Wichtige Überlegungen bei der Auswahl von DC-Trennschaltern in Solarprojekten

Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem eine Solaranlage in einem Wohnhaus Feuer fängt, aber die Feuerwehrleute feststellen, dass sie die Stromversorgung nicht sicher unterbrechen können. Dies ist kein hypothetischer Albtraum - aktuelle Vorfälle in Australien haben tödliche Lücken in der Photovoltaik (PV)-Sicherheit aufgedeckt, insbesondere im Zusammenhang mit minderwertigen oder unsachgemäß installierten DC-Isolatoren. Der Australian Clean Energy Council (CEC) hat die Zertifizierungen für mehrere Marken ausgesetzt, nachdem Dachbrände mit diesen Geräten in Verbindung gebracht wurden. Diese Vorfälle unterstreichen, dass DC-Isolatoren weit mehr als nur einfache Schalter sind; sie dienen als Lebensader eines PV-Systems und sind in der Lage, gefährlichen Gleichstrom (DC) während der Wartung, in Notfällen oder bei Bränden sicher zu unterbrechen.

Ein DC-Isolator oder DC-Trennschalter ist ein mechanisches Schaltgerät, das zur Isolierung der DC-Seite einer Solaranlage konzipiert ist. Seine Hauptfunktion besteht darin, die Verbindung zwischen Solarmodulen und Wechselrichtern während der Wartung oder in Krisenfällen zu unterbrechen und so die Sicherheit des Personals zu gewährleisten. Im Gegensatz zu Wechselstrom (AC)-Isolatoren stehen DC-Isolatoren vor einzigartigen Herausforderungen:

• Lichtbogenunterdrückung: DC fehlen die natürlichen Nulldurchgänge von Wechselstrom, was die Lichtbogenlöschung erheblich erschwert.
• Höhere Spezifikationen: Benötigt größere Kontaktspalte und Spezialmaterialien, um den Strom sicher zu unterbrechen.
• Sicherheitsrisiken: Der Ersatz von AC-Isolatoren durch DC-Modelle kann zu Überhitzung, Bränden oder katastrophalen Ausfällen führen.

Die DC-Isolierung ist aus drei entscheidenden Gründen unverzichtbar:

• Wartungssicherheit: Ermöglicht Technikern die Arbeit an Wechselrichtern oder Kombinationskästen ohne aktive DC-Spannung.
• Notabschaltung: Ermöglicht es Ersthelfern, Systeme bei Bränden oder Unfällen stromlos zu schalten.
• Einhaltung gesetzlicher Vorschriften: Durch internationale Normen (IEC, AS/NZS, UL) auf Modul-, String- oder Wechselrichtereingangsebene vorgeschrieben.

Ohne zuverlässige DC-Isolatoren stellen PV-Anlagen auf dem Dach schwere Brand- und elektrische Gefahren dar.

• Gekapselte DC-Isolatoren: Gehäuse mit Schutzart IP65 oder höher schützen vor Staub, Feuchtigkeit und UV-Strahlung. Ideal für Dach-Arrays oder in der Nähe von Wechselrichtern.
• Drehschalter: Hebelbetätigte Ausführungen für schnelles manuelles Trennen an Wechselrichtereingängen.
• String-Isolatoren: Isolieren einzelne PV-Strings für eine granulare Fehlerverwaltung.
• Array-Isolatoren: Trennen groß angelegte kommerzielle oder öffentliche PV-Arrays.
• Sicherungsisolatoren: Kombinieren die Stromkreis-Isolierung mit Überstromschutz.
• Nicht-Sicherungsisolatoren: Bieten nur Schaltung und verlassen sich auf externe Sicherungen.

Da PV-Anlagen mit 1000 V–1500 V DC betrieben werden, umfassen die Auswahlkriterien:

• Spannungsfestigkeit: Muss die Systemspannung erfüllen oder übertreffen.
• Strombelastbarkeit: Passen Sie die Array-Ausgabe an (10A–800A).

Hochwertige Isolatoren zeichnen sich aus durch:

• UV-beständige Gehäuse für die Dachmontage
• Silberlegierungskontakte für zuverlässiges Lichtbogenlöschen
• Thermisch stabile Materialien für längere Sonneneinstrahlung
• Kompakte Designs mit sicheren Anschlussverbindungen

Erweiterte Sicherheitsmerkmale umfassen:

• Verriegelbare „AUS“-Positionen, um ein versehentliches Wiedereinschalten zu verhindern
• Türverriegelungsmechanismen, um den Zugang während der Stromversorgung zu verhindern

Bewährte Verfahren erfordern:

• Installation sowohl auf String- als auch auf Wechselrichterebene durch zertifizierte Elektriker
• Jährliche Inspektionen auf Überhitzung, Korrosion oder mechanischen Verschleiß
• Priorität für Produkte mit IEC 60947-3-Zertifizierung

DC-Isolatoren stellen eine grundlegende Sicherheitskomponente in Photovoltaikanlagen dar. Die richtige Auswahl, Installation und Wartung mindern die elektrischen Risiken erheblich und gewährleisten gleichzeitig die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. In der Solarenergie muss die Sicherheit immer an erster Stelle stehen.