Dienstag, 22 Mai 2012

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Fachbeiträge & Applikationen aus der Industrie

Photovoltaik: Bello il sole

Neue DC-Schaltgeräte für Photovoltaik-Anwendungen

Veröffentlicht am Februar 8, 2012 - ( Views)

von Jurgen Wirtz

Die neuen DC-Schaltgeräte für Photovoltaik-Anwendungen von Eaton finden zwischenzeitlich vermehrt ihren Weg in PV-Wechselrichter verschiedener Hersteller. Dabei spielen ihre hervorragenden elektrischen Eigenschaften und die optionale Fernauslösung eine entscheidende Rolle. Aktuelles Beispiel ist das italienische Unternehmen Gefran, das DC-Lasttrennschalter P-SOL60 von Eaton sowohl im 20kW-Wechselrichter als auch in den Generator-Anschlusskästen einsetzt.

 

Das italienische Unternehmen Gefran, mit Sitz in Provaglio d'Iseo, ist renommierter Hersteller für Antriebe, Sensoren, Steuerungen und Automatisierungssysteme. Auf Basis von Geräten für Antriebe begann das Unternehmen vor wenigen Jahren mit der Entwicklung von Photovoltaik-Wechselrichtern. Seit März 2010 ist eine komplette Reihe - neun Typen von 2kW bis 250kW für Industrie- und Heimanwendungen - im Angebot. Die Wechselrichter arbeiten sowohl mit Transformator als auch trafolos.

Darüber hinaus bietet Gefran einen Generator-Anschlusskasten für acht Strings an. Er lässt sich zu Kombinationen mit 16 oder 24 Strings erweitern und mit einer Lasttrennschalterbox ergänzen. In der Basisversion werden die Eingänge über Strangdioden und Sicherungen zusammengeführt. In der komfortableren Variante kommt eine Stromwerterfassung hinzu. Die ausgelesenen Daten werden über RS485-Schnittstelle und Modbus-Protokoll einer zentralen Erfassung und Auswertung zugeführt. Somit lassen sich frühzeitig defekte Module erkennen und Ertragsausfälle vermeiden. Ein Varistor-Überspannungsschutz rundet das Angebot ab.

Sowohl im 20kW-Wechselrichter APV 20K als auch in den Generator-Anschlusskästen JBX wird der DC-Lasttrennschalter P-SOL60 von Eaton verbaut. Im Wechselrichter dient er der Freischaltung des DC-Eingangs vom Solargenerator. Ein Highlight besteht darin, dass er mit angebautem Arbeitsstromauslöser und einem Leistungsschütz DILM95 auf der AC-Seite die Freischaltung des Wechselrichters bewirkt.

Das Gros der P-SOL60 findet in den Generator-Anschlusskästen als DC-Lasttrennschalter Verwendung, um die String-Gruppe vom Wechselrichter zu trennen. Auch hier kommt in zwei Versionen die Kombination mit dem Unterspannungsauslöser zum Einsatz, um bei Fehlfunktionen auf der Modulseite - welche die Elektronik zuverlässig erkennt - den Lasttrennschalter öffnen zu können.

Daneben setzt Gefran weitere Schaltgeräte aus dem Eaton Programm ein: DC-Lasttrennschalter N-S1-DC, Leistungsschütze DIL, Befehls- und Meldegeräte RMQ, X-Pole Komponenten und Leistungsschalter NZM.

Eaton bietet DC-Lasttrennschalter P-SOL für die Bemes­sungsstrombereiche 20A, 30A und 60A. Die DC-Freischalter stehen wahlweise in IP20 für die direkte Montage im Wechselrichter oder in IP65 für die externe Montage, in Wechselrichternähe, bereit. Das hohe Lastschaltvermögen erlaubt die Schalterbetätigung - auch unter Last - im laufenden Betrieb. Bei weiträumigen PV-Anlagen gestattet der Anbau von Arbeitsstrom- oder Unterspannungs­auslösern optional eine Fernauslösung der (abschließbaren) Lasttrennschalter.

Der Solaranlagen- ebenso wie der Wechselrichteranschluss an die gekapselten Lasttrennschalter erfolgt über spezielle Solar-Steckverbinder. Je nach Leistung sind eingangsseitig zwei oder vier Solar-Stränge über MC4- Steckverbinder anschließbar. Alternativ sind Ausführungen für den direkten Klemmenanschluss und Leitungseinführungen über Kabelverschraubungen M12, M16 oder M20 im Angebot. Eaton bietet konfektionierte Lösungen für unter­schiedliche Anlagenkonfigurationen, das macht den Einsatz von Y-Kabeln überflüssig. Zudem erlaubt das robuste Gehäusematerial ebenfalls die Montage im geschützten Außenbereich. Integrierte Druckausgleichselemente verhindern eine Kondenswasserbildung. Alle offenen und gekapselten Lasttrennschalter sind TÜV zertifiziert.

Fazit
Die langjährige, vertrauensvolle Geschäftsbeziehung zwischen Gefran und Eaton gab den Ausschlag für das aktuelle Projekt. Marcello Barberini, Leiter Power Electronics Development bei Gefran, bilanziert: "Uns hat die ausgezeichnete Qualität der Eaton Produkte auch bei diesem Projekt überzeugt. Dass sich die DC-Lasttrennschalter optional aus der Ferne betätigen lassen, ist für unsere innovativen Lösungen besonders vorteilhaft. Bereits in der Entwicklungsphase der Inverter arbeiteten wir eng mit den Spezialisten von Eaton zusammen. Aber auch in der Logistik beschreiten wir heute mit neue Wege. So beziehen wir die für einen Inverter erforderlichen Eaton Produkte als komplette Liefereinheit (Kits). Eine Sammelverpackung, mit nur einer Bestellnummer, enthält also sämtliche zueinander gehörigen Komponenten. Das erspart uns separates Bestellen vieler Einzelpositionen und garantiert uns, dass stets alle zu einem Inverter gehörenden Eaton Komponenten vorliegen."


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