Generatoranschlusskasten-Konzept für PV-Anlagen
Sichere Verkabelung von Photovoltaikanlagen
Weidmüller bietet mit PV Next ein flexibles Konzept für Generatoranschlusskästen, das unterschiedliche Anlagenteile wie Zentral-Wechselrichter, String-Wechselrichter, PV-Module und Überwachungseinheiten vor Überspannungen schützt. Auf Basis eines standardisierten Leiterplattendesigns ermöglicht das System die Integration von zusätzlichen Funktionen und bildet damit den Schlüssel für eine sichere Verbindung einzelner Strings. Basierend auf einem Baukasten-Prinzip ist ein spezielles Customizing nicht mehr notwendig. PV Next deckt bereits ca. 75% der heutigen Standardanforderungen ab.
Bild: Weidmüller GruppePhotovoltaikanlagen auf Gebäuden und Grundstücken gehören zum alltäglichen Erscheinungsbild. Sie sind essenzieller Bestandteil der Energiewende. Der Ausbau der Märkte, insbesondere in China, Japan oder den USA entwickelt sich sehr dynamisch. Damit hat sich die Photovoltaik als globaler Technologietreiber etabliert. Die Gigawattgrenze der weltweit installierten Photovoltaikleistung wurde bereits im Jahr 2000 erreicht. Die nächste Stufe, die Terrawattgrenze, wird bereits angepeilt. Dabei sind Wirtschaftlichkeit und Sicherheit bei der Installation und dem Betrieb von Anlagen die zentrale Anforderung von Betreibern und Ausrüstern. Um diesem Trend auch im technischen Bereich zu untermauern, hat Weidmüller mit PV Next eine neue Generation standardisierter, skalierbarer Generatoranschlusskästen für private und gewerbliche Photovoltaikanwendungen entwickelt.
Bild: Weidmüller GruppePV Next Technik
Um die unterschiedlichen Anlagenteile wie Zentral-Wechselrichter, String-Wechselrichter, PV-Module und Überwachungseinheiten optimal vor Überspannungen zu schützen, ist der Einsatz von Generatoranschlusskästen notwendig. Gleichzeitig monitoren Generatoranschlusskästen z.B. Strom, Systemspannung, Innentemperatur, Überspannungsschutz oder den Zustand von Schaltern. Mit PV Next bietet Weidmüller ein Generatoranschlusskasten-Konzept, das auf Basis eines standardisierten Leiterplattendesigns beruht. Der optimale Arbeitspunkt einer Solarzelle hängt u.a. von der Bestrahlungsstärke und der Temperatur am Panel ab. Zusätzlich spielt der Solarzellen-Typ eine entscheidende Rolle. Mit dem MPPT-Verfahren (Maximum Power Point Tracking) wird die elektrische Belastung einer einzelnen Solarzelle, eines Solarmoduls oder eines Strings so angepasst, dass den Zellen die größte mögliche Leistung entnommen werden kann. PV Next ermöglicht eine schnelle und leichte Integration von zusätzlichen Funktionen wie z.B. die Integration eines Schalters oder ein zweites MPPT, das an die erste Leiterplatte angeschlossen wird. Das standardisierte Leiterplattendesignkonzept bildet den Schlüssel für eine einfache und sichere Verbindung der Strings.
Bild: Weidmüller GruppeÜberspannungsschutz nach Norm
Der in PV Next eingesetzte Varitector Überspannungsschutz der Serien VPU I PU (Typ I) und VPU II PV (Typ II) schützt die Photovoltaikanlagen und deren Komponenten vor Störreinkopplungen durch Blitz- und Überspannungen, sogar unter den Grenzen, die durch die Isolationskoordination nach EN60664-3 / DIN VDE0110-3 vorgegeben sind. Dadurch werden die Infrastruktur sowie auch Umrichter-Systeme vor Überspannung geschützt und die Anlagenverfügbarkeit erhöht. Die Ableiter sind nach der Produktnorm IEC50539-11 / DIN EN 50539-11 geprüft und können nach der VDE100-712 eingesetzt werden. PV Next wird in zwei unterschiedlichen Typen in fünf Varianten angeboten: Der Generatoranschlusskasten mit Sicherung für 1 bis 2 MPPTs oder ohne Sicherungen für 1 bis 3 MPPTs. Dabei haben die Anwender die Wahl zwischen fünf Gehäusegrößen, die in Abhängigkeit der Applikation ausgewählt werden: Die fertig verdrahtete Box mit WM4C-Steckverbindern als einfach Plug&Play-Lösung oder der Generatoranschlusskasten mit Kabelverschraubungen zum Selbstverdrahten mit Push-In-Anschlusstechnologie. Die Installation ist aufgrund der integrierten Push-In-Anschlusstechnik einfach und erfordert kein spezielles Werkzeug. Auch unter harten Umweltbedingungen bleiben alle Verbindungen sicher und wartungsfrei. Das Risiko einer Schraube-Verbindung mit fehlerhaftem Drehmoment wird eliminiert. Nicht professionell ausgeführte Verbindungen sind eines der Hauptrisiken (Hauptursachen) für Feuer. Basierend auf diesem Baukasten-Prinzip wird eine Vielzahl heutiger Anforderungen an Generatoranschlusskästen abgedeckt. Vierzig Varianten, die sich skalieren lassen, schaffen Flexibilität. Zum Erweitern wird eine beliebige Box aus dem Standardsortiment ausgewählt und hinzugefügt. Ein spezielles Customizing ist nicht notwendig, wodurch sich Projektlaufzeiten reduzieren. PV Next deckt bereits heute ca. 75% der heutigen Standardanforderungen ab.
Geprüft nach IEC61439 -1/2
Der Generatoranschlusskasten wird gemäß IEC61439 -1/2 geprüft. Dabei sind folgende Prüfungen zu bestehen: Hochspannungsprüfung, Durchschlagsfestigkeit der Gesamtkonstruktion und die Prüfung der Übergangswiderstände vor und nach der Vibrationsprüfung, um Schwachstellen aufzuspüren. Die Vibration- und Schockprüfung simuliert Transport und schlechtes Handling. Wichtig für die Auswahl der Sicherungen im Gerät ist die Prüfung der Eigenerwärmung, um die maximal zulässige Verlustleistung zu identifizieren. Der IP65-Test bzgl. Staub und Feuchtigkeit garantiert den Einsatz im Außenbereich. Alle Normprüfungen werden im unabhängigen, akkreditierten Weidmüller Labor durchgeführt.
Fazit
Große Photovoltaikparks sind heute mit hohen Kosten und Risiken für Eigentümer und Betreiber verbunden. Ihr Ziel muss die langfristige Investitionssicherheit sein. Daher sind die Gesamtbetriebskosten ein kritischer Erfolgsfaktor. Es gilt, Photovoltaik-Anlagen effizient und wirtschaftlich zu betreiben, mit Ausfallzeiten gegen Null. Zukünftig spielen Entwicklungen im Bereich der Dezentralisierung, IoT und Datenanalyse eine immer wichtigere Rolle. Das unterstreicht Weidmüller mit mehr als 162.000 installierten Kombinationsboxen und ca. 70Mio. angeschlossene Panels mit 14,2GW.
Weidmüller bietet mit PV Next ein flexibles Konzept für Generatoranschlusskästen, das unterschiedliche Anlagenteile wie Zentral-Wechselrichter, String-Wechselrichter, PV-Module und Überwachungseinheiten vor Überspannungen schützt. Auf Basis eines standardisierten Leiterplattendesigns ermöglicht das System die Integration von zusätzlichen Funktionen und bildet damit den Schlüssel für eine sichere Verbindung einzelner Strings. Basierend auf einem Baukasten-Prinzip ist ein spezielles Customizing nicht mehr notwendig. PV Next deckt bereits ca. 75% der heutigen Standardanforderungen ab.
Bild: Weidmüller GruppePhotovoltaikanlagen auf Gebäuden und Grundstücken gehören zum alltäglichen Erscheinungsbild. Sie sind essenzieller Bestandteil der Energiewende. Der Ausbau der Märkte, insbesondere in China, Japan oder den USA entwickelt sich sehr dynamisch. Damit hat sich die Photovoltaik als globaler Technologietreiber etabliert. Die Gigawattgrenze der weltweit installierten Photovoltaikleistung wurde bereits im Jahr 2000 erreicht. Die nächste Stufe, die Terrawattgrenze, wird bereits angepeilt. Dabei sind Wirtschaftlichkeit und Sicherheit bei der Installation und dem Betrieb von Anlagen die zentrale Anforderung von Betreibern und Ausrüstern. Um diesem Trend auch im technischen Bereich zu untermauern, hat Weidmüller mit PV Next eine neue Generation standardisierter, skalierbarer Generatoranschlusskästen für private und gewerbliche Photovoltaikanwendungen entwickelt.
Weidmüller GmbH & Co. KG
Dieser Artikel erschien in GEBÄUDEDIGITAL 3 (Juni) 2020 - 03.06.20.Für weitere Artikel besuchen Sie www.gebaeudedigital.de
