Blitz- und Überspannungsschutz bei PV-Anlagen
Potentialausgleichsleitungen, wenn ein elektrischer Durchgang nicht durch die natürlichen Verbindungen erreicht wird;
Überspannungsschutzgeräte, wenn direkte Verbindungen mit Potentialausgleichsleitern nicht möglich sind.
Beträgt der Abstand zwischen SPD und dem zu schützenden Wechselrichter mehr als 10 m, dann werden zusätzliche Überspannungsschutzgeräte in der Nähe des zu schützenden Wechselrichters eingebaut.“
Fazit
In diesem Fall, wenn also der Trennungsabstand nicht eingehalten ist und der Abstand von 10 m des SPD Nr. 4 aus Bild 5 bzw. Tabelle 1 zum Wechselrichter überschritten wird, ist die Anordnung des SPD Nr. 1 aus Bild 5 bzw. Tabelle 1 notwendig.
PV-Anlagen mit Speicher
In den aktuellen Normen ist die Auswahl von Überspannungs-Schutzeinrichtungen bei PV-Anlagen mit Batteriespeichern noch nicht explizit erwähnt. Wesentlicher Unterschied zu PV-Generatoren ohne Speicher ist dabei der am Einbauort des SPDs möglicherweise auftretende erhöhte Kurzschlussstrom – Bild 6. Bei PV-Generatoren ist der Kurzschlussstrom üblicherweise nicht wesentlich höher als der Nennstrom des Generators. Deswegen wird im Produktstandard DIN EN 50539-11 (VDE 0675-39-11) [13] von PV-SPDs keine explizite Kurzschlussstromfestigkeit gefordert. Jedoch können bei PV-Anlagen mit Speichern, abhängig von der Anlagentopologie, der Kapazität und Art des Batteriespeichers, möglichen Überstrom-Schutzeinrichtungen am Einbauort des SPDs Kurzschlussströme von mehreren zig Kiloampere auftreten. Hier sind also die Vorgaben der DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534) [11] zu beachten, dass die vom Hersteller der Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) ausgewiesene Kurzschlussfestigkeit ISCCR (SCCR, Short Circuit Current Rating) der Überspannungs-Schutzeinrichtung (SPD) mindestens dem an den Anschlusspunkten der SPD-Kombination zu erwartendem maximalem Kurzschlussstrom entsprechen muss.
Gesamt-Fazit
Die Autoren haben mit diesem Fachbeitrag versucht, nach eingehender Diskussion im normativen Umfeld eine handlungsorientierte Zusammenfassung zum sehr umfassenden Themenfeld des Blitz-Überspannungsschutzes von PV-Anlagen zu erstellen. Im Ergebnis wurde im Rahmen dieses Fachbeitrages der aktuelle Stand der normativen Anforderungen an mehreren typischen Praxisfällen bzw. Praxisfragen aufgezeigt. Die wesentlichen Aussagen finden sich auch in der ZVEH-Informationsschrift „Schutz bei Überspannungen in Niederspannungsanlagen“ [14] wieder.
Literatur
Quellen
[14] Schutz bei Überspannungen in Niederspannungsanlagen Neuerungen in der DIN VDE 0100-443 und DIN VDE 0100-534; Herausgeber Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke (ZVEH) Frankfurt am Main, Stand: Juli 2017. n
[12] DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11):2019-03 Überspannungsschutzgeräte für Niederspannung Teil 11: Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Niederspannungsanlagen Anforderungen und Prüfungen.
[13] DIN EN 50539-11 (VDE 0675-39-11):2013-12 Überspannungsschutzgeräte für Niederspannung Überspannungsschutzgeräte für besondere Anwendungen einschließlich Gleichspannung Teil 11: Anforderungen und Prüfungen für Überspannungsschutzgeräte für den Einsatz in Photovoltaik-Installationen.
[10] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10 Blitzschutz Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen.
[11] DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534):2016-10 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 5-53: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel Trennen, Schalten und Steuern Abschnitt 534: Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs).
[8] DIN VDE 0100-712 (VDE 0100-712):2016-10 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 7-712: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art Photovoltaik-(PV)-Stromversorgungssysteme.
[9] Haselhuhn, R.: Blitz- und Überspannungsschutz an PV-Anlagen Eine Entscheidungshilfe; Elektropraktiker, Berlin 73 (2019) 11, S. 877880.
[6] DIN EN 62305-3 (VDE 0185-305-3):2011-10 Blitzschutz Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen.
[7] DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443):2016-10 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 4-44: Schutzmaßnahmen Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen Abschnitt 443: Schutz bei transienten Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder von Schaltvorgängen.
[3] DIN EN 62305-3 Beiblatt 5 (VDE 0185-305-3 Beiblatt 5):2014-02 Blitzschutz Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen Beiblatt 5: Blitz- und Überspannungsschutz für PV-Stromversorgungssysteme.
[4] VDS 2010:2015-04 Risikoorientierter Blitz- und Überspannungsschutz; Herausgeber: Gesamtverband der Deutschen Versicherungswirtschaft e.V. (GDV); VdS Schadenverhütung GmbH, Köln.
[5] DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2):2013-02 Blitzschutz Teil 2: Risiko-Management.
[1] DIN 820-2:2018-09 Normungsarbeit Teil 2: Gestaltung von Dokumenten.
[2] Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz EnWG) vom 7. Juli 2005 (BGBl. I S. 1970, 3621), zuletzt geändert durch Art. 1 G v. 5.12.2019 I 2002.
Weitere Bilder
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(Quelle: HUSS)
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- F. Ziegler
- J. Birkl
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