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AM1 Lichtbogenüberwachung für PV- Anlagen


Lichtbogen.
Ein Lichtbogen ist eine sich selbst erhaltende Gasentladung zwischen zwei Elektroden, die eine ausreichend hohe elektrische Potentialdifferenz aufweisen muss, um durch Stoßionisation die benötigte hohe Stromdichte aufrechtzuerhalten. (Quelle: wikipedia)

 

Generelle Auslöser in der Realität von PV Anlagen sind:
Schlechte Lötverbindungen (Kalte Lötstelle), lockere Verbindungen, Korrosion,Erdungsfehle, Fehlerhafte Isolierungen) (Quelle: TÜV Rheinland)


Warum ist Lichtbogenerkennung so wichtig in PV-Anlagen?

- in den Modulen des PV-Generators wird bei Licht- bzw. Sonnenlichteinfall permanent Leistung erzeugt mit Spannungen bis 1000V Leerlaufspannung der in Serie liegenden Module, es treten Spannungsabfälle an Leitungen, Bauteilen (z.B. Stringdioden/ Bypass- Dioden) und Steck-Verbindungen auf, zusätzlich entstehen Übergangswiderstände durch schlechte Isolation, Alterungseffekte und vieles mehr.

- klimatische Einflüsse wie Temperatur, Feuchtigkeit, UV-Einstrahlung und andere bedeuten dauerhaften Stress für Kontaktmaterialien mit der Folge von Korrosion und sich erhöhendem Kontaktübergangswiderstand

- auf Bauernhöfen können Ammoniakgase zusätzlich die Korrosion von Kontaktmaterialien erhöhen mit der Folge schnellerer Lichtbogen-Ausbildung
- bei Auftreten eines Lichtbogens entsteht ein sehr helles Licht mit der Gefahr der Verblitzung der Augen sowie durch das Plasma Temperaturen von etwa 3000 Grad Celsius, was bei vielen Materialien sofort zum Brand führt mit entsprechenden Folgeschäden durch Abtropfen, Funkenflug und ähnlichem.

- besonders ältere Solaranlagen sind betroffen von erhöhten Kontaktübergangswiderständen und Isolationsfehlern in der Verkabelung und den Verbindungselementen
- die Erkennung entstehender Lichtbögen kann Brände verhindern, indem der Lichtbogen durch Unterbrechung der Energiezufuhr durch Auftrennung/Kurzschluss des Strings gelöscht wird, oder durch die definierte Abschaltung jedes einzelnen Moduls, wie es durch die „PV SAFETY BOX" vorteilhaft realisierbar ist.

- je nach Größe des PV-Generators sollte die Überwachung mehrerer Strings unabhängig voneinander in nur einer Box zusammengefasst werden können
 
Die Box AM1 bietet eine preiswerte und kompakte Lösung zur Erkennung von Lichtbögen. Es wurde eine kleine Box entwickelt, welche in ihrem Inneren Platz für bis zu 5 Steckkarten bietet, auf diesen befindet sich die Elektronik zur Lichtbogenerkennung.

 

 

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