Alterungserscheinungen bei Solarparks und PV-Großanlagen können schnell zu Problemen mit der elektrischen Sicherheit führen. Lösungen zur Isolationsfehlersuche können helfen, durch Degradation hervorgerufene Probleme zu erkennen und zu beheben. Damit können auch ältere Freiflächenanlagen dauerhaft sicher betrieben werden.
Was in Bezug auf die elektrische Sicherheit von alternden PV-Großanlagen zu beachten ist und wie Bender vorgeht, um die Sicherheit zu erhalten, Ausfallrisiken zu minimieren, die elektrische Sicherheit zu gewährleisten und Personen zu schützen, erfahren Sie in diesem Beitrag.
Ursachen und Folgen der Alterung von PV-Großanlagen
Display zerkratzt, Feuchtigkeit eingedrungen, Akkulaufzeit reduziert: Alterungs- und Abnutzungserscheinungen, wie sie jeder von Smartphones kennt, machen auch vor PV-Großflächenanlagen keinen Halt. Tag für Tag sind diese Sonne, Wind und Wetter sowie darüber hinaus zum Teil erheblichen Temperaturschwankungen schutzlos ausgesetzt. Diese Einflüsse beschleunigen die natürliche Alterung der Materialien einer PV-Anlage. Dabei reduzieren sie auch deren Leistungsfähigkeit und die elektrische Sicherheit der PV-Großanlagen – mit zum Teil gefährlichen Folgen für Betreiber und Techniker.
Wissen, was gilt: Normen für PV-Freiflächenanlagen
In den normativen Vorgaben für PV-Anlagen (Norm IEC 60364-7-712:2017) werden die Anforderungen für die elektrische Sicherheit definiert. Üblicherweise werden Solarparks als ungeerdetes IT-System betrieben. Dafür werden geeignete Isolationsüberwachungsgeräte (IMD) gemäß DIN EN 61557-8) gefordert. IMDs (Insulation Monitoring Devices), in der PV-Branche auch ISO-Wächter genannt, welche die Anforderungen für PV erfüllen, müssen nicht nur Gleichspannungsschwanken des PV-Generators tolerieren, sondern darüber hinaus auch Veränderungen in der physikalisch bedingten Ableitkapazität adaptieren und korrekte Messergebnisse liefern. Fehlerhafte Alarmierungen oder sogar das Abschalten des PV-Generators aufgrund falscher Messergebnisse sind nicht zulässig.
Wie Wetter die elektrische Sicherheit von PV-Parks beeinflusst
Ein maßgeblicher Faktor, der Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit und die elektrische Sicherheit einer PV-Großanlage hat, ist das Wetter. Dabei führt das Zusammenwirken von Temperatur und Feuchtigkeit zu einer Änderung des Isolationswertes der PV-Anlagen. Insbesondere bei feuchter und kalter Witterung erreichen die physikalischen Messwerte kritische Zustände. Viele Isolationsmessgeräte sind nicht mehr in der Lage, diese Änderungen richtig zu erfassen und liefern in der Folge falsche Messergebnisse. Diese wiederum können zu einer Gefahr für Betreiber und an der Anlage arbeitende Personen werden und sind daher unbedingt zu verhindern. Darüber hinaus können sie Schäden an der PV-Freiflächenanlagen selbst führen und damit ihre Wirtschaftlichkeit reduzieren.
Abnehmende elektrische Sicherheit bei alternden PV-Anlagen
Bei der Anschaffung machen sich nur wenige Betreiber von PV-Großanlagen Gedanken über deren mögliche Alterung und daraus resultierende Gefahren. Wenn die Leistung nach zehn oder mehr Jahren merklich nachlässt und dadurch die Erträge sinken, lernen sie meist schnell den dazugehörigen Fachbegriff dafür kennen: Die Degradation beschreibt nicht nur die umweltbedingte und mechanische Abnutzung der PV-Großanlage, sondern als Potential Induced Degradation (PID) auch einen leistungsmindernden Polarisationseffekt der Halbleiterstrukturen. Dieser kann zwar durch ein spezielles Verfahren, das sogenannte PID-Shifting, PID-Recovery oder Anti-PID, rückgängig gemacht werden, aber dafür muss das übergeordnete IMD deaktiviert werden. Nach einem durchgeführten PID-Shifting wird das IMD wieder aktiviert und startet den Messzyklus. Damit die Messwerte wieder stimmen, muss das IMD den neuen Anlagenzustand (z.B. veränderte Ableitkapazität) zunächst erkennen, was viele herkömmliche Systeme nicht sicher leisten.
Wie macht Bender PV-Großanlagen elektrisch sicher und wirtschaftlich?
Um den komplexen Anforderungen der Normen, der Witterungseinflüsse und des Alterungsprozesses gerecht zu werden, hat Bender für PV-Großanlagen spezielle Isolationsüberwachungsgeräte entwickelt. Diese arbeiten mit einem adaptiven Messverfahren und helfen darüber die Sicherheit und Effizienz von Solarparks dauerhaft zu sichern.
Vier Kernvorteile von Bender Isolationsüberwachung für PV-Großanlagen:
1. Normgerechte Ausführung
2. Automatische Anpassung an Umwelteinflüsse
3. Zuverlässige Erfassung von Isolationswiderstand und Ableitkapazität
4. Störungsfreie Messung nach PID-Shifting
Wollen Sie Ihre PV-Großanlage dauerhaft sicher und effizient betreiben?
Denken Sie über die Investition in eine PV-Großanlage nach? Oder besitzen Sie eine PV-Großanlage, die bereits erste Degradations-Erscheinungen hat? Planen Sie ein PID-Shifting für Ihre Anlage? In allen Fällen lohnt es sich, über die Isolationsüberwachungstechnik nachzudenken. Wichtige Tipps dazu erhalten Sie in unserem Praxiswissen „Elektrische Sicherheit bei PV-Großanlagen“.
Weitere Informationen erhalten Sie auch auf unserer Landingpage zum Thema Photovoltaik.
Wenn Sie mehr darüber erfahren wollen oder bereits konkrete Fragen dazu haben, sprechen Sie am besten direkt mit unseren Experten über die Einsatzmöglichkeiten und Vorteile der Bender Isolationsüberwachungssysteme mit adaptivem Messverfahren. Kontaktieren Sie uns.
