Sunny Boy 1500 Technische Beschreibung Sunny Boy 1500 Der trafolose String-Wechselrichter für Photovoltaikanlagen

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1 Version 2.0 Sunny Boy 1500 Der trafolose String-Wechselrichter für Photovoltaikanlagen SB :ED1098

2 Änderungsübersicht Dokumenten- Nummer Ausgabe und Änderungstyp 1 ) Bemerkungen Autor SWR15-11:ED A Erstausgabe Laschinski SWR15-11:ED A überarbeitete Version Laschinski SB :ED C überarbeitete Version Tönges 1 ) A: Änderung aufgrund fehlerhafter Unterlagen oder Verbesserung der Unterlagen B: Änderung, die eine volle oder Vorwärts- Austauschbarkeit sicherstellt C: Änderungen, die die Austauschbarkeit einschränken oder ausschließen Name Datum Unterschrift Freigegeben Laschinski J. Laschinski SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

3 Erklärungen zu den verwendeten Symbolen Um Ihnen einen optimalen Gebrauch dieses Handbuchs und einen sicheren Baugruppeneinsatz in den Phasen der Inbetriebnahme, des Betriebs und der Wartung zu gewährleisten, beachten Sie bitte die folgenden Erklärungen zu den verwendeten Symbolen. Unter dem Symbol Hinweis wird ein Sachverhalt aufgeführt, dessen Nichtbeachtung zu einem Verlust an Komfort oder zur Beeinträchtigung der Funktion führen kann. Beispiel: Um die Höhe der Stringspannung gering zu halten, empfehlen wir folgende Vorgehensweise. Unter dem Symbol Achtung wird ein Sachverhalt aufgeführt, dessen Nichtbeachtung zur Beschädigung von Bauteilen oder zur Gefährdung von Personen führen kann. Beispiel: Vor Öffnen des Gerätes auf jeden Fall AC- und DC-Seite freischalten! Dieses Symbol kennzeichnet ein Beispiel. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

4 Inhaltsverzeichnis 1 Übersicht Wer soll welches Kapitel lesen? Verhalten bei Transportschäden Systembeschreibung Stringkonzept Technischer Aufbau des transformatorlosen Sunny Boy Selbsttätige Netz-Freischalteinrichtung (ENS) Diagnose und Kommunikation Installation Plazierung des Sunny Boy Gerätemontage Elektrischer Anschluß Netzanschluß PV-Solargeneratoranschluß Inbetriebnahme Betriebs- und Störungsanzeige Betriebsanzeige Erdschlußanzeige Störungsanzeige Technische Daten Sunny Data Datenübertragung über die Netzleitung Datenübertragung über eine separate Datenleitung Datenleitung (RS232)...52 SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

5 7.2.2 Datenleitung (RS485) Garantiebestimmungen und Haftung Anlagen...57 SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

6 1 Übersicht Mit dem Sunny Boy 1500 haben Sie den z.zt. technisch fortschrittlichsten Wechselrichter zur Netzkopplung von PV-Anlagen (PV = Photovoltaik) erworben. Der Sunny Boy 1500 erfüllt alle Anforderungen der VDEW (Vereinigung Deutscher Elektrizitätswerke) -Richtlinien für den Parallelbetrieb von Eigenerzeugungsanlagen mit dem Niederspannungsnetz des Elektrizitätsversorgungsunternehmens (EVU). Darin enthalten, erfüllt der Sunny Boy 1500 die Vorschriften der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik bezüglich der Selbsttätigen Freischaltstelle für Eigenerzeugungsanlagen (ENS) (Zertifizierung siehe Anhang). Ebenso erfüllt der Sunny Boy 1500 in vollem Umfang die neue Vorschrift DIN VDE 0126, die speziell die Belange für PV-Systeme beschreibt und gegenwärtig als sog. Gelbdruck vorliegt. Darüber hinaus entspricht der Sunny Boy 1500 gemäß EMVG (EMV-Gesetz) und der Niederspannungsrichtlinie den einschlägigen harmonisierten europäischen Normen, wie es in der CE-Konformitätserklärung (siehe Anhang) bestätigt wurde. Sie haben nun die für den Photovoltaik-Wechselrichter Sunny Boy 1500 vorliegen und sind vielleicht über deren Umfang erstaunt. Keine Angst, Sie müssen sicherlich nicht alle Kapitel lesen, die soll vielmehr dem Installateur und dem Betreiber gleichermaßen alle notwendigen Informationen zur Funktion, Installation und Bedienung des Wechselrichters liefern sowie Hinweise auf Erweiterungsmöglichkeiten der Solaranlage geben. Sicherheitshinweis: Das Öffnen des Gerätes und damit die Installation und Wartung des String-Wechselrichters Sunny Boy 1500 darf ausschließlich durch eine Elektrofachkraft erfolgen. Auch im freigeschalteten Zustand können im Gerät noch hohe Berührungsspannungen auftreten. Der Umgang mit dem Gerät ist im Kapitel Installation ausführlich beschrieben und ist unbedingt bei Arbeiten am Gerät zu beachten! SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

7 1.1 Wer soll welches Kapitel lesen? Da der Wechselrichter auch ohne Benutzereingriff vollautomatisch den Betrieb aufnimmt, ist die Lektüre des Handbuches vorwiegend für den Installateur notwendig. Diese enthält neben anderen Kapiteln wichtige Informationen für die Installation und Inbetriebnahme des Gerätes. Der Installateur wird aufgefordert, vor Arbeitsbeginn mindestens die Kapitel 3 bis 6 dieser Beschreibung sorgfältig zu lesen sowie Kapitel 8 Garantiebestimmungen und Haftung. Der Betreiber der PV-Anlage sollte sich in Kapitel 5 über die Betriebs- und Störungsanzeigen des Wechselrichters informieren. Installateur: Kapitel 3, Kapitel 4, Kapitel 5, Kapitel 6, Kapitel 8 Betreiber: Kapitel Verhalten bei Transportschäden Vor der Auslieferung werden unsere Produkte auf ihren ordnungsgemäßen Zustand überprüft. Trotz der sorgfältigen Verpackung, die im übrigen recyclingfähig ist, können Transportschäden vorkommen, die dann in der Regel von dem Transportunternehmen zu verantworten sind. Bitte untersuchen Sie den angelieferten String-Wechselrichter gründlich. Sollten Sie irgendwelche Schäden an der Verpackung feststellen, die auf Schäden am Wechselrichter schließen lassen oder stellen Sie gar Schäden oder Mängel am Wechselrichter fest, so informieren Sie bitte umgehend die Transportfirma. Wenn erforderlich, kann Sie Ihr Händler oder die Firma SMA unterstützen. Eine mögliche Schadensmeldung muß auf jeden Fall spätestens sechs Tage nach Erhalt der Ware schriftlich bei dem Transportunternehmen vorliegen. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

8 2 Systembeschreibung Die Reduzierung des CO 2 -Ausstoßes und anderer umweltbelastender Emissionen bei der Energiewandlung wird zu einem immer dringlicheren Problem. Regenerative Energiequellen können dazu einen wichtigen Beitrag leisten. Hier kommt insbesondere der direkten Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie (Photovoltaik) eine weltweit herausragende Bedeutung zu. Beim Netzparallelbetrieb wird der von dem Solargenerator erzeugte Gleichstrom durch ein sogenanntes Netzkopplungsgerät oder auch Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt und direkt in die mit dem öffentlichen Netz verbundene elektrische Hausverteilung eingespeist. Hier versorgt die Solaranlage alle im Haus angeschlossenen elektrischen Verbraucher (Hausgeräte, Lampen usw.). Bei nicht ausreichendem Solarstromangebot wird aus dem öffentlichen Netz nur die zusätzliche Energie bezogen, die notwendig ist, um den Betrieb der angeschlossenen Geräte sicherzustellen. Überschüssiger Solarstrom wird direkt ins öffentliche Netz eingespeist und steht somit anderen Stromabnehmern zur Verfügung. Auf diese Weise wird jede solarerzeugte Kilowattstunde auch wirklich genutzt und entlastet die Kraftwerke des EVUs. Eine netzgekoppelte PV-Solaranlage besteht also im einfachsten Fall aus zwei Komponenten: dem Solargenerator (auch PV-Generator genannt) und dem Wechselrichter. 2.1 Stringkonzept Die Erfahrungen von mehreren Tausend netzgekoppelten Photovoltaik-Anlagen in Europa im Leistungsbereich von ein bis mehreren hundert Kilowatt haben gezeigt, daß die Systemtechnik bei Photovoltaik-Anlagen bis zu 50 % der Anlagenkosten verursacht. Diese Systemkosten - also die Kosten für die Verkabelung auf der Gleichstromseite, für den Wechselrichter und die anschließende Verteilung auf der Wechselstromseite - deutlich zu reduzieren und den Aufbau von Photovoltaik-Anlagen SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

9 drastisch zu vereinfachen, waren der Ausgangspunkt für die Entwicklung der Stringtechnologie bei SMA. Der String-Wechselrichter koppelt immer nur eine geringe Anzahl von in Reihe geschalteten Solarmodulen (Strings) mit dem öffentlichen Versorgungsnetz. Selbst ein großer Solargenerator kann auf diese Weise aus einer Vielzahl einzelner Strings mit jeweils eigenem String-Wechselrichter aufgebaut werden. Die Sammlung der Energie erfolgt erst auf der Wechselstromseite. Somit entfällt die teure und aufwendige Gleichstromverteilung bisheriger Photovoltaik-Anlagen, und für die Errichtung der Anlagen ist nahezu keine weitere Planungsleistung mehr notwendig. Mit den String-Wechselrichtern Sunny Boy 700 und 850 hat sich diese neue, deutlich einfachere und preiswertere Systemtechnik durchgesetzt. Unterschiedlichste Systemkonzepte können durch die Komponenten der Sunny Boy-Produktreihe modular aufgebaut werden. Sunny Boy 700: Das Einsteigermodell für den Aufbau kleiner Solaranlagen und die problemlose spätere Erweiterbarkeit (3 Eingangsspannungs- und Leistungsbereiche). Sunny Boy 850: Der leistungsoptimierte Wechselrichter für PV-Anlagen im 1 kwp-bereich. Sunny Boy 1500: Der trafolose String-Wechselrichter mit erweitertem Eingangsspannungsbereich und Spitzenwirkungsgrad, ideal für Großanlagen. Sunny Data: Das PC-Programm für die Kommunikation mit Ihrem Sunny Boy. Sunny Boy Control: Das Terminal für Ihre Solaranlage zur Datenabfrage und -ausgabe. Sunny Data Control: SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

10 Das PC-Programm zur Visualisierung der im Sunny Boy Control gespeicherten Daten. Der Sunny Boy 1500 stellt die konsequente Weiterentwicklung aus den bei SMA gewonnenen Erfahrungen mit photovoltaischen Netzeinspeisegeräten dar. In Zahlen ausgedrückt sind das mehr als 30 MW installierte Wechselrichterleistung, aufgeteilt auf mehr als Einzelgeräte mit Einzelleistungen von 700 W bis zu 350 kw (Stand 1/98). 2.2 Technischer Aufbau des transformatorlosen Sunny Boy 1500 Ein einfacher, absolut robuster Aufbau mit hohem Wirkungsgrad und extremer Verfügbarkeit kennzeichnet den Leistungsteil des Sunny Boy. Die PV-Gleichspannung wird über einen Hochsetzsteller hochfrequent (20 khz) in einen Gleichstrom- Zwischenkreis umgesetzt. Von dort aus erfolgt die Netzeinspeisung direkt über eine Abbildung 2.1: Blockschaltbild des transformatorlosen String-Wechselrichters Sunny Boy 1500 (m:\swr1500\block11.cdr) IGBT-Brückenschaltung. Die Nennleistung des String-Wechselrichters ist für die Reihenschaltung von max. 20 PV-Modulen (je 36 bis 40 Zellen) dimensioniert. Je nach SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

11 dem verwendeten Modultyp ist es aber auch möglich, zwei Strings am Sunny Boy parallel anzuschließen. Die Regelung des eingespeisten Stromes über einen Einchipcomputer garantiert eine absolut sinusförmige Kurvenform bei extrem kleinem Klirrfaktor. Die Betriebsführung gewährleistet den vollautomatischen Betrieb sowie das MPP-Tracking (Suchen und Verfolgen des Arbeitspunktes maximaler Leistung; Maximum Power Point). Unnötige Verluste in Bereitschaft wie auch im Einspeisebetrieb werden vermieden. Bei dem Sunny Boy 1500 ist trotz großzügiger Kühlkörperdimensionierung eine Ü- berwachung der Kühlkörpertemperatur integriert, d.h. bei unzulässig hohen Temperaturen bleibt der Sunny Boy 1500 in Betrieb und reduziert nur entsprechend die Einspeiseleistung. Die Regelung und Betriebsführung werden ergänzt durch die Möglichkeit, Daten auszugeben bzw. Daten und Befehle einzulesen. Damit ist der Sunny Boy universell einsetzbar: Sowohl als selbständig arbeitendes Einzelgerät als auch im Rahmen einer großen PV-Anlage, deren Betrieb zentral überwacht und ausgewertet werden soll. Das Netz wird parallel von zwei unabhängigen Einchipcomputern überwacht und entspricht in vollem Umfang den neuen Einspeiserichtlinien des VDEW und der Berufsgenossenschaft (Messung der Netzimpedanz, ENS). Damit kann der Sunny Boy praktisch an jeder Stelle im Hausnetz angeschlossen werden. Das bedeutet einfachste Installation. Zudem verfügt der Sunny Boy 1500 über einen bereits integrierten, allstromsensitiven FI-Schutzschalter (Fehlerstrom-Schutzschalter) mit einer Auslösecharakteristik von 30 ma und sog. gleitender Basis. Aufgrund der gleitenden Basis können echte Fehlerströme von regulären kapazitiven Ableitströmen des Solargenerators unterschieden werden. Diese FI-Schutzschalter sind nach der neuen DIN VDE 0126 für transformatorlose Wechselrichter zwingend vorgeschrieben. Konventionelle FI- Schutzschalter, die nicht allstromsensitiv sind, können die Vorschrift nicht erfüllen, und selbst allstromsensitive FI-Schutzschalter sind sehr teuer und können in der Re- SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

12 gel aufgrund der fehlenden gleitenden Basis in PV-Anlagen nicht sinnvoll eingesetzt werden. Der String-Wechselrichter Sunny Boy ist in einem Edelstahlgehäuse mit der Schutzart IP65 aufgebaut. Die hohe Schutzart und der erweiterte Temperaturbereich von -25 C bis +60 C ermöglichen die Montage an nahezu jedem Ort. 2.3 Selbsttätige Netz-Freischalteinrichtung (ENS) Dieses Kapitel befaßt sich mit der sicheren Abschaltung von Wechselrichtern bei einer EVU-seitigen Ortsnetzfreischaltung. Das heißt, wenn das EVU einen Teil seines elektrischen Verbundnetzes freischaltet, um z.b. Arbeiten am Netz vorzunehmen, muß ein sicherer Schutz der am Netz arbeitenden Personen gewährleistet sein. Um diesen zu gewährleisten, gibt es, angeregt durch die Berufsgenossenschaft für Feinmechanik und Elektrotechnik, ein neues Sicherheitskonzept, welches seit August 1994 Bestandteil der VDEW-Richtlinie geworden ist. Der String-Wechselrichter Sunny Boy 1500 ist ausschließlich im Netzparallelbetrieb einzusetzen. Zur sicheren Abschaltung bei Netztrennungen etc. und zur Vermeidung eines Inselbetriebs ist deshalb der Sunny Boy 1500 serienmäßig mit einer selbsttätigen Freischaltstelle ausgestattet, die von der Berufsgenossenschaft zertifiziert ist. Es handelt sich dabei um die Selbsttätige Freischaltung für Eigenerzeugungsanlagen einer Nennleistung 4,6 kva mit einphasiger Paralleleinspeisung über Wechselrichter in das Netz der öffentlichen Versorgung. Um eine maximale Sicherheit zu erreichen, ist die selbsttätig wirkende Freischaltstelle aus Gründen maximaler Sicherheit aus zwei voneinander unabhängigen Einrichtungen zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem Schaltorgan (ENS) in Reihe aufgebaut. Jede dieser Einrichtungen (ENS) überwacht ständig die Qualität des angeschlossenen Netzes durch Prüfung der Spannung, Frequenz und Impedanz (Innenwiderstand). Der redundante Aufbau sowie ein automatischer Selbsttest vor jeder Netzzuschaltung stellen die zuverlässige Funktion sicher. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

13 Während die früheren Freischalteinrichtungen lediglich die Spannung des verketteten Drei-Leiternetzes bewertet haben, wird in dem neuen Konzept die Netzimpedanz bzw. -impedanzänderung im Ein-Leiternetz (einspeisende Phase) als Meßgröße zur Freischaltung herangezogen. Zusätzlich werden auch hier die Spannung und Frequenz im Ein-Leiternetz bewertet. Ändert sich die Netzimpedanz sprunghaft um einen bestimmten Betrag ( Z AC 0,5 Ω) oder überschreitet sie einen Maximalwert (Z AC 1,75 Ω), so muß der Wechselrichter innerhalb von 5 s vom Netz getrennt werden. Ebenso darf der Wechselrichter nur beim Unterschreiten eines Impedanz- Minimalwertes (Z AC < 1,25 Ω) überhaupt mit der Stromeinspeisung beginnen. Beim Über- oder Unterschreiten der Netzspannung um einen bestimmten Betrag (-15/+10 % U N ) muß die Netztrennung innerhalb von 0,2 s erfolgen. Bei einer Frequenzabweichung außerhalb eines vorgegebenen Rahmens (± 0,2 Hz bei U N -30/+15 %) muß die Netztrennung ebenfalls binnen 0,2 s erfolgen. Das neue, in dem Sunny Boy 1500 realisierte Konzept erreicht eine maximale Sicherheit bei gleichzeitig verringertem Installationsaufwand einer Solaranlage, da der Anschluß des Wechselrichters jetzt nur noch einphasig erfolgen muß. Das Grundkonzept der ENS beruht neben der Spannungs- und Frequenzmessung auf der Messung der Netzimpedanz (Innenwiderstand des elektrischen Verbundnetzes). Die Netzimpedanz wird von jedem Sunny Boy gemessen und zwar an der Stelle, an der der Sunny Boy an das Netz angeschlossen ist. Die gemessene Netzimpedanz setzt sich aus dem Impedanzwert des Verbundnetzes und der Leitungsimpedanz im Haus (vom Hausanschluß bis zum Sunny Boy 1500) zusammen. Eine überdurchschnittliche Erhöhung der Netzimpedanz durch die Zuleitung zum String-Wechselrichter muß daher vermieden werden. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

14 Wir empfehlen, eine Impedanzerhöhung durch die Anschlußleitung zwischen Hausanschluß und Sunny Boy 1500 von ca. 0,5 Ω nicht zu überschreiten (weitere Hinweise siehe Kap Netzanschluß ). Die VDEW-Richtlinie schreibt eine Typprüfung der ENS vor, die vom Wechselrichterhersteller bei einer unabhängigen, zugelassenen Prüfstelle durchzuführen ist. Im weiteren muß der Hersteller die Funktion der ENS an jedem Gerät vor Auslieferung geprüft haben. Für den Betreiber einer Solaranlage bedeutet dies: die zeitaufwendige Freischaltüberprüfung von EVU und Installateur und die früher vorgeschriebenen Wiederholungsprüfungen entfallen. Der Wegfall der Wiederholungsprüfungen wurde durch den redundanten Aufbau und den regelmäßigen Selbsttest der Freischaltstelle möglich. Bei jeder neuen Netzaufschaltung muß die ordnungsgemäße Funktion der Netzüberwachung geprüft sowie sichergestellt werden, daß die zugeordneten Schaltorgane (Transistorbrücke, Relais) funktionsfähig sind. Bei einem negativen Ergebnis wird der komplette Selbsttest wiederholt. Sollte das negative Prüfergebnis dabei bestätigt werden, muß die Freischaltstelle von einer Fachkraft überprüft werden. Deshalb wird in diesem Fall eine dauerhafte Betriebshemmung ausgelöst, die durch das Leuchten der Störungsmeldung (gelb) und Erlöschen der Betriebsmeldung (grün) für den Betreiber angezeigt wird. Dieser Betriebszustand wird gespeichert und kann von außen durch einfache Schalthandlungen (Signale über die serielle Schnittstelle, Rücksetzen der Bordrechner, Einund Ausschalten des Gerätes etc.) nicht verlassen werden. Damit ist sichergestellt, daß nur eine autorisierte Fachkraft das Gerät nach einer Überprüfung der Freischaltstelle wieder für den Einspeisebetrieb freigeben kann. Auf einen Blick zeichnet sich das im Sunny Boy 1500 realisierte, neue Konzept zur Netzfreischaltung wie folgt aus: Maximale Sicherheit, einfache und kostengünstige Installation (einphasig), keine teuere und aufwendige Einzelüberprüfung beim Betreiber, SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

15 keine Wiederholungsprüfungen notwendig. 2.4 Diagnose und Kommunikation Das Konzept der modularen PV-Systemtechnik führt zu einer räumlich verteilten Anordnung der String-Wechselrichter. Eine einfache und schnelle Funktionsüberprüfung wird optional angeboten und erfolgt zentral durch die Überwachung des Betriebszustandes und der Meßwerte jedes einzelnen Sunny Boy 1500 mittels Sunny Boy Control oder mit einem PC über das Windows-Programm Sunny Data oder Sunny Data Control. Die Signalübertragung zwischen dem PC oder Sunny Boy Control und allen Wechselrichtern erfolgt einfach über die vorhandene Netzleitung (mit dem im String- Wechselrichter integrierten Powerline-Modem), d.h. es sind keine zusätzlichen Signalleitungen notwendig. Die Kommunikation ermöglicht die nachstehenden Funktionen: Kontinuierliche Erfassung der Betriebsdaten aller angeschlossenen String- Wechselrichter und der zugehörigen PV-Module, Überwachung der Betriebszustände und Meldung von Betriebsstörungen, Online-Meßdatenübermittlung von ausgewählten Sunny Boys, Identifizieren von fehlerhaften Strings, Grafische Darstellung der Daten. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

16 3 Installation Die Installation des String-Wechselrichters Sunny Boy 1500 darf nur durch ausgebildetes Fachpersonal erfolgen. Der Installateur muß vom zuständigen Energieversorgungsunternehmen (EVU) zugelassen sein. Bitte lesen Sie das Kapitel Installation sorgfältig durch. Alle vorgeschriebenen Sicherheitsvorschriften, die technischen Anschlußbedingungen (TAB) des zuständigen Energieversorgungsunternehmens (EVU) sowie die VDE-Vorschriften sind einzuhalten. 3.1 Plazierung des Sunny Boy 1500 Der Sunny Boy 1500 ist ein hochintegriertes, elektronisches Gerät, daher entsprechend empfindlich gegenüber Feuchtigkeit innerhalb des Gehäuses. Wird der Sunny Boy im Außenbereich installiert, darf die Luftfeuchtigkeit während der Installation nicht extrem hoch sein, insbesondere darf es nicht in das Gehäuse hineinregnen. Denn nach dem Schließen des Gerätedeckels verbleibt die vorhandene Luftfeuchte im Gerät und kann durch Kondensation an den elektronischen Bauteilen zu Schäden führen. Bei der Gesamtplanung einer PV-Solaranlage muß ein günstiger Montageort für den oder die Wechselrichter gefunden werden. Hier finden Sie eine Zusammenstellung der wichtigsten zu beachtenden Kriterien. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

17 Kriterien für die Geräteplazierung: Durch die Schutzart IP65 ist eine Montage in Innenräumen und im Außenbereich möglich. Trotz IP65 den Wechselrichter, wenn möglich, keiner direkten Nässe aussetzen. Minimierung der Leitungslänge (DC-Verkabelung) zum Solargenerator. Netzimpedanz am Einspeisepunkt berücksichtigen, siehe Kapitel 2.3 und Installation im Wohnbereich vermeiden, da geringe Geräuschentwicklung möglich. Montage auf Resonanzkörpern vermeiden (z.b. dünne Holzwände, Rigipsplatten o.ä.). Zugänglichkeit für Montagearbeiten oder eventuellen späteren Service beachten. Installation in Augenhöhe ermöglicht einfaches Ablesen der Betriebsanzeige (LEDs). Unbedingt zu beachtende Punkte: Der Montageuntergrund muß fest sein. Die Umgebungstemperatur sollte -25 o C bzw. +60 o C nicht unter- bzw. überschreiten. Den String-Wechselrichter nicht der direkten Sonneneinstrahlung aussetzen (evtl. Dach zur Abschattung vorsehen). Über dem Gehäuse ist ein Mindestabstand von 200 mm zu anderen Geräten, Schränken, Decke o.ä. einzuhalten. Die freie Luftströmung um das Gehäuse darf nicht behindert werden. Bei Einbau des Sunny Boy 1500 in einen Schaltschrank o.ä. ist durch Zwangsbelüftung für ausreichende Wärmeabfuhr zu sorgen. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

18 Der Kühlkörper kann eine Temperatur von über 85 o C erreichen. Einbaulage des Wechselrichters, beachten Sie dazu Abbildung 3.1. Abbildung 3.1: Darstellung der empfohlenen Wandbefestigung, Seitenansicht(m:\swr1500\swr_mc3t.cdr) 3.2 Gerätemontage Bitte vergewissern Sie sich vor der Gerätemontage, daß die in Kapitel 3.1 Plazierung des Sunny Boy 1500 genannten Punkte berücksichtigt wurden. Die Befestigung des Sunny Boy erfolgt mittels drei Montagelaschen an der Rückseite des Gerätes, siehe dazu Schema der Bohrschablone (Abb. 3.2). SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

19 OBEN Bohrlöcher Bohrlochplan + + Abbildung 3.2: Schema der Bohrschablone Achten Sie bei der Außenmontage darauf, nicht rostende Schrauben zu verwenden. Wir empfehlen 6 mm Sechskantschrauben. Markieren Sie mit Hilfe der mitgelieferten Bohrschablone die zu bohrenden Löcher. Nach dem Bohren der Löcher (und ggf. Setzen der Dübel) werden die beiden oberen Halteschrauben bis auf ca. 4 mm eingedreht. Hängen Sie das Gerät in die Halteschrauben ein. Sichern Sie nun den Sunny Boy 1500 gegen Ausheben durch Einschrauben der unteren Schraube. Überprüfen Sie das Gerät auf festen Sitz. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

20 3.3 Elektrischer Anschluß Der elektrische Anschluß des Sunny Boy 1500 bzw. das Zuschalten der DC- und AC-Spannungen muß in der hier beschriebenen Reihenfolge erfolgen. Damit kann das Öffnen von Kontakten unter Last sowie das Auftreten hoher Berührungsspannungen ausgeschlossen werden. 1. Netzverbindung herstellen, 2. Gerät schließen, 3. PV-Generator anschließen (Verschlußkappen von den Leitungsenden entfernen und Leitung am Gerät aufstecken), 4. Leitungsschutzschalter (Sicherung) schließen. Bei einer eventuellen Demontage ist in der umgekehrten Reihenfolge vorzugehen. Bitte achten Sie immer darauf, daß zwischen dem Trennen des PV-Generators und dem Öffnen des Gerätes mindestens 30 Minuten vergehen. Der Anschluß des Solargenerators erfolgt über die von außen zugänglichen berührungssicheren Steckkontakte. Der Netzanschluß befindet sich dagegen im Innenraum des String-Wechselrichters. Der Anschluß erfolgt 3-adrig (L, N, PE), wobei Leiterquerschnitte bis 4 mm 2 benutzt werden können. Zur Leitungseinführung stehen an der Gehäuseunterseite 2 Öffnungen, passend für PG 16 Verschraubungen, zur Verfügung. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

21 Zur Anschlußvorbereitung ist der Gehäusedeckel abzunehmen, hierzu müssen die von der Frontseite zugänglichen 4 Imbusschrauben (5 mm) entfernt werden. Der Gehäusedeckel ist auf der Innenseite über einen Flachsteckerkontakt geerdet. Das grün-gelbe Erdungskabel ist vorsichtig vom Deckel zu lösen. + + Thermisch überwachte Varistoren + Anschlußklemmen Solargenerator Differenzstrom- Überwachung Netzsicherung (10 A, flink) Anschlußklemmen Netz Abbildung 3.3: Anschlußraum des Sunny Boy 1500 () Netzanschluß Der Wechselrichter ist für den Betrieb an Wechselspannungsnetzen der Überspannungskategorie II ausgelegt. Die Zuleitung darf mit einem Leitungsschutzschalter von höchstens 16 A abgesichert sein; weitere Verbraucher dürfen nicht an diese Zuleitung angeschlossen werden. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

22 Der Wechselrichter überwacht selbsttätig etwaige Fehlerströme im Bereich des Gerätes und des Solargenerators mit einer Auslösecharakteristik von 30 ma. Dabei werden echte Fehlerströme von regulären kapazitiven Ableitströmen unterschieden. Die Montage eines separaten Fehlerstromschutzschalters in der Netzanschlußleitung ist daher nicht empfehlenswert. Konventionelle, nur AC-sensitive Fehlerstromschutzschalter mit einer Auslösecharakteristik von 30 ma können u.u. aufgrund der regulären kapazitiven Ableitströme des Solargenerators ungerechtfertigt auslösen. Sollte ein separater Fehlerstromschutzschalter unbedingt gewünscht sein, so muß seine Auslösecharakteristik mindestens 100 ma betragen. In diesem Zusammenhang achten Sie bitte unbedingt darauf, daß berührbare leitende Teile des Solargenerators (z.b. Metallrahmen, aluminiumhaltige Folien der Module, Tragkonstruktion etc.) geerdet sein müssen, damit im Betrieb auftretende Verschiebungsladungen abgeleitet werden können. Um keine zu große Erhöhung der Netzimpedanz (Innenwiderstand des elektrischen Verbundnetzes) durch die Leitung zwischen der Hausverteilung und dem jeweiligen Sunny Boy zu erhalten (wir empfehlen Z L 0,5 Ω), sollte auf einen ausreichenden Leiterquerschnitt geachtet werden [siehe dazu Kapitel 2.3 Selbsttätige Netz- Freischalteinrichtung (ENS) ]. In Abhängigkeit der Leitungslänge zwischen Haupt- oder Unterverteilung und jeweiligem Sunny Boy 1500 empfehlen wir mindestens folgende Leiterquerschnitte: bis zu 20 m - 1,5 mm 2 (20 m mit 1,5 mm 2 0,48 Ω) bis zu 35 m - 2,5 mm 2 (35 m mit 2,5 mm 2 0,5 Ω) Zur Kabeleinführung in den Anschlußraum des Sunny Boy 1500 sind zwei Öffnungen der Größe PG 16 an der Unterseite des Gerätes vorgesehen. Normalerweise wird nur eine Kabeleinführung für die Netzleitung benötigt. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

23 Setzen Sie nun also die benötigte PG-Verschraubung in das Gerät ein und sichern Sie diese mit je einer Gegenmutter von der Geräteinnenseite. Verschließen Sie die verbleibende Reserveöffnung mit einer PG-Blindverschraubung. Bevor Sie die Netzleitung in das Gerät einführen, überprüfen Sie diese auf Spannungsfreiheit. Führen Sie die abgemantelte und abisolierte Leitung ein. Der Netzanschluß wird im Gerät über einen Stecker (im Beipack) realisiert, schließen Sie diesen entsprechend der Beschriftung an. Nachdem der Stecker angeschlossen ist und die Anschlußadern auf festen Sitz hin überprüft sind, wird der Stecker in die zugehörige Buchse eingeführt und mit zwei Schrauben gegen Herausziehen gesichert. Schließen Sie nun das Gerät, indem Sie vorsichtig den Deckel mit den 4 Imbusschrauben montieren. Bitte vergessen Sie nicht, vorher den grün-gelben Erdleiter (PE) mittels des Flachsteckers an der Deckelinnenseite anzuschließen! Achten Sie bitte auf den korrekten Sitz der Dichtung und der Leuchtanzeigen (LEDs) PV-Solargeneratoranschluß Um die Montage- und Wartungsarbeiten sicherheitstechnisch zu erleichtern, wird der PV-Generator über berührungssichere Steckkontakte angeschlossen. Verwendet wird das Steckverbindungssystem der Firma Multi-Contact, das speziell für den Einsatz in Photovoltaikanlagen entwickelt worden ist. Je nach dem verwendeten PV-Modultyp ist es sinnvoll, nur einen String anzuschließen oder aber mit zwei Parallelstrings zu arbeiten. Daher sind sowohl der Plus- SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

24 Anschluß als auch der Minus-Anschluß doppelt ausgeführt. Im Gerät sind diese Anschlüsse einfach parallel geschaltet. Sollten Sie nur mit einem Stringanschluß arbeiten, verschließen Sie bitte unbedingt die beiden übrigen Plus- und Minusanschlüsse mit den beigefügten Multi-Contact Verschlußstopfen. Zum Erreichen einer maximalen Sicherheit gegen gefährliche Berührungsspannungen während der Montage von PV-Anlagen müssen sowohl die Plus- wie auch die Minusleitung elektrisch streng vom Erdpotential (PE) getrennt gehalten werden. Die Höhe des elektrischen Widerstandes zwischen den Plus- und Minusanschlüssen und dem Erdpotential wird vom Sunny Boy vor jeder Netzzuschaltung überwacht. Die Unterschreitung eines Widerstandswertes von 2 MΩ wird durch die rote LED als Warnung angezeigt (siehe Kapitel 5.2 Störungsanzeige ) und verhindert die Netzzuschaltung. Durch die Meßschaltung zur Isolationsüberwachung wird ein elektrischer Bezug zwischen den Plus- und Minusanschlüssen und dem Erdpotential hergestellt. Aufgrund des sehr hohen Innenwiderstandes der Meßschaltung kann für den Normalfall ein daraus resultierender gefährlicher Körperstrom ausgeschlossen werden. Allerdings zeigen hochohmige Voltmeter eine Spannung zwischen dem Gehäuse des String-Wechselrichters und der Plusbzw. Minusleitung an. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

25 Bedingt durch die direkte Netzeinspeisung des Sunny Boy 1500 (ohne Transformator) führen sowohl Plus- als auch Minusleitung des PV-Generators während des Einspeisebetriebs eine lebensgefährlich hohe Berührungsspannung gegen das Erdpotential (PE). In diesem Zusammenhang achten Sie bitte unbedingt darauf, daß berührbare leitende Teile des Solargenerators (z.b. Metallrahmen, aluminiumhaltige Folien der Module, Tragkonstruktion etc.) geerdet sein müssen, damit im Betrieb auftretende Verschiebungsladungen abgeleitet werden können. Direkt nachdem der PV-Solargenerator über die Multi-Contact Steckverbinder mit dem Wechselrichter verbunden ist, liegt intern die Generatorspannung an. Es ist zu beachten, daß auch nach Abziehen der PV-Generator- Steckverbinder die Eingangskondensatoren noch geladen sind. Daher steht der Wechselrichter auch nach Freischalten der AC- und DC- Seite bis zu ca. 30 Minuten unter Spannung. Die DC-Spannung kann bis zu 500 V betragen. Daher nach Lösen der Solargenerator- Steckverbinder ca. 30 Minuten warten, bis die interne Spannung abgeklungen ist. Erst jetzt darf das Gerät von einer Elektrofachkraft geöffnet werden. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

26 4 Inbetriebnahme Nachdem der Sunny Boy 1500 angeschlossen worden und die metallische Tragkonstruktion des Solargenerators sicher geerdet ist, kann die Anlage in Betrieb genommen werden. Achten Sie darauf, daß während des Betriebs des Sunny Boy 1500 keine Gegenstände auf dem Gehäuse abgelegt sind. Auf der Oberseite des Gerätes befindet sich der Kühlkörper, hier können Temperaturen über 85 o C auftreten. Achtung, Verbrennungsgefahr! Schalten Sie die Netzspannung zu, indem Sie den Leitungsschutzschalter der Zuleitung schließen. Bei genügend hoher Eingangsspannung wird der Sunny Boy nun automatisch den Betrieb aufnehmen. Bitte beachten Sie im Rahmen etwaiger Messungen, daß aufgrund des Eigenverbrauchs des Sunny Boy der Solargenerator bei sehr geringer Einstrahlung als belastet anzusehen ist, es wird sich also nicht die Leerlaufspannung des Solargenerators einstellen. Erst beim Ansteigen der solaren Einstrahlung wird der Eigenverbrauch vernachlässigbar. Der Betriebszustand des Sunny Boy 1500 wird mit Hilfe von 3 Leuchtdioden (LEDs) angezeigt. Die Bedeutung der Anzeigen wird in Kapitel 5 erklärt. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

27 5 Betriebs- und Störungsanzeige Grundsätzlich arbeitet der String-Wechselrichter vollautomatisch und wartungsfrei. So schaltet sich das Gerät z.b. vollständig ab, wenn keine solare Netzeinspeisung möglich ist (über Nacht). Mit dem Beginn der Sonneneinstrahlung am nächsten Tag nimmt der Sunny Boy 1500 automatisch seinen Betrieb auf und wird bei ausreichend hoher Solareinstrahlung Energie in das Netz einspeisen. Bei nicht ausreichender Einstrahlung geht das Gerät in Wartestellung und steht so jederzeit für die Netzeinspeisung zur Verfügung. Bei jedem ersten Einschalten am Tag werden, für den Betreiber unbemerkt, zahlreiche Selbst- und vorgeschriebene Sicherheitstests vom Sunny Boy 1500 durchgeführt. Über eine im Gehäusedeckel integrierte Anzeige (siehe Abb. 5.1), bestehend aus drei Leuchtdioden (LEDs), kann jederzeit der Betriebszustand des Sunny Boy abgelesen werden. Eine Übersicht zeigt Tabelle 5.1. Die grüne LED Betrieb informiert über den derzeitigen Betriebszustand, s. dazu Kap. 5.1 Betriebsanzeige. Die rote LED Erdschluß warnt beim Vorliegen eines Erdschlusses. Eine Beschreibung dieser Situation und eine Handlungsanweisung in einem solchen Fall finden Sie in Kap. 5.2 Erdschlußanzeige. Die gelbe LED Störung zeigt eine interne oder externe Störung an, die derzeit verhindert, daß der Einspeisebetrieb fortgesetzt werden kann. Die einzelnen Störungsursachen und ihre Identifikation sind in Kap. 5.3 Störungsanzeige ausführlich beschrieben. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

28 Abbildung 5.1: Teil-Frontansicht des Sunny Boy 1500 (m:\swr1500\15front.cdr)) Zeichenerklärung für den nachfolgenden Text: LED aus LED blinkt im Sekundentakt LED blinkt schnell (ca. drei Mal pro Sekunde) LED leuchtet Zustand nicht relevant SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

29 LED-Anzeige Betriebszustand Erläuterungen, Verweise grün: rot: Nachtabschaltung Eingangsspannung: kleiner als 100 V, siehe Kapitel 5.1 gelb: grün: rot: Initialisierung Eingangsspannung: 100 V V, siehe Kapitel 5.1 gelb: grün: rot: gelb: grün: rot: gelb: grün: rot: gelb: Stop Warten, Netzüberwachung Einspeisebetrieb (MPP-Betrieb oder Konstantspannungs-Betrieb) Übergangszustand oder manuell eingestellter Betriebszustand, siehe Kapitel 5.1 Startbedingungen werden geprüft, siehe Kapitel 5.1 Normaler Betriebszustand, siehe Kapitel 5.1 grün: rot: gelb: Isolationsfehler Erdschluß des PV-Generators oder Ausfall des Überspannungsschutzes, siehe Kapitel 5.2 grün: rot: gelb: Störung interne oder externe Störung, genaue Identifikation über Blink-Code möglich, siehe Kapitel 5.3 Tabelle 5.1: Übersicht Betriebszustandsanzeigen des Sunny Boy SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

30 5.1 Betriebsanzeige Nachtabschaltung Betrieb Erdschluß Störung Alle LEDs sind aus Der Sunny Boy befindet sich in der sogenannten Nachtabschaltung. Dieser Zustand wird erreicht, wenn die Eingangsleistung am Wechselrichter für eine Einspeisung zu gering (U PV < ca. 100 V) und für die Bordversorgung nicht ausreichend ist. Initialisierung Betrieb Erdschluß Störung Alle LEDs leuchten Der Bordrechner des Sunny Boy befindet sich in der Initialisierungsphase. Die Stringspannung am Wechselrichter liegt zwischen ca. 100 V und ca. 120 V. Die Energieversorgung für das Bordnetz ist bereits gegeben, die Leistung für eine Netzeinspeisung ist noch nicht ausreichend, ebenso ist noch keine Datenübertragung möglich. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

31 Stop Betrieb Erdschluß Störung Grüne LED blinkt (ca. drei Mal pro Sekunde) Rote LED aus Gelbe LED aus Der Sunny Boy befindet sich im Stop-Zustand. Hier wird u.a. die Meßelektronik kalibriert, anschließend erfolgt der Übergang zum Zustand Warten. Der Betriebszustand Stop kann auch über Sunny Boy Control oder das PC- Programm Sunny Data vom Anlagenbetreiber manuell vorgegeben werden. In diesem Fall bleibt der Sunny Boy im Zustand Stop, bis ein neuer Betriebszustand ( MPP-Betrieb, Konstantspannungsbetrieb ) vorgegeben oder der Bordrechner neu initialisiert wird (z.b. nach einer Komplettabschaltung). Warten, Netzüberwachung Betrieb Erdschluß Störung Grüne LED blinkt im Sekundentakt Rote LED aus Gelbe LED aus Der Sunny Boy prüft, ob die Startbedingungen für den Einspeisebetrieb erfüllt sind (Startspannung, Startzeit) und beginnt dann mit der Überwachung des Netzes. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

32 Einspeisebetrieb Betrieb Erdschluß Störung Grüne LED leuchtet Rote LED aus Gelbe LED aus Der Sunny Boy speist in das öffentliche Niederspannungsnetz ein, wobei diese Anzeige nicht zwischen MPP-Betrieb und Konstantspannungsbetrieb unterscheidet. Standardmäßig ist der MPP-Betrieb eingestellt. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

33 5.2 Erdschlußanzeige Isolationsfehler, Varistor defekt Betrieb Erdschluß Störung Rote LED leuchtet Der Wechselrichter zeigt durch Leuchten der roten LED einen Erdschluß an. Dieser Zustand kann auch in Verbindung mit anderen Anzeigen auftreten. Beim Leuchten der Erdschluß-Anzeige können zwei unterschiedliche Fehler vorliegen. Dies kann entweder ein Isolationsfehler am Anschluß des PV-Generators sein, oder es ist mindestens einer der beiden thermisch überwachten Varistoren auf der DC-Eingangsseite hochohmig geworden und damit außer Funktion. Nachfolgend werden die beiden Fehlerarten beschrieben und anschließend wird dargestellt, wie Sie herausfinden, um welchen Fehler es sich handelt. Isolationsfehler Am Solargenerator oder -anschluß liegt ein Isolationsfehler vor, d.h. die Plusoder Minusleitung oder eines der PV-Module hat eine elektrisch leitende Verbindung (< 2 MΩ) zum Erdpotential (PE). Aus Sicherheitserwägungen wird dringend empfohlen, den Isolationsfehler von einer Fachkraft beseitigen zu lassen. Eine niederohmige Verbindung zwischen der Plus- oder Minusleitung und dem Erdpotential, die als Isolationsfehler angezeigt wird, stellt eine erhöhte Gefahr für gefährliche Körperströme bei Berührung bereits nur eines DC- Potentialpunktes dar. Das heißt, sollten Sie irgendeinen elektrischen Anschluß SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

34 am Solargenerator berühren, so ist dadurch, daß Sie sich selbst in der Regel auf Erdpotential bewegen, eine Stromschlaggefahr gegeben. Defekt der thermisch überwachten Varistoren Im Sunny Boy sind auf der DC-Eingangsseite thermisch überwachte Varistoren eingebaut (Plus- und Minusleitung jeweils gegen PE). Diese haben die Aufgabe, den Wechselrichter vor atmosphärischen Überspannungen (Wirkung des von Gewitterwolken oder Ferneinschlägen aufgebauten elektrischen Feldes) zu schützen. + + Thermisch überwachte Varistoren + Anschlußklemmen Solargenerator Abbildung 5.2: Thermisch überwachte Varistoren (m:\swr1500\abb 5-2.cdr) Nach mehrfachem Ansprechen der thermisch überwachten Varistoren (ein thermisch überwachter Varistor ist die Reihenschaltung eines Varistors und einer Thermosicherung) können diese in einen hochohmigen Zustand übergehen, so daß sie im weiteren keine Schutzfunktion mehr übernehmen. Dieser Zustand wird durch Leuchten der Erdschluß LED angezeigt werden. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

35 Die thermisch überwachten Varistoren sind in einer Klemmleiste auf der Hauptplatine (unterer Bereich ganz links, siehe Abb. 5.2) angeschlossen. Es wird empfohlen, den Austausch der thermisch überwachten Varistoren von einer Fachkraft vornehmen zu lassen. Fehlererkennung Die rote LED kann beide oben beschriebenen Zustände anzeigen, im weiteren wird die Vorgehensweise beschrieben, wie eine Fachkraft die Störungsanzeige zuzuordnen hat. Die Beschreibung ist in knapper Form gehalten. Berücksichtigen Sie bitte alle relevanten Hinweise in den Kapiteln 3.3 Elektrischer Anschluß und 4 Inbetriebnahme. Wechselrichter vom Netz trennen, Wechselrichter durch Lösen der Steckverbindungen allpolig vom PV- Generator trennen, Ca. 30 Minuten warten, bis interne Spannungen abgeklungen sind! Gerät öffnen, die beiden thermisch überwachten Varistoren (siehe Abb. 5.2) mittels geeignetem Schraubendreher lösen und herausnehmen. An den Klemmenblöcken X2 und X3 jeweils die Klemmen 2 und 3 brücken (siehe Abb. 5.2), den PV-Generator wieder anschließen, nicht das Netz zuschalten! Sollte die rote LED nicht leuchten siehe A, sollte sie leuchten siehe B. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

36 A Die rote LED leuchtet nicht, es liegt ein Defekt von mindestens einem der thermisch überwachten Varistoren vor. Wir empfehlen, beide Varistoren durch entsprechende Ersatzteile, die Sie nur beim Hersteller beziehen können, zu ersetzen. Achtung, die thermisch überwachten Varistoren sind nicht im Handel erhältlich, sondern für die Anwendung im Sunny Boy speziell ausgelegt. B Die rote LED leuchtet weiterhin, es muß wie folgt verfahren werden: Wechselrichter durch Lösen der Steckverbindungen allpolig vom PV- Generator trennen. Warten Sie, bis alle LEDs erloschen sind! Die beiden Brücken 2-3 entfernen und eine Brücke von der Klemme 2 des einen Blocks X2 zur Klemme 2 des anderen Blocks X3 einschrauben. PV-Generator wieder zuschalten. Sollte nun die rote LED weiterhin leuchten, liegt ein Defekt am Gerät vor, der vom Hersteller repariert werden muß. Sollte die rote LED nicht leuchten, so liegt ein Isolationsfehler des PV-Generators bzw. der Verkabelung vor, der durch entsprechende Messungen lokalisiert und behoben werden muß. Lösen Sie die Steckverbindung des PV-Generators vom Wechselrichter und sichern Sie die Zuleitung mit den mitgelieferten Verschlußkappen. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

37 5.3 Störungsanzeige Dauerhafte Betriebshemmung Betrieb Erdschluß Störung Die gelbe Störungs-LED leuchtet dauerhaft. Diese Meldung erscheint bei einer Störung der Netzüberwachung bzw. selbsttätigen Freischalteinrichtung (ENS). Der Wechselrichter hat beim internen Test eine Fehlfunktion der ENS festgestellt und den Einspeisebetrieb gesperrt. Das Gerät muß von einer autorisierten Fachkraft überprüft werden und kann danach erst wieder für den Einspeisebetrieb freigegeben werden. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

38 Blinkcode 2: Netzstörung Betrieb Erdschluß Störung 5 s 3 s 1 s 1 s 3x Die gelbe Störungs-LED leuchtet beim Auftreten der Störung für 5 s und beginnt dann den Blinkcode auszugeben, indem sie 3 s dunkel bleibt und dann zwei Mal kurz blinkt. Der Code wird drei Mal hintereinander gesendet. Liegt die Störung dann immer noch vor, beginnt die Meldung von vorne. Der Sunny Boy zeigt mit der oben beschriebenen Meldung eine Netzstörung an, die folgende Ursachen haben kann: Netzunterspannung ( < Uac-Min, s. Tabelle 6.1) Netzüberspannung ( > Uac-Max, s. Tabelle 6.1) Netzunterfrequenz ( < Fac-Min, s. Tabelle 6.1) Netzüberfrequenz ( > Fac-Max, s. Tabelle 6.1). Prüfen Sie jetzt, ob Ihr Haushalt zur Zeit vom Netz mit Strom versorgt wird (Funktion anderer elektrischer Verbraucher) und ob die Sicherung der Einspeiseleitung des Wechselrichters in Ordnung ist. Sollten Sie hierbei keine Störung entdecken, so ist der Netzanschluß des Wechselrichters von einer Elektrofachkraft zu überprüfen. Diese sollte im Gerät den korrekten Anschluß sowie die interne Schmelzsicherung überprüfen (siehe Abb. 3.3). Vor dem Öffnen ist das Gerät spannungsfrei zu schalten. Blinkcode 3: Netzimpedanz zu hoch SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

39 Betrieb Erdschluß Störung 5 s 3 s 1 s 1 s 1 s 3x Die gelbe Störungs-LED leuchtet beim Auftreten der Störung für 5 s und beginnt dann den Blinkcode auszugeben, indem sie 3 s dunkel bleibt und dann drei Mal kurz blinkt. Der Code wird drei Mal hintereinander gesendet. Liegt die Störung dann immer noch vor, beginnt die Meldung von vorne. Das Gerät hat eine Störung aufgrund unzulässiger Netzimpedanz-Werte erkannt. Die Kriterien für die Netzimpedanz sind ausführlich im Kap. 2.3 beschrieben. Sollte der Wechselrichter während der Netzüberwachung häufig mit dem oben beschriebenen Fehler abschalten, so kann der Grund eine zu hohe Netzimpedanz sein. Um den Wert der Netzimpedanz zu überprüfen, empfiehlt es sich, diesen mit Sunny Data oder Sunny Boy Control auszuwerten. Sollte der Impedanzwert Z AC 1,25 Ω sein, so darf der Sunny Boy sich nicht auf das Netz schalten. Abhilfe kann in der Regel durch Erhöhung des Zuleitungsquerschnittes geschaffen werden. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

40 Blinkcode 4: Eingangsspannung (PV-Generator) zu hoch Betrieb Erdschluß Störung 5 s 3 s 1 s 1 s 1 s 1 s 3x Die gelbe Störungs-LED leuchtet beim Auftreten der Störung für 5 s und beginnt dann den Blinkcode auszugeben, indem sie 3 s dunkel bleibt und dann vier Mal kurz blinkt. Der Code wird drei Mal hintereinander gesendet. Liegt die Störung dann immer noch vor, beginnt die Meldung von vorne. Das Gerät zeigt eine zu hohe Eingangsspannung an. Die Spannung des PV- Generators übersteigt die erlaubten 500 V! Trennen Sie sofort den PV-Generator vom Sunny Boy. Das Anliegen einer zu hohen Eingangsspannung kann zu irreparablen Schäden führen! Lassen Sie die korrekte Auslegung des PV-Generators von Ihrem Installateur prüfen. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

41 Blinkcode 5: Gerätestörung Betrieb Erdschluß Störung 5 s 3 s 1 s 1 s 1 s 1 s 1 s 3x Die gelbe Störungs-LED leuchtet beim Auftreten der Störung für 5 s und beginnt dann den Blinkcode auszugeben, indem sie 3 s dunkel bleibt und dann fünf Mal kurz blinkt. Der Code wird drei Mal hintereinander gesendet. Liegt die Störung dann immer noch vor, beginnt die Meldung von vorne. Das Gerät befindet sich in einem Zustand, von dem es nicht in einen normalen Betrieb übergehen kann. Vermutlich liegt ein Defekt im Gerät vor. Eine Elektrofachkraft muß das Gerät überprüfen. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

42 Blinkcode 6: Ableitstrom zu groß Betrieb Erdschluß Störung 5 s 3 s 1 s 1 s 1 s 1 s 1 s 1 s 3x Die gelbe Störungs-LED leuchtet beim Auftreten der Störung für 5 s und beginnt dann den Blinkcode auszugeben, indem sie 3 s dunkel bleibt und dann sechs Mal kurz blinkt. Der Code wird drei Mal hintereinander gesendet. Liegt die Störung dann immer noch vor, beginnt die Meldung von vorne. Der Ableitstrom des Wechselrichters und des PV-Generators übersteigt 70 ma. Das Gerät unterbricht den Einspeisebetrieb sofort nach Überschreiten dieses Grenzwertes und schaltet sich dann automatisch wieder auf das Netz. Der Ableitstrom ist abhängig von der Kapazität des PV-Generators gegen Erde und ist von der Art und der Montage der Module ebenso abhängig wie von den Witterungsverhältnissen. Eine zeitliche Variation dieses Wertes ist deshalb normal. Sollte der Sunny Boy jedoch häufig diesen Fehler zeigen, informieren Sie den Installateur Ihrer PV-Anlage und lassen Sie die Ursache des hohen Fehlerstroms klären. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

43 Blinkcode 7: Differenzstromsprung Betrieb Erdschluß Störung 5 s 3 s 1 s 1 s 1 s 1 s 1 s 1 s 1 s 3x Die gelbe Störungs-LED leuchtet beim Auftreten der Störung für 5 s und beginnt dann den Blinkcode auszugeben, indem sie 3 s dunkel bleibt und dann sieben Mal kurz blinkt. Der Code wird drei Mal hintereinander gesendet. Liegt die Störung dann immer noch vor, beginnt die Meldung von vorne. Der Sunny Boy hat einen Differenzstrom erkannt und sofort die Netzaufschaltung unterbrochen. Der im Wechselrichter integrierte, allstromsensitive Differenzstrommesser überwacht den Ableitstrom gegen Erde von dem Netzanschluß des Wechselrichters bis zum Solargenerator. Dieser zusätzliche Personenschutz reagiert auf einen Sprung des Differenzstromes von I N 30 ma und trennt den Wechselrichter innerhalb von 0,2 s vom Netz. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

44 6 Technische Daten Eingangsgrößen (Solargenerator) Eingangsspannungsbereich: U PV V DC (entspricht ca. 20 PV-Modulen mit je 36 bis 40 Zellen im Temperaturbereich von -10 C bis +70 C) Der Eingangsspannungsbereich muß im angegebenen Temperaturbereich unbedingt eingehalten werden, d.h. die Leerlaufspannung des angeschlossenen Strings darf bei -10 C den Eingangsspannungsbereich nicht überschreiten (U O -10 C < max. Eingangsspannungsbereich). Die MPP-Spannung des angeschlossenen Strings darf bei +70 C den Eingangsspannungsbereich nicht unterschreiten (U MPP +70 C > min. Eingangsspannungsbereich). max. Eingangsstrom: I PV in Abhängigkeit der Ein- gangsspannung ca. 3 bis 8 A Der Wechselrichter Sunny Boy 1500 ist in der Lage, eine dauerhafte Ausgangsnennleistung von 1500 W in das Netz einzuspeisen und ist bis ca. 10 % überlastfähig. Der Wechselrichter erleidet keinen Schaden, wenn ein angeschlossener Solargenerator einen höheren als den maximal nutzbaren Eingangsstrom anbietet, vorausgesetzt die Eingangsspannung befindet sich in dem zulässigen Bereich. SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

45 Abbildung 6.1: Ausgangsleistung P AC sowie Eingangsstrom I PV in Abhängigkeit von der Eingangsspannung U PV Allpolige Trenneinrichtung auf der DC-Eingangsseite: Steckverbindung Überspannungsschutz: Thermisch überwachte Varistoren Spannungsrippel: U ss < 5 % Verpolungsschutz: ja, durch Kurzschlußdiode Personenschutz: Isolationsüberwachung; allstromsensitive Differenzstromüberwachung I N 30 ma gewährleistet zusätzlichen Personenschutz (FI-Schutzschalter AC- und DC-sensitiv) SB :ED SMA Regelsysteme GmbH

46 Ausgangsgrößen (Netzanschluß) Ausgangsnennleistung: P ACnenn 1500 W Arbeitsbereich, Netzspannung: U AC V AC Arbeitsbereich, Netzfrequenz: f AC 49,8-50,2 Hz Klirrfaktor des Ausgangsstromes: K IAC < 3 % (bei K UNetz < 2 %, P AC > 0,5 P ACnenn ) Phasenverschiebungsfaktor: cos ϕ 1 CE-konform gemäß: EN 50081, Teil 1; EN 60555; EN 55014; EN 55011, Gruppe 1, Klasse B; EN 50082, Teil 1; EN Netzüberwachung: kurzschlußfest: selbsttätige Freischaltstelle (ENS) nach DIN VDE 0126 und VDEW durch Stromregelung Überspannungskategorie: II allpol. Trenneinrichtung: netzseitig, doppelte Ausführung Leistungsaufnahme Eigenverbrauch bei Betrieb: Eigenverbrauch in Nachtbetrieb: < 7 W << 1 W Wirkungsgrad Max. Wirkungsgrad: η max 96 % Zertifizierung Konformität nach VDEW inkl. ENS: CE-Konformität: ja ja SB :ED SMA Regelsysteme GmbH