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Generatoranschlusskästen der nächsten Generation


Thermografie zeigt Verlustleistung

Die dritte Methode aus der Schaltgerätenorm, mit der die Verlustleistung ermittelt wird, ist die Thermografie. Der GAK wird im Labor unter Nennlast beansprucht, und eine Infrarot-Kamera nimmt die Erwärmung als Thermografie-Bild auf. Mit diesem Verfahren wird die Verlustleistung farblich angezeigt, und auch Hotspots werden schnell erkannt. Die normale Umgebungstemperatur von etwa 22°C wird als Hintergrund dunkelblau dargestellt. Je heller die Farbe, desto heißer ist der Bereich, er kann bis über 95°C betragen. Aufbau und Anordnung der Komponenten können durch die Thermografie-Aufnahme im Hinblick auf eine gleichmäßige Wärmeverteilung optimiert werden. Die einzelnen Bereiche sind gleichmäßig erwärmt, und Hotspots werden vermieden. Die einzelnen Komponenten werden thermisch nicht mehr überlastet. Auf diese Weise kann der GAK auch unter thermischen Gesichtspunkten langlebig ausgelegt werden. Im Rahmen dieses optimierten Temperaturmanagements lässt sich auch die Kondensation reduzieren, die durch einen hohen Temperaturunterschied zwischen GAK und Umgebung entsteht. Druckausgleichselemente oder passive Kühlung sind hier mögliche Maßnahmen. Bevorzugt werden sollten dabei wartungsfreie Maßnahmen wie der Einsatz von Druckausgleichselementen – damit wird der Wartungsaufwand der Gesamtanlage spürbar reduziert. Entsprechend der Schaltgerätenorm wird der GAK nach dem Engineering und der Produktion abschließend einem umfangreichen Endtest unterzogen – dabei werden mögliche Fehler bei der Montage des GAK erkannt und behoben. Mit einem qualitativ hochwertigen und sicheren GAK, der auch über ein CE-Zeichen verfügt, sind Errichter und Installateure der PV-Anlage auf der sicheren Seite.

Auswahl und Anordnung der Komponenten im GAK

Ein besonderes Augenmerk beim qualitativ hochwertigen GAK gilt der Auswahl der Komponenten. Dabei spielt auch das wechselseitige Verhalten der Komponenten untereinander eine Rolle – bei einer Beeinträchtigung muss der Aufbau entsprechend angepasst werden. Ein Beispiel für eine durchdachte Komponentenauswahl ist der Blitz- und Überspannungsschutz (ÜSS) im GAK nach EN 50539-11. Diese sogenannten Typ1/Typ2-Ableiter schützen die PV-Anlage vor Blitzteilströmen aus entfernten Blitzeinschlägen und eingekoppelten Überspannungen. Diese Stoßströme sollten nicht nur durch den ÜSS beherrscht werden, für eine langlebige Verfügbarkeit des GAK muss die Belastung auch bei der Auswahl der Komponenten berücksichtigt werden. Auch der DC-Schalter sollte Stoßströme tragen können, damit die Kontakte durch auftretende Stoßströme nicht verschweißen und eine sichere Trennung beim Abschalten möglich ist. Dieser Sachverhalt ist in keiner Norm verankert – hier ist der GAK-Fertiger gefordert. Für die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage muss auch das Monitoring-System des GAK sorgfältig konzipiert werden: das Messen von Strom, Spannung, Temperatur und Rückströmen sowie ein Digitaleingang zum Anschluss eines Meldekontaktes sind wichtige Funktionen. So werden Rückströme durch fehlerhafte Solarmodule frühzeitig erkannt und behoben. Neben den Kosten des eigentlichen Messsystems entstehen weitere Installationskosten durch die Verkabelung im Solarfeld.

GAK auf einfache Weise anschließen

Ein GAK sollte auch immer leicht vor Ort zu installieren sein. Die zahlreichen String-Leitungen müssen schnell und einfach angeschlossen werden, etwa mittels vorinstallierten PV-Steckverbindungen. Die String-Leitungen müssen dann nicht mehr einzeln in den GAK geführt werden und das aufwändige Anschließen an eine Klemmebene entfällt. Die einfache Installation der DC-Abgangsleitung zum Wechselrichter erfolgt häufig mit Querschnitten zwischen 70 und 150mm2. Für diese hohen Kabelquerschnitte muss im GAK genügend Platz zum Konfektionieren der Leitung eingeplant werden. Zum Anschluss der Kabel werden häufig Kabelschuhe aufgepresst – auch dazu muss der nötige Installationsraum im GAK vorhanden sein. Zudem müssen Aluminiumleiter im GAK vorbereitet und bearbeitet werden.

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