Solarmodul-Sicherungen: Vollständiger Leitfaden für Schutz und Dimensionierung 2025

Eine Solarmodulsicherung bietet einen wichtigen Überstromschutz, der Geräteschäden und Brandgefahren in Photovoltaikanlagen verhindert. Die richtige Auswahl, Dimensionierung und Installation von Sicherungen für Solarmodule stellt sicher, dass Ihre PV-Anlage sicher funktioniert, die Anforderungen des National Electrical Code erfüllt und Ihre Investition in Solarenergie schützt.

Dieser umfassende Leitfaden deckt alles ab, was Installateure und Systemdesigner über Sicherungen von Solarmodulen wissen müssen, von gPV-Werten und Größenberechnungen bis hin zu häufigen Installationsfehlern, die zum Erlöschen von Garantien und zu Sicherheitsrisiken führen.

Was macht die Solarmodul-Sicherungen anders?

Sicherungen für Solarmodule müssen mit besonderen elektrischen Gleichstromeigenschaften umgehen, die von normalen Wechselstromsicherungen nicht sicher unterbrochen werden können. Zum Schutz von Photovoltaikanlagen sind spezielle DC-Sicherungen die für Solaranwendungen entwickelt wurden, gewährleisten zuverlässigen Schutz unter schwierigen Betriebsbedingungen.

Wesentliche Unterschiede zu AC-Sicherungen:

Das Löschen von Gleichstromlichtbögen ist wesentlich schwieriger als der Schutz von Wechselstrom. In AC-Stromkreisen kreuzt der Strom 120 Mal pro Sekunde den Nullpunkt, was zum Löschen von Lichtbögen beiträgt. Gleichstrom hat eine konstante Polarität und erzeugt anhaltende Lichtbögen, deren sichere Unterbrechung spezielle Sicherungskonstruktionen erfordert.

Photovoltaik-spezifische gPV-Bewertungen berücksichtigen die Eigenschaften von Solaranlagen, einschließlich Rückstrombedingungen, hohe Stoßströme bei Wolkenrandeffekten und das einzigartige I-U-Kurvenverhalten von PV-Modulen. Standard-Sicherungen verfügen nicht über die für diese Szenarien erforderlichen Tests und Konstruktionen.

Die Temperaturkoeffizienten wirken sich unterschiedlich auf die Leistung von Sicherungen in Dachinstallationen aus, wo die Umgebungstemperaturen 70°C (158°F) übersteigen können. Solarsicherungen werden bei extremen Temperaturen getestet, um einen zuverlässigen Betrieb in heißen Dachböden und auf dem Dach montierten Verteilerkästen zu gewährleisten.

💡 Wichtige Erkenntnis: Nach Angaben von IEC 60269-6-NormengPV-Sicherungen müssen 22 spezifische Tests bestehen, einschließlich Rückstromunterbrechung und Nachführung des maximalen Leistungspunktes, die für allgemeine DC-Sicherungen nicht gelten.

Verstehen der gPV-Sicherungswerte

Die Bezeichnung "gPV" weist auf eine Sicherung hin, die speziell für Photovoltaik-Anwendungen entwickelt und getestet wurde. Diese Bewertung, definiert in IEC 60269-6 und anerkannt von UL 2579stellt sicher, dass die Sicherung Solaranlagen unter allen Betriebsbedingungen sicher schützt.

Was die gPV-Zertifizierung garantiert:

Die Sicherung kann Rückströme unterbrechen, die von einem gesunden String in einen fehlerhaften String fließen. In Arrays mit mehreren Strängen kann ein kurzgeschlossener Strang Strom aus parallelen Strängen ziehen, wodurch Rückstrombedingungen entstehen, die den Vorwärtsbetriebsstrom übersteigen.

Hochspannungs-Gleichstrom-Unterbrechungsfähigkeit bei Systemspannungen von 600V DC bis 1500V DC. Da Installationen im Versorgungsbereich 1500V-Architekturen übernehmen, müssen die Sicherungswerte der maximalen Systemspannung entsprechen oder diese übersteigen.

Die Koordinierung mit den Modul- und Leiternennwerten stellt sicher, dass die Sicherung die nachgeschalteten Geräte schützt, ohne dass es zu Fehlfunktionen kommt. Die Durchlassenergie der Sicherung (I²t-Nennwert) muss niedriger sein als die Kabel- und Modulwiderstandsfähigkeit.

⚠️ Wichtig: Die Verwendung von Sicherungen ohne FPV-Bewertung in Solaranwendungen verstößt gegen NEC Artikel 690.9 und schafft ernsthafte Sicherheitsrisiken. Standard-Gleichstromsicherungen für Kraftfahrzeuge oder Allzwecksicherungen können PV-Fehlerströme nicht sicher unterbrechen und können unter Rückstrombedingungen explodieren.

Wo Solarmodul-Sicherungen erforderlich sind

Schutz auf String-Ebene

Einzelne Strangsicherungen schützen jeden Strang der Solaranlage in Parallelkonfigurationen. NEC 690.9(A) erfordert einen Überstromschutz, wenn drei oder mehr Strings parallel geschaltet werden.

Die String-Sicherung schützt vor:

• Kurzschlüsse innerhalb eines Strings
• Erdungsfehler in der Array-Verkabelung
• Umkehrstrom von gesunden Strängen in fehlerhafte Stränge
• Ausfall der Bypass-Diode im Modul
• Steckerausfälle oder Hot Spots

Für jeden Strang werden in der Regel 10A bis 20A Sicherungen verwendet, je nach Kurzschlussstrom (Isc) der Module. Bei der Dimensionierung der Sicherungen muss der 1,56-fache Multiplikator gemäß NEC 690.8(A)(1) berücksichtigt werden.

Array Hauptschutz

Sicherungen oder Schutzschalter für die Hauptanlage bieten einen zusätzlichen Schutz zwischen dem Ausgang des Verteilerkastens und dem Eingang des Ladereglers oder Wechselrichters. Dieser Schutz dient zum Schutz vor:

Fehler in der nachgeschalteten Anlage:

• Kurzschlüsse im Wechselrichter
• Ausfälle von Ladereglern
• Beschädigung des Gleichstromkabels zwischen Combiner und Leistungselektronik
• Durch Blitzschlag verursachte Überspannungen

Hauptsicherungen reichen in der Regel von 30 A bis 300 A für private und gewerbliche Systeme. Für eine ordnungsgemäße Koordinierung muss die Hauptsicherung einen höheren Nennwert haben als die einzelnen Strangsicherungen, um einen selektiven Betrieb zu gewährleisten.

Geräteschutzpunkte

An bestimmten Standorten kann eine zusätzliche Absicherung erforderlich sein:

Batterieanschlüsse: Sicherungen zwischen dem Ausgang des Ladereglers und der Batteriebank verhindern, dass Kurzschlussströme der Batterie die Geräte beschädigen. Batteriesicherungen reichen in der Regel von 100A bis 400A, je nach Bankgröße.

DC-Optimierungssysteme: Einige Mikro-Wechselrichter- und Optimierer-Architekturen erfordern eine Absicherung auf Modulebene, obwohl viele Hersteller stattdessen einen internen Schutz verwenden.

Überwachungsgeräte: Stromsensoren und Überwachungsschaltungen benötigen zum Schutz möglicherweise Sicherungen mit niedrigem Strom (typischerweise 1A bis 5A).

Berechnung der korrekten Größe der Solarmodul-Sicherung

Der NEC 1,56x Multiplikator

NEC 690.8(A)(1) erfordert die Bemessung von Leitern und Überstromschutzeinrichtungen für einen Kurzschlussstrom von 156% unter Standardprüfbedingungen. Dies ist zu berücksichtigen:

Variation der Bestrahlungsstärke: Die Sonneneinstrahlung kann bei Wolkenrandeffekten, bei denen sich direktes und reflektiertes Sonnenlicht vermischen, 1000 W/m² überschreiten und die Modulleistung 15-25% vorübergehend über den Nennwert Isc anheben.

Auswirkungen der Temperatur: An kalten, sonnigen Wintertagen kann die Voc bei gleichbleibend hoher Stromstärke ansteigen und die Schutzvorrichtungen belasten.

Alterungsfaktoren: Die Modulleistung schwankt im Laufe der Zeit, und der Multiplikator bietet eine Sicherheitsspanne für Verschlechterungsmuster.

Berechnungsformel: Mindestabsicherung = Modul Isc × 1,56

Beispielrechnung:

• Spezifikation des Moduls: Isc = 10,5A
• Mindest-Sicherungswert: 10,5A × 1,56 = 16,38A
• Wählen Sie die nächste Standardgröße: 20A-Sicherung

Runden Sie bei der Auswahl der Sicherungswerte niemals ab. Die Verwendung einer 15-A-Sicherung in diesem Beispiel würde gegen die Vorschriften verstoßen und bei hoher Strahlungsintensität zu unerwünschtem Sicherungseinsatz führen.

Maximal zulässige Sicherungsgröße

Während die Mindestgröße der Sicherungen der 1,56-fachen Regel entspricht, ist die maximale Größe der Sicherungen durch die Strombelastbarkeit der Leiter und die Nennwerte der Geräte begrenzt:

Schutz des Leiters: Der Nennwert der Sicherung darf die Strombelastbarkeit des Leiters gemäß NEC 690.9(B). Bei einem USE-2-Kabel mit 10 AWG und einem Nennwert von 40 A beträgt die maximale Sicherung 40 A.

Modul OCPD-Bewertung: In den Datenblättern der Module sind die maximalen Nennwerte der Überstromschutzvorrichtungen angegeben, in der Regel 15 A bis 25 A für Module für den Wohnbereich. Überschreiten Sie niemals diesen Wert, auch wenn die Kabelgröße dies zulässt.

Bewertung der Combiner-Box: Sicherungshalter und Sammelschienen in Sammelkästen haben maximale Nennströme, die nicht überschritten werden können. Standard-Kombinationskästen unterstützen 15A bis 30A Sicherungen pro Strangposition.

Überlegungen zur Reihenschaltung von Sicherungen

Bei reinen Reihenkonfigurationen (ein oder zwei Stränge) ist eine Absicherung nicht unbedingt erforderlich. NEC 690.9(A). Viele Installateure schließen jedoch eine Sicherung für:

Sicherheit bei der Wartung: Der abgesicherte Trennschalter ermöglicht eine sichere Isolierung der Strings bei Wartungsarbeiten, ohne dass die gesamte Anlage abgeschaltet werden muss.

Zukünftige Erweiterungsmöglichkeiten: Die vorinstallierte Sicherung vereinfacht das spätere Hinzufügen paralleler Strings ohne Systemumbau.

Zusätzlicher Schutz: Bietet Überstromschutz für die nachgeschaltete Verdrahtung, auch in reinen Serienkonfigurationen.

Standard-Sicherungswerte für Solarmodule

Solarsicherungen sind in Standardstromstärken erhältlich, die den gängigen Modulkonfigurationen entsprechen:

Spannungswerte nach Systemarchitektur

Die Sicherungen der Solarmodule müssen für die maximale Systemspannung mit Sicherheitszuschlag ausgelegt sein:

600V DC-Sicherungen: Wohnanlagen (typischerweise maximal 300-450 V)
1000V DC-Sicherungen: Kommerzielle Systeme (typischerweise 600-850 V maximal)
1500V DC-Sicherungen: Versorgungssysteme (typischerweise maximal 1200-1400 V)

Wählen Sie immer eine Sicherungsspannung, die mindestens 25% höher ist als die maximale System-Leerlaufspannung (Voc) bei der niedrigsten zu erwartenden Temperatur. An einem kalten, sonnigen Morgen kann die Voc 15-20% über den Nennwert steigen.

Arten von Solarsicherungen und -haltern

Zylindrische gPV-Sicherungen

Die zylindrischen gPV-Sicherungen sind der gängigste Typ für private und gewerbliche Solaranlagen und haben je nach Stromstärke die Standardmaße 10×38 mm oder 14×51 mm.

Physikalische Spezifikationen:

• 10×38mm: Nennwerte von 1A bis 30A
• 14×51mm: Nennwerte von 20A bis 63A
• 22×58mm: Nennwerte von 40A bis 125A (gewerblich/alltäglich)

Konstruktionsmerkmale:

• Keramischer Körper für hohe Bruchfestigkeit
• Versilberte Endkappen für geringen Übergangswiderstand
• Quarzsand als Füllstoff zum Löschen von Lichtbögen
• Anzeigestift oder Schlagbolzen zur Erkennung durchgebrannter Sicherungen

Klingen-Solar-Sicherungen

Einige Verteilerkästen für Wohngebäude verwenden Kfz-Flachsicherungen mit gPV-Nennwerten. Diese bieten:

Vorteile:

• Niedrigere Kosten pro Position
• Einfachere Konstruktion des Sicherungshalters
• Leichterer Austausch für Hausbesitzer
• Optische Anzeige durchgebrannter Sicherungen

Beschränkungen:

• Begrenzt auf niedrigere Ströme (typischerweise maximal 30A)
• Weniger Hersteller und Zertifizierungen
• Geringeres Ausschaltvermögen als zylindrische Sicherungen
• Weniger geeignet für Hochspannungssysteme (>600V)

Sicherungshalter und -blöcke

Richtig Solarabsicherung erfordert UL- und IEC-zertifizierte Sicherungshalter für den Gleichstrombetrieb:

Halter für DIN-Schienenmontage: Platzsparende modulare Designs für die Installation von Combiner Boxen. Jeder Halter nimmt eine zylindrische Sicherung auf und ist leicht austauschbar.

Sicherungsblöcke für die Schalttafelmontage: Traditionelle Schraubklemmenblöcke für die Festinstallation. Häufig mit LED- oder mechanischer Anzeige für durchgebrannte Sicherungen.

Inline-Sicherungshalter: Wird für Batterieanschlüsse und Geräteschutz verwendet. Normalerweise mit 30A bis 200A und wetterfesten Gehäusen.

Berührungssichere Designs: Erforderlich an zugänglichen Orten gemäß NEC 690.15. Die Abdeckungen verhindern den versehentlichen Kontakt mit stromführenden Klemmen beim Auswechseln der Sicherungen.

Bewährte Praktiken bei der Installation

Montage und Abstand des Sicherungshalters

Eine ordnungsgemäße Installation gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb und eine sichere Wartung:

Anforderungen an die Abstände:

• Mindestens 25 mm (1 Zoll) zwischen den Sicherungshaltern zur Wärmeableitung
• 2-3 Zoll (50-75mm) für Hochstromanwendungen (>40A)
• Befolgen Sie die Abstandsrichtlinien des Herstellers in den Verteilerkästen

Orientierung: Die meisten Sicherungshalter funktionieren in jeder Position, aber eine vertikale Montage mit Anschlüssen nach unten verhindert die Ansammlung von Feuchtigkeit bei Installationen im Freien.

Zugänglichkeit: NEC 690.15 erfordert leicht zugängliche Trennvorrichtungen. Installieren Sie Sicherungen so, dass sie sicher ausgetauscht werden können, ohne auf Dächer zu klettern oder stromführende Gerätebereiche zu betreten.

Richtige Drehmomente und Verbindungen

Spezifikationen für das Drehmoment der Klemmen:

• M4-Schraubklemmen: 1,2 N⋅m (10,6 in-lbs)
• M5-Schraubklemmen: 2,0 N⋅m (17,7 in-lbs)
• M6 Schraubklemmen: 3,0 N⋅m (26,5 in-lbs)

Zu geringes Anziehen führt zu hochohmigen Verbindungen, die sich unter Last erhitzen. Zu festes Anziehen beschädigt Klemmen und Leiter. Verwenden Sie für kritische Verbindungen einen kalibrierten Drehmomentschraubendreher.

Vorbereitung des Dirigenten: Isolieren Sie den Draht für Schraubklemmen 10-12 mm ab. Verwenden Sie Aderendhülsen bei Litzen, um Litzenbruch zu verhindern und einen festen Kontakt zu gewährleisten. Tragen Sie Antioxidationsmittel auf Aluminiumleiter auf.

Umweltbezogene Überlegungen

Temperatur-Derating: Bei Sicherungen, die in heißen Umgebungen (Dächer, Dachböden) installiert werden, verringert sich die Strombelastbarkeit. Die Standardwerte gelten bei 25°C (77°F) Umgebungstemperatur. Für Installationen, die 40°C überschreiten:

• 40-50°C Umgebungstemperatur: Sicherung abschalten 5%
• 50-60°C Umgebungstemperatur: Schmelzsicherung 10%
• 60-70°C Umgebungstemperatur: Schmelzsicherung 15%

In der Praxis ist die nächstgrößere Standardsicherungsgröße zu wählen, wenn die Umgebungstemperatur 50°C überschreitet, um einen angemessenen Schutz zu gewährleisten.

Schutz vor Nässe: Verwenden Sie für Sicherungsinstallationen im Freien Verteilerkästen der Schutzart IP65 oder höher. Individuelle Sicherungshalterabdeckungen bieten zusätzlichen Schutz in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit oder an der Küste.

UV-Belastung: Die Gehäuse von Verteilerkästen müssen aus UV-stabilisiertem Material bestehen. Direkte Sonneneinstrahlung zersetzt ungeschützte Kunststoffe innerhalb von 2-3 Jahren, wodurch Risse entstehen und Wasser eindringen kann.

Häufige Fehler bei der Absicherung von Solarmodulen

❌ Verwendung von Kfz- oder Standard-DC-Sicherungen anstelle von gPV-Sicherungen: Kfz-Sicherungen können PV-Rückströme nicht sicher unterbrechen und können unter Fehlerbedingungen explodieren. Dies verstößt gegen NEC 690.9 und führt zum Erlöschen der Gerätegarantie.

❌ Überdimensionierung von Sicherungen über die OCPD-Nennwerte der Module hinaus: Die Installation einer 30-A-Sicherung an Modulen, die für maximal 15 A OCPD ausgelegt sind, birgt ein ernsthaftes Brandrisiko. Die Sicherung schützt die Module nicht vor internen Fehlern oder heißen Stellen.

❌ Unterdimensionierung zum "Sparen" von Modulen: Einige Installateure verwenden Sicherungen, die kleiner sind als die 1,56-fachen NEC-Berechnungen, in der Hoffnung, so Schäden an den Modulen zu vermeiden. Dies führt dazu, dass die Sicherungen in Zeiten hoher Strahlungsintensität ständig ausgelöst werden und die Systemproduktion reduziert wird.

❌ Mischen von Sicherungsmarken/-typen in parallelen Strängen: Unterschiedliche Sicherungseigenschaften führen zu ungleicher Stromaufteilung und vorzeitigem Ausfall der schnelleren Sicherungen. Verwenden Sie identische Sicherungen (gleicher Hersteller, Nennwert und Teilenummer) für alle parallelen Stränge.

❌ Einbau von Sicherungen ohne Halter in Verteilerdosen: Blanke Sicherungsklemmen ohne geeignete Halterungen verstoßen gegen die NEC-Anforderungen an die Berührungssicherheit und stellen beim Auswechseln eine ernsthafte Gefahr für einen Stromschlag dar.

❌ Vernachlässigung der Überprüfung der Spannungswerte: Eine 600-V-Gleichstromsicherung in einem 1000-V-System schlägt bei einer Fehlerunterbrechung nach außen durch und kann einen Brand oder die Zerstörung von Geräten verursachen. Vergewissern Sie sich immer, dass die Nennspannung der maximalen Systemspannung entspricht oder diese übersteigt.

Fuse-Koordination und Selektivität

Die richtige Schutzkoordinierung stellt sicher, dass nur die einem Fehler am nächsten liegende Sicherung auslöst und der Rest des Systems in Betrieb bleibt:

Koordinierung von String- und Hauptsicherungen

Das Ziel: Die Strangsicherung sollte bei Strangfehlern vor der Hauptfeldsicherung auslösen.

Koordinationsverhältnis: Die Hauptsicherung sollte mindestens das Doppelte der größten String-Sicherung betragen, um eine zuverlässige Selektivität zu gewährleisten.

Beispiel:

• Strangsicherungen: 20A gPV
• Hauptsicherung mindestens: 40A gPV (2× Verhältnis)
• Besser: 50A oder 63A für eine bessere Selektivitätsspanne

Zeit-Strom-Kurven

Die Hersteller von Sicherungen veröffentlichen Zeit-Strom-Kurven, die die Betriebszeit in Abhängigkeit von der Stromstärke angeben. Für die richtige Koordination:

Bewertungskurven für:

• Mindestschmelzzeit (wenn die Sicherung zu schmelzen beginnt)
• Gesamtlöschzeit (Lichtbogenlöschung abgeschlossen)
• I²t-Durchlass-Energie

Die maximale Auslösezeit der Strangsicherung muss bei allen Stromstärken kürzer sein als die minimale Schmelzzeit der Hauptsicherung. Dadurch wird sichergestellt, dass die Strangsicherung vollständig auslöst, bevor die Hauptsicherung zu arbeiten beginnt.

🎯 Profi-Tipp: Fordern Sie Zeit-Strom-Kurven von Ihrem PV-geeignete Sicherungen Lieferanten während der Spezifikation. Überlagern Sie die Kurven der Strang- und Hauptsicherungen, um eine angemessene Trennung (mindestens 2-3faches Zeitverhältnis) über den gesamten Strombereich zu überprüfen.

Prüfung und Wartung von Sicherungen

Zeitplan für die regelmäßige Inspektion

Jährliche Sichtprüfung:

• Prüfen Sie auf verfärbte oder ausgebeulte Sicherungskörper, die auf einen Teilbetrieb hinweisen.
• Prüfen Sie die Klemmen auf Korrosion oder Hitzeschäden
• Überprüfen Sie die Befestigungssicherheit des Sicherungshalters
• Staub und Schmutz aus den Verteilerkästen entfernen

Halbjährliche elektrische Prüfung:

• Spannungsabfall über jeder Sicherung unter Last messen
• Prüfen Sie die korrekte Stromaufteilung zwischen parallelen Strings
• Überprüfen Sie das System zur Anzeige durchgebrannter Sicherungen (falls vorhanden).
• Prüfen Sie die Kontinuität der Erdung des Verteilerkastens

Verfahren zum Austausch von Sicherungen

Sicherheitsprotokolle:

1. Geöffneter Feldtrenner oder Hauptunterbrecher
2. Prüfen Sie mit einem Digitalmultimeter, ob keine Spannung vorhanden ist.
3. Kurzschlusstestpunkte zur Entladung der Kapazität
4. Verriegelung/Tagout-Trennmittel
5. Sicherung mit identischem Typ und Nennwert austauschen
6. Kurzschluss-Jumper entfernen
7. Wieder einschalten und den Betrieb überprüfen

Ersetzen Sie niemals durchgebrannte Sicherungen, ohne die Ursache zu ermitteln und zu beheben. Wiederholtes Auslösen von Sicherungen deutet auf Verdrahtungsfehler, Modulprobleme oder eine falsche Dimensionierung hin, die untersucht werden muss.

Wann ersetzen und wann Fehler beheben

Sofort austauschen:

• Sichtbar beschädigter Sicherungskörper
• Verfärbungen oder Ausbeulungen, die auf einen Teilausfall hinweisen
• Nach jedem Fehlerbetrieb (auch wenn die Sicherung intakt erscheint)
• Bei einem Alter von mehr als 10 Jahren (präventiver Austausch)

Untersuchen Sie, bevor Sie sie ersetzen:

• Mehrere Sicherungen gleichzeitig durchgebrannt
• Wiederholte Ausfälle nach Austausch
• Durchbrennen von Sicherungen während des Starts oder bei hoher Strahlungsintensität
• Ungleiche Stromverteilung zwischen den Strings

Fortgeschrittene Themen: Hochspannungs- und Energieversorgungssysteme

1500V DC System Überlegungen

In Versorgungsanlagen werden aus Gründen der Effizienzsteigerung zunehmend 1500-V-DC-Architekturen eingesetzt. Die Absicherung dieser Systeme erfordert besondere Aufmerksamkeit:

Höhere Anforderungen an die Schaltleistung: Fehlerströme in großen Arrays können 50kA übersteigen. Sicherungen müssen ein Ausschaltvermögen (Nennkurzschlussstrom) von mindestens 30kA haben, bei großen Anlagen vorzugsweise 50kA+.

Verbesserte Sicherheitsmaßnahmen: Bei 1500 V steigt die Gefahr eines Lichtbogens drastisch an. Ferngesteuerte Sicherungsschaltsysteme verhindern die Gefährdung von Personen während des Betriebs.

Alternativen zum Fixieren von Saiten: Einige 1500-V-Ausführungen verwenden Leistungsschalter anstelle von Sicherungen auf String-Ebene, um eine Fernsteuerung zu ermöglichen und den Einsatz von Verschleißteilen zu vermeiden.

Koordinierung mit DC-Optimierern und Mikrowechselrichtern

Die Leistungselektronik auf Modulebene verändert die traditionellen Anforderungen an die Absicherung:

Optimierungssysteme: Viele Hersteller empfehlen die Absicherung nur auf Combiner-Ebene und verlassen sich bei Fehlern auf Modulebene auf den internen Schutz des Optimierers. Prüfen Sie die Anforderungen des Herstellers, bevor Sie Stringsicherungen hinzufügen.

Mikro-Wechselrichter-Systeme: Bei diesen AC-gekoppelten Architekturen entfällt die DC-Sicherung vollständig. Jeder Mikro-Wechselrichter verfügt über einen integrierten Überstromschutz und eine GFCI-Funktion.

Hybride Entwürfe: Systeme mit String-Wechselrichtern, die nur teilweise von Optimierern abgedeckt werden, erfordern eine sorgfältige Koordinierung des Schutzes auf mehreren Ebenen.

Häufig gestellte Fragen

Brauche ich Sicherungen, wenn ich nur zwei Solarmodulstränge parallel geschaltet habe?

Nach Angaben von NEC 690.9(A)Wenn nur zwei Stränge parallel geschaltet sind, sind Sicherungen nicht erforderlich, da der maximale Rückstrom die Strombelastbarkeit der Leiter nicht überschreiten kann. Viele Installateure fügen jedoch aus Gründen der Sicherheit, der zukünftigen Erweiterungsfähigkeit und der einfacheren Fehlersuche trotzdem Sicherungen hinzu. Die geringen zusätzlichen Kosten bieten erhebliche Vorteile.

Kann ich normale DC-Sicherungen anstelle von teuren gPV-Sicherungen verwenden?

Nein. Standard-Gleichstromsicherungen können Photovoltaik-Rückströme nicht sicher unterbrechen und können im Fehlerfall explodieren. Nur Sicherungen, die nach folgenden Kriterien geprüft und zertifiziert sind IEC 60269-6 und UL 2579 Normen sollten bei Solaranwendungen verwendet werden. Der Kostenunterschied ist im Vergleich zum potenziellen Brandrisiko und zur Haftung minimal.

Wie oft sollten die Sicherungen von Solarmodulen ersetzt werden?

gPV-Sicherungen müssen nicht routinemäßig ausgetauscht werden, es sei denn, sie arbeiten während eines Fehlers. Ein vorbeugender Austausch nach 10-15 Jahren berücksichtigt mögliche Kontaktkorrosion und interne Degradation in rauen Umgebungen. Überprüfen Sie die Sicherungen jährlich und tauschen Sie sie aus, wenn Verfärbungen, Ausbeulungen oder physische Schäden auftreten.

Was ist der Unterschied zwischen dem Ausschaltvermögen von Sicherungen und dem Nennstrom?

Der Nennstrom ist der maximale Dauerstrom, den die Sicherung sicher und unbegrenzt übertragen kann. Das Ausschaltvermögen (auch Unterbrechungsvermögen oder Kurzschlussleistung genannt) ist der maximale Fehlerstrom, den die Sicherung sicher unterbrechen kann, ohne zu explodieren. Eine 20-A-Sicherung kann ein Ausschaltvermögen von 600 V/10 kA haben, d. h. sie kann 20 A Dauerstrom übertragen, aber Fehlerströme bis zu 10.000 A unterbrechen.

Warum sind meine Solarsicherungen während eines Gewitters durchgebrannt?

Durch Blitze ausgelöste Überspannungen können transiente Überströme erzeugen, die die Nennwerte von Sicherungen übersteigen. Während Sicherungen einen gewissen Überspannungsschutz bieten, sorgen spezielle Überspannungsschutzgeräte für den primären Blitzschutz. Die Sicherungen haben richtig gehandelt, indem sie sich während des Überspannungsereignisses öffnen und so Schäden an den Geräten verhindern. Installieren Sie DC-SPDs gemäß NEC 690.35 um zu verhindern, dass die Sicherungen bei Gewitter ausgelöst werden.

Kann ich verschiedene Sicherungsmarken in meiner Solaranlage kombinieren?

Das Mischen von Sicherungsmarken ist zwar nicht ausdrücklich verboten, führt aber aufgrund der unterschiedlichen Zeit-Strom-Eigenschaften zu einer unvorhersehbaren Koordination. Die beste Praxis ist die Verwendung identischer Sicherungen (möglichst desselben Herstellers, derselben Teilenummer und desselben Produktionsloses) für alle Strangpositionen, um eine gleichmäßige Stromaufteilung und einen einheitlichen Schutz zu gewährleisten.

Was soll ich tun, wenn die Sicherung einer Saite ständig durchbrennt?

Wiederholtes Auslösen der Sicherung deutet auf einen Fehler hin, der untersucht und nicht nur ausgetauscht werden muss. Häufige Ursachen sind eine beschädigte Kabelisolierung, lose Verbindungen, die einen hohen Widerstand erzeugen, interne Modulfehler oder eine Verpolung. Isolieren Sie den betroffenen Strang, prüfen Sie alle Verbindungen und Kabel und messen Sie den Isolationswiderstand, bevor Sie die Spannung wieder einschalten. Ersetzen Sie niemals Sicherungen, ohne die Grundursache zu ermitteln.

Schlussfolgerung

Die richtige Auswahl und Installation von Sicherungen für Solarmodule schützt Ihre Investition in die Photovoltaik und gewährleistet gleichzeitig die Einhaltung der Vorschriften und die Sicherheit des Systems. Das Verständnis der kritischen Unterschiede zwischen gPV-zertifizierten Sicherungen und Standard-Überstromvorrichtungen verhindert kostspielige Fehler und potenzielle Sicherheitsrisiken.

Zu den wichtigsten Überlegungen gehören die Berechnung der Sicherungswerte mit dem NEC-Multiplikator 1,56x, die Auswahl geeigneter gPV-Sicherungen für Ihre Systemspannung, die Sicherstellung einer ordnungsgemäßen Koordinierung zwischen String- und Haupt-Array-Schutz sowie die Einhaltung bewährter Installationsverfahren für Montage, Drehmoment und Umweltschutz.

Ganz gleich, ob es sich um ein Aufdachsystem für Wohngebäude oder einen Solarpark handelt, die Investition in einen hochwertigen Photovoltaik-Überstromschutz von SYNODE gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb und eine langfristige Systemleistung.