Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DC Schütze und Schalter für PV Module


von J. V. (janvi)


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zum Abschalten von PV Modulen gibt es spezielle Schalter mit permanenten 
Magneten zum Löschen des Lichtbogens. Die Preise unterscheiden sich 
ziemlich und es kommt mir so vor, als ob viele unseriöse Chinesen in 
Amazon sind.

Möchte man dann noch einen Schütz und keinen manuell betätigten 
Handschalter, dann wird es ziemlich teuer. Z. Bsp. Schaltbau hat Schütze 
bis 1500V DC mit patentierten elektromagnetisch/permanentmagnetischer 
Vorrichtung zum  ausblasen von DC Lichtbogen. Die sind wohl vorwiegend 
für Reihenschlussmotoren gedacht, gibt es aber auch mit kleineren 
Nennströmen.

Speziell zum Abschalten von PV Strings (Feuerwehr) könnte man aber die 
Eigenschaft der Kurzschlussfestigkeit der PV Module als Quelle 
ausnutzen. Anstelle abschalten (mit Lichtbogen) könnte man doch auch mit 
einem Thyristor kurzschliessen ? (ohne Lichtbogen). Etwas störend ist 
vermutlich der Eingangselko an der MPPT Schaltung. Diesen könnte man 
aber mit einer Diode abkoppeln welche vermutlich nicht mehr Verluste als 
ein mechanischer Kontakt macht. Spannungen bis 1000 Volt sollten für 
Thyristoren wohl kein Problem sein und Ströme von 20 Amp schon gar 
nicht.

Gibt es hierzu Apllikationen oder Erfahrungen (crowbar Schaltung ?)

von Thomas R. (thomasr)


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Gibt es angeblich schon von TIGO. Deren Schnellabschalter sollen so 
arbeiten.

von Peter M. (Gast)


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Kurzschließen dürfte der einfachste Weg sein. Da dürfte ein 
Batterietrennschalter evt. die richtige Wahl sein, wenn ich Dich richtig 
verstanden habe. Thyristor wäre mir persönlich nicht sicher genung.
Man weiß ja nie, ob der Thyristor durch eine Störung im Normalbetrieb 
nicht doch unbedarft zündet.

von Bernd K. (bmk)


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Hier ein 2P DC-Solarhauptschalter 500V 250A

https://www.amazon.de/dp/B09M45Q75N?tag=pvforum-21

Einfach mal zur Information zu dem Thema.
Ob das was taugt, kann ich nicht beurteilen.

von H. H. (Gast)


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Bernd K. schrieb:
> Hier ein 2P DC-Solarhauptschalter 500V 250A
>
> https://www.amazon.de/dp/B09M45Q75N?tag=pvforum-21
>
> Einfach mal zur Information zu dem Thema.
> Ob das was taugt, kann ich nicht beurteilen.

Wohl nicht, es ist ja nicht mal die Polarität gekennzeichnet.

von Michael B. (laberkopp)


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J. V. schrieb:
> Speziell zum Abschalten von PV Strings (Feuerwehr) könnte man aber die
> Eigenschaft der Kurzschlussfestigkeit der PV Module als Quelle
> ausnutzen. Anstelle abschalten (mit Lichtbogen) könnte man doch auch mit
> einem Thyristor kurzschliessen ?

Ja, aber mit Schalter: Ein Seil verbindet pro PV Modul einen Schalter 
bestehend aus 2 Blechstreifen mit einem Isolierplättchen und zieht den 
Isolator raus. Kein Lichtbogenproblem und eine sichere Anlage weil die 
Spannung bei 0 liegt.

Wieder-eingeschaltet wird in der Nacht.

Es gehen auch simple Marquardt n.c. Taster 250V/16A, weil jeweils nur 1 
Modul überbrückt wird und geöffnet nur in der Nacht.

von Thomas R. (thomasr)


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Viele namhafte Schützhersteller geben auch Hinweise zur Verwendung 
normaler AC Schütze für DC. Oft findet man das ganz hinten im 
Datenblatt. Soweit ich mich erinnere werden da Hinweise zur 
Reihenschaltung von Kammern/Kontakten gegeben um die Spannungsfestigkeit 
zu erhöhen.

Die Angaben der Chinesen im Netz sind tatsächlich oft unterirdisch, oft 
sogar falsch. Für eine DC Anwendung müssen z.B. die +/- Anschlüsse der 
Schalter eindeutig gekennzeichnet sein weil die (meist seitlich 
positionierten) Blasmagnete den Lichtbogen nur in eine Richtung lenken 
können und die ist nun mal nach Lorenz abhängig von der Flußrichtung des 
Stroms.

: Bearbeitet durch User
von J. V. (janvi)


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@bmk Das scheint eines der seriösen Produkte zu sein. Zu dem Geld kriegt 
man aber auch schon einen DC Schalter von ABB oder Hager der bis 800 
Volt DC spezifiziert ist:

https://www.elettronew.com/de/erneuerbare-energien/abb-trennschalter-32a-1000vdc-2-polig-s802pvm32h-17346.html

Die Spec setzt aber eine 2-polige Abschaltung voraus damit sich die 
Luftstrecken addieren. Ähnlich bei den Chinesen. 2 Luftstrecken sind bis 
500V DC und 4 in Reihenschaltung bis 1000V DC spezifiziert. Mir scheint 
aber, daß dies "normale" Sicherungsautomaten sind wo halt etwas gemogelt 
wird. Wenn man 20 Strings hat möchte man auch gerne zentral abschalten.

Der Tigo Schalter ist hier:
https://de.tigoenergy.com/product/ts4-a-f
und es scheint ein Nebenprodukt von Modulwechselrichter oder Optimierer 
zu sein. Jedenfalls braucht man es pro Modul zzgl. Funkfernsteuerung und 
es kann nicht mehr als 80V schalten womit es unwirtschaftlich sein 
dürfte.

@laberkopp Dann kann ich auch mit einem normalen AC Schütz 
kurzschliessen. Da macht auch jeder die 10-20 Amp locker mit. Blos wenn 
der Schütz dann wieder abfällt, dürfte er verbrennen wenn man nicht bis 
zur Dunkelheit wartet.

@thomasr Habe noch keinen Hersteller gefunden der 500V DC an irgend 
einem kostengünstigen Produkt spezifiziert hat. Wenn DC Spec an einem AC 
Produkt angegeben wird, meist nur bis 48 Volt.

Bei einer Thyristorlösung hätte ich keine Bauchschmerzen wegen über-Kopf 
Zündung. Die Flankensteilheiten sind bei Solar jedenfalls ziemlich 
langsam. Wenn es dennoch eine Über-Kopf Zündung gäbe, fliegt noch nicht 
mal eine Sicherung wie bei einem Kurzschluss im Wendeschütz. Vermutlich 
gilt die Abschaltung aber nicht als sicher weil der Halbleiter bei einem 
Defekt auch hochohmig werden könnte. Normal dürfte er aber 
durchdiffundieren und niederohmig werden.

Beiliegend noch ein Foto von einem Wechselrichter wo die DC Leitung 
einen Lichtbogen gezogen hat.

Was mich sehr wundert: Auch bei Markenprodukten sind die 
Preisunterschiede Faktor 4. (Hager und Schneider) Der Elektrogroßhandel 
hat den höheren Preis gelistet. Bei solchen Unterschieden sieht es so 
aus, als ob hier Fälschungen am  Markt sind:

https://www.kaufland.de/product/342471049/
https://www.conrad.de/de/p/schneider-electric-a9n61658-a9n61658-leitungsschutzschalter-13-a-800-v-dc-1863371.html

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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J. V. schrieb:
> Beiliegend noch ein Foto von einem Wechselrichter wo die DC Leitung
> einen Lichtbogen gezogen hat.

Da hat aber jemand Mist gebaut. Direkt daneben ist ja der Trennschalter 
für DC. Den hat wohl jemand vergessen.
Ich schalte die Module erstmal mit IGBT ab und trenne dann mit 
Kontakten.

von J. V. (janvi)


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Matthias S. schrieb:

> Da hat aber jemand Mist gebaut. Direkt daneben ist ja der Trennschalter

Das kann man wohl sagen, deutsches Elektrohandwerk, Berufsstolz, 
Meisterehren eben. Die Stecker waren verkehrt rum angecrimpt weshalb die 
Verpolungsschutzdiode den Kurzschlußstrom des Strings ausgetestet hat.

von J. V. (janvi)


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Matthias S. schrieb:

> Da hat aber jemand Mist gebaut. Direkt daneben ist ja der Trennschalter

Das kann man wohl sagen, deutsches Elektrohandwerk, Berufsstolz, 
Meisterehren eben. Wahrscheinlich auch noch in der Handwerksinnung und 
am wöchentlichen Gildenstammtisch. Die Stecker waren verkehrt rum 
angecrimpt weshalb die Verpolungsschutzdiode den Kurzschlußstrom des 
Strings ausgetestet hat.

von Thomas R. (thomasr)


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J. V. schrieb:
>
> @thomasr Habe noch keinen Hersteller gefunden der 500V DC an irgend
> einem kostengünstigen Produkt spezifiziert hat. Wenn DC Spec an einem AC
> Produkt angegeben wird, meist nur bis 48 Volt.
>
Ja, ist leider so. Habe selbst bei Siemens unter den AC Schützen nur bis 
200Volt bei 4 Kammern gefunden. Die „richtigen“ DC Schütze aus der 
Bahntechnik will bestimmt niemand bezahlen 😳

Ich hatte die Crowbar schon selbst hier vorgeschlagen um einzelne Module 
bei extrem niedrigen Außentemperaturen aus dem String zu nehmen um den 
WR vor zu hoher Spannung zu schützen. Anscheinend fällt manchem erst 
nachher auf, daß seine voll ausgereizte Stringspannung nur bei moderaten 
Temperaturen im Rahmen der WR Spezifikation ist 🫢

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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J. V. schrieb:
> Die Stecker waren verkehrt rum angecrimpt

Ist doch nicht wahr, oder? Als ich meine Panels verkabelt habe, habe ich 
erstmal im Netz geguckt, welches Gender welche Polung haben sollte. Und 
siehe da, hat alles direkt auf den Growatt gepasst (und auch auf meine 
selbstgebastelte Mimik, die ich vor dem Growatt benutzt habe).

: Bearbeitet durch User
von J. V. (janvi)


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Der Grund warum es keine Produkte gibt, ist vermutlich VDE 
0100-530:2018-06;537.2.2 wonach Halbleiterbauelemente nicht als 
Trenngeräte eingesetzt werden dürfen.

Vermutlich werden in DC Netzen mit hohen Spannungen und moderaten 
Strömen aber künftig hybride Schalter entwickelt. Ein Halbleiter 
unterbricht den Strom und die Mechanik macht anschließend die 
zuverlässige Trennung ohne Lichtbogengefahr. Geht der Halbleiter kaputt, 
ist der Schalter ebenfalls kaputt.

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