somit bleiben auch bei Trennung des Wechselrichters von der Gleichspannungsquelle alle Komponenten auf der Gleichspannungsseite des Systems unter Spannung. Ist der Wechselrichter nicht in der Nähe der Solarmodule installiert, sind die Leitungen lang und werden in vielen Fällen durch das Gebäude verlegt. Im Fall der Wartung, Reparatur oder Erweiterung können diese Leitungen nicht freigeschaltet werden. Ein Trennen unter Last führt unweigerlich zum Lichtbogen.
Abschaltung von Stromspeichern
Immer mehr Solarkunden entscheiden sich für eine Photovoltaikanlage in Kombination mit einem Heimspeicher. Er bietet die Möglichkeit, den Eigenverbrauch zu erhöhen und die Stromrechnung zu senken. Gleichzeitig wird eine größere Unabhängigkeit vom Energieversorger erreicht und der eigene Beitrag zum Gelingen der Energiewende steigt.
Photovoltaikanlagen gehen daher häufig als Hybridanlagen in Betrieb. Eine typische Photovoltaikanlage mit zehn Kilowatt kommt in der Regel mit zwei Strings aus. Der dritte Eingang des Wechselrichters wird häufig als Hybrideingang verwendet. Dort wird der Batteriespeicher angeschlossen.
Hybrider Eingang am Wechselrichter
Dieser Eingang des Wechselrichters arbeitet ebenfalls mit Gleichspannung auf der gleichen Spannung wie der Modulstring. Sowohl am Wechselrichtereingang, der im Fall des Heimspeichers bidirektional genutzt wird, als auch an der Schnittstelle des Speichers kommen DC-Steckverbinder zum Einsatz.
Sie verfügen über das gleiche Sicherheitsniveau wie die Steckverbinder in den Solarstrings, sind aber je nach Hersteller so kodiert, dass eine Verwechslung mit Steckverbindern für Solarmodule ausgeschlossen ist.
Kommt es zur Wartung oder soll der Batteriespeicher nachträglich erweitert werden, muss man die Anlage abschalten. Hierzu werden jeweils am Wechselrichter und Batteriespeicher die Hauptschalter betätigt. Zusätzlich wird am Wechselrichter AC-seitig der Leitungsschutz deaktiviert.
Trennen ist oft mühsam
Das Trennen der DC-Steckverbindungen mit dem Werkzeug ist an beiden Geräten oft mühsam. Hier wünschen sich Anwender eine einfache, aber mindestens genauso sichere Technologie. Die Steckverbinder mit Arc-Zero-Technologie von Phoenix Contact bieten dafür eine Lösung.
Phoenix Contact setzt sich in der Open Direct Current Alliance (ODCA) intensiv mit Microgrids auseinander. Anspruch dabei ist es, dass DC-Grids das gleiche Sicherheitsniveau erreichen, das wir von heutigen Wechselspannungssystemen kennen.
Sehr robust und beständig
Installationssteckverbinder der Serie PRC werden seit 2014 erfolgreich in zahlreichen Photovoltaiksystemen auf der Netzseite eingesetzt. Die PRC-Serie eignet sich besonders für den Einsatz in der Photovoltaik, da sie extrem robust und witterungsbeständig ist.
Auf Basis des PRC wurde ein Steckverbinder für Gleichspannungssysteme entwickelt, der Gleichspannungen unter Last sicher trennen kann. Die sogenannte Arc-Zero-Technologie macht es möglich, Spannungen bis 800 Volt bei Strömen bis 20 Ampere sicher zu trennen.
Zwar sind die in privaten Photovoltaikanlagen verbauten Komponenten meist für bis zu 1.500 Volt zugelassen. Oft werden hier jedoch nur Systemspannungen bis 800 Volt erreicht.
Strompfad elektronisch getrennt
Das Portfolio besteht aus Geräteschnittstellen und Steckverbindern für die Kabelseite. Die Arc-Zero-Technologie sorgt dafür, dass beim Trennen unter Last der Strom im Steckverbinder über eine Elektronik umgeleitet wird, die den Strompfad aktiv trennt.
Dadurch wird verhindert, dass ein Lichtbogen nach außen austritt. Somit schützt Arc Zero den Anwender und die Anlage aktiv vor dem gefährlichen Lichtbogen.
https://www.phoenixcontact.com/arczero
Foto: Phoenix Contact
Foto: Phoenix Contact
Foto: Phoenix Contact
Q3 Energie
Feuerwehrschalter Q-Fire auch für große Anlagen
Das Set des Q-Fire besteht aus einer Steuerbox und einer oder mehreren Schaltboxen. Es ist modular je nach Anlagengröße erweiterbar. Die Steuerbox wird in der Nähe des Wechselrichters oder an einem anderen Punkt des AC-Netzes installiert. Die Schaltboxen des Q-Fire werden in der Nähe der Module an der Dacheinführung installiert.
Von dort werden alle vom Dach kommenden Leitungen im Schaltfall mit speziellen Hochleistungsrelais galvanisch sicher und lichtbogenfrei abgeschaltet. Die Abschaltung der Photovoltaikanlage erfolgt:
Die Feuerwehrschalter Q-Fire sind nach IEC 60947-3 zertifiziert und werden individuell nach Kundenanforderungen in Kaufbeuren gefertigt.
Foto: Q Energy
