Überspannungs-schutz für PV-Anlagen im Gewerbe
Überspannungsschutz verhindert Schäden an elektrischen und elektronische Komponenten des PV-Systems.
Überspannungen in Folge von Gewittern führen häufig zur Zerstörung von Anlagenteilen, wie z.B. Wechselrichter, Anlagenüberwachung und Sensoren, welche die Basis für die Steuerung des Energiemanagements sind. Hohe finanzielle Auswirkungen sind die Folge. Um Ausfälle zu vermeiden und die PV-Stromerzeugung zu schützen, muss an den Überspannungsschutz gedacht werden.
Um die passenden Schutzkomponenten zu wählen, kommt es auf den Trennungsabstand an. Wir beraten Sie gern dazu.
Das Beiblatt 5 der DIN EN 62305-3 beschreibt für Gebäude mit äußerem Blitzschutz die auf die Einhaltung des Trennungsabstandes bezogenen beiden Anwendungsfälle:
- Gebäude mit PV-Anlage und ausreichendem Trennungsabstand
- Gebäude mit PV-Anlage ohne ausreichendem Trennungsabstand
Die Auswahl der geeigneten Überspannungsschutzableiter ist abhängig vom vorliegenden Anwendungsfall:
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DEHNguard M YPV 1200 FM
Zum Schutz der DC-Seite des Wechselrichters: Mehrpoliger, modularer DC-Überspannungs-Ableiter mit Fernmeldekontakt und Schraubklemmen; für PV-Stromversorgungssysteme bis 1170 V DC.
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DEHNcube 2 YPV 1100 2M 1S
Generatoranschlusskasten für PV-Systeme bis zu 1100 V DC zum Schutz von zwei MPP-Eingängen und je einem String. Mit Überspannungsschutz (Typ 2) und Push-in-Klemmen für Ein- und Ausgang.
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DEHNcube 2 YPV 1100 2M 1S MC4
Generatoranschlusskasten für PV-Systeme bis zu 1100 V DC zum Schutz von zwei MPP-Eingängen und je einem String. Mit Überspannungsschutz (Typ 2). Anschlussart: MC 4 Stecker.
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DEHNventil M2
Zum Schutz der AC-Seite beim Netzanschluss. Mehrpoliger, modularer Kombi-Ableiter, Typ 1 + 2 + 3 nach EN 61643-11. Ermöglicht Endgeräteschutz. Einsetzbar nach dem Blitz-Schutzzonen-Konzept an den Schnittstellen 0A – 2.
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BLITZDUCTORconnect ML2 BD HF 5
Zum Schutz der Daten- und Kommunikationsschnittstelle: Kombi-Ableiter (TYPE 1 + 2 + 3) in 6 mm Baubreite und Push-in-Anschlusstechnik mit Statusanzeige zum Schutz von 1 Doppelader z. B. RS-485-Bus-Systeme.
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DEHNpatch Class EA
Zum Schutz von Anwendungen in strukturierten Verkabelungen nach Class EA bis 500 MHz: Kombi-Ableiter (TYPE 1 + 2 + 3) in 19 mm Baubreite und RJ45 Anschlusstechnik mit Statusanzeige und optionalem Moduladapter zur Fernsignalisierung.
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DEHNcombo YPV 1200 FM
Zum Schutz der DC-Seite des Wechselrichters: Kombi-Ableiter (Typ 1 + 2) für PV-Stromversorgungssysteme bis 1200 V DC; mit potentialfreiem Fernmeldekontakt.
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DEHNcube 2 YPV 1+2 1000 2M 2S FM
Generatoranschlusskasten für PV-Systeme bis zu 1000 V DC mit Trennklemmen zum Schutz von zwei MPP-Eingängen und je zwei Strings. Mit Überspannungsschutz (Typ 1 + 2) und Push-in Klemmen für den Ein- und Ausgang.
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DEHNcube 2 YPV 1+2 1200 2M 1S MC4
Generatoranschlusskasten für PV-Systeme bis zu 1200 V DC zum Schutz von zwei MPP-Eingängen und je einem String (Typ 1 + 2). Anschlussart: MC 4 Stecker.
956405
DEHNventil M2
Zum Schutz der AC-Seite beim Netzanschluss. Mehrpoliger, modularer Kombi-Ableiter, Typ 1 + 2 + 3 nach EN 61643-11. Ermöglicht Endgeräteschutz. Einsetzbar nach dem Blitz-Schutzzonen-Konzept an den Schnittstellen 0A – 2.
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DEHNguard M TNS 275 FM
Zum Schutz der AC-Seite des Wechselrichters: Überspannungs-Ableiter (Typ 2) für TN-S-Systeme mit 230 / 400 V mit potentialfreiem Fernmeldekontakt.
927271
BLITZDUCTORconnect ML2 BD HF 5
Zum Schutz der Daten- und Kommunikationsschnittstelle: Kombi-Ableiter (TYPE 1 + 2 + 3) in 6 mm Baubreite und Push-in-Anschlusstechnik mit Statusanzeige zum Schutz von 1 Doppelader z. B. RS-485-Bus-Systeme.
929161
DEHNpatch Class EA
Zum Schutz von Anwendungen in strukturierten Verkabelungen nach Class EA bis 500 MHz: Kombi-Ableiter (TYPE 1 + 2 + 3) in 19 mm Baubreite und RJ45 Anschlusstechnik mit Statusanzeige und optionalem Moduladapter zur Fernsignalisierung.
Schutzlösung: Trennungsabstand eingehalten
Die PV-Module müssen in diesem Anwendungsfall im Schutzbereich der getrennten Fangeinrichtung angeordnet sein – unter Einhaltung des Trennungsabstandes. Prinzipiell sollte hier ein Blitzschutzsystem bevorzugt werden, das unter Berücksichtigung der erforderlichen Trennungsabstände keine direkte Verbindung zum PV-Stromversorgungssystem aufweist.
Damit werden zum Schutz der Module und der Wechselrichter auf der DC-Seite Typ 2-Überspannungsableiter 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, z.B. zwischen Netzanschlusspunkt und Wechselrichter, sind weitere Typ 2-Überspannungsableiter einzusetzen. Batteriespeichersysteme in weniger als 10 Meter Entfernung vom Einbauort des Ableiters sind ebenfalls geschützt.
Schutzlösung: Trennungsabstand nicht eingehalten
Kann der nach DIN EN 62305-3 errechnete Trennungsabstand nicht eingehalten werden, z.B. 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-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, z. B. auf der DC-Seite zwischen Wechselrichtern und PV-Modulen, sind zusätzliche Schutzgeräte einzusetzen.
DEHNselect
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Zu DEHNselectFAQs
Wo wird der Überspannungsschutz für PV-Anlagen mit äußerem Blitzschutz installiert, wenn der Trennungsabstand eingehalten wird?
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Gleichspannungskabel: Wenn das Gleichspannungskabel länger als 10 m ist, sollte ein Überspannungsschutzgeräte Typ 2 an der Verbindung mit den Photovoltaik-Modulen installiert werden.
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Wechselrichter: Installation von Überspannungsschutzgeräten (SPD = Surge Protective Devices) Typ 2 vor und nach dem Wechselrichter.
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Elektroinstallation des Gebäudes: Zum Schutz der elektrischen Geräte im Gebäude sollten in der Energienetz-Einspeisung ein SPD-Typ 1 installiert werden.
Wo wird der Überspannungsschutz für PV-Anlagen mit äußerem Blitzschutz installiert, wenn der Trennungsabstand nicht eingehalten wird?
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Wechselrichter: Installation von Überspannungsschutzgeräten (SPD = Surge Protective Devices) Typ 1 vor und nach dem Wechselrichter.
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Elektroinstallation des Gebäudes: Zum Schutz der elektrischen Geräte im Gebäude sollten in der Energienetz-Einspeisung SPD Typ 1 installiert werden.
Wie funktioniert Überspannungsschutz für Photovoltaikanlagen?
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:
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Erkennung von Überspannungen: Überspannungsschutzgeräte (SPDs) sind so konzipiert, dass sie kontinuierlich die Spannung überwachen und auf ungewöhnliche Spitzen reagieren.
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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.
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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.
Was passiert ohne Überspannungsschutz mit der Photovoltaikanlage?
Ohne Überspannungsschutz können die Folgen für eine Photovoltaikanlage bei einem Blitzeinschlag schwerwiegend sein. Hier sind einige mögliche Szenarien:
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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.
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Indirekte Schäden: Auch indirekte Blitzeinschläge, die andere Teile des Gebäudes oder Leitungen treffen, können Überspannungen verursachen, die zu Schäden an der Photovoltaikanlage führen.
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Ausfall technischer Geräte: Überspannungen können den Ausfall von technischen Geräten verursachen, was zu kostenintensiven Reparaturarbeiten führen kann.
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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.
Welche Typen von Überspannungsableitern gibt es?
Überspannungsableiter werden in 3 Klassen eingeteilt: Typ/Klasse 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.
Welchen Typ/welche Klasse von Überspannungsableitern muss ich für den Schutz der PV-Anlage verwenden?
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 WPX029.
Welche weiteren Unterschiede bei Überspannungsableiter gibt es?
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.
Muss ein Ableiter nach jedem Ableitvorgang getauscht werden?
Nein. Überspannungsableiter 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. Funktions- / Defektanzeige kann durch die grün-rote Markierung im Sichtfenster ermittelt werden.
Downloads
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Auswahlhilfe | Schutzkonzept PV-Anlagen | Blitz- und Überspannungsschutz auf Gebäuden mit äußerem Blitzschutz | .pdf 1.6 MB |
Broschüre | DEHN schützt Photovoltaikanlagen | Blitz- und Überspannungsschutz für Aufdach- und Freiflächenanlagen | .pdf 3 MB |
Schutzvorschlag | Photovoltaik-Dachanlagen | Blitz- und Überspannungsschutz für Photovoltaik-Dachanlagen | .pdf 3.2 MB |
Blitzplaner
Ob Neubau oder Nachrüstung: Im BLITZPLANER finden Sie detaillierte Info zur Planung und Umsetzung eines normgerechten Schutzsystems für die Photovoltaikanlage.
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