Solarwechselrichter

Nicht jedes Relais ist für PV-Anlagen geeignet

26.10.2009 | Autor / Redakteur: Peter von Bechen* / Kristin Rinortner

Wechselrichter für Fotovoltaikanlagen müssen speziellen Anforderungen genügen, wenn sie mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind. Diese lassen sich praktisch nur mit elektromechanische Relais erfüllen. Wie diese mechanischen Schalter darüber hinaus den Wirkungsgrad des regenerativen Energieerzeugers beeinflussen, zeigt dieser Beitrag.

Fotovoltaische Solarenergiesysteme bestehen üblicherweise aus Solarmodulen und einem Wechselrichter für den Netzanschluss. An der Schnittstelle zum Netz liegt das wichtigste Anwendungsgebiet elektromechanischer Relais: Aus Sicherheitsgründen muss zwischen der Erzeugeranlage und der Netz-Einspeisestelle eine selbsttätige Schaltstelle mit Trennfunktion vorgesehen sein. Diese muss der Norm DIN V VDE V 0126-1-1 von 02.2006 entsprechen. Der wichtigste Punkt ist hier der geforderte Kontaktabstand von 1,5 mm je geschaltetem Pol.

Sicherheit von vornherein eingebaut

Bild 1:Blockschaltung einer selbsttätigen Schaltstelle, mit der ein Photovoltaik-System mit dem Netz verbunden wird
Bild 1:Blockschaltung einer selbsttätigen Schaltstelle, mit der ein Photovoltaik-System mit dem Netz verbunden wird

Die selbsttätige Schaltstelle wird in der Regel in den Wechselrichter der PV-Anlagen integriert (Bild 1). Dabei sind je Pol zwei Schalter in Serie vorgeschrieben. Mindestens einer der Serienschalter muss zwingend als Relais oder Schützkontakt ausgeführt sein. Dies erfordert für PV-Anlagen mit galvanischer Trennung und einphasiger Wechselstromeinspeisung mindestens zwei Relaisschließerkontakte, je einer für Phasenleiter L und Neutralleiter N.

Bei PV-Anlagen ohne galvanischer Trennung sind beide Serienschalter elektromechanisch auszuführen. Im Sonderfall kann ein Kontakt je Pol auch von einer PV-Feldabschaltung übernommen werden. Die Trennung muss in jedem Fall mit vier elektromechanischen Kontakten, zwei für L und zwei für N, erfolgen. Dreiphasige Anlagen benötigen eine entsprechend höhere Anzahl von Kontakten. Je nach Schaltungskonzept und Prüfalgorithmen sind auch Ausführungen mit gleichzeitig betätigten Kontakten, z.B. zwei Wechslerrelais mit einem Kontakt für L und einem für N-Trennung, denkbar.

Je nach Leistung der Anlage und Art der Einspeisung werden Kontakte für Dauerströme von bis zu 26 A benötigt. Eine Peakleistung von 6 KWp und einphasiger Einspeisung ist beispielsweise eine typische Obergrenze für Kleinanlagen auf Einfamilienhäusern.

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