Blitz- und Überspannungsschutz für Freiflächenanlagen und Solarparks

Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und transienten Überspannungen

Ein Blitzschutzsystem für Freiflächenanlagen und Solarparks hat zwei vordringliche Ziele:

Schutz des Kraftwerksbereiches vor Schäden aufgrund von Blitzeinschlägen
Schutz der Module, Wechselrichter und der Anlagenüberwachung vor den Auswirkungen von elektromagnetischen Impulsen

Die Investitionsvolumina sind hoch, die permanente Anlagenverfügbarkeit ist eine wesentliche Anforderung für Anlagenbetreiber - deshalb sollte das Schadensrisiko durch Blitzschlag nach ÖVE/ÖNORM EN 62305-2 (VDE 0185-305-2) berechnet werden. Die Ergebnisse einer solchen Risikoanalyse bilden die Basis für die Planung eines Blitzschutzsystems.

Für Ihre Planung

Lassen Sie den Blitz- und Überspannungsschutz für Ihr Projekt als Modul planen.

Das Team DEHNconcept erstellt für Sie eine Risikoanalyse und übernimmt die Blitzschutzplanung für Ihre Anlage.
Gerne machen wir Ihnen ein individuelles Angebot.

DEHNconcept Planungsdienstleistung

Aufbauvarianten bei Solarparks

Zentraler Aufbau mit Zentralwechselrichter

Beispiel 1

Anlagenkonzepte mit Zentralwechselrichter-Technologie führen im Feld zu ausgedehnten Gleichstromverkabelungen.

Was gilt es bei der Auswahl von Überspannungsableitern (SPDs) zu beachten?

Bei einem direkten Blitzeinschlag in das Modulfeld wirkt die weitläufige DC-Verkabelung als Potentialausgleichssleiter zwischen dem "lokalen" Erdpotential des Modulfelds und der "fernen" Äquipotentialfläche des Einspeisetransformators/Zentralwechselrichters. Aufgrund der zu erwartenden Blitzteilströme auf den DC-Leitungen werden für den Schutz der elektrischen Systeme innerhalb von PV-Kraftwerken Typ 1-Ableiter verwendet.

A - DEHNcombo YPV

DC-Seite: Speziell für den Einsatz in PV-Anlagen entwickelter Kombi-Ableiter. Schützt die DC-Seite des Wechselrichters und die PV-Module vor möglichen Blitzteilströmen und Überspannungen.

C - DEHNshield

AC-Seite: Kombi-Ableiter für verschiedene Netzsysteme. Auch für AC-gekoppelte Batteriespeichersysteme geeignet.

D - BLITZDUCTOR XTU

Datenschnittstelle: Kombi-Ableiter zum Schutz von symmetrischen Datenschnittstellen (z.B. RS 485). Mit integrierter actiVsense-Technologie, d.h. der Ableiter erkennt automatisch die angelegte Signalspannung und bietet immer den optimalen Schutzpegel.

E - DEHNpatch CLE IP 66

Kompletteinheit aus Überspannungsschutz und Outdoor-Gehäuse (IP 66). Schützt z.B. IP-Kamerasysteme.

F - UNI-Erdungs-/Falzklemme

Potentialausgleich/Erdung: Klemmen zum Einbinden der Montagesysteme von PV-Anlagen in den Funktionspotentialausgleich / die Funktionserdung oder den Blitzschutz-Potentialausgleich.

G - Fangspitze gewinkelt

Äußerer Blitzschutz: 10 mm Fangspitze für die Montage an der Unterkonstruktion zum Schutz vor direktem Blitzeinschlag in die PV-Module. Gesamtlänge 1 m.

Normative Vorschriften und Hinweise:

ÖVE/ÖNORM EN 62305 – 3 Beiblatt 5 macht Angaben zu dem Mindestableitvermögen von spannungsbegrenzenden oder kombinierten SPDs Typ 1 für eine PV-Freiflächenanlage bei Blitzschutzklasse 3 und einer Maschenweite der Erdungsanlage von 20 x 20m. Die genannten Werte sind für die Auswahl eines geeigneten SPDs Typ 1 für den Einsatz auf der DC-Seite zu beachten.

Umfassender Schutz der elektronischen Komponenten

Die Typ 1 + Typ 2 Kombi-Ableiter werden am Gleichstromeingang der Wechselrichter und in den Generatoranschlusskästen (GAK) installiert. Zum Schutz des Zentralwechselrichters auf der AC-Seite kommt ebenfalls ein Typ 1-Kombi-Ableiter zum Einsatz. Ebenso werden die Datenschnittstellen mit geeigneten Überspannungs-Ableitern geschützt.

Schutz vor direkten Blitzeinschlägen

Um das Modulfeld und das Betriebsgebäude vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen, werden Fangeinrichtungen verwendet. Die mechanische Befestigung der Fangstangen erfolgt häufig auf den metallenen Traggestellen, auf denen die Module montiert sind.

Dezentraler Aufbau mit Stringwechselrichter

Beispiel 2

Sind PV-Kraftwerke mit dezentralen Stringwechselrichtern konzipiert, verlagert sich ein großer Anteil der Leitungsverkabelung von der DC- auf die AC-Seite.

Bei einem direkten Blitzeinschlag wirkt die AC-Verkabelung als Potentialausgleichsleiter zwischen dem „lokalen“ Erdpotential des Modulfelds und der „fernen“ Äquipotentialfläche des Einspeisetransformators.

Auf der AC-Seite werden daher Typ 1-Ableiter verwendet. Auf der DC-Seite der Stringwechselrichter sind Typ 2 SPDs ausreichend, sie begrenzen im Wesentlichen induzierte Störimpulse.

B - DEHNguard M YPV

DC-Seite: Speziell für den Einsatz in PV-Anlagen entwickelt. Schützt die DC-Seite des Wechselrichters und die PV-Module vor Überspannungen aus induktiven Einkopplungen.

B - DEHNcube YPV SCI 1000

Alternativ | DC-Seite: Der Typ 2-Ableiter DEHNcube YPV SCI bietet umfassenden Schutz für eine PV-Anlage – in einem Gehäuse. Die Montage erfolgt direkt vor dem Wechselrichter und ist als 1 MPPT und 2 MPPT-Variante erhältlich.

C - DEHNshield

AC-Seite: Anwendungsoptimierter Kombi-Ableiter. Auch für AC-gekoppelte Batteriespeichersysteme geeignet.

D - BLITZDUCTOR XTU

Datenschnittstelle: Der Kombi-Ableiter schützt symmetrische Datenschnittstellen (z.B. RS 485). Mit integrierter actiVsense-Technologie, d.h. der Ableiter erkennt automatisch die angelegte Signalspannung und bietet immer den optimalen Schutzpegel.

E - DEHNpatch CLE IP 66

Überwachungskamera: Die Kompletteinheit aus Überspannungsschutz und Outdoor-Gehäuse (IP 66) schützt z.B. IP-Kamerasysteme.

F - UNI-Erdungs-/Falzklemme

Potentialausgleich/Erdung: Die Klemmen eignen sich zum Einbinden der Montagesysteme von PV-Anlagen in den Funktionspotentialausgleich / die Funktionserdung oder den Blitzschutz-Potentialausgleich.

G - Fangspitze gewinkelt

Äußerer Blitzschutz: 10 mm Fangspitze für die Montage an der Unterkonstruktion zum Schutz vor direktem Blitzeinschlag in die PV-Module. Gesamtlänge 1 m.

Umfassender Schutz der elektronischen Komponenten

Die Typ 2-Ableiter werden am Gleichstromeingang der Wechselrichter installiert. Gleichzeitig übernehmen diese Ableiter auch den Schutz der Module in räumlicher Nähe. Auf der AC-Seite der Stringwechselrichter und der Niederspannungsseite des Einspeisetransformators werden Typ 1-Kombi-Ableiter installiert. Die Kommunikationsschnittstellen werden ebenfalls mit passenden Überspannungsschutzgeräten versehen.

Schutz vor direkten Blitzeinschlägen

Um das Modulfeld und das Betriebsgebäude vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen, werden Fangeinrichtungen verwendet. Diese werden meist auf den metallenen Modul-Traggestellen befestigt.