PV-Anlage Memmingen 2

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1 PV-Anlagentechnik 1

2 PV-Anlage Memmingen 2

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4 Erdung und Blitzschutz Alle metallischen Teile müssen aus Sicherheitsgründen geerdet werden. Ausnahmen sind nur zulässig, wenn die Isolation der aktiven Teile Schutzklasse II entspricht oder die Leerlaufspannungen in jedem Fall kleiner als 120 V sind. Im Winter sind die Spannungen an den Modulen wegen der tiefen Temperaturen am höchsten. Bei netzgekoppelten Anlagen ohne galvanische Trennung zum Netz ist eine Erdung gerahmter Module ratsam. Die Kapazität zwischen PV-Modul und Rahmen lädt sich sonst so sehr auf, dass bei Berührung ein wahrnehmbarer Strom fließt. 4

5 Erdung und Blitzschutz Bei einer Erdung von Teilen des photovoltaischen Betriebsstromkreises ist zu unterscheiden, ob ein Wechselrichter mit galvanischer Trennung verwendet wird oder nicht. Ohne galvanische Trennung wird ein Bezug zur Erde bereits über den Wechselrichter hergestellt. Jede weitere Erdung würde zu einem Kurzschluss führen. Mit galvanischer Trennung hat ein ungeerdeter Betrieb den großen Vorteil, dass der Erdschlussstrom bei Erdschluss sehr klein ist und noch keine Personengefährdung auftritt. Außerdem ist eine dauernde Isolationsüberwachung möglich. Ein Überspannungsableiter wird in diesem Fall an den Plusleiter, der andere an den Minusleiter gegen Erde angeschlossen. 5

6 Erdung und Blitzschutz Der äußere Blitzschutz hat die Aufgabe, den direkten Blitzeinschlag abzufangen und den Blitzstrom über die Ableitungen und die Erdungsanlage in das Erdreich abzuleiten. Der innere Blitzschutz hat die Aufgabe, die Gefahr von Überspannungen im Gebäude zu reduzieren. 6

7 Erdung und Blitzschutz Der innere Blitzschutz umfasst die Gesamtheit aller Maßnahmen gegen die Auswirkungen des Blitzstromes und seiner elektrischen und magnetischen Felder auf Installationen und elektrische Anlagen. Kernstück des inneren Blitzschutzes ist der Blitzschutz-Potentialausgleich. Dieser verhindert bei einem Blitzeinschlag unkontrollierte Überschläge in den Gebäudeinstallationen, die durch den Spannungsabfall am Erdungswiderstand verursacht sein können. Im Rahmen des Blitzschutz-Potentialausgleichs werden alle metallischen Installationen, die elektrischen Anlagen (energie- und informationstechnische Leitungen), das Blitzschutzsystem und die Erdungsanlage über Leitungen und Blitzstromableiter miteinander verbunden. Blitzstromableiter sind deswegen nötig, weil der direkte Anschluss von energie- und informationstechnischen Leitungen an die Erdungsanlage nicht möglich ist. Blitzstromableiter ermöglichen den Einbezug von aktiven Leitern in den Blitzschutz- Potentialausgleich. 7

8 Erdung und Blitzschutz 8

9 Erdung und Blitzschutz 9

10 Brandschutz Es hat in der Vergangenheit Unfälle beim Löschen von in Brand geratenen PV-Anlagen gegeben. PV-Anlagen bergen Gefahren und daher sollten Gebäude durch entsprechende Schilder und Pläne für die Feuerwehr eindeutig gekennzeichnet sein. Die Ursachen für Gefahren sind folgende. - Es liegen Gleichspannungen bis zu 1000 Volt an. Nach DIN VDE 0100 ist die Berührung einer Gleichspannung von mehr als 120 Volt lebensgefährlich. - Der Lichtbogen bei Gleichstrom kann über längere Zeit bestehen bleiben und zur Brandausbreitung mit beitragen, falls die Isolierung durch die Hitze abschmilzt und sich die aktiven Leiter berühren. Bei Wechselstrom erlischt der Lichtbogen dagegen oft schon im ersten Stromnulldurchgang. 10

11 Brandschutz Die Leitung zwischen dem Solarmodul und dem Wechselrichter kann auch trotz gezogener Hauptsicherung oder Umlegen des Hauptschalters weiterhin unter Spannung stehen, falls im Generatoranschlusskasten kein DC-Freischalter installiert ist oder er nicht betätigt werden konnte! Die Wechselstromleitung kann dagegen durch Umlegen des Hauptschalters spannungsfrei gemacht werden, weil ein Wechselrichter nur dann einspeisen darf, wenn das Energieversorgungsnetz vorhanden ist. Dieses wird durch eine Netzüberwachung (ENS) ständig überprüft. - Die Einbauorte des Wechselrichters und der Netzüberwachung sind nicht vorgeschrieben, so dass Leitungen im gesamten Gebäude vorhanden sein können. In der Praxis wird der Wechselrichter meist im Keller installiert, so dass die Gleichspannung führende Leitung durch das ganze Gebäude verläuft. Man sollte auf keinen Fall versuchen, die Gleichstromleitungen zu unterbrechen. Dann entsteht ein Lichtbogen, der meist nicht von selbst verlischt. Auch eine künstliche Verdunkelung der Module durch Schaum ist nicht möglich, da dieser entweder nicht lichtdicht ist oder schnell von den Modulen abrutscht. - Die Befestigung der Solarmodule kann durch Brandeinwirkung gelöst werden, da der Befestigungsrahmen für die Solarmodule üblicherweise am Dachstuhl montiert wird. 11

12 Brandschutz Die elektrische Spannung von Solarmodulen kann am hellen Tag nur abgestellt werden, indem man den Solargenerator kurzschließt. Das wäre ohne Schaden für die Anlage möglich, allerdings sind bei den meisten Anlagen dafür keine Vorrichtungen vorgesehen. Wenn die Anlage nicht auf diese Weise spannungsfrei gemacht werden kann, muss die Feuerwehr sich so verhalten, wie bei Löscharbeiten im Bereich elektrischer Anlagen. Hinweise dafür gibt die DIN VDE 0132 mit dem Titel "Brandbekämpfung im Bereich elektrischer Anlagen." Unter Punkt 11, Mindestabstände, findet sich die folgende Bestimmung: "Das Einhalten von Mindestabständen zwischen Löschmittelaustrittsöffnung und unter Spannung stehenden elektrischen Anlagenteilen ist erforderlich, um Stromeinwirkungen auf die Löschkräfte sicher zu verhindern. Ist die anstehende Spannung unbekannt, dürfen folgende Werte nicht unterschritten werden: Sprühstrahl 5 m, Vollstrahl 10 m. 12

13 Brandschutz 13

14 Brandschutz 14

15 Brandschutz 15

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