Integration von Solaranlagen in Blitzschutzkonzepte. Sandro Nieddu Bettermann AG, Wolfenschiessen

Transkript

1 Integration von Solaranlagen in Blitzschutzkonzepte Sandro Nieddu Bettermann AG, Wolfenschiessen

2 Themen - Schwierigkeiten!? - Vorgaben / Normen CH - Beispiele und Umsetzung 2

3 Schwierigkeiten Fragen!? Müssen Blitz-Überspannungsschutz-Ableiter überhaupt eingebaut werden? Welcher Ableiter-Typ ist gefordert? Spielt es eine Rolle ob eine äussere Blitzschutzanlage vorhanden ist oder nicht? Wo sind die Ableiter einzubauen und was gibt es zu beachten? 3

4 Vorgaben / Normen CH SNR : Ausgabe, Regeln des CES / Blitzschutzsysteme 10.6 Photovoltaikanlagen 1 Werden Photovoltaikanlagen an/auf Gebäuden mit einem LPS erstellt, ist die PV- Anlage in das LPS gemäss SN (NIN) Teil 7.12 [16] zu integrieren. 2 Es ist empfohlen, Photovoltaikanlagen gegen Blitzeinwirkungen zu schützen. Dazu ist ein LPS gegen direkte Blitzeinschläge zu erstellen. Solche LPS sind anlagespezifisch, objekt- und ortsbezogen zu konzipieren. 3 Wenn die Photovoltaikanlage die bestehende Blitzschutz- und Erdungsanlage verändert oder erweitert, sind die entsprechenden Unterlagen wie zum Beispiel das Blitzschutzkonzept oder die Erdungspläne zu aktualisieren. 4 Massnahmen für den Überspannungsschutz (SPD) sind gemäss SN (NIN) Teil 7.12 [16] auszuführen. 4

5 Vorgaben / Normen CH SN NIN Photovoltaik- (PV)-Stromversorgungssysteme B+E Schutz gegen atmosphärische Überspannung 1. Um einen optimalen Schutz der Anlage zu erreichen und die Brandgefahr zu minimieren, wird empfohlen an den Enden der DC- und der AC-Leitungen und des Wechselrichters, Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) anzuordnen. Auf der DC-Seite sind die Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) möglichst nahe bei der Kabeleinführung in das Gebäudeinnere anzuordnen. B+E Erläuterungen 1) Eine PV-Anlage alleine löst keine Blitzschutzpflicht aus. Ist jedoch ein Blitzschutz vorhanden, so muss dieser normgerecht ausgeführt sein und die PV-Anlage in das Schutzkonzept einbezogen werden. Eigentümer, Betreiber und Versicherer können Blitz- und Überspannung- Schutzmassnahmen verlangen. 5

6 Vorgaben / Normen CH SN NIN Photovoltaik- (PV)-Stromversorgungssysteme B+E Entscheidungsdiagramm Anhand dieses Diagramms ergeben sich zur Auswahl 5 Ausführungs-Varianten. Von diesen 5 Varianten beschreiben 3 Varianten Ausführungen von PV-Anlagen in Zusammenhang mit einer vorhandenen äusseren Blitzschutzanlage. Auf diesem Variantenbeschrieb finden sich Informationen bezüglich der Art der PV-Anlagen, Vorgaben zur optimalen Leitungsführung, Einbauorte sowie Typen- Angaben der Überspannungsschutz-Einrichtungen DC- und AC-seitig, etc.. Diese Informationen sind in schriftlicher sowie auch zeichnerischer Form aufgeführt. 6

7 Beispiele und Umsetzung Ableiter Typen Typen Bezeichnung gemäss IEC Blitz-Überspannungsableiter Typ1 Blitzströme, wie sie bei einem direkten Blitzeinschlag auftreten, können mit dem Stossstrom der Wellenform 10/350µs nachgebildet werden. Der Blitzprüfstrom bildet sowohl den schnellen Anstieg, als auch den hohen Energieinhalt des natürlichen Blitzes nach. Blitzstrom-Ableiter vom Typ1 und Bauteile des äusseren Blitzschutzes werden mit diesem Strom geprüft. Überspannungsableiter Typ2 Die Überspannungen aus entfernten Blitzeinschlägen und Schaltvorgängen werden mit dem Prüfimpuls 8/20µs nachgebildet. Der Energieinhalt dieses Impulses ist deutlich geringer als der Blitzprüfstrom der Stossstromwelle 10/350µs. Überspannungsableiter vom Typ2 und Typ3 werden mit diesem Prüfimpuls belastet. 7

8 Beispiele und Umsetzung Spielt es eine Rolle ob eine äussere Blitzschutzanlage vorhanden ist oder nicht? Welcher Ableiter Typ ist gefordert? Ausführung Ob eine äussere Blitzschutzanlage vorhanden ist oder installiert wird, spielt eine sehr wichtige Rolle. Noch wichtiger ist aber, ob die PV-Anlage in den Schutzbereich des äusseren Blitzschutzes gesetzt wird oder gar direkt damit verbunden wird. Wird die PV-Anlage in den Schutzbereich gesetzt, so reicht ein Ableiter Typ2 im DC-Bereich aus. Wird die PV-Anlage mit dem äusseren Blitzschutz verbunden, dies geschieht in dem Fall wenn der Trennungsabstand nicht eingehalten werden kann, so ist im DC-Bereich ein Ableiter der Kategorie Typ1 einzusetzen. 8

9 Beispiele und Umsetzung Einbau und Anordnung, was gibt es zu beachten? Ausführung Wie im Normen Abschnitt bereits erwähnt, finden sich in den jeweiligen Varianten Beispiele der NIN2015 B+E Abschnitt detaillierte Angaben, wo die jeweiligen Ableiter-Typen eingebaut werden müssen. 9

10 Beispiele und Umsetzung Einbau und Anordnung, was gibt es zu beachten? 10

11 Beispiele und Umsetzung Einbau und Anordnung, was gibt es zu beachten? Ausführung Weitere wichtige Punkte welche bei der Auswahl und dem Einbau beachtet werden müssen: - String Aufschaltung am WR, wird jeder String einzeln angeschlossen? - Mindestquerschnitte der Anschlussleitungen am SPD. (NIN2015 B+E ) - Länge der Anschlussleitung am SPD. (NIN2015 B+E ) - Berechnung der max. Leerlaufspannung pro String, für die korrekte Dimensionierung der Ableiter. (NIN2015 B+E ) - Koordination der Ableiter, max. Leitungslängen beachten (Hersteller Angaben) - Position/Einbauort des WR beachten, dort werden dann auch Ableiter gesetzt werden - Hat der WR evtl. schon Ableiter integriert, wenn ja sind diese für die Anlage korrekt dimensioniert? - Wenn die DC-Seite geschützt wird, so sollte auch die AC-Seite vor dem WR geschützt werden, ansonsten macht der DC-Schutz für den WR keinen Sinn! 11

12 Beispiele und Umsetzung Ausführung 12

13 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Sandro Nieddu copyright 13