Verschiedene Arten von Solaranlagen Überspannungsschutzgeräte sind zum Schutz von Solaranlagen vor Überspannungen erhältlich. Diese werden an verschiedenen Stellen im System eingesetzt, sowohl vor als auch nach der PV-Anlage.

In diesem Artikel werden die Arten von Überspannungsschutzgeräten beschrieben, die Installateure und Besitzer von Solaranlagen verwenden können. Diese richten sich nach dem Ort, an dem sie in der Anlage installiert werden.

Überspannungsschutzgerät Bedeutung

Ein SPD (Surge Protection Device) ist ein elektrisches Produkt, das in ein Stromnetz eingebaut wird, um es vor Überspannungen zu schützen. Überspannungen sind auch bekannt als transiente Spannungen und kann bei jeder Art von PV-Anlage auftreten.

Es kann ein Überspannungsschutzgerät für elektrische Heimsysteme oder ein Schutzgerät für große Solarkraftwerke und andere kommerzielle oder industrielle Anwendungen sein.

Überspannungsschutzgeräte leiten die überschüssige Energie einer Überspannung ab, damit sie die Geräte im System nicht beschädigt. Sie sind für den Betrieb innerhalb eines bestimmten Spannungsbereichs ausgelegt und funktionieren nicht, wenn die Spannung diesen Bereich überschreitet.

EPPD können auch dazu dienen, sowohl AC- und DC-Stromkreise. Ein DC-Überspannungsschutzgerät wird in PV-Anlagen in der Regel zum Schutz vor Blitzeinschlägen eingesetzt, kann aber auch zum Schutz vor anderen Überspannungsquellen verwendet werden. AC-SPD-Typen werden auch auf der AC-Seite verwendet.

Arten von Solar-Überspannungsschutzgeräten

Da verschiedene Solarstromkreise unterschiedliche Überspannungsschutzstufen erfordern, gibt es kein einzelnes Überspannungsschutzgerät, das für jedes System geeignet ist. Daher verwenden Elektriker verschiedene Arten von Überspannungsschutzgeräten in ein und derselben Anlage. Welche Arten von Überspannungsschutzgeräten installiert werden, hängt von der Anwendung und den spezifischen Anforderungen des zu schützenden Systems ab.

Nach Angaben der Norm IEC/EN 61643-11 Zum Überspannungsschutz gibt es 3 Haupttypen von Solarüberspannungsschutzgeräten: Typ 1, Typ 2 und Typ 3. Jeder Typ von Überspannungsschutzgeräten ist für eine bestimmte Stelle im System ausgelegt und bietet verschiedene Stufen des Überspannungsschutzes, wie unten beschrieben.

Typ 1 SPD

Das SPD des Typs 1 ist für die Installation an den Solarmodulen oder an dem Punkt vorgesehen, an dem das Stromnetz mit dem System verbunden ist, also vor dem Wechselrichter. Diese Art von Überspannungsschutzgerät wird zum Schutz vor Überspannungen verwendet, die durch direkte Blitzeinschläge entstehen.

Da Überspannungsschutzgeräte des Typs 1 für die Installation am Netzeingang vorgesehen sind, bieten sie Schutz vor externen Überspannungen und nicht vor Überspannungen innerhalb des Systems. Sie werden in der Regel auch in Kombination mit anderen Schutzvorrichtungenwie z. B. Sicherungen oder Schutzschalter.

SPDs vom Typ 1 sind die effektivste Art von SPDs in Solaranlagen. Sie werden in der Regel für den Schutz von Anlagen benötigt, die sich in Gebieten mit hohem Blitzschlagrisiko befinden. Das Überspannungsschutzgerät Typ 1 hat die folgenden Eigenschaften:

• Hohe Entladestromkapazität
• Strom-Wellenform: 10/350 μs

Typ 2 SPD

Das SPD des Typs 2 ist für die Installation im Wechselrichterkreis hinter den Solarmodulen vorgesehen. Diese Art von Überspannungsschutzgerät wird zum Schutz vor Überspannungen verwendet, die durch indirekte Blitzeinschläge entstehen.

Überspannungsschutzgeräte des Typs 2 sind preiswerter als Überspannungsschutzgeräte des Typs 1 und haben in der Regel auch eine geringere Leistung als Überspannungsschutzgeräte des Typs 1, sowohl in Bezug auf die Spannung als auch auf das Schutzniveau. Überspannungsschutzgeräte des Typs 2 für Solaranlagen weisen die folgenden Merkmale auf:

• Mittlere Entladestromkapazität
• Aktuelle Wellenform: 8/20 μs

Typ 3 SPD

Das SPD des Typs 3 ist für die Installation hinter dem Wechselrichter und in der Nähe des empfindliche Lasten. Diese Typen von Solarüberspannungsschutzgeräten werden verwendet, wenn die Typen 1 und 2 bereits installiert sind.

Solarladegeräte vom Typ 3 sind daher in der Regel eine Ergänzung zu SPD vom Typ 2. Das bedeutet, dass Schutzgeräte vom Typ 2 vor ihnen installiert werden müssen, um die höheren Energieüberspannungen ableiten zu können. Ein Überspannungsschutzgerät des Typs 3 für Solaranlagen weist die folgenden Merkmale auf.

• Niedrige Entladestromkapazität
• Stromwellenform: 1,5/50 μs und 8/20 μs

Typ 1 vs. Typ 2 SPD

Obwohl sowohl SPDs vom Typ 1 als auch vom Typ 2 einen wirksamen Schutz gegen Überspannungen bieten, gibt es einige wichtige Unterschiede zwischen ihnen. Diese sind im Folgenden zusammengefasst.

• Typ 1 SPD wird an den Solarmodulen oder am Netzanschluss installiert, während Typ 2 SPD am Wechselrichter installiert wird.
• Aufgrund dieser unterschiedlichen Lage bieten SPDs des Typs 1 Schutz vor direkten Blitzeinschlägen, während SPDs des Typs 2 Schutz vor indirekten Blitzeinschlägen bieten.
• SPDs vom Typ 1 haben auch eine höhere Entladestromkapazität als SPDs vom Typ 2. Dies bedeutet, dass sie sicher mehr Strom ableiten können. Spitzenstrom weg vom System.
• Was die Stromwellenform betrifft, so sind SPDs des Typs 1 für den Schutz gegen Überspannungen mit einer Wellenform von 10/350 μs ausgelegt, während SPDs des Typs 2 für den Schutz gegen Wellenformen von 8/20 μs ausgelegt sind.
• Schließlich sind SPDs vom Typ 1 in der Regel teurer als SPDs vom Typ 2. Dies liegt daran, dass sie ein höheres Schutzniveau bieten und mehr Stoßstrom sicher aus dem System ableiten können.

Bei der Entscheidung, welche Art von SPD in einer Solaranlage verwendet werden soll, ist es also wichtig, den Standort der Anlage und das erforderliche Schutzniveau zu berücksichtigen. Jeder Schutzgerätetyp ist je nach Standort und Schutzniveau am besten geeignet.

Schlussfolgerung

Verschiedene Arten von Solarüberspannungsschutzgeräten können in verschiedenen Teilen des Systems eingesetzt werden, um unterschiedliche Schutzniveaus zu bieten. SPDs vom Typ 1 werden in der Regel dort eingesetzt, wo sie vor direkten Blitzeinschlägen schützen können.

SPDs des Typs 2 werden zum Schutz vor indirekten Blitzeinschlägen installiert und in der Regel zusammen mit Typ-1-Schutzeinrichtungen verwendet. SPD des Typs 3 werden in der Regel in der Nähe der Last und in der Regel als zusätzlicher Schutz nach dem SPD des Typs 2 eingesetzt.