Potentialausgleich bei Photovoltaikanlagen
Der physikalische Abstand einer PV-Anlage zum äußeren Blitzschutzsystem sollte möglichst immer eingehalten werden, um diese zu schützen. Ist das durch die Gegebenheiten vor Ort nicht möglich, darf der notwendige Abstand unterschritten werden, wenn
- die PV-Anlage in das äußere Blitzschutzsystem eingebunden wird
- ein isoliertes System realisiert wird, z. B. mit der hochspannungsfesten, isolierten Ableitung isCon®.
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Wichtige Maßnahmen
Um einen umfassenden Schutz der PV-Anlage zu gewährleisten, müssen folgende Punkte berücksichtigt werden:
- Die lokale Erdung (PAS) muss mit dem Hauptpotentialausgleich (HPAS) verbunden werden.
- Potentialausgleichsleiter müssen eng und parallel zu den DC-Leitungen verlegt werden.
- Datenleitungen müssen in das Schutzkonzept mit einbezogen werden.
Vier Schritte für umfassenden Schutz von Photovoltaik-Anlagen
- Schritt 1: Trennungsabstand prüfen
Kann der geforderte Trennungsabstand nicht eingehalten werden, müssen die metallenen Teile blitzstromtragfähig miteinander verbunden werden. - Schritt 2: Schutzmaßnahmen prüfen
Beispiel: Maßnahmen zum Blitzschutz-Potentialausgleich werden auf der DC- und AC-Seite eingesetzt, z. B. Blitzstromableiter (Typ 1)
- Schritt 3: Datenleitungen einbeziehen
Datenleitungen müssen in das Schutzkonzept mit einbezogen werden. - Schritt 4: Potentialausgleich durchführen
Am Wechselrichter muss ein lokaler Potentialausgleich durchgeführt werden.
Trennungsabstand bei Photovoltaikanlagen
Die Blitzschutz-Anlage muss im Trennungsabstand (s) nach DIN EN 62305 zu den Teilen der PV-Anlage errichtet werden. In der Regel ist ein Trennungsabstand (s) = Sicherheitsabstand von 0,5 m bis 1 m ausreichend.
Klimaanlagen, elektrische Sensoren und Photovoltaik-Anlagen sind Beispiele für Dachaufbauten, bei denen der Trennungsabstand eingehalten werden muss. Dieser Abstand ist notwendig, um gefährliche Funkenbildung und Teilblitzströme zwischen der äußeren Blitzschutz-Anlage und den metallischen Gebäudeteilen sowie Elektrogeräten zu vermeiden. Gerade bei der Nachrüstung von PV-Anlagen ist dies aufgrund der baulichen Situation häufig nicht möglich. Die sichere Lösung: Das hochspannungsfeste, isolierte isCon®-System von OBO. Mit der isCon®-Leitung kann ein Trennungsabstand von 0,75 m in der Luft sowie 1,5 m bei festen Baustoffen sicher eingehalten werden.
Wenn der Trennungsabstand nicht eingehalten werden kann
Kann der Trennungsabstand nach VDE 0185-305-3 (IEC/ EN 62305-3) aus baulichen Gründen nicht eingehalten werden, muss die PV-Anlage über geprüfte Bauteile blitzstromtragfähig mit 16mm2 CU oder 25mm2 Alu in die Blitzschutzanlage eingebunden werden. Blitzschutzbauteile zur Verbindung müssen nach VDE 0185-561-1 (IEC/ EN 62561-1) geprüft sein. In diesen Fällen sind auch auf der DC-Seite Überspannungsschutzgeräte vom Typ 1 (class I) oder Kombiableiter vom Typ 1+2 (class I+II) erforderlich, da Blitzströme im Gebäude nicht beherrschbar sind.
Der hierdurch erreichte, notwendige Blitzschutz-Potentialausgleich verbindet alle metallischen und elektrisch leitfähigen Komponenten der Anlage samt Erdungssystem mit dem normativen Blitzschutzsystem. Nach VDE 0185-305 Teil 3 und 4 (IEC/ EN 62305-3, -4) sind hierbei Überspannungsschutzgeräte (SPDs) Typ 1 (class I) oder Kombiableiter Typ 1+2 (class I+II) für die ins Gebäude führenden Leitungen einzusetzen. Dies gilt sowohl auf dem Dach- als auch auf dem Erdniveau, für die AC- genauso wie für die DC-Seite des PV-Stromversorgungssystems.
Ausschlaggebend für die Frage nach der Notwendigkeit von Überspannungsschutzmaßnahmen sind die DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443) sowie die DIN VDE 0100-712 (VDE 0100-712).
Position der Fangmasten
Die Fangmasten oder Fangstangen sind so zu positionieren, dass es zu keiner Verschattung der Photovoltaik-Module kommt. Denn ein Kernschatten reicht aus, um Leistungseinbußen für den gesamten String nach sich zu ziehen. Nach VDE 0185-305-3, Bbl. 5 muss eine Fangstange mindestens 108 x Durchmesser vom Modul entfernt stehen. Dabei ist zu beachten, dass das Photovoltaik-System sich weiterhin im Schutzbereich der Fangstangen befinden muss. Mit dem hochspannungsfesten, isolierten isCon® – System von OBO kann der Trennungsabstand sicher eingehalten werden.
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Umfassendes Sortiment für den Potentialausgleich
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