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Lichtbogengefahr bei PV-Anlagen

(21.6.2011; Intersolar-Bericht) In PV-Anlagen können Wackelkontakte oder Isolationsfehler dazu führen, dass in Gleichstromkreisen Lichtbögen von beträchtlicher Energie entstehen, die Temperaturen von mehr als +3.000°C erreichen - ein Sicherheitsrisiko sowohl für die umgebende Infrastruktur als auch für Personen. Der U.S. National Electrical Code (NEC) 690.11 aus dem Jahr 2011 schreibt darum für alle neuen PV-Anlagen ein System zur Erkennung und Unterbindung von Lichtbögen vor.

Lichtbögen in PV-Anlagen sind überaus schwierig festzustellen, denn ein Lichtbogen hinterlässt keine eindeutig identifizierbare elektronische Signatur. Hinzu kommt, dass die stromführenden Leitungen in einer PV-Anlage überaus effektive Antennen für ein breites Spektrum elektromagnetischer Interferenzen im Umfeld des Modulfelds sind. Darüber hinaus erzeugen auch die Wechselrichter Störungen, die in die stromführenden Leitungen induziert werden. Ein ausgefeiltes Signalverarbeitungs-Konzept ist unerlässlich, um einerseits das gesamte Spektrum gefährlicher Lichtbogen-Ereignisse zuverlässig zu erkennen und andererseits Fehlalarme während des ordnungsgemäßen Betriebs der PV-Anlage zu vermeiden.

Referenzdesign zur Lichtbogen-Erkennung

Zur Intersolar 2011 hat National Semiconductor das SolarMagic Referenzdesign zur Lichtbogen-Erkennung vorgestellt. Dieses neu entwickelte Referenzdesign besteht aus Analog-Front-End-ICs und Multi-Band Dynamic Filtering Firmware (MBDF). Gemeinsam erkennen sie einen Lichtbogen und lösen einen Systemalarm aus, auf den hin das System abgeschaltet werden kann, um den Lichtbogen erlöschen zu lassen.

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