ISOMETER isopv

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1 ISOMETER isopv Isolationsüberwachungsgerät für ungeerdete AC/DC- und DC-Stromversorgungen (IT-Systeme) für Photovoltaikanlagen bis AC 660 Vrms/DC 1000V Vorläufiges Datenblatt TDB106039de / Mit Sicherheit Spannung

2 ISOMETER isopv Isolationsüberwachungsgerät für ungeerdete AC/DC- und DC-Stromversorgungen (IT-Systeme) für Photovoltaikanlagen bis AC 660 Vrms/DC 1000 V ISOMETER IsoPV Gerätemerkmale Isolationsüberwachung für ungeerdete Systeme AC/DC V, DC V Einstellbarer Ansprechwert 3 kω 200 kω DCP-Messverfahren Automatische Anpassung an Netzableitkapazität (<350µF) Selbstüberwachung mit automatischer Meldung Galvanisch getrennte Schnittstellen sowie Versorgung Statusausgang und Reset-Eingang Anschluss externe Test/Reset-Taste SPI Schnittstelle mit eigenem Protokoll Alarm- und Betriebs-LED HV-Adapter zur Abkopplung des ISOMETER s ACHTUNG Beachten Sie die Vorsichtsmaßnahmen für elektrostatischgefährdete Geräte. Verwenden Sie die Geräte nur an diesbezüglich sicheren Arbeitsplätzen. ACHTUNG Das Gerät überwacht HOCHSPANNUNG. Vorsicht Hochspannung bei Arbeiten an dem Gerät. Produktbeschreibung Das ISOMETER isopv überwacht den Isolationswiderstand von ungeerdeten Hauptstromkreisen (IT-Systemen) AC/DC V bzw. DC V. Solaranlagen werden häufig in Verbindung mit Wechselrichtern und Trenntransformatoren als IT-System ausgeführt. Durch das speziell für langsame Spannungsschwankungen angepasste DCP-Messverfahren steht eine Gerätevariante des isopv zur Verfügung, die insbesondere den Anforderungen moderner Solaranlagen gerecht wird. Durch große Ausdehnungen und EMV Entstörmaßnahmen sind in diesen Systemen oftmals auch hohe Ableitkapazitäten gegen Erde vorhanden, die vom isopv durch automatische Anpassung zur Optimierung der Messzeit berücksichtigt werden. Es wird insbesondere den hier geforderten Spannungsbereichen und gleichzeitig niedrigem Isolationsniveau gerecht. Das ISOMETER isopv benötigt kein zusätzliches Ankoppelgerät und kann direkt an die HV-Leitungen angeschlossen werden. Durch die galvanisch getrennte Versorgungsspannung ist eine Überwachung des spannungslosen Systems möglich. Aufgrund seines geringen Platzbedarfs und der optimierten Messtechnik ist das Gerät bestens für die direkte Integration in den Umrichter von Photovoltaikanlagen geeignet. Applikation DC oder AC/DC-Hauptstromkreise Integration der Platinenlösung, direkt in den Umrichter Solaranlagen mit direkt angeschlossenen Wechselrichtern Solaranlagen mit großen Netzkapazitäten bis 350 μf Solaranlagen mit hohen aber langsamen Spannungsschwankungen Anlagen mit Schaltnetzteilen Funktion Unterschreitet der Isolationswiderstand zwischen Netzleitern und Erde den eingestellten Ansprechwert, schaltet der Statusausgang und die Alarm-LED leuchtet dauerhaft auf. Weiterhin kann kontinuierlich mit dem Gerät über die gerätespezifische SPI Schnittstelle (eigenes Protokoll) kommuniziert werden. Dabei stellt das isopv immer den Slave dar, sodass der Master die Kommunikation anstoßen und steuern muss. Die SPI Schnittstelle ermöglicht es unter anderem das Gerät zu parametrieren sowie den Gerätestatus und das momentane Isolationsniveau auszulesen. Somit kann der Anwender selbst eine Vorwarnschwelle realisieren und das Isolations niveau der Anlage flexibel überwachen. Ein erkannter Isolationsfehler wird automatisch mit einer Hysterese von 25% (bezogen auf den eingestellten Ansprechwert) zurückgesetzt, wenn das Isolationsniveau wieder ansteigt. Ein Reset des Gerätes kann über das Abschalten der Versorgungsspannung oder durch die Ansteuerung des Reset-Eingangs realisiert werden. Die Gerätefunktion und die Anschlüsse zur Erde werden überwacht. Tritt eine Störung auf, schaltet der Statusausgang und die Alarm-LED leuchtet dauerhaft. Der HV-Adapter des isopv ermöglicht es das bereits verbaute Gerät von den angeschlossenen HV-Leitungen abzukoppeln um z.b. einen Spannungstest in der Endprüfung durchzuführen oder einen Teambetrieb (gekoppelte IT-Systeme) zu realisieren. Weitere Gerätefunktionen Galvanisch getrennte SPI Schnittstelle (Gerätespezifisches-Protokoll) zum Datenaustausch mit dem Steuergerät der Applikation. Galvanisch getrennter Statusausgang und Reseteingang Automatische Selbsttestfunktion bei jedem Einschalten bzw. nach Anforderung via Schnittstelle. Die Schnittstellen werden durch diesen Test nicht beeinflusst. 2 TDB106039de /

3 ISOMETER IsoPV Normen IEC IEC IEC IEC IEC Normativer Ausschluss Um den Anforderungen der Norm IEC zu entsprechen, muss die Funktion einer optischen Warnung sowie eine Gerätetestfunktion durch den Kunden realisiert werden. Abkürzungen DCP Direct Current Pulse (kontinuierliche Messmethode) Messverfahren Das isopv arbeitet mit dem patentierten DCP-Messverfahren. Damit ist eine präzise Überwachung moderner Stromversorgungssysteme, auch bei umfangreichen, direkt angeschlossenen Gleichstromkomponenten und hohen Netzableitkapazitäten gewährleistet. Hinweis: DIN EN , Kapitel 5.2.5: Isolationsüberwachungsgeräte dürfen nicht parallel geschaltet werden Anschlussschaltbild GND Reset GND Status MOSI MISO SCK VCC A + A Integriertes isopv EMV GND KE E L+ L- PE G + - L1 L2 L3 Galvanisch getrennte Schnittstelle zum direkten Anschluss an Master Controller 2,5A A+ VCC GND MISO MOSI SCK Status Reset GND 3,3V / 5V Versorgung seitens Master U S A- 1A L+ 1A SPI Schnittstelle für Port-Pins am Master L- E KE 6 Status Ausgang für Port-Pin am Master 7 Pull-Down Schalter für Reset am Master 1 - A+, A-: Versorgungsspannung US über 2,5A Schmelzsicherung 2 - L+, L-: Anschluss an das zu überwachende DC AC /DC System 3 - E/KE: Getrennter Anschluss von Erde und Kontrollerde an PE 4 - VCC, GND: Versorgungsspannung Schnittstelle zum Anschluss an das Umrichter Steuergerät. Die gesamte Schnittstelle ist auf dem isopv galvanisch getrennt. Alle High-Pegel der Schnittstelle beziehen sich auf den Spannungslevel der 3,3 V/5 V Versorgung. 5 - MISO, MOSI, SCK: SPI Schnittstelle zum Anschluss an das Umrichter Steuergerät 6 - STATUS: Status Ausgang zum Anschluss an das Umrichter Steuergerät 7 - RESET: Reset Eingang zum Anschluss an das Umrichter Steuergerät. Zur Betätigung des Reset muss der Reset Pin auf GND der Schnittstellenversorgung gelegt werden. TDB106039de /

4 ISOMETER IsoPV Schaltbild typische Anwendung PV Generator n PV Generator 1 IT System DC PV-Wechselrichter PV inverter MV String 1 Ce Ce String 2 String 3 Ce Ce Ce Ce PV-Generatoranschlusskasten PV generator junction box IMD SPI Hauptpotentialausgleich Main equipotential bonding bar RF2 R F1 Mess- und Ansprechzeiten 1000 Ansprechzeit tan/s µf 100 µf 330 µf Isolationswiderstände R e/kω 4 TDB106039de /

5 ISOMETER IsoPV Technische Daten Isolationskoordination nach IEC Sichere Trennung (verstärkte Isolierung) (L+, L-) (A+, A-, E, KE, Schnittstellen) Spannungsprüfung DC 2,5 kv/5 s Verschmutzungsgrad 2 Überspannungskategorie 2 Versorgung/Überwachtes IT-System Versorgungsspannung U S Max. Betriebsstrom I S Max. Strom I k HV-Spannungsbereich (L+/L-) U n Eigenverbrauch DC V 200 ma 2 A bei Kurzschluss 2 A/2 ms Einschaltstrom DC V V rms (10 Hz 1 khz) < 2 W Ansprechwerte/Messbereich Ansprechwert R an 3 kω 200 kω Werkseinstellung R an 100 kω Relative Messunsicherheit bei DCP 0 3 kω ±1 kω 3 kω 3 MΩ ±15 % für C e <150 µf kω ±15 % für 150 µf < C e <350 µf 500 kω 3MΩ ±40 % für 150 µf < C e <350 µf Ansprechwert Hysterese (DCP) 25 % Messbereich 0 10 MΩ R f = 10MΩ Ran/2 Siehe Grafik Messkreis Netzableitkapazität C e 350 µf Messspannung U M ± 40 V Messstrom I M bei RF = 0 ± 340 µa Impedanz Z i bei 50 Hz 120 kω Innenwiderstand R i 120 kω Zulässige Fremdgleichspannung U fg DC <1000 V Anzeigen/LEDs Betriebs-LED Alarm-LED (ohne Fehler) Alarm-LED (bei Fehler) Grün, dauerleuchten Orange, blinken Orange, dauerleuchten Ausgänge/Eingänge/Schnittstelle Versorgungsspannung Schnittstelle +3,3 +5 V Betriebsstrom Schnittstelle max. 30mA Reset-Eingang extern, schalten gegen GND Statusausgang extern, Signalpegel an Stecker X204 Schnittstelle/Protokoll SPI (direkte Master/Slave Kommunikation), BENDER Leitungslange Schnittstellenkabel 25 cm, Flachbandkabel Umwelt/EMV EMV IEC Arbeitstemperatur C Klimaklassen nach IEC 60721: Ortsfester Einsatz (IEC ) 3K5 (mit Betauung und Eisbildung) Transport (IEC ) 2K3 (mit Betauung und Eisbildung) Langzeitlagerung (IEC ) 1K4 (mit Betauung und Eisbildung) Mechanische Beanspruchung nach IEC 60721: Ortsfester Einsatz (IEC ) bei Schraubmontage 3M4 Transport (IEC ) 2M2 Langzeitlagerung (IEC ) 1M3 Anschluss Versorgung Gerät (A+/A-) E/KE HV+ HV- Schnittstellen Tyco Micro MATE-N-LOK, 2-polig Steckzunge 6,3 mm Steckzunge 2,8 mm Steckzunge 4,8 mm Lumberg MICS08 mit Flachbandkabel < 25cm Sonstiges Betriebsart/Einbaulage Dauerbetrieb/beliebig Entflammbarkeitsklasse nach UL94 V 0 Befestigung Im Niederspannungsbereich (Bohrungen 1-4) mit M4 Metallschrauben und Unterlegscheiben zwischen dem Schraubenkopf und Kupferflächen der Leiterplatte, Torx T20 mit einem maximalen Anzugsdrehmoment von 4 Nm für die Schrauben. Weiterhin maximal 10 Nm Andruck auf die Leiterplatte an den Befestigungsstellen. Der maximale Durchmesser der Befestigungspunkte beträgt 10 mm. Im HV-Bereich, die Befestigungspunkte (Bohrungen 5-7) verfügen hier nicht über Kupferflächen um die Befestigungsbohrungen, sind Kunststoffschrauben sowie Kunststoffhalter zu verwenden. Achten Sie bei der Befestigung des Gerätes auf eine ausreichende Isolierung zwischen dem Gerät und dem Umrichter bzw. den Befestigungspunkten (min. 11,4 mm zu anderen Teilen). Wenn das Gerät auf einer Metalloberfläche oder auf leitendem Untergrund befestigt wird, muss dieser an Erdpotenzial liegen. Durchbiegung max. 1 % der Länge bzw. der Weite der Leiterplatte Gewicht 115 g ±2 g Bestellangaben Typ Voreingestellte Parameter R an Art.-Nr. isopv kω B TDB106039de /

6 Maßbild Maßangabe in mm ,95 31,8 9, t LP = 1, Änderungen vorbehalten! TDB106039de / / Schw / Bender GmbH & Co. KG, Germany , , , Bender GmbH & Co. KG Postfach Grünberg Germany Londorfer Straße Grünberg Germany Tel.: Fax: [email protected] BENDER Group