AC/DC Kabel

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AC/DC Kabel

Beitragvon neuharlingerstrom » 24.04.2010, 12:54

Aufgrund der sich häufenden Fragen nach der richtigen Kabeldimensionierung für den Anschluß der Module an den Wechselrichter bzw. für die Vernindung Wechselrichter zum Zählerkasten (Netzanschluß an des Netz des Netzbetreibers) fasse ich hier mal zusammen:

Fortan bezeichnet WR den Begriff: Wechselrichter

AC seitig (Wechselstromnetz)
Der Kabelanschluß der Wechselrichter richtet sich nicht nur nach den sonst gültigen Bedingungen der richtigen Dimensionierung der Leiterdurchmesser für den Stromtransport, sondern es müssen hier insbesondere die Installationsvorschriften der Wechselrichterherstellers für das von Ihnen verwendete Modell peinlich genau beachtet werden ! Dieser Hinweis kommt nicht von ungefähr, sondern ergibt sich aus der im Forum geschilderten Praxis einiger Elektriker, die eben nicht diese Vorschriften beachtet haben und wo Betreiber in der Folge mit Störungen zu kämpfen haben/hatten.

Ich gehe hier nur auf oftmals verbaute Modelle von SMA ein , die nur als praktisches Beispiel dienen sollen und wie bereits gesagt muß jeder für die eigenen Modelle einen Blick in deren Vorschriften werfen.

Für die Wechselrichtermodelle von SMA der Typen Sunny Boy 3000-20 (TL) 4000-20 (TL) und 5000-20 (TL) findet sich in der Sektion 5.2 eine Tabelle mit den zu verwendeten Mindestleiterdurchmessern für den Wechselsrromanschluß. Diese Modelle gehen von einem Anschlußwiderstand an das Stromnetz des Verbundnetzbetreibers von weniger als 1 Ohm aus und entsprechend „dick“ muß dann auch das Kabel ausgelegt werden. Diese Werte mögen bei anderen Wechselrichtermodellen bzw. Herstellern anders sein, aber grundsätzlich kann es nie schaden , daß Kabel „ausreichend dick“ für den Anschluß zu wählen.

http://www.sma.de/de/produkte/solar-wec ... nload.html
(Installationsanleitung)

Denn auch wenn mancher Elektriker davon ausgeht, daß es ausreichend ist bei einer bestimmten Nennleistung ein Kabel nach „alter Formel“ (für elektrische Verbraucher!) berechnet, so muß auch der Aspekt des Spannungsanhubs bei zu „dünnem“ Kabel gesehen werden, welcher insbesondere bei Nezuspannungen von 240 V und mehr dazu führen können, daß beim WR die Spannung sich auf 253V (oder höher) ergibt und damit zur Abschaltung des Einspeisevorgangs gemäß Betriebsrichtlinien der Verbundnetzbetreiber führt. Das Wechselspannungsnetz weist eben nicht immer die gleiche Spannung auf, sondern diese fluktuiert innerhalb einer bestimmten festgelegten Bandbreite und es kann eben Situationen geben , wo diese Spannung derart ansteigt, daß der WR „aussteigen“ muß. Um so ein Verhalten nicht zu begünstigen müssen die Kabel eben einen möglichst geringen Widerstand aufweisen um nicht ihrerseits einen weiteren Spannungsanhub zu produzieren.

Ein weiterer Aspekt ist der, daß die WR bevor diese auf das Netz „aufschalten“ (nachdem die Sonne ausreichend DC Strom vom Dach liefert) die Netzimpedanz messen und grobe gesprochen prüfen , ob das Netz deren Leistung überhaupt „abnehmen“ kann. Dafür sind ausreichende Kabeldurchmesser ebenfalls wichtig. Erst wenn der WR das Stromnetz für „fähig“ befunden hat beginnt er mit dem Synchronisieren („aufschalten“) und dann danach mit dem einspeisen der Leistung.






DC seitig (von den Solarmodulen zum WR)

Die Kabel von den Modulen zum WR richten sich insbesondere nach der Kabellänge der Strings bzw. desjenigen Abstands vom letzten String zum WR. Üblicherweise werden für „normal kurze“ Wege einer PV Anlage Kabel mit 4mm2 (Quadratmillimeter) verwendet. Bei längeren Kabelwegen oder aber auch bei Stringspannungen die zusammen nur knapp unterhalb der erlaubten DC Spannung des WR liegen sollte aber geprüft werden ob man nicht besser z.B. 6 mm² verwendet. Auch bei der DC Seite gilt, daß man möglichst den kürzesten Weg wählen sollte zwischen Modulen und WR , wobei die DC Seite aufgrund der meist höheren Stringspannungen es erlaubt etwas „großzügiger“ mit der Kabellänge zu sein als die relativ geringe AC Spannung von +-230V pro Außenleiter („Phase“) . Dabei spielt auch wieder das Ohmsche Gesetz eine Rolle denn bei angenommenen 500 V Stringspannung (ist natürlich bei jeder Anlage unterschiedlich) kann der Kabeldurchmesser nur halb so „dick“ sein wie bei 230 V Spannung um dennoch die gleichen Verluste zu haben. Wenn man also vor die Wahl gestellt wird, ob man die WR lieber näher an den Modulen montieren möchte oder aber in räumlicher Nähe des Zähleranschlußkstens sollte wenn eben möglich letzteres gewählt werden, wegen der geringeren Kabelverluste bei der DC Seite.
Es wurde im Forum häufig gefragt, ob man jedes „x-beliebige“ Kabel mit entsprechenden Leiterdurchmessern für die Verbindung der Module mut dem WR verwenden kann. Dies muß verneint werden, weil nur spezielle „Solarkabel“ garantieren einen „Lichtbogenschutz“ , dadurch, daß es einzelne Adern sind, die jeweils noch besondere Isolierung haben. Wenn anderes (günstigeres) Kabel verwendet wird läuft man Gefahr gegen Brandschutzbestimmungen zu verstoßen. Abgesehen davon bieten „Solarkabel“ ein verstärkten Schutz gegen UV bedingte Alterung, wobei man aber trotzdem versuchen sollte die Kabel nicht dem direkten Sonnenlicht exponiert zu verlegen.

Erdkabel (größere Anlagen AC seitig)

Bei Erdkabeln muß nebst der Verwendung der richtigen Normkabel für Verlegung im Erdreich und die dazu gültigen Verlegungsvorschriften auch folgendes berücksichtigt werden.

Generell wird bei den aktuellen Rohstoffpreisen für Aluminium und Kupfer gerne das Alu-Kabel bei sehr großen Leiterdurchmessern verwendet, weil diese erheblich preiswerter sind als Kupfelkabel. Nebst dem dann erforderlichen grösseren Durchmesser sollte aber auch die Biegsamkeit des Kabels beachtet werden sowie , daß der Anschluß an WR und Kasten oder Zählersäule netzseitig auch das „dicke“ Kabel an die Anschlußklemmen noch passt. Es gibt allerdings dazu entsprechende Adapter um den Anschluß der übergroßen Alu-Kabel auch dort zu bewerkstelligen.

Weiterführende Diskussionen zum Thema:
sonstiges-f13/erdkabel-nyy-fuer-dc-verwenden-t42963.html

viewtopic.php?f=69&t=47909&p=388974&hilit=erdkabel#p388974

viewtopic.php?f=69&t=46767&p=378459&hilit=erdkabel#p378459



Berechnungsgrundlagen Kabel:

http://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz

http://www.sma.de/en/service/downloads/ ... nload.html

http://kaco-newenergy.de/de/site/203/pr ... etails.xml


Weitere Infos:
http://www.photovoltaik-web.de/auswahl- ... nitte.html

Ergänzungs/Änderungsvorschläge bitte per PN an "Elektron" , damit der dieses Dokument entsprechend editieren kann
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