Solarstromkreisunterbrecher - ein wesentlicher Bestandteil einer PV-Anlage

Die Auswahl eines Solarschutzschalters wird bei einer PV-Anlage leicht übersehen, und man sollte sich Zeit nehmen, um die richtige Lösung zu wählen. Ein ungeeigneter Schutzschalter für Solaranlagen kann zu häufigen Auslösungen von Geräten, Überhitzungsschäden und sogar zu Systembränden führen.

Deshalb werden wir uns in diesem Beitrag auf den Solarstromkreisunterbrecher konzentrieren, von der Funktionsweise bis zur Auswahl. Sie können auch die Unterschiede zwischen Solar-Leitungsschutzschalter und Sicherung zu bekommen. Halten Sie scrollen.

Was ist ein Solarstromkreisunterbrecher?

Ein Solarstromschutzschalter schützt den Benutzer, indem er im Falle eines Fehlers auslöst und die Stromversorgung der Last unterbricht. Leistungsschalter für Solaranlagen werden hauptsächlich zum Schalten verschiedener Arten von Lasten verwendet. Isolierung von Transformatoren Wechselrichter erfordern einen bipolaren DC-Solarstromkreisunterbrecher oder -trenner, der für das 1,25-fache des Kurzschlussstroms (Isc) des PV-Generators und das 1,2-fache der Leerlaufspannung (Voc) ausgelegt ist.

Solarstromtrennschalter sind ein wichtiger Bestandteil der PV-Solaranlage. Er fungiert als Barriere zwischen Gleichstrom und Wechselstrom. Die Barriere zwischen dem Panel und dem Wechselstrom ist für die Installation und die routinemäßige Wartung erforderlich. Der elektrische Schutz erfordert den Einsatz von Solarstromschutzschaltern.

Da Wechselstromgeneratoren auch bei einem Ausfall weiterarbeiten können, sind Solarstromtrennschalter von entscheidender Bedeutung. Wenn sie eingesetzt werden, benötigen sie weniger Wartung, sind zuverlässiger und haben eine geringere Ausfallrate. Um besser zu verstehen, warum Solarstromtrennschalter für Solaranlagen so wichtig sind, wird dieser Blog versuchen, genau das zu tun. Stromkreisunterbrecher für Solaranlagen sind notwendig, um die Qualität und Langlebigkeit von Photovoltaikmodulen zu gewährleisten.

Wie funktioniert ein Solarstrom-Leitungsschutzschalter?

Thermischer Schutzmechanismus

Eine grundlegende Frage ist, wie ein DC-Solarstromschutzschalter eigentlich funktioniert? DC-Solarstromkreisunterbrecher verwenden sowohl thermische als auch magnetische Schutzmethoden.

Beim thermischen Schutz löst der Solarschutzschalter aus, wenn der Nennstrom überschritten wird. Wenn mehr Wärme erzeugt wird, erhitzen sich die Bimetallkontakte und dehnen sich aus. Der thermische Schutz hilft, wenn der Strom überlastet ist.

Magnetischer Schutz in DC-Solarstromkreisunterbrechern

Bei Vorhandensein eines magnetischen Schutzes im DC-Solarstromschutzschalter löst dieser den DC-Solarstromschutzschalter aus, wenn der Fehlerstrom in großen Mengen vorhanden ist. DC-Solarstromkreisunterbrecher sind in der Lage, Fehlerströme selbst in ihrer höchsten Stufe zu unterbrechen. Magnetische Schutzvorrichtungen in DC-Solarschutzschaltern sind wichtig, weil sie Kurzschlüsse und andere Fehler verhindern.

Bedeutung für Solarmodul- und Elektrofahrzeugsysteme

Vor allem in Reaktion auf Systeme mit installierten Solar-Photovoltaik-Panels, sind Leistungsschalter Solar kritisch. Der Stromkreis des Solarmoduls ist der teuerste Teil des Systems. Daher ist es sehr wichtig, ihn mit Hilfe von Leistungsschaltern für Solaranlagen zu schützen. Alle Stromkreise des Photovoltaik-Panels sind mit dem Verteilerkasten verbunden. Darüber hinaus schützen Solarstromschutzschalter die Stromkreise und die Module.

Die von photovoltaischen Solarmodulen empfangene Sonnenstrahlung kann in Gleichstrom umgewandelt werden. Gleichstrom-Solarstromunterbrecher sind für PV-Anlagen unerlässlich. Selbst eine kleine Fehlanpassung kann ein Vermögen kosten. Bei Elektrofahrzeugen werden die Batterien mit Hilfe von Ladestationen für Elektrofahrzeuge aufgeladen. Das System ist hier auf Gleichstrom ausgelegt. Daher müssen in diesen Systemen Gleichstrom-Solarstromunterbrecher installiert werden, um Unfälle zu vermeiden.

Fotovoltaik-Solarmodule und Elektrofahrzeuge passen gut zusammen, weil sie in erster Linie mit Gleichstrom arbeiten. Außerdem ist die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom nicht zwingend erforderlich. Gleichstrom-Solarstromschutzschalter erleichtern die Steuerung von Automatisierungssystemen. Dies geschieht, damit sie schnell reagieren können.

Wie wendet man Solarstromkreisunterbrecher an? 

Besitzer von Solarmodulen können Gleichstrom in ihren Häusern für eine Vielzahl von Zwecken verwenden. In diesen Fällen ist ein Gleichstrom-Solarstromunterbrecher zur Abschirmung erforderlich. Es müssen viele verschiedene Lösungen entwickelt werden. Darüber hinaus müssen sie einen separaten Sicherungskasten einrichten, der viele Solarstrom-Schutzschalter für Wechsel- und Gleichstrom enthält. Solarstromschutzschalter haben die Fähigkeit, die Stromrichtung zu steuern.
Daher können versehentliche oder absichtliche Richtungsänderungen Sicherheitsprobleme aufwerfen und Solarzellen beschädigen. LED-Leuchten können mit Hilfe von Leuchtdioden betrieben werden. Diese Funktion kann jedoch nur bei Vorhandensein eines Gleichstroms erfüllt werden.

Solar-Leitungsschutzschalter VS-Sicherung

Der Hauptunterschied zwischen einem Solarschutzschalter und einer Sicherung besteht darin, dass ein Solarschutzschalter die Verbindung mechanisch unterbricht, sobald die elektrische Last die Stromquelle überschreitet. Auf diese Weise werden Brände und andere Probleme mit den angeschlossenen Geräten verhindert. Ist der Eingangsstrom hingegen größer als der erforderliche Strom, verhindert die Sicherung eine Beschädigung des jeweiligen Geräts.

Wiederverwendbarkeit 

Ist der Eingangsstrom größer als der vom Gerät benötigte Strom, brennt die Sicherung durch, kann aber danach nicht mehr verwendet werden. Solarstromkreisunterbrecher hingegen funktionieren durch mechanisches Auslösen und Unterbrechen der Verbindungen. Sie können leicht wieder geöffnet werden, so dass sie mehrfach verwendet werden können. 

Funktionsprinzipien 

Schmelzsicherungen verwenden leitfähige Materialien, deren elektrische und thermische Eigenschaften beeinträchtigt werden, wenn die Stromstärke den erforderlichen Wert übersteigt, während Solarstromschutzschalter die Verbindung elektromagnetisch unterbrechen. 

Reaktionszeit 

Die Reaktionszeit von Sicherungen beträgt 0,002 Sekunden, während die Reaktionszeit von Solarschutzschaltern zwischen 0,02 und 0,05 Sekunden liegt. Aufgrund der Geschwindigkeit, mit der Metallsicherungen schmelzen, haben Sicherungen einen Vorteil gegenüber Solarschutzschaltern, da sie den Stromfluss schneller unterbrechen. Aufgrund dieses Schmelzvorgangs muss die Sicherung jedoch irgendwann ersetzt werden. Wenn der Stromkreis unterbrochen ist, setzen Sie den Solarschutzschalter einfach zurück.

Kosten

Installations- und Wartungskosten sind die wichtigsten Faktoren, die bei der Wahl eines elektrischen Systems für ein Haus zu berücksichtigen sind. Die Installation eines Solarstromtrennschalters in Ihrem Haus kann teuer sein. Das liegt daran, dass die Komponenten des Solarstromtrennschalters teuer sind und das System komplex ist. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Zeit, die ein Solarstromtrennschalter benötigt, um auf eine Stromverbrauchsspitze im Haus zu reagieren. Bei Überspannungen können Ihre elektrischen Geräte beschädigt werden, da Solarstromtrenner erst nach einigen Minuten auf Überspannungen reagieren. Darüber hinaus können Sicherungen einen höheren Schutz bieten, da sie den Energiefluss fast sofort unterbrechen können. Dennoch kann ein Schutzschalter für Solaranlagen einen guten Schutz bieten, und ein Solarstrom-Schutzschalter ist für die besonderen Anforderungen von Solaranlagen ausgelegt.

Anmeldung

Ein weiterer wichtiger Faktor sind die verschiedenen Verwendungszwecke von Solarschutzschaltern und Sicherungen. So werden Sicherungen in der Regel in Haushalten mit mäßiger elektrischer Belastung und elektronischen Geräten mit geringem Stromverbrauch eingesetzt. Solarstromunterbrecher hingegen werden für Motoren und andere schwere Maschinen verwendet, die viel Strom verbrauchen. Dies ist ein wichtiger Faktor, der bei Gebäuden zu berücksichtigen ist, in denen die erhöhte elektrische Last ein herkömmliches Sicherungssystem übersteigen kann. Ein Solarstromschutzschalter schützt das gesamte Haus, nicht nur ein oder zwei elektronische Geräte. Die Sicherungen decken nur bestimmte Geräte ab, nicht das gesamte Haus oder die Wohnung. Und das ist entscheidend bei der Auswahl eines Sicherungskastens und Solarstromunterbrechers für Solar- oder Solarstromunterbrecher.

Der Solarstromschutzschalter zeigt seinen Betriebszustand an und ob er gewartet werden muss. Sicherungen hingegen zeigen ihren Betriebszustand nicht an.

Schutz 

Solarstromunterbrecher schützen Häuser und Geräte vor Überlastungen und Kurzschlüssen, während Sicherungen nur für Überlastungen geeignet sind. Dies ist ein wichtiger Unterschied, den Sie bei der Wahl eines solchen Schalters beachten sollten.

Berechnung von Solar-Leistungsschaltern in Solar PV System?

Der maximale Dauerausgangsstrom des Wechselrichters wird mit diesem Faktor multipliziert.

Zum Beispiel: 30A x 1,25 = 37,5A

Runden Sie die in Schritt 1 ermittelte Nenngröße auf die nächstliegende gängige Größe des Solarschutzschalters.

Die Formel ist also einfach der maximale Ausgangsstrom des Wechselrichters, multipliziert mit einem Sicherheitsfaktor von 125%, gerundet auf die nächste Unterbrechergröße.

Wie wählt man einen geeigneten Solarstromtrennschalter aus?

Umgebungstemperatur um das Kabel

Bei Photovoltaikanlagen werden die Kabel in der Regel im Freien verlegt (Freiflächenanlagen, Flachdachanlagen, etc.). Im Allgemeinen wird davon ausgegangen, dass die Umgebungstemperatur im Freien höher ist als die Installationstemperatur im Gebäude. Durch den Anstieg der Umgebungstemperatur nimmt die Strombelastbarkeit ab. 

Gegenseitige Erwärmung von Solar-Leistungsschaltern

In Photovoltaikanlagen sind Wechselrichter, die gleichzeitig maximalen Strom einspeisen (Gleichzeitigkeit), meist auch an benachbarte Leistungsschalter Solar angeschlossen. Dies führt zu einer schnelleren Erwärmung des Leistungsschalters solar, was zu einer vorzeitigen Auslösung führen kann. Um eine ausreichende Wärmeabfuhr zu gewährleisten und ein vorzeitiges Auslösen zu verhindern, müssen große Abstände zwischen den einzelnen Leistungsschaltern solar eingehalten werden.

Zur Berechnung des Wärmeverlustes wird der Korrekturfaktor in den technischen Daten des Leistungsschalters Solar angegeben. Für eine Reihe von neun Geräten kann dieser Korrekturfaktor zum Beispiel mit 0,77 angegeben werden. Ein Leitungsschutzschalter solar mit einem Nennstrom von 50 A verhält sich dann so, als ob sein Nennstrom 0,77 x 50 A = 38,5 A beträgt.

Wenn dieser Strom nicht ausreicht, kann ein Solarschutzschalter mit einem höheren Nennstrom verwendet werden. Denken Sie immer daran, dass die Sicherung je nach Situation (ohne Gleichzeitigkeit) erst dann auslöst, wenn sie ihren Nennstrom erreicht hat. In diesem Fall muss das Anschlusskabel eine entsprechende Strombelastbarkeit aufweisen oder durch ein Kabel mit einem größeren Querschnitt ersetzt werden.

Eine weitere Möglichkeit ist die Vergrößerung des Abstands zwischen den Leistungsschaltern für Solaranlagen. Dadurch wird mehr Wärme abgeleitet, was ein versehentliches Auslösen verhindert.

Umgebungstemperatur am Solarstromkreisunterbrecher 

Aufgrund der oben beschriebenen Gleichzeitigkeit kann die Erwärmung des Verteilers, in dem der Solarstromtrennschalter installiert ist, den normalen Wert einer konventionellen Anlage übersteigen. Da der Verteiler in der Photovoltaikanlage in der Regel im Freien installiert wird, ist die Temperatur im Verteiler höher. Angaben zu den Abschirmungsfaktoren für diesen Effekt sind in den technischen Daten des Solarschutzschalters angegeben.

Typ des angeschlossenen Geräts

Die entsprechenden Eigenschaften des jeweiligen Wechselrichters finden Sie in der Installationsanleitung. Die Lasttrennfunktion des Leistungsschalters für Solar kann verwendet werden, um den Wechselrichter unter Last vom Versorgungsnetz zu trennen. Schraubensicherungselemente wie DIAZED-Sicherungen oder NEOZED-Sicherungen haben keine Lasttrennfunktion und können daher als Leitungsschutz verwendet werden, dürfen aber nicht als Trennschalter eingesetzt werden. Beim Abschalten unter Last kann das Sicherungselement durch Kontaktabbrand zerstört oder in seiner Funktion beeinträchtigt werden. Zwischen dem Leitungsschutzschalter für Solar und dem Wechselrichter ist keine zusätzliche Last erforderlich.

Die Anzahl der Strings im Isolator

Wenn es zwei Pole gibt, sollte es nur einen String geben. Bei zwei Polen sollte es zwei Stränge geben. Für die Übertragung von externen Gleichströmen können Sie aus mehreren String-Panels mit Isolatoren wählen. Ein einzelner Maximum Power Point Tracker kann auch als Wandler verwendet werden, der mit universellen String-Wechselrichtern mit integrierten DC-Trennern kompatibel ist.

Größe der Spannung des Systems

Der Isolator, der die Betriebsspannung führt, sollte eine Spannung aufweisen, die höher oder gleich der für das System erforderlichen Spannung ist. Die typischsten Spezifikationen sind 1500 V, UL508i 600 V und IEC60947-3 1000 V, obwohl einphasige Wechselrichter die an die Netzspannung angeschlossen sind, können in der Regel mit 600 V betrieben werden. Die Netzspannung des dreiphasiger Stringwechselrichter können bis zu 1000V und 1500V betragen. Das Gleiche gilt für Zentralwechselrichter.

Schlussfolgerung

Die DC-Solarstromschutzschalter sind ein wichtiger Bestandteil einer Photovoltaikanlage. Ohne ihren Schutz können die PV-Paneele leichter beschädigt werden und es kann zu Systemausfällen kommen. Sowohl AC-Solarstromkreisunterbrecher als auch DC-Solarstromkreisunterbrecher spielen ihre jeweilige Rolle im System. Deshalb sind beide für den ordnungsgemäßen Betrieb sehr wichtig. Wenn die richtigen Verdrahtungstechniken, Sicherheitsmaßnahmen, Wartungsarbeiten und Verfahren befolgt werden, können DC-Solarstromschutzschalter als hervorragender Schutz für viele Systeme wie Photovoltaikmodule dienen.
Je nach Leistung können die PV-Paneele ein oder mehrere Geräte haben. DC-Solarstromschutzschalter sind erforderlich, um den Stromkreis zu schützen, der an den Photovoltaik-Kombinationskasten angeschlossen ist. Solarmodule können dank der Art und Weise, wie der gesamte Strom durch sie fließt, mit unidirektionalen Stromausgängen verwendet werden.
Wenn es viele Gleichstrom-Lastschalttafeln gibt, müssen viele Solarstromunterbrecher installiert werden. Besitzer von Solarpanels können Gleichstrom in ihren Häusern für eine Vielzahl von Zwecken verwenden. In diesen Fällen ist ein Leitungsschutzschalter für Solaranlagen zur Abschirmung erforderlich. Es müssen viele verschiedene Lösungen entwickelt werden. Daher hoffe ich, dass Sie nach der Lektüre dieses Artikels ein wenig mehr über Solarstromschutzschalter erfahren können.