Isolationsfehler und deren Lokalisation in PV-Anlagen

  • Isolationsfehler sind ein häufiges Problem in bestehenden PV-Anlagen, das mit der Alterung der Anlagen zunehmend auftritt.
    In der Praxis wird der Isolationswiderstand üblicherweise mit einem Isolationsmessgerät bestimmt, das mit Messspannungen bis zu 1000 V arbeitet. Ursache eines zu niedrigen ISO-Widerstandes ist häufig das Eindringen oder auch der kapillare Eintrag von Wasser in Steckverbindungen und Anschlussdosen. Bei der Messung kann es aufgrund einer hohen lokalen Stromdichte an der Fehlerstelle zu einem Verdampfen des fehlerverursachenden Wassers kommen und der Fehler ist damit temporär behoben und damit nicht mehr lokalisierbar.


    Die Fehlerortlokalisierung über zwei Spannungsmessungen wie sie in vielen Wechselrichterhandbüchern beschrieben wird ist nur hinreichend genau, wenn es sich um einen relativ niederohmigen Isolationsfehler handelt.


    Die Idee:
    Entwicklung eines Verfahrens das folgenden Anforderungen genügt:
    - exakte Bestimmung des Isolationswiderstandswertes eines Stranges ohne Fremdspannung
    - exakte Lokalisierung des Fehlerortes in einem Strang auch bei hohen Ableitwiderständen


    Die Umsetzung:
    Durchführung von drei einfachen Spannungsmessungen in einem Strang mittels zweier Voltmeter:
    - PV+ gegen PE
    - PV- gegen PE
    - PV+ und PV- gleichzeitig gegen PE


    In einem Excel-Sheet oder in einer App werden die Spannungsmesswerte und die Stranglänge eingegeben.
    Bei hinterlegten Daten der Spannungsmesser werden folgende Werte ausgegeben:
    - Strang-Leerlaufspannung
    - Isolationswiderstand des Stranges
    - Fehlerentfernungen in Anzahl von Modulen von der Plus und der Minusseite


    Anhand des Stringplans lässt sich jetzt der Fehlerort im Generatorfeld bestimmen und der Fehler beseitigen.