Installation von DC-Trennschaltern: NEC-konforme Verdrahtung

Einführung

DC-Trennschalter Die Installation erfordert eine sorgfältige Auswahl des Standorts, eine ordnungsgemäße Erdung, eine korrekte Dimensionierung der Kabel, Drehmomentangaben und eine umfassende Kennzeichnung, um einen sicheren, normgerechten Betrieb über 25-30 Jahre zu gewährleisten. Im Gegensatz zur Plug-and-Play-Installation von AC-Elektrogeräten ist die Installation von DC-Trennschaltern mit besonderen Herausforderungen verbunden: anhaltende Lichtbogenrisiken, die eine korrekte Ausrichtung der Kontakte erfordern, hohe Spannungen (bis zu 1500 V DC), die größere Abstände erfordern, und Auswirkungen auf die Lebenssicherheit, wenn eine unsachgemäße Installation bei Wartungsarbeiten zu Stromschlägen führt.

Dieser professionelle Installationsleitfaden enthält eine schrittweise Anleitung für die Installation von DC-Trennschaltern in Photovoltaikanlagen. Wir behandeln die Auswahl des Standorts unter Berücksichtigung der NEC-Anforderungen an die Zugänglichkeit, Montagetechniken für verschiedene Gehäusetypen, Methoden zur Dimensionierung der Leitungen unter Berücksichtigung von Spannungsabfall und Temperaturabfall, ordnungsgemäße Anschlussverfahren einschließlich Drehmomentspezifikationen, Anforderungen an die Erdung und den Potentialausgleich, normgerechte Kennzeichnung und umfassende Testverfahren vor der Erregung.

Für Solarinstallateure, Elektroinstallateure und technisches Personal, das Trenninstallationen durchführt, stellt dieser Leitfaden sicher, dass die Arbeit auf Anhieb korrekt ausgeführt wird, dass die Inspektion bestanden wird, dass das System zuverlässig funktioniert und dass das Personal während der gesamten Lebensdauer des Projekts wie vorgesehen geschützt wird.

💡 Priorität der Installation: Die richtige Platzierung und Kennzeichnung verhindert 70% sicherheitsrelevante Probleme im Zusammenhang mit Trennschaltern. Ein perfekt verdrahteter Trennschalter, der an einem unzugänglichen Ort oder ohne ordnungsgemäße Warnschilder installiert ist, erfüllt seine Sicherheitsaufgabe nicht - Techniker und Rettungskräfte müssen Trennschalter in Notfällen sofort erkennen und erreichen können.

Planung vor der Installation und Standortwahl

NEC 690.13-690.17 Standortanforderungen

Gebäude Trennungsort (NEC 690.13):

“Definition von ”leicht zugänglich" (NEC Artikel 100):
- Schnelle Erreichbarkeit ohne Überklettern/Entfernen von Hindernissen
- Keine Leitern erforderlich
- Keine verschlossenen Türen (es sei denn, sie dienen der Ausrüstung in diesem Raum)
- Nicht an verdeckten Stellen (hinter Paneelen, über Decken)

Besondere Anforderungen:
- Montagehöhe: 3,5 bis 6,5 Fuß über dem fertigen Fußboden
- Entfernung vom Gebäudeeingang: In Sichtweite ODER gekennzeichnet durch ein dauerhaftes Verzeichnis
- Freier Arbeitsraum: mindestens 3 Fuß × 30 Zoll (NEC 110.26)
- Beleuchtung: Ausreichende Beleuchtung für einen sicheren Betrieb (mindestens 200 Lux beim Ausschalten)
- Wetterschutz: Wenn im Freien, mindestens NEMA 3R-Gehäuse

Standort der Gerätetrennung (NEC 690.15):

In Sichtweite Erfordernis:
- Entfernung: Maximal 50 Fuß UND sichtbar vom Gerät
- Test: Können Sie, wenn Sie am Gerät stehen, die Unterbrechung der Verbindung sehen, ohne sich zu bewegen? Wenn ja = in Sichtweite
- Alternativ: Die Fernabschaltung MUSS in geöffneter Stellung abschließbar sein, wenn sie nicht in Sichtweite ist.

Beispiel für konforme Standorte:

✅ Guter Standort 1: Außenwand neben dem Stromzähler
- Höhe: 5 Fuß über dem Boden
- Freiraum: 3 Fuß vor der Unterbrechung der Verbindung
- Gekennzeichnet mit wetterfestem Etikett: “PHOTOVOLTAIKANLAGE ABTRENNEN”
- Sichtbar von der Straße aus (Notzugang)

✅ Guter Standort 2: Innenwand der Garage in der Nähe der Haupttafel
- Höhe: 4,5 Fuß vom Boden
- Beleuchtung: Die Beleuchtung der Garage bietet ausreichende Sicht
- Freier Zugang: Keine Fahrzeuge oder Lager blockieren
- In Sichtweite der Hauptschaltertafel

❌ Schlechter Standort 1: Auf dem Dach neben dem Feld
- Erfordert den Zugang über eine Leiter (NICHT ohne weiteres zugänglich)
- Notfallpersonal kann nicht sicher erreichen
- Verstößt gegen NEC 690.13

❌ Schlechter Standort 2: Im verschlossenen Elektroraum
- Verschlossene Türen verhindern den Zugang im Notfall
- Nur akzeptabel, wenn die Verbindung zu Geräten in diesem Raum unterbrochen wird
- Die Gebäudetrennung muss außerhalb verschlossener Bereiche erfolgen.

Checkliste zur Standortbewertung

Überprüfen Sie vor dem Kauf oder der Installation einer Trennvorrichtung:

Strukturelle Überlegungen:
- [ ] Montagefläche kann das Gewicht der Verbindung + das Gewicht des Kabels tragen
- Kleiner geschlossener Schalter (30-60A): 10-20 lbs
- Großer geschlossener Schalter (200-400A): 30-60 lbs
- Trennen Sie den Verbindungskasten: 40-100 lbs geladen
- [ ] Wandkonstruktion angemessen: Mauerwerk, Beton, Sperrholz ≥ 3/4″ oder Metallständerwerk mit Rückwandplatte
- [ ] Die Oberfläche ist innerhalb von 1/4″ über der Unterbrechungsfläche eben
- [ ] Keine Hindernisse hinter dem Montageort (prüfen Sie auf vorhandene Leitungen, Sanitäranlagen, HLK)

Umweltfaktoren:
- Sonneneinstrahlung: Direkte Sonneneinstrahlung kann das Gehäuse auf 70-80°C aufheizen, was NEMA 3R+ und eine Temperaturreduzierung erfordert
- [ ] Regen-/Schneeeinwirkung: Für den Einsatz im Freien ist mindestens NEMA 3R (regendicht) erforderlich.
- [ ] Windlast: Küsten-/Starkwindgebiete benötigen zusätzliche Befestigungsanker
- Exposition gegenüber Salznebel: Küstenstandorte innerhalb von 1 Meile vom Meer erfordern NEMA 4X-Edelstahl
- Temperaturextreme [ ]: Wenn am Installationsort -40°C bis +70°C herrschen, überprüfen Sie, ob der Trennschalter für diesen Temperaturbereich ausgelegt ist.

Überprüfung der Zugänglichkeit:
- [ ] 3-Fuß-Arbeitsabstand vor der Trennvorrichtung (gemessen vom Türanschlag in geöffnetem Zustand)
- [ ] 30-Zoll-Breite (zentriert auf der Trennvorrichtung)
- [ ] 6,5 Fuß Freiraum über dem Arbeitsbereich
- [ ] Keine Lagerung, Ausrüstung oder Landschaftsgestaltung in der Arbeitsfreigabezone
- [ ] Ungehinderter Weg zum Trennen der Verbindung (keine Tore, Türen oder Schranken, die einen Schlüssel erfordern)

Zugang zu Rohren und Kabeln:
- [ ] Geeignete Leitungseinführungsstellen (oben, unten, seitlich je nach Trennungskonzept)
- [ ] Der Mindestbiegeradius für das Rohr kann erreicht werden: 6× Rohrdurchmesser für starre Rohre, 10× für EMT
- [ ] Ausreichend Platz für den Kabelanschluss innerhalb des Gehäuses (große Leiter erfordern einen großen Biegeraum)
- [ ] Erdungselektrode zugänglich, falls für neue Erdungsanlage erforderlich

Drahtdimensionierung und Vorbereitung für DC-Trennung

NEC-konforme Leiterdimensionierung

Formel (NEC 690.8, 690.17):

Strombelastbarkeit der Leitung (nach Derating) ≥ 125% des maximalen Stromkreises

Schritt-für-Schritt-Berechnung:

Schritt 1 - Bestimmen des maximalen Stromkreises:

I_max = I_sc × 1,25 (hoher Bestrahlungsstärkefaktor)

Schritt 2 - Berechnen Sie die Mindeststromstärke des Leiters:

I_Leiter = I_max × 1,25 (Dauerbetriebsfaktor)
= I_sc × 1,56

Schritt 3 - Temperaturkorrektur anwenden:

Bei Leitern in Hochtemperaturumgebung:

I_Leiter_abgeleitet = I_Leiter / k_temp

Wobei k_temp aus NEC Tabelle 310.15(B)(2)(a):

Schritt 4 - Anpassen der Rohrleitungsfüllung (NEC 310.15(B)(3)(a)):

Bei >3 stromführenden Leitern im Kabelkanal:

Vollständiges Beispiel:

System8 parallel geschaltete Strings, die über einen Trennschalter in den Wechselrichter eingespeist werden
- Kombinierter I_sc: 8 × 11A = 88A
- Die Leiter werden in einem Außenrohr an einer sonnigen Wand verlegt: 60°C erwartet
- Zwei stromführende Leiter (DC+ und DC-)

Kalkulation:
- I_max = 88A × 1,25 = 110A
- I_Leiter = 110A × 1,25 = 137,5A
- Temperatur-Derating: k_temp = 0,58 (60°C)
- Kanalfüllung: k_fill = 1,00 (nur 2 Leiter)
- Erforderliche Strombelastbarkeit bei 30°C: I_Leiter_30C = 137,5A / (0,58 × 1,00) = 237,1A

Aus NEC Tabelle 310.16 (75°C Kupfer THWN-2):
- 2 AWG: 115A (unzureichend)
- 1 AWG: 130A (unzureichend)
- 1/0 AWG: 150A (nicht ausreichend)
- 2/0 AWG: 175A (nicht ausreichend)
- 3/0 AWG: 200A (unzureichend)
- 4/0 AWG: 230A (nicht ausreichend)
- 250 kcmil: 255A ✓

Ausgewählt: 250 kcmil Kupfer THWN-2

⚠️ Kritischer Irrtum: Viele Installateure wählen den Draht auf der Grundlage der Trennleistung aus (z. B. “200A Trennschalter = Draht mit einer Nennleistung von 200A bei 30°C verwenden”). Dies ignoriert die Temperaturreduzierung und kann zu gefährlich unterdimensionierten Leitern führen. Berechnen Sie den Strom immer von der Quelle aus, wobei alle Derating-Faktoren berücksichtigt werden müssen.

Abisolieren und Klemmeninstallation

Richtige Abisoliertechnik:

Für Kompressionsnasen (Große Leiter ≥ 2 AWG):
1. Messen Sie die Länge des Nasenlaufs: normalerweise 1,5-2,5 Zoll
2. Isolierung abisolieren, um den der Trommellänge entsprechenden Leiter freizulegen
3. Verwenden Sie eine Abisolierzange oder ein Universalmesser (achten Sie darauf, die Leiter nicht zu beschädigen).
4. Auf eingekerbte Litzen untersuchen: Wenn >5% der Litzen beschädigt sind, abschneiden und neu abisolieren
5. Antioxidationsmittel für Aluminiumleiter auftragen (für Kupfer in Innenräumen nicht erforderlich)

Für Ringkabelschuhe (Kleine Leiter ≤ 4 AWG):
1. Abisolieren 3/4 Zoll (typisch für Schraubklemmen)
2. Litzenleiter im Uhrzeigersinn verdrehen und festziehen
3. In die Ringkabelschuhhülse einführen, bis der Leiter durch das Inspektionsloch sichtbar ist.
4. Crimpen Sie mit einem geeigneten Werkzeug (entsprechend der Farbcodierung der Kontakte):
- Rot: 22-18 AWG
- Blau: 16-14 AWG
- Gelb: 12-10 AWG
5. Zur zusätzlichen Isolierung Schrumpfschlauch über das Fass ziehen
6. Zugversuch: 20-30 lb Kraft, kein Schlupf

Einbau von Druckschrauben:

Für große Leiter (1/0 AWG und größer):

Erforderliche Werkzeuge:
- Hydraulische Quetschzange oder akkubetriebenes Presswerkzeug
- Richtiger Matrizensatz für Nasengröße
- Drehmomentschlüssel für Klemmenbolzen

Verfahren:
1. Wählen Sie einen Kabelschuh, der der Leitergröße entspricht (auf dem Kabelschuhkörper markiert).
2. Leiter auf Kabelschuhlänge abisolieren
3. Führen Sie den Leiter vollständig in die Hülse ein (mit der Unterseite nach außen gegen den Laschenanschlag).
4. Druckstempel über dem Sechskant des Laufs positionieren (nicht auf dem Leiter!)
5. Zusammendrücken, bis die Matrize sich löst (hydraulische Crimper) oder bis die Anzeige vollständig ist (Ratschencrimper)
6. Zugversuch: Kraft von 50-100 lb anwenden, keine Bewegung
7. Visuell prüfen: Die Kompressionsspuren sollten gleichmäßig um den Lauf herum sein.

Installation von Klemmenbolzen:
1. Drucklasche über Trennklemmenbolzen setzen
2. Unterlegscheibe einbauen (falls bei der Trennung vorgesehen)
3. Sicherungsscheibe oder Nutmutter einbauen
4. Mutter handfest anziehen
5. Enddrehmoment mit Drehmomentschlüssel (siehe Drehmomentangaben unten)

Montage und physikalische Installationsverfahren

Aufputzmontage (am häufigsten)

Schritt 1 - Layout und Markierung:

1. Positionieren Sie die Trennvorrichtung an der gewünschten Stelle (überprüfen Sie die Höhe von 3,5-6,5 Fuß)
2. Verwenden Sie eine Wasserwaage, um sicherzustellen, dass das Gehäuse lotrecht (vertikal) und waagerecht (horizontal) steht.
3. Markieren Sie die Positionen der Befestigungslöcher durch die Gehäuserückwand oder mit Hilfe einer Schablone.
4. Bei großen/schweren Gehäusen: Verwenden Sie eine Hilfsperson oder eine temporäre Stütze, um die Position während der Markierung zu halten.

Überlegungen zum Befestigungslochmuster:
- Kleine geschlossene Schalter (30-60A): 4 typische Befestigungslöcher in den Ecken
- Große gekapselte Schalter (200-400A): 6-8 Befestigungslöcher (zusätzlich an den Mittelpunkten)
- Combiner-Boxen: 8-12 Befestigungslöcher je nach Größe

Schritt 2 - Bohren und Verankerung:

Für Holzmontagefläche (Sperrholz, OSB, Holzständerwerk):
- Bohren von Vorbohrungen: Durchmesser = 80% des Schraubenschaftdurchmessers
- Verwenden Sie Holzschrauben: #10 oder #14, Länge ≥ 1,5 Zoll in Massivholz
- Anzugsmoment: 15-25 lb-in (Handschraubendreher fest, kein Schlagschrauber)

Für Mauerwerk/Betonoberfläche:
- Löcher mit Bohrhammer und Steinbohrer bohren
- Durchmesser der Bohrung: Entspricht der Dübelgröße (normalerweise 3/8″ für leichte Gehäuse, 1/2″ für schwere Gehäuse)
- Tiefe: Länge des Ankers + 1/2 Zoll
- Spreizdübel oder Tapcon-Schrauben einbauen
- Anzugsmoment: 25-40 lb-in (nicht zu fest anziehen - kann Risse im Beton verursachen oder die Verankerung lösen)

Für Metallverkleidungen/Dünnwand:
- Montageplatte verwenden oder Wandständer ausfindig machen
- Knebelschrauben oder Mollybolzen für Hohlwände
- Mindestauszugskraft: 200 lbs für kleine Gehäuse, 500 lbs für große Gehäuse

Schritt 3 - Montage des Gehäuses:

1. Heben Sie das Gehäuse in die richtige Position (verwenden Sie eine Hilfsperson für Gehäuse mit einem Gewicht von mehr als 30 lb).
2. Obere Montageschrauben zuerst einsetzen, teilweise anziehen (ermöglicht Einstellung)
3. Füllstand prüfen, ggf. anpassen
4. Restliche Schrauben einbauen
5. Ziehen Sie alle Befestigungsschrauben mit dem vorgeschriebenen Drehmoment an.
6. Zugversuch: Das Gehäuse darf sich nicht bewegen, wenn mit mäßiger Kraft daran gezogen wird.

Schritt 4 - Witterungsbeständigkeit (Installationen im Freien):

- Auftragen von Silikondichtmasse um den Umfang zwischen Gehäuse und Wand
- Untere Kante unversiegelt lassen (ermöglicht das Ablaufen von Kondenswasser, falls Feuchtigkeit eindringt)
- Regenschutz über dem Gehäuse anbringen, wenn es direktem Regen ausgesetzt ist (optional, aber empfohlen)

Pfosten-/Mastmontage (Boden-Arrays)

Nach der Installation:

Für die feste Installation:
1. Loch graben: 36 Zoll tief, 12 Zoll Durchmesser
2. Installieren Sie 4×4 Zoll behandeltes Holz oder 3-Zoll-Stahlrohr
3. Beton gießen: mindestens 3000 psi, Loch füllen, 48 Stunden aushärten lassen
4. Pfostenhöhe über dem Boden: 4-5 Fuß (Positionen trennen sich bei 5-6 Fuß Mittelhöhe)

Für temporäre/tragbare (Messedisplays, Testinstallationen):
1. Verwenden Sie eine beschwerte Basis: 50-100 lb betongefüllte Bodenplatte
2. Pfostenklammern zur Befestigung an bestehenden Strukturen
3. Bodenplatte mit Ankern

Befestigung des Gehäuses am Pfosten:

Holzpfosten:
- Verwenden Sie Zugschrauben: 3/8 Zoll × 3 Zoll, 4-6 Schrauben je nach Größe des Gehäuses
- Vorbohren: Vorbohrungen mit 1/4 Zoll Durchmesser
- Drehmoment: 25-35 lb-in

Stahlpfosten/Rohr:
- Verwenden Sie Bügelschrauben, die dem Rohrdurchmesser entsprechen.
- Mindestens zwei Bügelschrauben (oben und unten am Gehäuse)
- Anzugsmoment: 30-45 lb-in (abwechselnd auf jeder Seite anziehen, um ein Verbiegen zu verhindern)

Leitungsverlegung:
- Führen Sie die Leitung innen am Pfosten (falls hohl) oder außen entlang
- Unterirdische Kabelkanäle: 18 Zoll Mindestverlegetiefe für starre Leitungen, 24 Zoll für PVC (NEC 300.5)
- Übergang von unterirdisch zu Pfosten: LB-Rohrkörper oder Sweep-Bogen verwenden
- Alle Öffnungen abdichten: Verhindern Sie das Eindringen von Wasser in den Pfosten

Anschlusstechniken und Drehmomentspezifikationen

Identifizierung und Verdrahtung der Klemmen

Markierungen für Trennklemmen:

Eingang/Leitungsseite (Array):
- Markiert: “LINE”, “INPUT”, oder “SOURCE”
- Pluspol: In der Regel rote Markierung oder “+”-Symbol
- Minuspol: In der Regel schwarze Markierung oder “-”-Symbol
- Anschluss an: PV-Anlage (über Combiner Box, falls vorhanden)

Ausgang/Lastseite (Wechselrichter):
- Gekennzeichnet: “LOAD”, “OUTPUT” oder das zu versorgende Gerät
- Pluspol: Rot oder “+”
- Minuspol: Schwarz oder “-“
- Wird angeschlossen an: Wechselrichter DC-Eingangsklemmen

Erdungsklemme:
- Gekennzeichnet: “GND”, grüne Schraube, oder Erdungssymbol
- Normalerweise im Gehäuseinneren, kann eine separate Lasche oder Erdungsschiene sein
- Wird angeschlossen an: Geräteerdungsleiter (grün oder blankes Kupfer)

Verdrahtungsreihenfolge:

Korrekte Reihenfolge (minimiert das Risiko):
1. Boden zuerst: Erdungsleiter des Geräts an die Erdungsklemme anschließen
2. Negative Sekunde: DC- (Minus-) Leiter an Minusklemmen anschließen
3. Positiv zuletzt: Schließen Sie den DC+ (positiven) Leiter an die positiven Klemmen an.

Begründung: Wenn es bei der Verdrahtung zu einem versehentlichen Kontakt kommt, stellen geerdete Werkzeuge/Gehäuse einen Fehlerpfad dar. Der Pluspol ist am gefährlichsten (höchste Spannung gegen Erde in den meisten Systemen) und wird daher zuletzt angeschlossen.

Drehmomentspezifikationen nach Klemmenart

Bewährte Praktiken der Drehmomentanwendung:

1. Drehmomentwert einstellen auf Schraubenschlüssel gemäß obiger Tabelle
2. Steckdose oder Bit einsetzen rechtwinklig zum Befestigungselement
3. Gleichmäßigen Druck ausüben allmählich ansteigend
4. Sofort anhalten wenn der Schraubenschlüssel “klickt” oder sich löst
5. NICHT weiterdrehen nach dem Klicken (Überdrehen beschädigt Gewinde)
6. Nach 10-15 Minuten erneut anziehen: Die Klemmen setzen sich, das Nachziehen bringt sie wieder auf den richtigen Wert.
7. Angeschraubte Verbindungen markieren: Kleiner Farbpunkt oder Drehmomentanzeiger zeigt abgeschlossene Arbeiten an

Folgen eines zu geringen Drehmoments:
- Hoher Übergangswiderstand (I²R-Heizung)
- Die Klemmentemperatur kann 80-150°C erreichen
- Schmelzen der Isolierung
- Verbindungsfehler (Lichtbogen)
- 60% von Verbindungsfehlern durch zu geringes Anzugsmoment

Folgen von Überdrehmoment:
- Abisolierte Gewinde (Klemme unbrauchbar)
- Gerissene Anschlussklemmen
- Gequetschte Druckknöpfe (reduzierte Kontaktfläche)
- Gebrochene Verschlüsse
- 10% von Verbindungsfehlern aufgrund von Überdrehmoment

🎯 Praktische Anwendung: Wenn kein Drehmomentschlüssel verfügbar ist (Notfallreparatur vor Ort), mit isoliertem Schraubendreher handfest anziehen ≈ 25-30 lb-in für kleine Klemmen. Verwenden Sie jedoch IMMER kalibrierte Drehmomentwerkzeuge für die Erstinstallation und die planmäßige Wartung.

Anforderungen an Erdung und Verkabelung

Dimensionierung von Erdungsleitern für Geräte

NEC 250.122: Der Erdungsleiter des Geräts ist für die Nennleistung der Überstromschutzeinrichtung ausgelegt.

Beispiel:
- Trennschalter: 200A Nennleistung
- Überstromschutz: 200A-Sicherung vorgeschaltet
- Erforderlicher EGC: mindestens 6 AWG Kupfer

Einrichtung:
1. EGC in demselben Kabelkanal wie DC+ und DC- Leiter verlegen (NEC 250.134)
2. Abschluss an der Erdungsklemme des Trenners oder der Erdungsschiene
3. Verbinden Sie das Trennschaltergehäuse mit dem EGC (erforderlich gemäß NEC 250.86)
4. Durchgängigkeit prüfen: Gehäuse zu Erdungsklemme < 0,1Ω

Anschluss des Erdungselektrodensystems

Wenn erforderlich (NEC 250.52, 690.47):

Anschluss eines Erdungselektrodensystems erforderlich, wenn:
- Die PV-Anlage befindet sich in einem vom Hauptnetz getrennten Gebäude
- PV-Anlage >50 Fuß vom Hauptgebäude entfernt
- System arbeitet mit >50V gegen Erde

Typen von Erdungselektroden (NEC 250.52):

Bevorzugte Elektroden:
1. Erdungsstange: 8 Fuß × mindestens 5/8 Zoll Durchmesser, kupferbeschichteter Stahl
2. Grundplatte: 2 Fuß² vergrabene Fläche, 0,06 Zoll dickes Kupfer
3. Geschliffener Ring: #2 AWG blankes Kupfer, 20 Fuß Mindestlänge, vergraben 2,5 Fuß

Installationsverfahren - Erdungsstab:

1. Treibstange: 8-Fuß-Erdungsstange, nur maximal 6 Zoll über dem Boden nach dem Eintreiben
2. Wenn Grundgestein angetroffen wird: In einem 45°-Winkel einschlagen ODER horizontal in einem 2,5-Fuß-Graben vergraben
3. Widerstand prüfen: Erdungswiderstandsprüfer verwenden
4. Ziel: 25Ω: Zweite Stange mindestens 6 Fuß von der ersten entfernt installieren
6. Bondstangen: mindestens #6 AWG Kupfer

Erdungselektrodenleiter (GEC) - Dimensionierung:

Gemäß NEC 250.66, basierend auf dem größten nicht geerdeten Leiter:

Verbindung Methode:
- Verwenden Sie eine gelistete Erdungsstabklemme (Bronze oder Messing, UL-gelistet)
- Irreversibler Kompressionsanschluss (bevorzugt für Dauerbetrieb)
- Exothermisches Schweißen (Cadweld) für hochzuverlässige Anwendungen

Etikettierungs- und Kennzeichnungsvorschriften

NEC 690.56: Kennzeichnung von Photovoltaikanlagen

Erforderliche Etiketten für DC-Trennschalter:

Primäres Etikett - PV-Systemabschaltung:

Text (Minimum):

ABSCHALTUNG DER PHOTOVOLTAIKANLAGE

GEFAHR HOHE SPANNUNG DC Nominale Systemspannung: 800V DC Maximale Systemspannung: 920V DC Kurzschlussstrom: 88A Verfügbarer Fehlerstrom: 180A

Datum der Berechnung: 10/2025

Spezifikationen:
- Material: Reflektierend, witterungsbeständig, UV-stabil
- Text: Schwarz auf gelbem Hintergrund (ANSI Z535.4)
- Mindestschrifthöhe: 3/8 Zoll für Hauptwörter
- Befestigung: Dauerhaft klebend oder mit mechanischen Befestigungen
- Standort: Vorderseite des Unterbrechergehäuses, gut sichtbar

Lichtbogen-Warnschild (NFPA 70E):

WARNUNG
LICHTBOGEN- UND STROMSCHLAGGEFAHR

Geeignete PSA erforderlich Lichtbogengrenze: 4 Fuß PSA-Kategorie: 2 Auftretende Energie: 4,2 cal/cm²

NUR AUTORISIERTES PERSONAL

Richtungsweisende Etiketten:

LINE (Array) Seite:
- Beschriften Sie beide Klemmen: “LINE - ARRAY”
- Oder: “EINGABE VON PV ARRAY”
- Polarität einbeziehen: “+” und “-” Symbole

LOAD (Wechselrichter) Seite:
- Beschriften Sie beide Klemmen: “LAST - WECHSELRICHTER”
- Oder: “OUTPUT TO EQUIPMENT”
- Polarität einbeziehen: “+” und “-” Symbole

Zusätzlich erforderliche Markierungen

Betriebsanleitung (falls nicht offensichtlich):

BETRIEBSANLEITUNG

ABSCHALTEN: 1. Drehen Sie den Griff gegen den Uhrzeigersinn auf AUS 2. Prüfen Sie, ob ein Durchbruch durch das Fenster sichtbar ist 3. Prüfen Sie die Spannung (sie sollte 0 V betragen) 4. Bei Wartungsarbeiten Sperrvorrichtung anbringen

WIEDERANSCHLUSS: 1. Entfernen Sie die Verriegelungsvorrichtung 2. Sicherstellen, dass kein Personal nachgeschaltet ist 3. Den Griff im Uhrzeigersinn auf ON drehen 4. Prüfen, ob das System normal funktioniert

Schnellabschaltungsmarkierungen (NEC 690.12, falls zutreffend):

Wenn das System über eine Schnellabschaltung verfügt:

PHOTOVOLTAIKANLAGE AUSGESTATTET MIT
RAPID SHUTDOWN
Funktioniert gemäß NEC 690.12
Leiter reduzieren sich innerhalb von 10 Sekunden auf ≤80V

Gerätedatenschild:

Das Schild mit den Daten des Herstellers der Trennvorrichtung muss sichtbar bleiben und enthalten:
- Name des Herstellers
- Modellnummer
- Nennspannung (DC)
- Aktuelle Bewertung
- Kurzschlussfestigkeit (falls zutreffend)
- UL-Zulassungszeichen oder gleichwertig
- Temperaturklasse

🎯 Inspektor-Tipp: Während der Inspektion prüft der Prüfer, ob (1) der Trennschalter für die Systemspannung ausgelegt ist, (2) alle erforderlichen Aufkleber vorhanden und lesbar sind, (3) die Kennzeichnung von LINE/LOAD korrekt ist (Polarität nicht vertauscht). Überprüfen Sie diese drei Punkte, bevor Sie die Inspektion beantragen, um Verzögerungen bei der erneuten Inspektion zu vermeiden.

Verfahren zur Prüfung und Inbetriebnahme

Testsequenz vor der Energetisierung

Test 1 - Checkliste für die Sichtprüfung:

- [ ] Alle Klemmen sind mit dem vorgeschriebenen Drehmoment angezogen
- [ ] Keine losen Drahtlitzen außerhalb der Klemmen
- [ ] Kabelkennzeichnungen entsprechen den Zeichnungen (LINE, LOAD, Polarität)
- [ ] Gehäusebefestigung sicher (Zugversuch bestätigt)
- [ ] Alle Leitungseinführungen versiegelt (NEMA-Einstufung beibehalten)
- [ ] Erdungsklemme mit dem Gehäuse verbunden
- [ ] Etiketten angebracht und lesbar
- [ ] Das Trennen funktioniert reibungslos (keine Bindung)
- [ ] Sichtbares Trennfenster sauber und ungehindert

Test 2 - Durchgangsprüfung:

Zweck: Vollständiger Stromkreis bei geschlossenem Trennschalter prüfen

Verfahren:
1. Sicherstellen, dass sich der Trennschalter in der Position GESCHLOSSEN befindet
2. Multimeter auf den Modus Widerstand (Ω) einstellen
3. Messen Sie LINE positiv zu LOAD positiv: Sollte <0,01Ω anzeigen 4. Messen Sie LINE negativ zu LOAD negativ: Sollte <0,01Ω anzeigen 5. Messen Sie LINE zu LOAD (entgegengesetzte Polarität): Sollte unendlich sein (offener Stromkreis) Auslegung:
- Ablesung 0,00-0,01Ω: Ausgezeichnete Verbindung ✓
- Ablesung 0,01-0,10Ω: Akzeptabel, aber Drehmoment prüfen
- Messwert >0,10Ω: Schlechte Verbindung, wahrscheinlich zu wenig angezogene Klemme
- Anzeige unendlich (OL) bei gleicher Polarität: Unterbrecher nicht vollständig geschlossen oder interner Fehler

Test 3 - Prüfung des Isolationswiderstands (Megohm):

Ausrüstung: Isolationswiderstandsprüfer (Megohmmeter), 500V oder 1000V Prüfspannung

Zweck: Prüfen Sie vor dem Einschalten, dass keine Isolationsfehler vorliegen (Vermeidung von Erdungsfehlern und Stromschlaggefahr)

Verfahren:

Test 3A - LINE gegen Erde:
1. Unterbrecher in Stellung OPEN
2. Plusleitung des Megohmmeters an den Pluspol von LINE anschließen
3. Minusleitung des Megohmmeters an die Erdungsklemme des Gehäuses anschließen
4. 500V DC Test für 1 Minute anwenden
5. Isolationswiderstand ablesen
6. Pass: >1,0 MΩ (mindestens NEC 690.5)
7. Ausgezeichnet: >10 MΩ
8. Wiederholen Sie den Vorgang für LINE negativ gegen Masse

Test 3B - LOAD gegen Masse:
1. Gleiches Verfahren wie bei Test 3A, jedoch Messung der LOAD-seitigen Klemmen
2. Überprüft, ob die Isolierung der nachgeschalteten Geräte angemessen ist

Test 3C - LINE to LOAD (über die offene Trennstelle):
1. Unterbrecher in Stellung OPEN
2. Messen Sie LINE positiv zu LOAD positiv
3. Sollte >10 MΩ anzeigen (prüft, ob die Kontakte wirklich offen sind)

Häufige Fehlermodi:
- Ablesung 0,1-1,0 MΩ: Feuchtigkeit in den Anschlüssen, trocknen lassen und erneut testen
- Messwert <0,1 MΩ: Erdschluss vorhanden, alle Anschlüsse auf Beschädigung prüfen - Messwert nimmt während der Prüfung ab: Aktive Leckage, weist auf beschädigte Isolierung hin Test 4 - Überprüfung der Polarität:

Zweck: Vergewissern Sie sich, dass LINE/LOAD und +/- korrekt identifiziert sind (verhindert Schäden am Gerät)

Verfahren:
1. Unterbrecher in Stellung OPEN
2. Array einschalten (Module freilegen, falls abgedeckt)
3. Messen Sie die LINE-Seite:
- LINE positiv gegen Erde: Sollte +V_oc anzeigen (z. B. +800V in einem nicht geerdeten System)
- LINE negativ gegen Masse: Sollte -V_oc oder 0V anzeigen (abhängig von der Erdung)
- LINE positiv zu LINE negativ: Sollte volle V_oc (800V) anzeigen
4. Überprüfen Sie, ob die Polaritätsmarkierungen mit der tatsächlichen Spannungspolarität übereinstimmen.
5. LOAD-Seite sollte 0 V anzeigen (Trennung offen, keine Verbindung)

Bei umgekehrter Polarität:
- Trennschalter NICHT schließen (kann Wechselrichter beschädigen)
- Korrigieren Sie die Verdrahtung, bevor Sie fortfahren
- Nach Bedarf umetikettieren

Einschalten und Belastungstest

Verfahren zur Energieversorgung:

Schritt 1 - Erste Energieversorgung:
1. Prüfen, ob alle Tests bestanden wurden
2. Sicherstellen, dass kein Personal nachgeschaltet wird (Kommunikation mit dem Team)
3. Schließen Sie den Trennschalter (drehen Sie den Griff auf ON)
4. Achten Sie auf: Lichtbogenbildung (sollte nicht vorhanden sein), ungewöhnliche Geräusche, sichtbarer Rauch
5. Wenn eine Anomalie auftritt: Sofort die Verbindung trennen und untersuchen

Schritt 2 - Überprüfung der Spannung:
1. Die Spannung auf der LOAD-Seite messen (Trennschalter geschlossen):
- LOAD positiv zu negativ: Sollte der LINE-Spannung entsprechen (z. B. 800 V)
- Spannungsabfall an der Unterbrechung: 2V: Anzugsmoment der Klemmen prüfen, Kontakte auf Sauberkeit überprüfen

Schritt 3 - Laststromprüfung:
1. Wechselrichter (oder Prüflast) anschließen
2. Wechselrichter nimmt normalen Betrieb auf
3. Strom am Trennausgang messen (Messzange um den Leiter legen)
4. Erwartet: Nahe am DC-Eingangsnennstrom des Wechselrichters (variiert mit der Einstrahlung)
5. Prüfen Sie, ob der Strom zwischen positiv und negativ ausgeglichen ist (sollte innerhalb von 2% gleich sein).

Schritt 4 - Betriebsfähiger Zyklustest:
1. Offener Trennschalter (System wird stromlos)
2. Sichtbare Unterbrechung prüfen (durch das Fenster schauen, Luftspalt sehen)
3. LOAD-Spannung messen: Sollte innerhalb von 1 Sekunde auf 0 V abfallen
4. Trennschalter schließen (System wird wieder eingeschaltet)
5. LOAD-Spannung messen: Sollte innerhalb von 1 Sekunde wieder die volle V_oc erreichen
6. Wiederholen Sie den Zyklus 3-5 Mal, um den gleichmäßigen Betrieb zu überprüfen.

Schritt 5 - Thermische Inspektion:
1. Lassen Sie das System mindestens 30 Minuten lang mit einer Last von >50% arbeiten.
2. Infrarot-Thermometer oder Kamera verwenden
3. Alle Klemmen abtasten (LINE und LOAD, positiv und negativ)
4. Erwarteter Temperaturanstieg: 50°C über der Umgebungstemperatur) weisen auf Probleme hin:
- Klemme mit zu geringem Drehmoment angezogen: Sofort wieder anziehen
- Überdimensionierter Leiter für Klemme: Überprüfen Sie den richtigen Größenbereich
- Internes Problem mit dem Trennkontakt: Hersteller kontaktieren

Kriterien für die Akzeptanz:
- [ ] Keine Lichtbogenbildung oder Funkenbildung während des Betriebs
- [ ] Spannungsabfall über dem Trennschalter 30°C über der Umgebungstemperatur
- [ ] Sichtbarer Bruch beim Öffnen bestätigt
- [ ] Reibungsloser Betrieb (keine Bindung oder übermäßige Kraft erforderlich)
- [ ] Alle Etiketten vorhanden und korrekt

Häufige Fehler bei der Installation und Korrekturen

Fehler #1: Unterdimensionierter Draht für Temperaturumgebung

Problem:
Der Installateur wählt einen 2 AWG-Draht für einen 200-A-Trennschalter auf der Grundlage einer Strombelastbarkeit von 115 A bei 30 °C, ohne zu berücksichtigen, dass der Trennschalter an einer sonnigen Außenwand montiert ist, die 60 °C erreicht.

Konsequenz:
- Strombelastbarkeit des Drahtes bei 60°C: 115A × 0,58 = 66,7A
- System-Iststrom: 137,5A (aus I_sc × 1,56 Berechnung)
- Stark unterdimensionierter Draht: Überhitzung, Isolierung schmilzt, Brandgefahr

Berichtigung:
- Berechnung anhand des Quellenstroms mit Temperaturderating
- Erforderlich: 137,5A / 0,58 = 237,1A bei 30°C
- Ausgewählt: 250 kcmil Kupfer (255A bei 30°C) ✓
- Oder: Verlegen Sie die Trennvorrichtung an einen schattigen Ort und verwenden Sie ein Kabel mit der richtigen Größe für eine kühlere Umgebung.

Prävention: Bestimmen Sie immer den Montageort des Trenners und die zu erwartende Umgebungstemperatur, BEVOR Sie das Kabel dimensionieren. Dokumentieren Sie die Temperaturannahme in den Konstruktionsberechnungen.

Fehler #2: Vertauschte LINE/LOAD-Verbindungen

Problem:
Der Installateur schließt die Anlage an die LOAD-Klemmen und den Wechselrichter an die LINE-Klemmen an (verkehrt herum).

Konsequenz:
- Bei normalem Betrieb: System scheint zu funktionieren (Spannung vorhanden, Strom fließt)
- Während der Wartung: Das Öffnen des Trennschalters trennt den Wechselrichter NICHT
- Der Techniker glaubt, dass das System isoliert ist (Trennschalter offen), aber der Wechselrichter wird immer noch von der Anlage durch eine verkehrte Verkabelung mit Strom versorgt
- Schockgefahr - verfehlt den gesamten Zweck der Unterbrechung

Berichtigung:
- Überprüfen Sie, ob die LINE-Anschlüsse mit der vorgeschalteten Quelle (Array) verbunden sind.
- Prüfen Sie, ob die LOAD-Klemmen mit dem nachgeschalteten Gerät (Wechselrichter) verbunden sind.
- Verwenden Sie die Spannungsprüfung: Bei geöffnetem Trennschalter sollte auf der LINE-Seite Spannung anliegen, auf der LOAD-Seite sollte 0 V anliegen.

Prävention:
- Kennzeichnen Sie die Leiter vor der Installation an BEIDEN Enden: “FELD - LEITUNG”, “WECHSELRICHTER - LAST”
- Farbcodierung beachten: Verwenden Sie einheitliche Drahtfarben für LINE vs. LOAD
- Prüfen Sie die Polarität nach der Installation vor der Inbetriebnahme

Fehler #3: Unzureichender Erdungsleiter

Problem:
Der Installateur verwendet einen 10 AWG-Kupfer-Erdungsleiter für den 200A-Trennschalter (sollte 6 AWG gemäß NEC 250.122 sein).

Konsequenz:
- Erdschlussstrompfad hat einen zu hohen Widerstand
- Während eines Fehlers: Spannungsanstieg am Gehäuse kann 50-150V erreichen (gefährliches Berührungspotential)
- Überstromschutzeinrichtung löst möglicherweise nicht schnell genug aus
- Gefahr von Personenschäden

Berichtigung:
- Ersetzen Sie 10 AWG durch 6 AWG Kupfer EGC
- Überprüfen Sie die NEC-Tabelle 250.122 für die korrekte Größe basierend auf der Nennleistung des Überstromgeräts (nicht der Leitergröße!)
- Erdschlusspfad testen: Prüfstrom einspeisen, Spannungsanstieg im Gehäuse messen

Prävention: Bemessen Sie den EGC nach der Nennleistung der Überstromschutzeinrichtung, NICHT nach der Leitergröße. Häufiger Fehler: “Ich habe 2 AWG für die Stromversorgung verwendet, also ist 10 AWG für die Erdung in Ordnung” - NEIN, Sie müssen Tabelle 250.122 verwenden.

Fehler #4: Fehlende oder fehlerhafte Etiketten

Problem:
Installierter Trennschalter mit handschriftlichem Etikett “Solar Disconnect” und ohne Spannungs-/Stromwerte.

Konsequenz:
- Verstoß gegen den Code (NEC 690.56 erfordert spezifische Informationen)
- Die Einsatzkräfte kennen die Spannungshöhe nicht (300 V? 800 V? 1500 V?)
- Wartungspersonal ist sich der Gefahren nicht bewusst
- Versagen der Inspektion

Berichtigung:
- Bringen Sie ein vorschriftsmäßiges Etikett mit allen erforderlichen Informationen an:
- “ABSCHALTUNG DER PHOTOVOLTAIKANLAGE”
- Nenn- und Höchstspannung
- Kurzschlussstrom
- Verfügbarer Fehlerstrom
- Datum der Berechnung
- Verwenden Sie professionelle vorgedruckte Etiketten oder eine Etikettenmaschine
- Dauerhafte Materialien (reflektierend, UV-stabil, klebend oder mechanisch befestigt)

Prävention: Erforderliche Schilder bei der Abschaltung oder vor der Installation bestellen. Schablonenetiketten mit anlagenspezifischen Daten, die bei der Inbetriebnahme auszufüllen sind.

Fehler #5: Überdrehen der Klemmen

Problem:
Der Installateur verwendet einen Schlagschrauber, um die Trennklemmen mit einem Drehmoment von ca. 200 lb-in anzuziehen (die Spezifikation lautet 50 lb-in).

Konsequenz:
- Abgerissene Gewinde im Klemmenblock (nicht reparabel)
- Gerissenes Klemmengehäuse
- Gequetschte Drucklaschen (reduzierte Kontaktfläche → Erwärmung)
- Trennschalter muss ersetzt werden ($300-500 Kosten + Arbeit)

Berichtigung:
- Verwenden Sie für alle Klemmenverbindungen einen kalibrierten Drehmomentschlüssel.
- Drehmoment nach Herstellerangaben einstellen (normalerweise 35-75 lb-in)
- Sofort anhalten, wenn der Schraubenschlüssel klickt
- Niemals Schlagschrauber für elektrische Anschlüsse verwenden

Prävention: Legen Sie einen Drehmomentschlüssel in den Werkzeugsatz und überprüfen Sie die Kalibrierung jährlich. Schulung der Monteure in der richtigen Anzugstechnik. Beobachten Sie die erste Installation neuer Techniker, um die korrekten Verfahren zu überprüfen.

Häufig gestellte Fragen

Welchen Kabelquerschnitt benötige ich für einen 200A DC-Trennschalter?

Der Kabelquerschnitt muss anhand des SOURCE-Stroms berechnet werden, nicht anhand der Trennleistung, unter Berücksichtigung der Temperaturreduzierung. Formel: I_wire = (I_sc × 1,56) / k_temp, wobei k_temp der Temperaturkorrekturfaktor für die Umgebungsbedingungen ist. Beispiel: Array I_sc = 88A, Trennschalter an einem Ort mit 60°C ergibt I_wire = (88A × 1,56) / 0,58 = 237A bei 30°C, was 250 kcmil Kupfer (255A Nennwert) erfordert. Häufiger Fehler: Bei der Auswahl des Kabels entsprechend der Nennleistung des Trennschalters werden die quellenbasierte Dimensionierung nach NEC 690.8 und die Temperaturreduzierung nach NEC 310.15(B)(2)(a) ignoriert. Die Nennleistung des Trennschalters ist das Maximum, das der Schalter bewältigen kann - das Kabel muss für den TATSÄCHLICHEN Systemstrom nach Anwendung aller Faktoren ausgelegt sein. Ein unterdimensioniertes Kabel überhitzt, bevor der Trennschalter auslöst, und es besteht Brandgefahr. Bemessen Sie die Dimensionierung immer nach der Stromquelle und berücksichtigen Sie bei der Bemessung der Temperatur die tatsächliche Installationsumgebung, nicht den Nennwert des Trennschalters.

Wo soll ich den Solartrennschalter montieren?

NEC 690.13 verlangt einen “leicht zugänglichen” Standort: Montagehöhe 3,5-6,5 Fuß über dem Boden, schnell erreichbar ohne Leitern oder Klettern, nicht hinter verschlossenen Türen (es sei denn, die Geräte werden in einem verschlossenen Raum bedient), mit 3 Fuß freiem Arbeitsraum davor. Die Gebäudetrennung erfolgt an der Stelle, an der die PV-Leiter in das Gebäude eintreten ODER an einer leicht zugänglichen Stelle im Freien. Der Geräteschalter muss sich in Sichtweite des Wechselrichters befinden (maximal 50 Fuß UND sichtbar vom Gerät) ODER entfernt, aber abschließbar in geöffneter Position. Installationen im Freien erfordern ein wetterfestes Gehäuse mit mindestens NEMA 3R. Ungünstige Standorte: Dach (Zugang über eine Leiter erforderlich), verschlossene Räume, verdeckte Standorte (hinter Schalttafeln), Kellerecken, in denen der Zugang durch Lagerräume blockiert wird. Notfalleinsatzkräfte müssen Trennschalter sofort lokalisieren und erreichen können - Sichtbarkeit und Zugänglichkeit sind Anforderungen an die Lebenssicherheit, nicht nur technische Vorschriften. Dokumentieren Sie den Standort auf den Bestandsplänen und stellen Sie der Feuerwehr einen Lageplan zur Verfügung.

Kann ich denselben Trennschalter für Gleich- und Wechselstromkreise verwenden?

Gleichstrom- und Wechselstromtrennschalter sind grundlegend unterschiedliche Technologien. Gleichstrom-Trennschalter erfordern: größere Kontaktabstände (2-3x länger als Wechselstrom), magnetische Blaslichtbogenschütze, Doppelunterbrechungskontakte für Systeme mit mehr als 1000 V, lichtbogenbeständige Materialien. AC-Trennschalter sind auf natürliche Nulldurchgänge des Stroms angewiesen, um Lichtbögen zu löschen (100-120 Mal/Sekunde); bei DC gibt es keine Nulldurchgänge, so dass Lichtbögen ohne spezielle Unterbrechung unbegrenzt fortbestehen. Ein Trennschalter mit einer Nennspannung von 240 V AC verträgt aufgrund der anhaltenden Lichtbogenbelastung in der Regel nur 60-125 V DC. Die Verwendung eines AC-Trennschalters für DC-Solaranlagen führt zu einem katastrophalen Ausfallrisiko: Der Lichtbogen kann die Kontakte verschweißen (kann nicht ausgeschaltet werden), das Gehäuse explodieren lassen und ein Feuer entfachen. Nach NEC 690.17 muss der Trennschalter für eine Gleichspannung ≥ V_oc des Systems ausgelegt sein. Überprüfen Sie immer die auf dem Typenschild des Trenners angegebene Gleichspannung. Es gibt hybride AC/DC-Schalter, die jedoch selten und teuer sind - in der Regel wird ein separater DC-Trennschalter für Solaranlagen und ein separater AC-Trennschalter für den Wechselrichterausgang verwendet.

Woher weiß ich, ob meine Trennvorrichtung richtig geerdet ist?

Überprüfen Sie die ordnungsgemäße Erdung mit einem vierstufigen Test: (1) Visuell: Geräteerdungsleiter (EGC) an Erdungsklemme im Trennschalter angeschlossen, korrekte Größe gemäß NEC 250.122 (6 AWG Kupfer für 200A Trennschalter); (2) Bonding: Gehäuse abtrennen, das über eine Klebeschraube oder eine Brücke mit der Erdungsklemme verbunden ist; (3) Durchgängigkeit: Widerstand vom Gehäuse zur Erdungsklemme messen, sollte <0,1Ω betragen; (4) Erdungsfehlerpfad: Verwenden Sie einen Erdungstester oder schließen Sie den Netzleiter kurzzeitig über einen bekannten Widerstand mit dem Gehäuse kurz, messen Sie den Spannungsanstieg am Gehäuse (sollte <50 V für eine angemessene Erdung sein). Anschluss einer Erdungselektrode erforderlich, wenn sich die PV-Anlage in einem separaten Gebäude oder in einer Entfernung von mehr als 50 Fuß vom Hauptanschluss befindet - Widerstand des Erdungsstabs mit einem speziellen Erdungsprüfgerät prüfen, Ziel <25Ω gemäß NEC 250.53. Häufige Fehler: EGC zu klein, fehlende Erdungsschraube, korrodierte Verbindungen, nicht mit Antioxidationsmittel behandelte Aluminiumleiter. Überprüfen Sie die Erdung jährlich im Rahmen von Wartungsinspektionen.

Welche Drehmomentspezifikation sollte ich für Trennklemmen verwenden?

Das Drehmoment hängt von der Klemmengröße und dem Klemmentyp ab - für genaue Angaben IMMER das Datenblatt des Herstellers konsultieren. Typische Bereiche: Kleine Schraubklemmen (14-10 AWG) = 20-30 lb-in (2,3-3,4 Nm); Mittlere Kabelschuhe (8-2 AWG) = 35-50 lb-in (4,0-5,6 Nm); Große Kabelschuhe (1/0-250 kcmil) = 50-75 lb-in (5,6-8,5 Nm); Stromschienenbolzen (300-750 kcmil) = 75-150 lb-in (8,5-17 Nm). Verwenden Sie einen kalibrierten Drehmomentschlüssel oder einen Drehmomentschraubendreher, der auf den angegebenen Wert eingestellt ist, und ziehen Sie die Schraube an, bis das Werkzeug klickt oder sich löst, und stoppen Sie sofort (drehen Sie nach dem Klicken nicht weiter). Nach 10-15 Minuten erneut anziehen, da sich die Klemmen “setzen”. Zu geringes Anzugsdrehmoment führt zu 60% Verbindungsfehlern durch hochohmige Erwärmung; zu hohes Anzugsdrehmoment führt zu 10% durch abgerissene Gewinde und gequetschte Klemmen. Abkürzung vor Ort: “handfestes Anziehen” ≈ 25-30 lb-in, aber dies ist nur eine Notfalltechnik - verwenden Sie für die Erstinstallation und Wartung immer kalibrierte Werkzeuge. Markieren Sie die angezogenen Verbindungen mit einem Farbpunkt, um die durchgeführte Arbeit anzuzeigen.

Wie prüfe ich einen DC-Trennschalter, bevor ich das System unter Spannung setze?

Befolgen Sie die Reihenfolge der vier Prüfungen: (1) Sichtprüfung - alle Klemmen fest angezogen, keine freiliegenden Leiter, Etiketten installiert, Gehäuse abgedichtet, Trennschalter funktioniert reibungslos; (2) Durchgangsprüfung - Trennschalter geschlossen, messen Sie den Widerstand zwischen LINE und LOAD an beiden Polen, der Wert sollte 1MΩ, LOAD-zu-Masse >1MΩ, LINE-zu-LOAD >10MΩ; (4) Überprüfung der Polarität - Array einschalten, Spannungen auf der LINE-Seite messen, überprüfen, ob der positive Anschluss +V_oc anzeigt, der negative -V_oc oder 0V, je nach Erdung. Nach dem Einschalten: Überprüfung der Spannung (die LAST-Spannung sollte der LINE-Spannung mit einem Spannungsabfall von 30°C über der Umgebungstemperatur), Betriebszyklen (3-5 Mal öffnen/schließen, prüfen, ob ein sichtbarer Bruch vorliegt und die Spannung beim Öffnen auf 0V abfällt). Dokumentieren Sie alle Prüfergebnisse mit Datum, Name des Technikers und Messwerten. Wenn ein Test nicht bestanden wird, muss das System untersucht und korrigiert werden, bevor man fortfährt - nehmen Sie das System niemals unter Spannung, wenn der Vorabtest nicht bestanden wurde.

Welche Kennzeichnungen sind auf einem DC-Solartrennschalter gesetzlich vorgeschrieben?

NEC 690.56 erfordert ein dauerhaftes Etikett auf dem Trennschalter mit der Aufschrift “PHOTOVOLTAIC SYSTEM DISCONNECT” sowie: Nennspannung (z. B. 800 V DC), Höchstspannung (z. B. 920 V DC bei kältester Temperatur), Kurzschlussstrom (z. B. 88 A), verfügbarer Fehlerstrom (z. B. 180 A), Berechnungsdatum. Zusätzlich erforderliche Kennzeichnungen: Störlichtbogenwarnung gemäß NFPA 70E mit PSA-Kategorie und Einfallsenergie, Richtungskennzeichnungen (LINE/LOAD oder INPUT/OUTPUT mit Polarität +/-), Betriebsanleitung, falls nicht offensichtlich, Schnellabschaltungsvermerk, falls zutreffend (NEC 690.12). Spezifikationen des Etiketts: reflektierendes, witterungsbeständiges, UV-stabiles Material, schwarzer Text auf gelbem Hintergrund (ANSI Z535.4), mindestens 3/8″ Texthöhe für die Hauptworte, dauerhafte Anbringung durch Klebstoff oder mechanische Befestigungen. Das Typenschild des Herstellers muss sichtbar bleiben und Gleichspannung, Stromstärke und UL-Listung angeben. Handgeschriebene Etiketten sind unzureichend - verwenden Sie professionelle vorgedruckte Etiketten oder einen Etikettendrucker. Fehlende oder falsche Etiketten führen zu Inspektionsfehlern und stellen ein Sicherheitsrisiko für das Wartungspersonal und die Rettungskräfte dar, die die Gefahr sofort erkennen müssen.

Schlussfolgerung

DC-Trennschalter Eine professionelle Installation erfordert die systematische Beachtung der NEC-Standortanforderungen, die korrekte Dimensionierung der Kabel unter Berücksichtigung der Temperaturschwankungen, die präzise Anwendung des Anzugsdrehmoments der Klemmen, eine umfassende Erdung und Kontaktierung, eine den Vorschriften entsprechende Kennzeichnung und eine gründliche Prüfung vor der Erregung. Im Gegensatz zu routinemäßigen AC-Elektroarbeiten hat die Installation von DC-Trennschaltern Auswirkungen auf die Lebenssicherheit, da Fehler zu anhaltenden Lichtbogengefahren, Schockrisiken bei der Wartung und Inspektionsfehlern führen, die die Inbetriebnahme des Projekts verzögern.

Kritische Erfolgsfaktoren für die Installation:

Standort und Erreichbarkeit: Die NEC 690.13-Anforderung “leicht zugänglich” ist nicht verhandelbar, Montagehöhe 3,5-6,5 Fuß, 3 Fuß freier Arbeitsraum, keine Leitern erforderlich, nicht hinter verschlossenen Türen. Gebäudetrennschalter am Serviceeingang, Gerätetrennschalter in Sichtweite des Wechselrichters (50 Fuß UND sichtbar) ODER abschließbar. Notfalleinsatzkräfte müssen den Trennschalter sofort finden und erreichen können - ein schlechter Standort beeinträchtigt den Sicherheitszweck, unabhängig von einer perfekten elektrischen Arbeit.

Methodik der Drahtdimensionierung: Berechnen Sie den Strom aus der QUELLE (I_sc × 1,56), wobei eine Temperaturreduzierung angewendet wird, BEVOR Sie die Leitergröße auswählen. Häufiger Fehler: Die Bemessung des Leiters entsprechend der Nennleistung des Trennschalters und die Nichtberücksichtigung der Umgebungstemperatur von 60°C auf dem Dach reduziert die Strombelastbarkeit 40% und führt zu einer starken Unterdimensionierung. Bestimmen Sie immer die Umgebungstemperatur der Installation und wenden Sie die Korrekturfaktoren der NEC-Tabelle 310.15(B)(2)(a) an. Unterdimensionierte Leiter überhitzen, bevor der Trennschalter funktioniert, und machen den Schutzzweck zunichte.

Terminal Drehmoment Präzision: Verwenden Sie kalibrierte Drehmomentschlüssel gemäß den Herstellerangaben (normalerweise 35-75 lb-in für Hauptanschlüsse). Ein zu geringes Anzugsdrehmoment führt zu 60% Verbindungsfehlern durch hochohmige Erwärmung; ein zu hohes Anzugsdrehmoment beschädigt die Gewinde und zerquetscht die Klemmen. Ziehen Sie das Drehmoment nach 10-15 Minuten erneut an, wenn sich die Klemmen gesetzt haben. Verwenden Sie niemals Schlagschrauber für elektrische Anschlüsse - eine präzise Drehmomentanwendung ist für einen zuverlässigen Betrieb über 25-30 Jahre unverzichtbar.

Erdung und Verklebung: Bemessung des Geräteerdungsleiters gemäß NEC-Tabelle 250.122 auf der Grundlage der Nennleistung des Überstromgeräts (NICHT der Leitergröße) - mindestens 6 AWG Kupfer für 200 A Trennschalter. Verbinden Sie das Gehäuse mit der Erdungsklemme, prüfen Sie den Durchgang <0,1Ω. Erdungselektrodensystem für entfernte Installationen erforderlich - prüfen Sie den Widerstand des Erdungsstabs <25Ω gemäß NEC 250.53. Eine ordnungsgemäße Erdung gewährleistet die Integrität des Erdschlussstrompfades und schützt das Personal vor Berührungspotentialen bei Fehlern. Kennzeichnung und Prüfung: Bringen Sie dauerhafte wetterfeste Schilder mit den vollständigen Systemdaten gemäß NEC 690.56 an. Vor der Einschaltung vier Tests durchführen: Sichtprüfung, Durchgang (1MΩ gegen Erde), Überprüfung der Polarität. Nach der Einschaltung: Thermische Inspektion, um sicherzustellen, dass keine heißen Stellen mit einer Erwärmung von mehr als 30°C vorhanden sind. Die Dokumentation der Prüfergebnisse und der Bestandsfotos ist für die Wartung und Fehlersuche während der gesamten Lebensdauer des Systems unerlässlich.

Für Solarinstallateure und Elektrofachleute stellt die ordnungsgemäße Installation von Gleichstromtrennern eine grundlegende Sicherheitsinfrastruktur dar, die den Schutz des Personals während der Wartungsarbeiten ermöglicht. Damit die Installation beim ersten Mal richtig ist, die Inspektion besteht und zuverlässig funktioniert, ist es erforderlich, die DC-spezifischen Herausforderungen zu verstehen, systematische Verfahren zu befolgen und die Qualitätsstandards über den gesamten Lebenszyklus eines Projekts von 25-30 Jahren aufrechtzuerhalten.

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Unterstützung bei der Installation: SYNODE bietet Installationsschulungen vor Ort, Qualitätsprüfungen und Unterstützung bei der Inbetriebnahme von Solaranlagen an. Wenden Sie sich an unser Außendienstteam, wenn Sie Unterstützung vor Ort, Beratung bei der Fehlersuche und Überprüfung der NEC-Konformität benötigen.

Zuletzt aktualisiert: Oktober 2025
Autor: SYNODE Installationsteam vor Ort
Technische Überprüfung: Elektromeister, NABCEP-Installationsspezialisten
Code-Referenzen: NEC-Artikel 690:2023, NEC Artikel 250:2023, NFPA 70E:2024