PV-Netzgekoppelte Box: Funktionen, Standards und Auswahlkriterien

Was ist eine netzgekoppelte PV-Box und warum wird sie benötigt?

A PV-Netzgekoppelte Box(auch AC-Combiner-Box oder Grid-Tie-Verteilerbox genannt) sammelt die Leistung mehrerer String-Wechselrichter oder Mikro-Wechselrichter und verbindet sie sicher mit dem öffentlichen Stromnetz. Im Gegensatz zu DC-Sammelboxen arbeitet dieses Gerät nach der Umkehrung auf der AC-Seite. Zu seinen Hauptfunktionen gehören Überstromschutz, Überspannungsunterdrückung, Isolierung und Energiemessung. Jede gewerbliche oder industrielle Solaranlage erfordert eine normkonforme, netzgekoppelte Box, um die örtlichen Elektrovorschriften zu erfüllen. Soutyaele bietet eine Reihe dieser Boxen für 3-Phasen- und Einphasensysteme mit IP65-Gehäusen für den Außenbereich an.

Der Bedarf an einer speziellen netzgekoppelten Box ergibt sich aus Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen. Ohne ordnungsgemäßen Überstromschutz könnte ein Fehler auf der AC-Seite den Wechselrichter beschädigen oder einen Brand verursachen. Die Box dient auch als zentraler Punkt für Wartungstrennungen, sodass Installateure das Array vom Netz isolieren können, ohne auf jeden Wechselrichter einzeln zugreifen zu müssen. In vielen Gerichtsbarkeiten schreibt das Versorgungsunternehmen einen sichtbaren, abschließbaren Trennschalter vor, der in den integriert istPV-Netzgekoppelte Box.

Wie gewährleistet die Box die elektrische Sicherheit und die Einhaltung von Vorschriften?

Die Sicherheit in netzgekoppelten PV-Systemen wird durch internationale Normen wie IEC 60364-7-712 und NEC Artikel 690 geregeltPV-Netzgekoppelte Boxspielt bei der Erfüllung dieser Anforderungen eine zentrale Rolle. Zu den wichtigsten Sicherheitsmerkmalen gehören:

• Überstromschutz: Kompaktleistungsschalter (MCCBs) oder Sicherungen, die für den Systemstrom ausgelegt sind, mit selektiver Koordination zur Isolierung des kleinsten fehlerhaften Abschnitts.
• Überspannungsschutzgeräte (SPDs): SPDs vom Typ 2 oder Typ 1+2 zum Schutz vor blitzbedingten Transienten, konform mit IEC 61643-11.
• Erdschlussüberwachung: Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) zum Personenschutz in TT- oder IT-Erdungssystemen.
• Trennen Sie den Schalter: Ein abschließbarer Trennschalter mit sichtbarer Unterbrechung, der NEC 690.15 für eine schnelle Abschaltung entspricht.
• Gehäusebewertung: Mindestens IP65 für Außeninstallationen, mit UV-beständigen Materialien und Korrosionsschutz.

Die netzgekoppelten Boxen von Soutyaele sind vorverdrahtet und getestet, um der IEC 61439-2 für Niederspannungsschaltanlagen zu entsprechen. Die internen Sammelschienen sind für Kurzschlussfestigkeiten von bis zu 50 kA ausgelegt und gewährleisten so eine lange Lebensdauer unter Fehlerbedingungen.

Welche Komponenten sind in der Box integriert?

Eine komplett montiertePV-Netzgekoppelte Boxvon Soutyaele enthält folgende Bestandteile:

• Hauptschalter oder Lasttrennschalter: Ausgelegt für den Gesamtausgangsstrom des Wechselrichters (z. B. 100 A pro String).
• Zweigunterbrecher: Einer pro Wechselrichtereingang mit entsprechender Ausschaltkapazität.
• SPD-Modul: 3-polig + N für 3-Phasen-Systeme, mit thermischem Trennschalter.
• Steckdose für Energiezähler: Kompatibel mit von Versorgungsunternehmen zugelassenen bidirektionalen Messgeräten.
• Steuer- und Überwachungsterminals: Für Fernabschaltsignale (RTS) und RS485-Kommunikation.
• Neutral- und Erdungssammelschienen: Für den Systemfehlerstrom dimensioniert.

Zu den Optionen gehören integrierte Wi-Fi/GPRS-Überwachung, Anti-Islanding-Relais und Heizung/Lüftung für raue Klimazonen. Die Standardkonfiguration verwendet Kupfersammelschienen und eine DIN-Schienenmontage für eine einfache Feldverkabelung.

Wie wählen Sie die richtige netzgekoppelte PV-Box für Ihr Projekt aus?

Die Auswahlkriterien hängen von der Systemgröße, dem Netztyp und den örtlichen Vorschriften ab. Befolgen Sie diese Schritte:

1. Gesamtleistung des Wechselrichters ermitteln: Nennleistungen aller Wechselrichter addieren (z. B. 10 Wechselrichter × 30 A = 300 A). Dies definiert die Nennleistung des Hauptschalters.
2. Identifizieren Sie die Anzahl der Eingänge: Jeder Wechselrichter benötigt einen Abzweigschalter. Wenn mehr Eingänge als verfügbare Steckplätze benötigt werden, wählen Sie eine Box mit größerem Gehäuse oder fügen Sie eine Unterverteilung hinzu.
3. Spannung und Phase prüfen: Übliche Netzspannungen sind 230/400 V Wechselstrom, dreiphasig für gewerbliche Zwecke, 120/240 V, geteilte Phase für Nordamerika.
4. Berücksichtigen Sie die Gehäuseumgebung: Outdoor-Boxen benötigen IP65, Indoor-Boxen können IP30 sein. Für korrosive oder staubige Bereiche empfehlen wir Edelstahl oder Polycarbonat.
5. Überprüfen Sie die Compliance-Anforderungen: Überprüfen Sie, ob die Box IEC 60364-7-712, NEC 690, AS/NZS 4777 oder lokale Versorgungsstandards erfüllt. Soutyaele stellt auf Anfrage Zertifizierungsdokumente zur Verfügung.
6. Planen Sie eine zukünftige Erweiterung: Wählen Sie ein Modell mit freien Leistungsschalterpositionen für zusätzliche Wechselrichter.

Für Großprojekte kann eine maßgeschneiderte Box von Soutyaele nach spezifischen Stücklisten und Schaltplänen entworfen werden. Das Unternehmen verwendet solide CAD-Dateien und unterstützt bei Bedarf die Montage vor Ort.

Referenzen
[1] IEC 60364-7-712:2017. Elektrische Niederspannungsanlagen – Teil 7-712: Solar-Photovoltaik-Stromversorgungssysteme (PV).
[2] IEC 62548:2016. Photovoltaik (PV)-Arrays – Designanforderungen.
[3] NEC 690.12 (NFPA 70). Schnelle Abschaltung von PV-Anlagen auf Gebäuden.