Schutz für PV-Freiflächenanlagen

Solarparks sind eine wichtige Säule der regenerativen Energieerzeugung und erfreuen sich steigender Nachfrage. Wenn Sie in ein Freiland-Kraftwerk investieren möchten oder in die Planung und Beschaffung für ein entsprechendes Projekt involviert sind, haben Sie klare Prioritäten: 

die Verfügbarkeit der Anlage und Vermeidung von Ertragsausfällen
die Vermeidung von Wartungs- oder Reparaturkosten zum Schutz der hohen Investitionen

Vom ausfallfreien Betrieb hängen neben der Energieversorgung der Abnehmer auch die Rentabilität des Solarparks und möglicherweise die Erfüllung von Ausschreibungs- und Fördermittelkriterien ab. Als fester Bestandteil des regenerativen Energiemixes müssen PV-Kraftwerke Bedingungen zum stabilen Netzbetrieb erfüllen, oftmals eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren abbilden und werden an ihrer jährlichen Performance Ratio – also ihrem Stromertrag – gemessen. 

Jeder Ausfall beeinträchtigt diese grundlegenden Anforderungen. Blitz- und Überspannungsschutz sollten deshalb von Beginn der Planungsphase an miteinbezogen werden. Wir unterstützen Sie als kompetenter Full-Service-Provider mit belastbaren Analysen und Konzepten sowie darauf abgestimmten Schutzlösungen.

Der erste Schritt zur PV-Schutzlösung: die Risikoanalyse

Durch die Risikoanalyse gemäß DIN EN 62305-2 wird das Schadensrisiko durch direkte und indirekte Blitzeinschläge bestimmt. So stellen Sie sicher, dass ein für alle Beteiligten nachvollziehbares Blitzschutz-Konzept erstellt wurde, das technisch und wirtschaftlich optimiert ist und bei überschaubarem Aufwand den notwendigen Schutz bietet. Wir helfen Ihnen dabei. Als Teil der umfassenden DEHN Engineering Services können Sie die Risikoanalyse für Ihre Anlage komplett in die Hände unserer Experten geben.

Von Grund auf sicher:
Erdung von PV-Anlagen

Basis für einen wirkungsvollen Blitz- und Überspannungsschutz bildet eine vermaschte Erdungsanlage. Durch die Vermaschung der Erdungsanlagen entsteht eine große Äquipotentialfläche, die die Spannungsbeeinflussung der elektrischen Verbindungsleitungen bei Blitzbeeinflussung deutlich reduziert. Bewährt haben sich Maschengrößen von 20 x 20 m bis 40 x 40 m.

Gehen Sie bei der Dimensionierung auf Nummer sicher und riskieren Sie keine lebensgefährlichen Schritt- und Berührungsspannungen in Ihrer PV-Anlage: Unsere Experten der DEHN Engineering Services führen gern eine Erdungssimulation für Ihr Projekt durch. Dadurch haben Sie Gewissheit, dass Ihre Erdungsanlage allen Anforderungen entspricht, Sie sparen Zeit bei der Planung und Kosten beim Material.

Mehr zur Erdungssimulation erfahren Sie hier.

Für jeden Anlagenaufbau der passende Schutz

Bei der Planung und Umsetzung von Blitz- und Überspannungsschutz-Maßnahmen unterscheidet man zwischen Solarparks mit Zentralwechselrichter und Stringwechselrichter.

Um das Modulfeld beider Anlagentypen vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen, werden Fangeinrichtungen verwendet. Die mechanische Befestigung der Fangstangen erfolgt häufig auf den metallenen Traggestellen, auf denen die Module montiert sind. Das Montagegestell dient im weiteren Verlauf auch als Ableitung und Verbindung zur Erdungsanlage. Hierzu muss es auf eine durchgängige Blitzstromtragfähigkeit geprüft sein. Auch für Betriebsgebäude und Batteriespeicher kommen Fangeinrichtungen zum Einsatz.

Worin sich die Schutzkonzepte für die beiden Anlagentypen im Detail unterscheiden, zeigen wir Ihnen anhand der folgenden Beispiele.

Schutzlösung für Solarparks mit Zentralwechselrichter

PV-Anlagenkonzepte mit Zentralwechselrichter werden üblicherweise mit Generatoranschaltkästen, sogenannten DC-Combinerboxen bzw. DC-Unterverteilungen, im Feld und einem zentralen Wechselrichter in der Nähe der Trafostation aufgebaut. Die Generatoranschaltkästen sitzen in der Regel am Montagegestell der Solarmodule, bei der die jeweiligen Strings gesammelt und weiter zum Zentralwechselrichter verlegt werden.

Bei einem direkten Blitzeinschlag in die Fangeinrichtung bzw. Metallstruktur des Tragegestells wirkt diese weitläufige DC-Verkabelung als Potentialausgleichsleiter zwischen dem lokalen Erdpotential des Modulfelds und der „fernen“ Äquipotentialfläche des Einspeisetransformators bzw. Zentralwechselrichters. Sowohl bei relativ niedrigem als auch bei einem hohen spezifischen Erdungswiderstand fließen Blitzteilströme in der DC-Verkabelung. Aufgrund der zu erwartenden Blitzteilströme werden, zusätzlich zur AC-Seite, auch zum Schutz der DC-Anlagenkomponenten Kombi-Ableiter Typ 1 + 2 notwendig.

Schutzlösung für Solarparks mit Stringwechselrichter

Im Unterschied zu Anlagen mit Zentralwechselrichter fließen bei Anlagen mit dezentralen Stringwechselrichtern die Blitzteilströme auf den AC-Leitungen. Dementsprechend sind die Kombi-Ableiter Typ 1 + 2 auf der AC-Seite der Stringwechselrichter und der Niederspannungsseite des Einspeisetransformators zu installieren.

Die Stringwechselrichter und das damit verbundene Modulfeld bilden bei entsprechend ausgeführtem Erdungssystem eine lokale Äquipotentialfläche, sodass auf der DC-Verkabelung keine Blitzströme zu erwarten sind. Deshalb sind auf der DC-Seite Typ 2-Ableiter (z. B. DEHNguard M YPV) ausreichend. Die Kommunikationsschnittstellen sollten ebenfalls mit passenden Überspannungsschutzgeräten versehen werden.

Produkt-Highlights für PV-Freilandanlagen

Abgestimmt auf den möglichen Anlagenaufbau, finden Sie hier eine Auswahl an Blitz- und Überspannungsschutzlösungen, mit denen Sie Ihren Solarpark langfristig zuverlässig absichern.

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900076

DEHNcombo YPV FM 1500

Mehrpoliger Kombi-Ableiter Typ 1 + 2 für Photovoltaik-Generatorstromkreise, mit 3-stufiger DC-Schaltvorrichtung.

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961176

DEHNbloc Maxi CI 760

Einpoliger, koordinierter Blitzstromableiter Typ 1 auf Funkenstreckenbasis und mit integrierter Ableitervorsicherung. Hohe Folgestromlöschfähigkeit und Folgestrombegrenzung durch RADAX-Flow-Technologie.

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956405

DEHNventil M2 TN-S

Vierpoliger, modularer Kombi-Ableiter für TN-S-Systeme, Typ 1 + 2 + 3. Auf Funkstreckenbasis, mit gestecktem Schutzmodul und Rapid Arc Control (RAC) für höchste Anlagenverfügbarkeit.

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961151

DEHNventil M2 880

Dreipolige Blitz- und Überspannungsableiter-Anordnung auf Funkenstreckenbasis, bestehend aus einem Basisteilen und gesteckten Schutzmodulen. Höchste Anlagenverfügbarkeit durch Rapid Arc Control (RAC) Funkenstrecken.

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927271

BLITZDUCTORconnect

Platzsparender, modularer Kombi-Ableiter, Push-in-Anschlusstechnik mit Statusanzeige zum Schutz von einer Doppelader erdpotentialfreier hochfrequenter Bussysteme sowie symmetrischer Schnittstellen. Mit Signaltrennung für Wartungszwecke.

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910710

Condition Monitoring Einheit DEHNrecord

Hutschienengeräte-Set mit integriertem optischem Sender/Empfänger, sowie Umlenkeinheit für die zustandsorientierte Überwachung der Ableiter BLITZDUCTORconnect und DEHNpatch. Meldung über LED-Sammelanzeige kombiniert mit FM-Signalisierung.

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929161

DEHNpatch Klasse EA

Universeller, platzsparender Kombi-Ableiter mit RJ45-Anschlusstechnik und Statusanzeige. Zum Schutz von Ethernet-Anwendungen. Mit leistungsfähigem Gasentladungs-Ableiter und Schutzdioden, voll geschirmte Adapterausführung, optionale Erdanbindung.

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101110

Fangspitze Al SET

Fangspitze inklusive zwei Falzklemmen, zum Schutz von PV-Freiflächenanlagen oder Carports mit PV-Anlage vor direktem Blitzeinschlag.

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819609

HVI light plus Leitung Cu

Hochspannungsfeste isolierte Ableitung zum Einhalten des Trennungsabstandes zu elektrisch leitenden Teilen. Für Konfektionierung vor Ort. Äquivalenter Trennungsabstand s ≤ 60 cm (in Luft), s ≤ 120 cm (fester Baustoff).

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365250

UNI-Falzklemme NIRO/Al

Zum Einbinden der Montagesysteme von PV-Anlagen in den Funktionspotentialausgleich / Funktionserdung und Blitzschutz-Potentialausgleich.

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860010

Runddraht NIRO

Edelstahldraht für den Einsatz bei Blitzschutz-, Erdungsanlagen oder Potentialausgleich.

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390079

MV-Klemme NIRO

Mehrzweck-Verbindungsklemme zur universellen Verwendung als Kreuz-, T- und Parallelklemme von Rundleitern. Ausführung zweiteilig mit Sechskantschraube und Gewinde im Unterteil.

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942567

DEHNguard MP YPV 1500

Mehrpoliger Überspannungsableiter Typ 2, bestehend aus Basisteil mit gesteckten Schutzmodulen und Doppel-Push-in-Anschlussklemme, für Stich- und Durchgangsverdrahtung geeignet. Hohe Gerätesicherheit durch Ableiterüberwachung mit Thermo-Dynamik-Control.

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961151

DEHNventil M2 880

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956405