AFD-Sensor als neue Sicherheitskomponente verbessert den Brandschutz in Photovoltaikanlagen

Anbieter zum Thema

PFLITSCH GmbH & Co. KG

Schaltbau GmbH

Weidmüller Deutschland

E-T-A Elektrotechnische Apparate GmbH

AFD-Konzept erkennt die Problematik ohne aufwändige Messungen

Ein speziell für DC-Anwendungen entwickelter und optimierter AFD-Sensor ermöglicht das Erkennen und Melden von seriellen und parallelen Lichtbögen bei Spannungen bis 600 V DC und max. 35 A — auf kleinstem Raum und ohne aufwändige Strom- und Spannungsmessungen an vielen verschiedenen Stellen der PV-Anlage. Der Sensor kann zur Überwachung einzelner Stränge oder der Sammelleitung eingesetzt werden und wird zentral im Generator-Anschlusskasten bzw. im oder am Wechselrichter montiert.

Auftretende Lichtbögen sind im Allgemeinen je nach Anlagentopologie und Einstrahlung nicht durch eine niederfrequente Analyse der Verläufe des Stroms bzw. der Spannung zwischen Hin- und Rückleiter an einer zentralen Stelle am Generatoranschlusskasten oder am Wechselrichter erkennbar. Markant sind jedoch die von den Lichtbögen erzeugten hochfrequenten Rauschanteile, die zur weiteren digitalen Verarbeitung mit einem induktiven und galvanisch getrennten Analogsensor verstärkt werden.

Das Know-how des E-T-A-Systems liegt hierbei hauptsächlich in der Technologie der induktiven analogen Datenerfassung sowie in der analogen Signalaufbereitung und im digitalen Mustererkennungs-Algorithmus. Die größte Herausforderung ist dabei das Unterscheiden gefährlicher Störlichtbögen in der PV-Anlage von im Standardbetrieb auftretenden Effekten, die durch Schaltvorgänge und Systemsignale des Wechselrichters oder auch durch externe Störeinflüsse hervorgerufen werden. Weiterhin muss eine sichere Erkennung bei unterschiedlichen Topologien des PV-Generators und des Wechselrichters (trafolos, NF- oder HF-Trafo) sowie bei allen möglichen Einstrahlungsbedingungen gewährleistet sein, was ein adaptives Konzept der digitalen Signalverarbeitung erforderlich macht.

Fazit: Zurzeit gibt es am Markt noch keine in Serie befindlichen AFD-Sensoren für PV-Anlagen. Getrieben durch den amerikanischen Markt (spezielle Brandschutzanforderungen z.B. wegen Holzbauweise) wird es aber sicher nicht mehr lange dauern, bis eine solche Technologie — ähnlich dem vorgestellten Konzept — frei verfügbar ist und in Serienanwendungen zum Einsatz kommt. Gewiss wird auch der Europäische Markt in den nächsten Jahren mit AFD-Anwendungen nachziehen, allein schon aufgrund der hohen Installationszahlen und des zunehmenden Alters der Anlagen.

intersolar: Halle C3, Stand 159

(ID:374765)