Bei Photovoltaikanlagen besteht eine der Prioritäten darin, eine maximale Sicherheit der Anlagen und der sich darin aufhaltenden Menschen zu gewährleisten. Ebenso wichtig ist der effektive Betrieb der Anlage, weshalb sie mit der sogenannten ausgestattet sind Überspannungsableiter. Welche Eigenschaften muss ein Begrenzer haben und welche Folgen hat sein Fehlen?
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Photovoltaikanlagen und deren Schutz mit Überspannungsableitern
Eine Möglichkeit, Energie aus erneuerbaren Quellen zu gewinnen, ist die Wahl einer Photovoltaikanlage. Für ihre Installation müssen bestimmte Anforderungen erfüllt sein, darunter ein angemessener Schutz des Systems, unter anderem: gegen Überspannungen. In einem System ohne Schutz kann es sehr leicht zu einem Ausfall kommen. Unabhängig von der Ursache der Überspannung kann es zu Schäden an den Modulen selbst sowie an Wechselrichtern, Kabeln oder anderen für den ordnungsgemäßen Betrieb wichtigen Elementen kommen.
Aufgrund der Besonderheiten der Anlage und der Lage der Module ist es notwendig, die Photovoltaikanlage vor Überspannungen zu schützen. Da sie sich außerhalb des Gebäudes befinden, sind sie schwierigen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Die größte Bedrohung ist der Blitzeinschlag. Es muss nicht unbedingt direkt auf die Panels treffen, denn bereits eine Entfernung von mehreren Kilometern kann zu induktiver Überspannung und Ausfall führen.
Durch entsprechende Schutzmaßnahmen können Sie die Anlage vor Störungen im Stromnetz schützen. Wenn die PV-Anlage an das Stromnetz im Gebäude angeschlossen ist, sind sie Ausfällen und Überspannungen ausgesetzt, die durch Fehlbedienung von Geräten im Netzwerk verursacht werden. Der Einsatz eines geeigneten Überspannungsschutzes hilft, Ausfälle und hohe Kosten möglicher Reparaturen zu vermeiden.
Der Wirkungsmechanismus von Überspannungsableitern besteht darin, überschüssige Überspannungsenergie aus dem System abzuleiten, um Betriebsgeräte und Komponenten zu schützen. Diese Energie wird dann auf den Boden umgeleitet. In Photovoltaikanlagen werden DC- und AC-Überspannungsableiter eingesetzt.
In der Praxis werden in Anlagen verschiedene Arten von Ableitern eingesetzt. Je nach Klasse sind dies die Begrenzer:
- Typ 1 – wird dort verwendet, wo das Risiko eines direkten Blitzeinschlags hoch ist, einschließlich in Systemen mit externem Blitzschutz;
- Typ 2 – wird am häufigsten in Photovoltaikanlagen verwendet, wo die größte Bedrohung das sogenannte ist induktive Überspannungen im Zusammenhang mit Blitzen oder aus dem Netzwerk;
- Typ 3, die zusammen mit Typ 2-Modellen verwendet werden, besteht darin, einen zusätzlichen Schutz für elektronische Geräte zu bieten, die besonders empfindlich auf Überspannungen reagieren.
Welche Eigenschaften muss ein Überspannungsableiter für PV-Anlagen erfüllen?
In Photovoltaikanlagen werden spezielle Überspannungsableiter eingesetzt, die sich durch Beständigkeit gegenüber hohen und niedrigen Temperaturen auszeichnen. Da Photovoltaikmodule im Freien installiert werden, sind sie Frost, Wind, Regen und im Sommer auch der Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Aus diesem Grund müssen die verwendeten Begrenzer langlebig und für den Betrieb bei extremen Temperaturen vorbereitet sein. Es wird davon ausgegangen, dass der Bereich zwischen -40°C und +85°C liegen sollte.
Der zweite wichtige Faktor ist eine hohe Impulsstärke. Der Schutz muss in der Lage sein, einen Impuls, auch von hohem Wert, aufzunehmen, ohne dass die Gefahr einer Beschädigung besteht. Dieser Wert muss hoch sein, bis zu 40 kA, bei Verwendung eines Überspannungsableiters vom Typ 1 sogar noch höher. Davon hängt die Sicherheit des Gesamtsystems ab.
Folgen der Nichtverwendung geeigneter PV-Überspannungsableiter
Bei Photovoltaikanlagen ist ein Überspannungsschutz unerlässlich. Ein plötzlicher Anstieg der Parameterwerte und das Auftreten von Überspannungen könnten zu einem schwerwiegenden Ausfall von Photovoltaik, Wechselrichtern, Kabeln und Steckverbindern führen.
Bei Überspannungen in der Elektroinstallation besteht die Gefahr eines Schalttafelbrandes. Deshalb ist es so wichtig, einen maximalen Brandschutz zu gewährleisten. Bedenken Sie bitte, dass Flächenbrände auch für Wohngebäude eine Gefahr darstellen.
Für einen angemessenen Schutz wird ein Überspannungsableiter verwendet, der auf die Anforderungen einer bestimmten Installation zugeschnitten ist. Seine Auswahl muss mit dem Blitzschutzsystem der Anlage kompatibel sein.
Das Fehlen eines Begrenzers in Elektroinstallationen in der Nähe von Photovoltaikmodulen kann zu einer Verringerung der Betriebseffizienz und zu Stromausfällen führen.
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