Überspannungsschutz für PV-Anlagen im Gewerbe
Gewitterbedingte Überspannungen können Wechselrichter, Anlagenüberwachung und Sensoren zerstören. Das Energiemanagement von PV-Anlagen als solches ist dann nicht mehr gegeben und häufig sind teure Reparaturen und Investitionen notwendig. Ein zuverlässiges Überspannungsschutzkonzept sichert elektrische und elektronische Komponenten des Photovoltaik-Systems vor Schäden.
Um die passenden Schutzkomponenten zu wählen, kommt es auf den Trennungsabstand an. Wir unterstützen bei der Auswahl und Auslegung von passenden Schutzlösungen für Photovoltaikanlagen im Gewerbebau.
Das Beiblatt 5 der DIN EN 62305-3 beschreiben für Gebäude mit äußerem Blitzschutz zwei Anwendungsfälle:
- Gebäude mit PV-Anlage und ausreichendem Trennungsabstand
- Gebäude mit PV-Anlage ohne ausreichendem Trennungsabstand
Wählen Sie Ihren Anwendungsfall:
Schutzlösung: Trennungsabstand eingehalten
Die PV-Module müssen, unter Einhaltung des Trennungsabstandes, in diesem Anwendungsfall im Schutzbereich der getrennten Fangeinrichtung angeordnet sein. Prinzipiell sollte hier ein Blitzschutzsystem bevorzugt werden, das unter Berücksichtigung der erforderlichen Trennungsabstände keine direkte Verbindung zum PV-Stromversorgungssystem aufweist.
Zum Schutz der Module und der Wechselrichter werden auf der DC-Seite Typ 2-Überspannungs-Ableiter eingesetzt. Die AC-Seite wird durch einen Kombi-Ableiter beim Netzanschluss geschützt. Die Schutzgeräte sind sowohl auf der AC-Seite als auch auf der DC-Seite so nah wie möglich am zu schützenden Gerät zu installieren.
Bitte beachten Sie: Bei Leitungslängen größer 10 Meter, zum Beispiel zwischen Netzanschlusspunkt und Wechselrichter, sollten weitere Typ 2-Ableiter eingesetzt werden. Batteriespeichersysteme in weniger als 10 Meter Entfernung vom Einbauort des Ableiters, sind ebenfalls geschützt.
Schutzlösung: Trennungsabstand nicht eingehalten
Kann der errechnete Trennungsabstand nicht eingehalten werden, zum Beispiel auf einem Metalldach, muss ein Blitzschutz-Potentialausgleich durchgeführt werden. Hierzu müssen u. a. die ins Gebäude eingeführten Leitungen in den Blitzschutz-Potentialausgleich eingebunden werden. Dies erfolgt durch den Einsatz von Typ 1 und Typ 2-Kombi-Ableitern auf der AC-, DC- und Datenseite.
Bitte beachten Sie: Beträgt die Leitungslänge zwischen dem Ableiter und dem zu schützendem Gerät mehr als 10 Meter, zum Beispiel auf der DC-Seite zwischen Wechselrichtern und PV-Modulen, sollten zusätzliche Schutzgeräte eingesetzt werden.
Unsere Services
Wir begleiten Ihr Projekt von der Planung bis zur Umsetzung und darüber hinaus. Nutzen Sie unser vielfältiges Angebot an praktischen Tools und Services.
FAQs
- Gleichspannungskabel: Wenn das Gleichspannungskabel länger als 10 m ist, sollte ein Überspannungsschutzgerät Typ 2 an der Verbindung mit den Photovoltaik-Modulen installiert werden.
- Wechselrichter: Installation von Überspannungsschutzgeräten (SPD = Surge Protective Devices) Typ 2 vor und nach dem Wechselrichter.
- Elektroinstallation des Gebäudes: Zum Schutz der elektrischen Geräte im Gebäude sollten in der Energienetz-Einspeisung ein SPD-Typ 1 installiert werden.
- Wechselrichter: Installation von Überspannungsschutzgeräten (SPD = Surge Protective Devices) Typ 1 vor und nach dem Wechselrichter.
- Elektroinstallation des Gebäudes: Zum Schutz der elektrischen Geräte im Gebäude sollten in der Energienetz-Einspeisung SPDs vom Typ 1 installiert werden.
Überspannungsschutz in Photovoltaikanlagen ist entscheidend, um die Anlage vor Schäden durch unerwartete Spannungsspitzen zu schützen, die durch externe Ereignisse wie direkte Blitzeinschläge, indirekte Blitzeinschläge in der Umgebung oder durch Schalthandlungen verursacht werden können. Hier ist eine vereinfachte Erklärung der Funktionsweise:
- Erkennung von Überspannungen: Überspannungsschutzgeräte (SPD = Surge Protective Devices) sind so konzipiert, dass sie kontinuierlich die Spannung überwachen und auf ungewöhnliche Spitzen reagieren.
- Ableitung der Überspannung: Im Falle einer Überspannung leiten die SPDs die überschüssige Energie sicher zur Erde ab, bevor sie die empfindlichen Teile der Photovoltaikanlage erreichen kann.
- Schutz der Anlagenkomponenten: Durch die Ableitung der Überspannung schützen die SPDs die Solarmodule, den Wechselrichter und andere elektronische Geräte vor Schäden.
Es gibt zwei Hauptarten von Überspannungsschutz:
- AC-SPD: Schützt die Wechselstromseite der Anlage.
- DC-SPD: Schützt die Gleichstromseite, insbesondere die Solarmodule und den Wechselrichter.
Ohne Überspannungsschutz können die Folgen für eine Photovoltaikanlage bei einem Blitzeinschlag schwerwiegend sein. Hier sind einige mögliche Szenarien:
- Totalschaden: Ein direkter Blitzeinschlag in die Anlage kann zu einem Totalschaden führen, wobei die Solarmodule, der Wechselrichter und andere elektronische Komponenten irreparabel beschädigt werden können.
- Indirekte Schäden: Auch indirekte Blitzeinschläge, die andere Teile des Gebäudes oder Leitungen treffen, können Überspannungen verursachen, die zu Schäden an der Photovoltaikanlage führen.
- Ausfall technischer Geräte: Überspannungen können den Ausfall von technischen Geräten verursachen, was zu kostenintensiven Reparaturarbeiten führen kann.
- Brandgefahr: Es besteht auch die Gefahr, dass durch die Überspannung Brände entstehen. Das gefährdet nicht nur die Anlage, sondern auch das Gebäude.
Daher ist es wichtig, einen geeigneten Überspannungsschutz zu installieren, um diese Risiken zu minimieren und die Sicherheit sowie die Langlebigkeit der Photovoltaikanlage sicher zu stellen.
Überspannungs-Ableiter werden in drei Klassen eingeteilt: Typ 1, 2 oder 3. Die Ableiter unterscheiden sich in ihrem Ableitvermögen sowie im Schutzpegel (max. auftretende Spannung im Falle eines Ableitvorgangs).
Klasse 1 = Grobschutz
Die Ableiter haben die größte Stoßstromfähigkeit und sind für die Belastung eines direkten Blitzeinschlages ausgelegt. Ist der Schutzpegel vom Typ 1-Ableiter höher als die Spannungsfestigkeit der nachgelagerten zu schützenden Geräte, muss ein Typ 2-Ableiter nachgeschaltet werden.
Klasse 2 = Mittelschutz
Die Ableiter sind für Stoßströme ausgelegt, die bei indirekten Blitzeinschlägen zu erwarten sind.
Klasse 3 = Feinschutz
Diese Ableiter haben die geringste Stoßstromtragfähigkeit und schützen empfindliche Geräte wie PC, TV usw.
Dies ist abgängig davon, ob ein äußeres Blitzschutzsystem vorhanden ist und wenn Ja, ob der Trennungsabstand zwischen dem Blitzschutzsystem und den PV-Komponenten eingehalten wurde oder nicht. Siehe hierzu die Schutzvorschläge in https://www.dehn.de/sites/default/files/media/files/photovoltaik-wpx029-de.pdf.
DEHN unterscheidet bei den Ableiter neben den Typen auch in Red/Line und Yellow/Line.
- Red/Line Ableiter beschreiben alle Typen für den Energieteil einer Photovoltaikanlage.
- Yellow/Line Ableiter sind für den Einsatz im Bereich der Signal- und Kommunikationsleitungen vorgesehen.
Nein. Überspannungs-Ableiter von DEHN können Blitzströme mehrere Male ableiten. Dies wurde durch diverse Labortests nachgewiesen und auch durch unsere langjährige Felderfahrung bestätigt.
Es sollte jedoch regelmäßig geprüft werden, ob die Ableiter noch funktionsfähig sind. Die Funktion oder ein Defekt kann durch die grün-rote Markierung im Sichtfenster ermittelt werden.
BLITZPLANER
Ob Neubau oder Nachrüstung: Im BLITZPLANER finden Sie detaillierte Infos zur Planung und Umsetzung eines normgerechten Schutzsystems für die Photovoltaikanlage.
Downloads
Schutzkonzept PV-Anlagen
Blitz- und Überspannungsschutz auf Gebäuden mit äußerem Blitzschutz
DEHN schützt Photovoltaikanlagen
Blitz- und Überspannungsschutz für Aufdach- und Freiflächenanlagen
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