Blitz- und Überspannungsschutzgeräte für Photovoltaikanlagen

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1 Blitz- und e für Photovoltaikanlagen

2 Überspannungsschutzlösungen von ABB Erneuerbare Energien spielen eine grundlegende Rolle für die umweltfreundliche Energiepolitik der Zukunft. Solarenergie stellt zweifellos eine Energiequelle mit hohem Potenzial dar, die genutzt werden kann, ohne der Umwelt zu schaden. Mit dem Ziel, immer die effizienteste Lösung und eine sicheren und zuverlässigen Schutz der Geräte zu bieten, hat ABB seine langjährige Erfahrung in der Entwicklung von en (SPD) genutzt, um mit der Reihe OVR PV spezielle SPDs zu entwickeln. Gemeinsam mit den Baureihen OVR T1, OVR T2 und OVR TC gewährleistet OVR PV die Sicherheit Ihrer Photovoltaikanlagen. Solarparks 2 2CDC432002B0102

3 Der spezielle OVR PV von ABB MOV (Metalloxid-Varistoren) werden hauptsächlich in SPD Typ 2 und in SPD für Solaranwendungen verwendet. Ihre schnelle Reaktionszeit gewährleistet einen sicheren Schutz der Geräte. Allerdings ist die Lebensdauer kürzer als bei anderen Technologien (wie einer Funkenstrecke oder einer Gasentladungsröhre für Typ 1). Am Ende der Lebensdauer tritt ein Kurzschluss auf. Daher ist es sehr wichtig, das SPD in diesem Fall abschalten zu können. Jedes SPD, das mit MOV verwendet wird, muss deshalb über eine interne thermische Abschaltung verfügen. Ein spezieller Backup-Schutz (Leitungsschutzschalter) wird abhängig vom Überspannungsschutz und der Anlagenkonfiguration ebenfalls empfohlen. Es ist allerdings in einem PV-DC-Netzwerk aufgrund des konstanten Kurzschlussstromes und der hohen Gleichspannung sehr viel schwieriger, den MOV im Falle eines Kurzschlusses am Ende der Lebensdauer vom SPD zu trennen. Alle OVR PV-Überspannungsableiter sind sowohl mit der Standard-Prüfnorm für Überspannungsableiter (DIN EN ) als auch mit der neuen Prüfnorm EN , speziell für Überspannungsableiter in PV-Anlagen, konform. Diese Norm wurde geschaffen um den speziellen Anforderungen in PV-Anlagen wie hohen DC-Spannungen und niedrigen Kurzschlussströmen gerecht zu werden. Hierdurch wird die Sicherheit massiv erhöht und die Brandgefahr deutlich verringert. Die Reihe OVR PV für den Überspannungsschutz von Photovoltaikanlagen verfügt über folgende Merkmale: DC-Stromfestigkeit (Iscwpv) bis zu 300 A ohne irgendeinen Backup-Schutz steckbares Schutzmodul für Vereinfachung der Wartung Hilfskontakt mit der Option TS Y -Konfiguration für einen besseren Schutz spezielle thermische Abschaltung für sicheren Schutz konform mit der neuen Prüfnorm für PV-Überspannungsableiter EN Wohngebäude Gewerbe-, öffentliche Gebäude 2CDC432002B0102 3

4 Installationsbeispiel Photovoltaikanlage Gebäude ohne äußere Blitzschutzanlage Bei einem Gebäude ohne äußere Blitzschutzanlage ist es ausreichend, sowohl auf der AC- als auch auf der DC-Seite Typ 2 Überspannungsableiter zu verwenden (vgl. DIN VDE ). Ist der Abstand zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter größer als 10 m, so sind auf der DC-Seite zwei Überspannungsableiter zu verbauen, einer möglichst nahe am Wechselrichter und einer möglichst nahe an den PV-Modulen (z.b. im Generatoranschlusskasten) (Pos. ). 6 4 System pro M compact OVR PV OVR T2 und OVR PLUS OVR T2 3N P QS OVR T2 3N P TS QS OVR T2 3N P QS OVR T2 3N P TS QS Wechselrichter 4 System Überspannungs-Schutzei pro mehrpolig, M compact für 230/400 mehrpo V OVR T2 275V QS OVR T2 OVR PV Überspannungs-Ableiter Überspan OVR T2 2 mehrpolige Überspannungsableiter mehrpolige des Typs 2 Endgeräten Endgeräten SPD Typ 2 nach EN und SPD DIN Typ EN 261n SPD Class II nach IEC SPD Class I für den Blitzschutzzonenübergang für 0 B den - 1 und Blitzh mehrpolige Kompletteinheiten für den mehrpolige Schutz i Hochleistungsfunkenstrecke OVR T1* oder OVR T2 zwischen Hochleistun N und P schnelles Ansprechen schnelles An hohes Ableitvermögen bis 40 ka hohes Ableit integrierte thermische Überwachungs- integrierte und Ab th Statusanzeige durch Markierung im Statusanzeig Sichtfenst bestehend aus Basiseinheit und steckbaren bestehend Sc a kompakte Bauform - Modulbreite 1 kompakte TE (17,5 Bm mit den Geräten der Baureihe pro mit M compact den Ger optional: Fernsignalisierung des Gerätezustand optional: Fer Position des Neutralleiters: 3N - rechts Position / N3 des - l OVR T2 3N P QS OVR T2 3N P TS QS OVR T2 3N P QS OVR T2 3N P TS QS 6 HAK / Zählerplatz Technische Daten Technisch Konfiguration der e der gesamten Anlage nach Beiblatt 5 zur DIN EN (VDE ) und DIN CLC/TS (VDE V ) Anordnung der SPD Aufgabe SPD-Typ Kommentar Netzsystem Netzsystem Schutz der Zellen Typ 2 für PV Ist der Abstand zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter kleiner als 10 m, wird der OVR PV Anzahl in Position Außenleiter 1 nicht benötigt. Anzahl Außen 4 2CDC432002B0102 Schutz des Wechselrichtereingangs auf der DC-Seite Schutz des Wechselrichterausgangs auf der AC-Seite Potenzialausgleich am Eingang des Gebäudes Typ 2 für PV Die Verbindung zur Erdungsschiene höchste und Dauerspannung zur Masse des Wechselrichters AC 50 Hz höchste Daue U c auf der DC-Seite muss möglichst kurz und geradlinig sein. Bemessungsspannung Bemessungss U N Typ 2 Die Verbindung zur Erdungsschiene und zur Masse des Wechselrichters auf der AC-Seite muss möglichst Nennableitstoßstrom kurz und geradlinig sein. (8/20) Nennableitsto I n Typ 2 Die Verbindung zur Erdungsschiene max. Ableitstoßstrom muss möglichst kurz (8/20) und geradlinig max. Ableitsto I max sein. Schutzpegel bei I n (L-N / N-PE / L-PE) Schutzpegel U p b Schutzpegel bei 3 ka (L-N / N-PE Schutzpegel / L-PE) U p b Ansprechzeit Ansprechzeit t A OVR T2 N P QS OVR TOV T2 (L-N: N s P / QS N-PE. 200 ms) OVR T2 N P TS QS OVR T2 N P TS QS TOV (L-N: U5 T s OVR T2 N P QS OVR max. T2 N3 Vorsicherung P QS OVR T2 N P TS QS OVR T2 N P TS QS max. Vorsiche I sccr Kurzschlussfestigkeit Kurzschlussfe bei maximaler Vorsicherung bei maximaler I sccr zulässige Umgebungstemperatur zulässige Umg Anschlussquerschnitt min. Anschlussquerschnitt max. Anschlussque Anschlussque

5 Modulgehäuse + Iscwpv* Wechselrichter 6 HAK/ Zählerplatz G - L1 * Iscwpv: Kurzschlussstrom in Photovoltaikanlage Auswahl von en, Bereich Gleichstrom Anordnung der SPD Ucpv Iimp Imax Up Iscwpv Typ Bestellnummer V ka ka kv A TS*: Hilfskontakt ,4 300 OVR PV P 2CTB803953R ,4 300 OVR PV P TS* 2CTB803953R ,8 300 OVR PV P 2CTB803953R ,8 300 OVR PV P TS* 2CTB803953R ,5 235 OVR PV P BW 2CTB804153R ,5 235 OVR PV P TS BW* 2CTB804153R2100 Beispiel für 3phasiges TNS-System Anordnung der SPD SPD Typ integrierter Hilfskontakt Typ Bestellnummer T2 nein OVR T2 4L P QS 2CTB803873R5600 T2 ja OVR T2 4L P TS QS 2CTB803873R5200 T2 nein OVR PLUS N3 40 2CTB803701R0300 Weitere e finden Sie im aktuellen Katalog Niederspannungsprodukte Teil 2. 2CDC432002B0102 5

6 Installationsbeispiel Photovoltaikanlage Gebäude mit äußerer Blitzschutzanlage Trennungsabstand eingehalten Bei einem Gebäude mit äußerer Blitzschutzanlage wird der Einbau eines Typ 1 oder Typ 1+2 blitzstromtragfähigen Ableiters nach DIN EN am Einspeisepunkt auf der AC-Seite empfohlen (Pos. ). Direkt am Wechselrichter (Pos. und ) ist es auf der AC- als auch auf der DC-Seite ausreichend, einen Typ 2 Überspannungsableiter zu verwenden. Ist der Abstand zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter größer als 10 m, so sind auf der DC-Seite zwei Überspannungsableiter zu verbauen, einer möglichst nahe am Wechselrichter und einer möglichst nahe an den PV-Modulen (z.b. im Generatoranschlusskasten) (Pos. ). Trennungsabstand 6 4 System pro M compact OVR PV OVR T2 und OVR PLUS OVR T2 3N P QS OVR T2 3N P TS QS OVR T2 3N P QS OVR T2 3N P TS QS Wechselrichter Überspannungs-Schutzei mehrpolig, für 230/400 V OVR T2 275V QS OVR PV Überspannungs-Ableiter OVR T2 2 mehrpolige Überspannungsableiter des Typs 2 Endgeräten SPD Typ 2 nach EN und DIN EN 61 SPD Class II nach IEC für den Blitzschutzzonenübergang 0 B - 1 und h mehrpolige Kompletteinheiten für den Schutz i Hochleistungsfunkenstrecke OVR T1* oder OVR T1+2 zwischen N und P schnelles Ansprechen hohes Ableitvermögen bis 40 ka integrierte thermische Überwachungs- und Ab Statusanzeige durch Markierung im Sichtfenst bestehend aus Basiseinheit und steckbaren Sc kompakte Bauform - Modulbreite 1 TE (17,5 m mit den 6 Geräten der Baureihe pro M compact HAK / Zählerplatz optional: Fernsignalisierung des Gerätezustand Position des Neutralleiters: 3N - rechts / N3 - l Technische Daten Netzsystem Anzahl Außenleiter Konfiguration der e der gesamten Anlage nach Beiblatt 5 zur höchste DIN EN Dauerspannung AC 50 Hz (VDE ) und DIN CLC/TS (VDE V ) Bemessungsspannung Anordnung der SPD Aufgabe SPD-Typ Kommentar Nennableitstoßstrom (8/20) Schutz der Zellen Typ 2 für PV Wenn der Abstand zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter kleiner als 10 m ist, wird der max. OVR Ableitstoßstrom PV in Position 1 nicht (8/20) benötigt. 6 2CDC432002B0102 Schutz des Wechselrichtereingangs auf der DC-Seite Schutz des Wechselrichterausgangs auf der AC-Seite Blitzschutz Potenzialausgleich am Eingang des Gebäudes Typ 2 für PV Typ 2 Die Verbindung zur Erdungsschiene Schutzpegel und zur bei Masse I n des (L-N Wechselrichters / N-PE / L-PE) auf der DC-Seite sollte möglichst kurz und geradlinig sein. Schutzpegel bei 3 ka (L-N / N-PE / L-PE) Die Verbindung zur Erdungsschiene und zur Masse des Wechselrichters auf der AC-Seite sollte möglichst Ansprechzeit kurz und geradlinig sein. Typ 1 oder 1+2 OVR T2 N P Die QSVerbindung zur Erdungsschiene TOV (L-N: sollte 5 möglichst s / N-PE. kurz 200 und geradlinig ms) OVR T2 N P sein. TS QS OVR T2 N P QS max. Vorsicherung OVR T2 N P TS QS Kurzschlussfestigkeit bei maximaler Vorsicherung zulässige Umgebungstemperatur Anschlussquerschnitt min. Anschlussquerschnitt max. U c U N I n I max U p U p t A U T I sccr I sccr

7 Blitzableiter Modulgehäuse + Iscwpv* Wechselrichter 6 HAK/ Zählerplatz G - L1 * Iscwpv: Kurzschlussstrom in Photovoltaikanlage Auswahl von en, Bereich Gleichstrom Anordnung der SPD Ucpv Iimp Imax Up Iscwpv Typ Bestellnummer V ka ka kv A ,4 300 OVR PV P 2CTB803953R ,4 300 OVR PV P TS* 2CTB803953R ,8 300 OVR PV P 2CTB803953R ,8 300 OVR PV P TS* 2CTB803953R ,5 235 OVR PV P BW 2CTB804153R ,5 235 OVR PV P TS BW* 2CTB804153R2100 TS*: Hilfskontakt Beispiel für 3phasiges TNS-System Anordnung der SPD SPD-Typ integrierter Hilfskontakt Typ Bestellnummer T1 nein OVR T2 4L P QS 2CTB803873R5600 T1 ja OVR T2 4L P TS QS 2CTB803873R5200 T2 nein OVR T1 4L * 2CTB815101R1400 T2 ja OVR T1 4L TS* 2CTB815101R0800 T1+2 nein OVR T1+2 3N * 2CTB815101R9000 T1+2 ja OVR T TS (4x)* 2CTB R0300 (4x) * Auswahl der Typ1 Überspannungsableiter nach Belastung am Einbauort gemäß DIN EN (VDE ). Weitere e finden Sie im Katalog Niederspannungsprodukte Teil 2. 2CDC432002B0102 7

8 Installationsbeispiel Photovoltaikanlage Gebäude mit äußerer Blitzschutzanlage Trennungsabstand nicht eingehalten Bei einem Gebäude mit äußerer Blitzschutzanlage und nicht eingehaltenem Trennungsabstand sollte auf der AC-Seite sowohl am Einspeisepunkt als auch am Wechselrichter ein Typ 1 oder Typ 1+2 blitzstromtragfähiger Ableiter nach DIN EN verbaut werden (direkt am Wechselrichter kann das Ableitvermögen reduziert werden). Auf der DC-Seite sollte in diesem Fall auch ein Typ 1 Ableiter eingesetzt werden. Ist der Abstand zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter größer als 10 m, so ist auf der DC-Seite der Einbau von zwei Überspannungsableitern notwendig, jeweils in der Nähe des Wechselrichters und der PV-Module (z.b. im Generatoranschlusskasten) (Pos. ). OVR PV OVR PV Trennungsabstand OVR T1 oder T1+2 OVR T1* oder OVR T1+2 6 Wechselrichter 6 HAK / Zählerplatz Konfiguration der e der gesamten Anlage nach Beiblatt 5 zur DIN EN (VDE ) und DIN CLC/TS (VDE V ) Anordnung der SPD Aufgabe SPD-Typ Kommentar Schutz der Zellen Typ 1 für PV Wenn der Abstand zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter kleiner als 10 m ist, wird der OVR PV in Position 1 nicht benötigt. Schutz des Wechselrichtereingangs auf der DC-Seite Typ 1 für PV Die Verbindung zur Erdungsschiene und zur Masse des Wechselrichters auf der DC-Seite sollte möglichst kurz und geradlinig sein. Schutz des Wechselrichterausgangs auf der AC-Seite Typ 1 oder 1+2 Die Verbindung zur Erdungsschiene und zur Masse des Wechselrichters auf der AC-Seite sollte möglichst kurz und geradlinig sein. Blitzschutz Potenzialausgleich T1 am Eingang des Gebäudes Typ 1 oder 1+2 Die Verbindung zur Erdungsschiene sollte möglichst kurz und geradlinig sein. 8 2CDC432002B0102

9 Blitzableiter Modulgehäuse + Iscwpv* Wechselrichter 6 HAK/ Zählerplatz G - L1 * Iscwpv: Kurzschlussstrom in Photovoltaikanlage Auswahl von en, Bereich Gleichstrom* Anordnung der SPD Ucpv Iimp Imax Up Iscwpv Typ Bestellnummer V ka ka kv A 670 6,25 1,9 100 OVR PV T P TS** 2CTB803953R ,25 2,5 100 OVR PV T P TS** 2CTB803953R6700 * Auswahl der Typ1 Überspannungsableiter nach Belastung am Einbauort gemäß DIN EN (VDE ). TS**: Hilfskontakt Auswahlbeispiel von en im TT-System. Anordnung der SPD SPD-Typ integrierter Hilfskontakt Typ Bestellnummer T1 nein OVR T1 4L * 2CTB815101R1400 T1 ja OVR T1 4L TS* 2CTB815101R0800 T1+2 nein OVR T1+2 3N * 2CTB815101R9000 T1+2 ja OVR T TS (4x)* 2CTB815101R0300 (4x) * Auswahl der Typ1 Überspannungsableiter nach Belastung am Einbauort gemäß DIN EN (VDE ). Weitere e finden Sie im Katalog Niederspannungsprodukte Teil 2. 2CDC432002B0102 9

10 Überspannungsableiter mit UL und IEC/EN Konformität Die UL Baureihe der Überspannungsableiter für PV-Anwendungen ist für den globalen Einsatz geeignet. Die Produkte entsprechen sowohl UL rd Edition als auch der IEC / EN sowie der EN Zur einfachen Zuordnung der Produkte sind diese mit einem U gekennzeichnet. UL rd Edition Die UL 1449 Norm ist die maßgebende Norm für e seit Sie ist Voraussetzung für den Einsatz von en in Regionen, in denen eine UL- Zulassung gefordert wird, zum Beispiel Nordamerika. Vor der 3rd Edition der Norm wurden die e TVSS genannt (Transient Voltage Surge Suppressors). Auch waren e auf Spannungen bis 600 V limitiert. Mit der neuesten Ausgabe der Norm werden die e auch hier SPDs (Surge Protective Devices) genannt. Der Spannungsbereich der Norm wurde außerdem bis 1500 V ausgeweitet. Auswahl von en, Bereich Gleichstrom Anordnung der SPD Ucpv Imax Up Iscwpv Typ Bestellnummer V ka kv A 670 V 40 ka 1,4 kv 300 A OVR PV P U 2CTB802340R V 40 ka 1,4 kv 300 A OVR PV P TS U* 2CTB802340R V 40 ka 3,8 kv 300 A OVR PV P U 2CTB802340R V 40 ka 3,8 kv 300 A OVR PV P TS U* 2CTB802340R V 40 ka 4,5 kv 235 A OVR PV H P U 2CTB802340R V 40 ka 4,5 kv 235 A OVR PV H P TS U* 2CTB802340R4300 TS*: Hilfskontakt Auswahl von en, Bereich Wechselspannung Anordnung der SPD Netzform Uc Imax Up Typ Bestellnummer V ka kv A ** 1ph. TT / TNS 150 V 40 ka 0,6 kv OVR T2 1N P TS U 2CTB802342R2100 ** 1ph. TT / TNS 320 V 40 ka 1,0 kv OVR T2 1N P TS U 2CTB802342R2500 ** 1ph. TT / TNS 440 V 40 ka 1,3 kv OVR T2 1N P TS U 2CTB802342R2900 ** 1ph. TT / TNS 550 V 40 ka 1,7 kv OVR T2 1N P TS U 2CTB802342R3300 ** 3ph. TT / TNS 150 V 40 ka 0,6 kv OVR T2 3N P TS U 2CTB802346R2100 ** 3ph. TT / TNS 320 V 40 ka 1,0 kv OVR T2 3N P TS U 2CTB802346R2500 ** 3ph. TT / TNS 440 V 40 ka 1,3 kv OVR T2 3N P TS U 2CTB802346R2900 ** 3ph. TT / TNS 550 V 40 ka 1,7 kv OVR T2 3N P TS U 2CTB802346R3300 TS: Hilfskontakt ** Einbauort 3 und 4 für Gebäude ohne äußerer Blitzschutz oder mit äußerer Blitzschutz wenn Trennungsabstand eingehalten ist 10 2CDC432002B0102

11 Unser umfassendes Produktangebot für Ihre Photovoltaikanlage DC-Komponenten Leitungsschutzschalter mit Trenneigenschaften S 800 PV-S Sicherungs-Trennschalter E90 PV Überspannungs-Schutzeinrichtungen OVR PV T1 OVR PV Freischalter für Solarmodule und Wechselrichter S 800 PV-M / S 800 PV-M-H OT-Schalter/OTDC Generator-Anschlusskasten Combiner Schütze zum betriebsmäßigen Schalten AF2050 Lasttrennschalter Tmax PV Reihenklemmen SNK AC-Komponenten Überspannungsschutzeinrichtungen OVR T2 Fehlerstrom-Schutzschalter F 200 B Leitungsschutzschalter S 200/S 200 S/S 200 M/S 200 P Spannungs- Frequenzrelais CM-UFD.M21 Schütze zum betriebsmäßigen Schalten ESB 63 Energiezähler ehz A41 A44 Selektive Haupt-Sicherungsautomaten S 750 S 750 DR 2CDC432002B

12 Kontakt ABB STOTZ-KONTAKT GmbH Postfach Heidelberg, Deutschland Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) info.desto@de.abb.com Hinweis: Technische Änderungen der Produkte sowie Änderungen im Inhalt dieses Dokuments behalten wir uns jederzeit ohne Vorankündigung vor. Bei Bestellungen sind die jeweils vereinbarten Beschaffenheiten maßgebend. Die ABB AG übernimmt keinerlei Verantwortung für eventuelle Fehler oder Unvollständigkeiten in diesem Dokument. Wir behalten uns alle Rechte an diesem Dokument und den darin enthaltenen Gegenständen und Abbildungen vor. Vervielfältigung, Bekanntgabe an Dritte oder Verwertung seines Inhaltes auch von Teilen ist ohne vorherige schriftliche Zustimmung durch die ABB AG verboten. Copyright 2014 ABB Alle Rechte vorbehalten Druckschrift Nummer 2CDC432002B0102 gedruckt in Deutschland (05/14-1,5-ZVD)