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Systemplanung
3.2.4 Interner Überspannungsschutz
Der Wechselrichter verfügt über einen integrierten
Überspannungsschutz sowohl auf der AC- wie auch auf der
PV-Seite. Wenn das PV-System auf einem Gebäude mit
vorhandenem Blitzschutzsystem installiert wird, muss das
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PV-System ordnungsgemäß in dieses System eingebunden
werden. Der Wechselrichter selbst enthält keine SPDs
(Überspannungsschutzgeräte mit Überspannungsableiter).
Die Varistoren des Wechselrichters sind zwischen Phasen-
und Neutralleitern sowie zwischen PV-Plus- und
Minusklemmen angeschlossen. Zusätzlich befindet sich ein
Varistor zwischen Neutral- und PE-Kabel.
Anschlusspunkt
AC-Seite
PV-Seite
Tabelle 3.3 Überspannungskategorie
VORSICHT
Bei der Montage des Wechselrichters auf einer geerdeten
Metallfläche ist sicherzustellen, dass das Erdpotenzial des
Wechselrichters und die Befestigungsplatte direkt
miteinander verbunden sind. Andernfalls kann es durch
Lichtbogenüberschlag zwischen Wandhalterung und
Wechselrichtergehäuse zu schweren Schäden am
Wechselrichter kommen.
Beschreibung der PV-Überspannungsschutz Funktion
Der PV-Überspannungsschutz ist eine Funktion, die den
Wechselrichter aktiv vor Überspannung schützt. Diese
Funktion ist unabhängig vom Netzanschluss und ist bei
voller Funktionstüchtigkeit immer aktiv.
Bei normalem Betrieb liegt die MPP-Spannung im Bereich
zwischen 220 und 800 V, und der PV-Überspannungsschutz
ist inaktiv. Bei einer Trennung des Wechselrichters vom
Netz befindet sich die PV-Spannung in einem Leerlauf-
zustand (kein MPP-Tracking). Unter diesen Gegebenheiten
kann die Spannung bei starker Bestrahlung und niedriger
Modultemperatur 900 V überschreiten und den Wechsel-
richter möglicherweise überlasten. An diesem Punkt wird
der Überspannungsschutz aktiviert.
Wenn der PV-Überspannungsschutz aktiviert wird, wird die
Eingangsspannung gewissermaßen kurzgeschlossen
(Reduzierung auf ca. 5 V), sodass gerade genug Leistung
für die Versorgung der internen Schaltkreise verfügbar ist.
Die Reduzierung der Eingangsspannung erfolgt innerhalb
1,0 ms.
Wenn der normale Netzzustand wieder hergestellt ist,
beendet der Wechselrichter den PV-Überspannungsschutz
und versorgt den MPP mit einer Spannung im Bereich von
220 bis 800 V.
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Überspannungskategorie gemäß
EN50178
Kategorie III
Kategorie II
L00410605-02_03 / Rev.-Datum: 2013-11-22
Zwischenüberspannungsschutz
Während der Inbetriebnahme (bevor der Wechselrichter
ans Netz angeschlossen wird) und während der PV im
Zwischenkreis lädt, kann der Überspannungsschutz
aktiviert werden, um Überspannung im Zwischenkreis zu
verhindern.
3.2.5 Wärmemanagement
Leistungselektronik erzeugt Abwärme, die überwacht und
abgeleitet werden muss, um Beschädigungen des Wechsel-
richters zu vermeiden sowie eine hohe Zuverlässigkeit und
lange Lebensdauer sicherzustellen. Die Temperatur im
Bereich wichtiger Bauteile, wie beispielsweise der
integrierten Leistungsmodule, wird zum Schutz der
Elektronik vor Überhitzung kontinuierlich gemessen.
Übersteigt die Temperatur die Grenzwerte, wird die
Eingangsleistung des Wechselrichters reduziert, um die
Temperatur auf einem sicheren Niveau zu halten.
Das Wärmemanagement des Wechselrichters basiert auf
Zwangskühlung über drehzahlgeregelte Lüfter. Die Lüfter
sind elektronisch geregelt und werden nur bei Bedarf
aktiviert. Die Rückseite des Wechselrichters ist als
Kühlkörper ausgelegt, der die von den Leistungshalbleitern
in den integrierten Leistungsmodulen erzeugte Wärme
abführt. Zusätzlich erfolgt eine Zwangsumluftkühlung der
magnetischen Bauteile.
Bei Installation in großer Höhe muss mit einer verringerten
Kühlleistung gerechnet werden. Dieser Kühlleistungsverlust
wird durch die Drehzahlregelung der Lüfter kompensiert.
Bei einer Installation in einer Höhe von über 1000 m über
NN sollte im Rahmen der Systemauslegung eine
Reduzierung des Auslegungsverhältnisses, und damit eine
geringere nominale Auslastung des Wechselrichters, in
Betracht gezogen werden, um Ertragsverluste zu
vermeiden.
Höhenlage
Max. Wechselrichterlast
Tabelle 3.4 Höhenkompensation
HINWEIS
Der PELV-Schutz ist nur in einer Höhe von bis zu 2000 m
über NN wirksam.
Berücksichtigen Sie auch andere höhenbezogene Faktoren
wie etwa eine stärkere Einstrahlung.
Zuverlässigkeit und Lebensdauer können verbessert
werden, wenn der Wechselrichter an einem Ort mit
niedrigen Umgebungstemperaturen aufgestellt wird.
2000 m
95%
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