Kurzantwort: AC-Kombinierer-Box vs. DC-Kombinierer-Box
Ein AC-Combiner-Box fasst die Wechselstromausgänge mehrerer Wechselrichter, Mikro-Wechselrichter oder Wechselrichter-Stränge zusammen, bevor sie in eine AC-Verteilung, Schalttafel, Schaltanlage, einen Transformator oder einen Netzanschlusspunkt eingespeist werden.
Ein DC-Combiner-Box fasst die Gleichstromausgänge von PV-Strings vor dem Wechselrichter zusammen. Sie enthält normalerweise String-Sicherungen oder DC-Leitungsschutzschalter, DC-Überspannungsschutz, Plus- und Minus-Sammelschienen, DC-Trennschalter, Erdungsklemmen und teilweise eine String-Überwachung.
Der Unterschied liegt nicht nur im Montageort. Er verändert das Schutzkonzept:
Eine DC-Kombinierer-Box muss PV-Gleichspannung, Polarität, Rückstrom und anhaltende DC-Lichtbögen bewältigen. Eine AC-Kombinierer-Box muss den AC-Abgangsschutz, die Bündelung der Wechselrichterausgänge, die Kurzschlussfestigkeit, die Neutralleiter-/Erdungskonfiguration sowie Anforderungen an AC-Trennschalter oder Schaltanlagen erfüllen.
Wichtigste Erkenntnisse
- DC-Kombinierer-Boxen werden vor dem Wechselrichter eingesetzt. Sie fassen PV-Strings auf der Gleichstromseite zusammen.
- AC-Anschlusskästen werden nach dem Wechselrichter eingesetzt. Sie fassen die AC-Ausgänge von String-Wechselrichtern, Mikro-Wechselrichtern oder Wechselrichtergruppen zusammen.
- DC-Schutz ist nicht dasselbe wie AC-Schutz. DC-Sicherungen, DC-Leistungsschalter, DC-Überspannungsschutzgeräte (SPD) und DC-Trennschalter müssen für die PV-Spannung und Polarität ausgelegt sein.
- AC-Anschluss-Schaltanlagen sind in größeren Systemen üblich. Mehrere Wechselrichterausgänge können AC-Schalttafeln, Schaltanlagen oder Sammelkästen speisen.
- Mikro-Wechselrichtersysteme nutzen häufig eine AC-Zusammenführung. Jeder Mikro-Wechselrichter wandelt den DC-Strom des Moduls in netzkonformen AC-Strom um, sodass die Zusammenführung auf der AC-Seite erfolgt.
- Wählen Sie nicht allein nach der Gehäusegröße aus. Kabelanordnung, Spannung, Stromstärke, SCCR/Kurzschlussfestigkeit, SPD-Typ, Erdung, Kennzeichnung und Normen sind allesamt von Bedeutung.
Vergleichstabelle für AC- und DC-Generatoranschlusskästen
| Artikel | DC-Combiner-Box | AC Combiner Box |
|---|---|---|
| Standort | Zwischen PV-Strings und DC-Eingang des Wechselrichters | Zwischen Wechselrichterausgängen und AC-Verteilung/Netzanschluss |
| Aktueller Typ | Gleichstrom | Wechselstrom |
| Hauptzweck | Zusammenführung von PV-String-DC-Stromkreisen | Zusammenführung von AC-Wechselrichter-Ausgangsstromkreisen |
| Gemeinsamer Eingang | PV-Strings | String-Wechselrichter, Mikro-Wechselrichter, Wechselrichter-Abzweigstromkreise |
| Gemeinsamer Ausgang | DC-Eingang Wechselrichter | AC-Schalttafel, AC-Schaltanlage, Transformator, Netzanschluss |
| Schutzgeräte | gPV-Sicherungen, DC-LS-Schalter/Leistungsschalter, DC-Lasttrennschalter, DC-Überspannungsschutz | AC-Leistungsschalter, AC-Schalter, AC-Überspannungsschutz, Zähler, Sammelschiene |
| Sammelschienenlayout | Pluspol, Minuspol, PE/Erde | Phasensammelschiene, Neutralleiter bei Bedarf, PE/Schutzleiter |
| Haupttechnisches Risiko | Gleichstromlichtbogen, Verpolung, Rückstrom, PV-Überspannung | Wechselstrom-Fehlerstrom, Wechselrichter-Rückspeisung, Selektivität, Schaltgerätenennleistung |
| Typische Anwendungen | String-Wechselrichter-PV-Anlagen, netzgekoppelte PV-Strings, DC-Sammelsystem | Mikro-Wechselrichter, mehrere String-Wechselrichter, gewerbliche Dachanlagen, Solarparks |
| Häufiger Suchbegriff | DC-Anschlusskasten, Solar-Anschlusskasten | AC-Kombiniererbox, AC-Kombinierer-Schaltschrank, AC-Kombinierer-Schaltanlage |
Position der jeweiligen Box in einer Photovoltaikanlage
Ein vereinfachtes System mit String-Wechselrichter sieht wie folgt aus:
PV-Module
Ein Mikrowechselrichter-System sieht anders aus:
PV-Modul
Deshalb wird eine DC-Kombiniererbox üblicherweise mit der Architektur von String-Wechselrichtern assoziiert, während eine AC-Kombiniererbox bei Mikrowechselrichter-Systemen, gewerblichen Multi-Wechselrichter-Systemen und der Zusammenführung von Wechselrichterausgängen im Versorgungsmaßstab üblich ist.
Was ist ein DC-Generatoranschlusskasten?
Ein DC-Combiner-Box ist ein PV-Schutz- und Sammelkasten, der auf der DC-Seite einer Solaranlage installiert wird. Er fasst mehrere PV-Strings vor dem Wechselrichter zu weniger Ausgangsstromkreisen zusammen.
Typische Komponenten sind:
- PV-String-Sicherungen oder DC-Leitungsschutzschalter
- Plus-Sammelschiene
- Minus-Sammelschiene
- DC-Überspannungsschutzgerät
- DC-Lasttrennschalter oder Trennschalter
- Erdungs- oder PE-Klemme
- String-Überwachungsmodul, falls erforderlich
- Kabelverschraubungen oder PV-Steckverbinder
- Außengehäuse
- Warnschilder und Polaritätskennzeichnungen
DC-Anschlusskästen werden häufig verwendet, wenn:
- ein Wechselrichter über mehrere PV-String-Eingänge verfügt
- mehrere Strings einzeln abgesichert werden müssen
- eine String-Überwachung erforderlich ist
- lange DC-Kabelwege eine organisierte Zusammenführung benötigen
- ein DC-Überspannungsschutz in der Nähe des Solargenerators erforderlich ist
- Wartungsteams benötigen einen eindeutigen DC-Trennpunkt
Für eine breitere Grundlage siehe VIOX Leitfaden für PV-Generatoranschlusskästen.
Was ist ein AC-Kombinationskasten?
Ein AC-Combiner-Box fasst AC-Ausgangsstromkreise von mehreren Wechselrichtern oder Mikro-Wechselrichter-Strängen zusammen. Er wird installiert, nachdem DC bereits in AC umgewandelt wurde.
Typische Komponenten sind:
- AC-Leitungsschutzschalter oder MCCBs
- AC-Sammelschiene
- AC-Haupttrennschalter oder Lasttrennschalter
- AC SPD
- Neutralleiterschiene, falls erforderlich
- PE-/Erdungsschiene
- Mess- oder Überwachungsgerät
- Klemmenleisten
- Kabelverschraubungen
- Gehäuse
- Stromkreisbeschriftungen
AC-Kombinationskästen sind üblich in:
- Mikrowechselrichter-Solaranlagen
- gewerblichen PV-Dachanlagen mit mehreren Wechselrichtern
- PV-Großkraftwerken mit vielen Wechselrichterausgängen
- Wechselrichterräumen
- AC-Rekombinationsschaltschränken
- AC-Sammelschaltanlagen
- AC-Sammelschaltgeräte
In großen PV-Anlagen wird der Begriff AC-Sammelschaltgeräte oder AC-Recombiner oft verwendet, wenn es sich um mehr als nur einen kleinen Kasten handelt. Er kann größere Leistungsschalter, Messgeräte, Schutzrelais, Sammelschienen, Stromwandler und die Integration in Niederspannungsschaltanlagen umfassen.
AC-Combiner-Box vs. AC-Sammelschaltanlage vs. AC-Recombiner
Diese Begriffe sind miteinander verwandt, bezeichnen jedoch nicht immer Geräte der gleichen Größenordnung.
| Begriff | Praktische Bedeutung | Typische Verwendung |
|---|---|---|
| AC-Combiner-Box | Kleineres Gehäuse zur Zusammenführung der AC-Ausgänge von Wechselrichtern | Wohngebäude-, Gewerbe-, Mikro-Wechselrichter- und kleine Multi-Wechselrichter-Systeme |
| AC-Kombinierer-Verteiler | AC-Kombinierer-Baugruppe in Schaltschrankbauweise mit Leitungsschutzschaltern | Gewerbliche Dachanlagen und dezentrale Wechselrichtersysteme |
| AC-Kombinierer-Schaltschrank | Größere AC-Verteilerbaugruppen zur Zusammenführung von Wechselrichter-Einspeisungen | PV-Anlagen für Gewerbe und Versorgungsunternehmen |
| AC-Sammelschaltgeräte | Robustere AC-Kombinierung und Schutz auf Schaltanlagenebene | Große Wechselrichterräume, PV-Großkraftwerke |
| AC-Recombiner | Bündelt die Ausgänge von nachgeschalteten AC-Kombinierern oder Wechselrichterblöcken | Größere PV-Anlagen und mehrstufige AC-Sammelsysteme |
Verwenden Sie den Begriff, der der Anlagenebene entspricht. Ein kleiner AC-Kombinierer für Mikrowechselrichter sollte nicht als Schaltanlage bezeichnet werden. Eine AC-Schaltanlage im Kraftwerksmaßstab sollte nicht auf einen einfachen Kombiniererkasten reduziert werden.
Komponenten des DC-Kombiniererkastens
| Komponente | Funktion | Auswahlhinweis |
|---|---|---|
| gPV-Sicherung oder DC-Leistungsschalter | Schützt PV-String-Stromkreise | Muss der PV-Spannung und dem PV-Strom entsprechen |
| Positive Sammelschiene | Verbindet die positiven String-Leiter | Nennstrom und Abstände prüfen |
| Negative Sammelschiene | Verbindet die negativen String-Leiter | Polarität und Isolierung prüfen |
| DC SPD | Begrenzt transiente Überspannungen auf der PV-DC-Seite | PV/DC-geeigneten SPD verwenden |
| DC-Trennschalter | Ermöglicht lokale DC-Trennung | Muss für die Systemspannung DC-bemessen sein |
| String-Überwachung | Misst String-Strom oder -Status | Nützlich in größeren PV-Anlagen |
| Gehege | Schützt Komponenten im Außenbereich | IP-Schutzart, UV-Beständigkeit, Hitze, Kondensation |
| Kabeleinführungen | PV-Kabel in das Gehäuse abdichten | Kabeldurchmesser und Außendichtung aufeinander abstimmen |
Engineering-Tipp: Dimensionierung von PV-String-Sicherungen. Bei nordamerikanischen Designs auf Basis des NEC wird der Strom des PV-Quellstromkreises üblicherweise als Dauerstrom behandelt, der sich aus dem Kurzschlussstrom des Moduls ableitet. Ein praktischer Ausgangspunkt ist:
Mindestnennstrom der PV-Sicherung >= 1,56 x String-Isc
Der Faktor 1,56 ergibt sich aus der Anwendung von 125 % auf den PV-Kurzschlussstrom und weiteren 125 % für die Dimensionierung des Überstromschutzes bei Dauerbetrieb. Die endgültige Auswahl hängt weiterhin vom Datenblatt des Moduls, der maximalen Vorsicherung, der Umgebungstemperatur, der Bündelung, der Nennleistung des Sicherungshalters, den örtlichen Vorschriften und den Designvorgaben des Wechselrichterherstellers ab.
Übernehmen Sie bei IEC-Projekten nicht blind die NEC-Werte. Überprüfen Sie die Sicherungsklasse, die Nennspannung, den Stringstrom, den Rückstromzustand und die Koordination der gPV-Sicherung gemäß der Projektnorm und den Komponentendatenblättern.
Für den DC-seitigen Überspannungsschutz siehe DC-Überspannungsschutzgeräte für PV-, EV-, BESS- und Industriesysteme.
Komponenten des AC-Kombinationskastens
| Komponente | Funktion | Auswahlhinweis |
|---|---|---|
| AC-Schutzschalter | Schützt den Wechselrichter-Ausgangszweig | Wechselrichter-Ausgangsstrom und Fehlerstromfestigkeit anpassen |
| AC-Hauptschalter | Ermöglicht Trennung oder Lastabschaltung | Lasttrennvermögen überprüfen |
| AC-Sammelschiene | Bündelt die AC-Ausgänge der Wechselrichter | Strom, Temperaturanstieg und Kurzschlussfestigkeit prüfen |
| AC SPD | Begrenzt transiente Überspannungen auf der AC-Seite | AC-Systemspannung und Erdung abstimmen |
| Neutraler Balken | Wird verwendet, wenn ein Neutralleiter erforderlich ist | Abhängig vom Systemtyp |
| PE-/Erdungsschiene | Schutzpotentialausgleich | Muss dem Erdungskonzept entsprechen |
| Dosierung | Misst Ausgangs- oder Abgangsströme | Üblich in größeren AC-Kombinierer-Schaltschränken |
| Gehege | Schützt AC-Komponenten | Innen-/Außenbereich, IP/NEMA, Korrosion |
Für allgemeine Unterschiede bei der AC/DC-Verteilung siehe den Leitfaden von VIOX zu AC-Verteilerkasten vs. DC-Verteilerkasten.
Warum DC-Generatoranschlusskästen besondere Aufmerksamkeit erfordern
DC-Generatoranschlusskästen sind technisch anspruchsvoll, da sich PV-Gleichstrom anders verhält als Wechselstrom.
Zu den wichtigsten DC-Risiken gehören:
- kein natürlicher Stromnulldurchgang
- anhaltende Gleichstromlichtbögen
- hohe Leerlaufspannung bei Kälte
- Rückstrom zwischen den Strängen
- Verpolung
- Isolationsfehler
- UV- und Witterungseinflüsse
- Kondenswasserbildung in Gehäusen
- Versagen der Kabelverschraubungsdichtung
Der schwerwiegendste Konstruktionsfehler besteht darin, einen PV-DC-Generatoranschlusskasten wie einen normalen Verteilerkasten zu behandeln. Ein standardmäßiger AC-Leitungsschutzschalter, ein AC-Überspannungsschutz (SPD) oder ein allgemeiner Lasttrennschalter sind möglicherweise nicht in der Lage, den PV-DC-Stromkreis sicher zu unterbrechen oder dessen Belastungen standzuhalten.
Auswahl des Überspannungsschutzes (SPD): Typ 1+2 vs. Typ 2 in PV-Generatoranschlusskästen
Überspannungsschutz ist nicht nur eine formale Anforderung. Bei der Auslegung von PV-Generatoranschlusskästen sollte der SPD-Typ auf die Blitzgefährdung, das Erdungssystem, die Kabelführung und die Schutzzone abgestimmt sein.
| Auswahl des Überspannungsschutzes (SPD) | Typische Anwendung in der Photovoltaik | Praktischer Konstruktionshinweis |
|---|---|---|
| DC-Überspannungsschutz (SPD) Typ 2 | Die meisten PV-Anlagen ohne äußeren Blitzschutz | Gängige Wahl für induzierte Überspannungen und Schalttransienten auf der DC-Seite |
| Typ 1+2 DC-Überspannungsschutzgerät (SPD) | PV-Anlagen auf Gebäuden mit äußerem Blitzschutz, exponierten Dächern oder Standorten mit hohem Blitzrisiko | Einsatz dort, wo Teilblitzströme an der PV-Schnittstelle abgeleitet werden müssen |
| Typ 2 AC-Überspannungsschutzgerät (SPD) | AC-Kombinierer-Schaltschränke und Wechselrichter-Ausgangsverteilung | Abstimmung auf AC-Spannung, Erdungssystem sowie Koordination mit vor- und nachgeschalteten SPDs |
| Typ 1+2 AC-SPD | Hauseinführung, AC-Hauptschaltanlage oder blitzexponierte Installationen | Häufig koordiniert mit nachgeschalteten Typ 2 SPDs |
Bei gewerblichen PV-Dachanlagen mit externem Blitzschutzsystem wird ein DC-Überspannungsschutz (SPD) Typ 1+2 in der Nähe des Generatoranschlusskastens häufig zusammen mit der AC-seitigen SPD-Koordination am Wechselrichterausgang und in der Hauptverteilung bewertet. Für gewöhnliche gewerbliche Dächer mit geringer Exponiertheit können Typ-2-Ableiter ausreichen, die Entscheidung hierüber ist jedoch Teil der projektspezifischen Überspannungsschutzplanung und nicht Bestandteil einer allgemeinen Stückliste.
Thermomanagement und Kondensationsschutz
Fehler in DC-Generatoranschlusskästen im Außenbereich entstehen ebenso häufig durch Hitze und Feuchtigkeit wie durch fehlerhafte Verdrahtung. Ein der Sonne ausgesetzter DC-Anschlusskasten kann deutlich heißer werden als die Umgebungstemperatur, insbesondere wenn Sicherungshalter, Sammelschienen und Kabelanschlüsse eng in einem kleinen Gehäuse verbaut sind.
Prüfen Sie diese Punkte vor der Freigabe des Gehäuselayouts:
- Temperaturanstieg an Sicherungshaltern: gPV-Sicherungshalter geben unter Last Wärme ab; in heißen Klimazonen oder bei kompakter Bauweise kann ein Derating erforderlich sein.
- Biegeraum für Kabel: Enge Kabelbiegungen verursachen mechanische Spannungen und erschweren die Wartung.
- Belüftung oder Druckausgleich: Gehäuse für den Außenbereich benötigen möglicherweise Entlüftungsventile oder Belüftungsverschraubungen, um Kondensation und Druckschwankungen zu reduzieren und gleichzeitig die erforderliche IP-Schutzart beizubehalten.
- UV- und Korrosionsbeständigkeit: Kunststoffe, Dichtungen, Kabelverschraubungen und Kennzeichnungen müssen der Witterung im Außenbereich standhalten.
- Wartungszugang: Techniker benötigen ausreichend Platz, um die Strangspannung zu prüfen, Sicherungen auszutauschen, Klemmen zu inspizieren und die SPD-Anzeigen zu kontrollieren.
Regel für die Praxisprüfung: Wenn der Schaltplan korrekt aussieht, das Gehäuselayout jedoch jedes Kabel, jeden Sicherungshalter und jeden Überspannungsschutz (SPD) in eine beengte Heißzone zwingt, ist das Design nicht abgeschlossen.
Wann ein DC-Generatoranschlusskasten zu verwenden ist
Verwenden Sie einen DC-Generatoranschlusskasten, wenn:
- mehrere PV-Strings vor einem Wechselrichtereingang zusammengeführt werden müssen
- eine Absicherung auf String-Ebene erforderlich ist
- ein DC-Überspannungsschutz in der Nähe des PV-Generators benötigt wird
- eine String-Überwachung erforderlich ist
- DC-Kabelwege gebündelt werden müssen
- eine lokale DC-Trennung die Wartung erleichtert
- der Wechselrichter über weniger MPPT-Eingänge verfügt als die Anzahl der Strings vorhanden ist
Ein DC-Generatoranschlusskasten ist in der Regel unnötig, wenn ein kleiner Wechselrichter bereits über genügend geschützte String-Eingänge verfügt oder wenn das System Mikro-Wechselrichter verwendet und die Zusammenführung auf der AC-Seite erfolgt.
Wann ein AC-Anschlusskasten zu verwenden ist
Verwenden Sie einen AC-Anschlusskasten, wenn:
- mehrere AC-Ausgänge von Wechselrichtern zusammengeführt werden müssen
- ein Mikro-Wechselrichtersystem mehrere AC-Abzweigstromkreise aufweist
- eine gewerbliche Dachanlage über verteilte Wechselrichter verfügt
- die Wechselrichterausgänge eine lokale AC-Trennung erfordern
- ein AC-Überspannungsschutz vor der Hauptverteilung erforderlich ist
- Am Wechselrichterausgang ist eine Messung oder Überwachung erforderlich
- Das Projekt erfordert eine AC-Sammelstufe vor der Schaltanlage
Die AC-Kopplung gewinnt mit steigender Anzahl an Wechselrichtern an Bedeutung. Bei größeren Systemen kann sich das Design von einem kleinen AC-Anschlusskasten hin zu einer AC-Sammelschaltanlage oder einem AC-Recombiner-Schaltschrank entwickeln.
Checkliste zur Auswahl von AC- vs. DC-Anschlusskästen
| Frage ist | DC-Combiner-Box | AC Combiner Box |
|---|---|---|
| Auf welcher Seite des Wechselrichters? | Vor dem Wechselrichter | Nach dem Wechselrichter |
| Welche Spannung liegt an? | PV-DC-Maximalspannung | AC-Nennspannung |
| Welche Schutzeinrichtungen? | gPV-Sicherung, DC-Leistungsschalter, DC-Überspannungsschutz (SPD), DC-Lasttrennschalter | AC-Leistungsschalter, AC-Überspannungsschutz (SPD), AC-Schalter |
| Welche Stromquelle? | PV-Strings | Wechselrichterausgänge |
| Spielt die Polarität eine Rolle? | Ja | Nicht auf die gleiche Weise |
| Ist ein Rückstrom möglich? | Ja, insbesondere bei Multi-String-PV-Anlagen | Mögliche Rückspeisung von Wechselrichterausgängen je nach Auslegung |
| Welche Gehäuseschutzart? | Normalerweise Außenbereich, UV-beständig, IP-Schutzart, Kondenswasser | Innen- oder Außenbereich, abhängig vom Standort des Wechselrichters |
| Welcher Standardrahmen? | Regeln für PV-Gleichstrom- und Niederspannungsbaugruppen | Regeln für AC-Verteiler, Schalttafeln oder Schaltanlagen |
| Welche Kennzeichnungen sind kritisch? | Gleichspannung, Polarität, Trennung, Warnhinweis | Wechselspannung, Quelle, Leitungsschutzschalter-ID, Trennschalter |
Zu prüfende Normen und Designreferenzen
Die genauen Anforderungen hängen vom Land, der Installationsart, der Systemspannung und der Projektspezifikation ab. Zu den gängigen Referenzen gehören:
| Normen- oder Regelungsbereich | Relevanz |
|---|---|
| IEC 61439-Reihe | Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen |
| IEC 62548 | Auslegung und Installation von PV-Generatoren |
| IEC 60947-Reihe | Niederspannungs-Schalt- und Schutzgeräte |
| IEC 60269-6 | gPV-Sicherungen für Photovoltaikanwendungen |
| IEC 61643-31 | Überspannungsschutzgeräte (SPD) auf der Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen |
| IEC 61643-11 | Überspannungsschutzgeräte (SPD) für AC-Niederspannungsnetze |
| NEC Artikel 690 | Solar-Photovoltaikanlagen in Installationen gemäß NEC |
| Kontext zu UL 508A / UL 1741 | Industrielle Schaltschränke und wechselrichterbezogene Ausrüstung bei nordamerikanischen Projekten |
Gehen Sie nicht davon aus, dass die Verwendung zertifizierter Komponenten die gesamte Combiner-Baugruppe zertifiziert macht. Das Gehäuse, die Verdrahtung, der Temperaturanstieg, die Kurzschlussfestigkeit, die Abstände, die Kennzeichnung und die Dokumentation sind allesamt von Bedeutung.
Häufige Fehler
Fehler 1: Verwendung eines AC-Combiners, wo ein DC-Combiner erforderlich ist
Ein AC-Combiner kann keinen PV-DC-Combiner ersetzen. AC-Schutzgeräte können PV-Gleichstrom möglicherweise nicht sicher unterbrechen.
Fehler 2: Jede Solarbox als DC-Combiner-Box bezeichnen
Mikro-Wechselrichtersysteme kombinieren die Ausgänge üblicherweise auf der AC-Seite. In diesem Fall kann es sich bei der entsprechenden Ausrüstung um einen AC-Combiner-Kasten oder ein AC-Combiner-Panel handeln.
Fehler 3: Ignorieren der Wechselrichter-Architektur
String-Wechselrichtersysteme, Zentralwechselrichtersysteme, Mikro-Wechselrichtersysteme und Optimierersysteme verwenden unterschiedliche Kombinationsstrategien.
Fehler 4: Auswahl ausschließlich nach Nennstrom
Spannung, Polarität, Ausschaltvermögen, Derating von Sicherungen, Art des Überspannungsschutzes, Schutzart des Gehäuses, Temperatur und die Ausführung der Kabeleinführung sind ebenso wichtig.
Fehler 5: Betrachtung des SPD als allgemeines Zubehörteil
Bei PV-Anlagen hängt die Wahl des SPD davon ab, ob sich der Generatoranschlusskasten auf der DC- oder AC-Seite befindet, ob das Gebäude über einen äußeren Blitzschutz verfügt und wo sich die Betriebsmittel in der Blitzschutzzone befinden. Ein Typ-2-SPD ist nicht automatisch falsch und ein Typ-1+2-SPD ist nicht automatisch besser; die richtige Wahl hängt vom Design des Überspannungsschutzes ab.
Fehler 6: Unterdimensionierung des Gehäuses
Generatoranschlusskästen benötigen ausreichend Platz für Kabelbiegeradien, Wärmeabfuhr, Wartungszugang, Klemmenabstände und zukünftige Inspektionen.
Fehler 7: Vernachlässigung von Ausfallursachen im Außenbereich
Viele Ausfälle bei Solar-Anschlusskästen resultieren eher aus Wassereintritt, Kondensation, UV-Alterung, mangelhaften Kabelverschraubungen, lockeren Klemmen oder überhitzten Sicherungshaltern als aus dem Schaltplan allein.
Fehler 8: Übernahme eines Combiner-Designs für verschiedene Wechselrichter-Architekturen
Ein für String-Wechselrichter entwickeltes Design kann für Mikro-Wechselrichter falsch sein, und ein kompakter AC-Combiner-Schaltschrank ist möglicherweise nicht für die AC-Rekombination im Kraftwerksmaßstab geeignet. Bei EPC-Prüfungen ist eine der schnellsten Methoden, ein schwaches Design zu erkennen, die Frage: “Fasst dieser Kasten PV-Strings vor der Wechselrichtung oder Wechselrichterausgänge nach der Wechselrichtung zusammen?” Wenn die Zeichnung diese Frage nicht sofort beantworten kann, müssen die Gerätebezeichnung und das Schutzkonzept überarbeitet werden.
FAQ
Was ist der schnellste Weg, um festzustellen, ob ein Combiner für AC oder DC ausgelegt ist?
Achten Sie auf die Position relativ zum Wechselrichter. Wenn er PV-Strings vor dem Wechselrichter zusammenfasst, handelt es sich um einen DC-Combiner-Kasten. Wenn er Wechselrichterausgänge nach der Umwandlung zusammenfasst, handelt es sich um einen AC-Combiner-Kasten, ein AC-Combiner-Panel, eine AC-Combiner-Schaltanlage oder einen AC-Rekombiner.
Verwenden Mikro-Wechselrichtersysteme AC- oder DC-Combiner-Kästen?
Mikro-Wechselrichtersysteme verwenden in der Regel eine AC-Zusammenführung, da jeder Mikro-Wechselrichter den DC-Strom des Moduls am oder in der Nähe des Panels in AC umwandelt.
Kann ein AC-Leistungsschalter in einem DC-Combiner-Kasten verwendet werden?
Nur wenn der spezifische Leistungsschalter für die erforderliche DC-Spannung, den Strom, die Polverdrahtung und die Anwendung ausgelegt und zertifiziert ist. Reine AC-Leistungsschalter sollten nicht zur Unterbrechung von PV-DC-Strömen verwendet werden.
Wie dimensioniert man eine Sicherung für einen DC-Generatoranschlusskasten?
Ausgangspunkt sind der Kurzschlussstrom des PV-Moduls und die zugrunde liegende Projektnorm. Bei NEC-basierten Auslegungen ist ein üblicher Ansatz: Sicherungsnennstrom >= 1,56 x String-Isc, unter gleichzeitiger Berücksichtigung der maximalen Vorsicherung des Moduls, der Derating-Faktoren für die Umgebungstemperatur, der Nennwerte des Sicherungshalters sowie der Anforderungen der lokalen Behörden (AHJ).
Sollte ein PV-Generatoranschlusskasten einen Typ 1+2 oder Typ 2 Überspannungsschutz (SPD) verwenden?
Verwenden Sie einen Typ 2 SPD für viele Standard-PV-Anwendungen, bei denen das Risiko durch induzierte Überspannungen besteht. Evaluieren Sie einen Typ 1+2 SPD, wenn die PV-Anlage mit einem Gebäude mit äußerem Blitzschutz verbunden ist, ein exponiertes Risiko durch Blitzeinschläge auf dem Dach besteht oder eine Auslegung zur Ableitung von Teilblitzströmen gefordert ist.
Was ist eine AC-Sammelschaltanlage?
Eine AC-Sammelschaltanlage ist eine größere AC-Kombinations- und Schutzeinheit, die in gewerblichen oder industriellen PV-Systemen eingesetzt wird, bei denen mehrere Wechselrichterausgänge auf Schaltanlagenebene zusammengeführt werden.
Was ist ein AC-Recombiner?
Ein AC-Recombiner fasst die Ausgänge mehrerer AC-Sammelkästen oder Wechselrichterblöcke zu einem übergeordneten AC-Sammelpunkt vor der Hauptschaltanlage oder dem Transformator zusammen.
Was ist besser: AC-Kombinierer oder DC-Kombinierer?
Keines von beiden ist universell besser. Die richtige Wahl hängt von der Wechselrichterarchitektur ab. String-Wechselrichtersysteme benötigen oft eine DC-Kombination. Mikro-Wechselrichter- und Multi-Wechselrichtersysteme benötigen oft eine AC-Kombination.
Fazit
AC- und DC-Anschlusskästen lösen unterschiedliche Probleme in Photovoltaikanlagen.
Ein DC-Combiner-Box Sammelt PV-String-Stromkreise vor dem Wechselrichter und muss für PV-DC-Spannung, Polarität, Rückstrom, DC-Lichtbogenunterbrechung, DC-Überspannungsschutz und Außenbedingungen ausgelegt sein.
Ein AC-Combiner-Box Sammelt die AC-Ausgänge der Wechselrichter nach der Umwandlung und muss für den AC-Abzweigschutz, die Aggregation der Wechselrichterausgänge, die Schaltanlagenkoordination, den AC-Überspannungsschutz, die Messung und die netzseitige Verteilung ausgelegt sein.
Für eine zuverlässige Solaranlage beginnen Sie mit der Wechselrichterarchitektur. Sobald Sie wissen, wo die Zusammenführung stattfindet, wählen Sie den Anschlusskasten entsprechend der Stromart, Spannung, Schutzeinrichtungen, Gehäuseumgebung, Verdrahtungsanordnung und geltenden Normen aus.
