Die häufigsten Ursachen für das Versagen von SPDs sind wiederholte Überspannungsbelastungen, temporäre Überspannung, falsche Auswahl von Uc oder Ucpv, Verdrahtungsfehler, unpassende Backup- Schutzmaßnahmen, übermäßige Temperaturen, Feuchtigkeit und die Verwendung des falschen Überspannungsschutzgeräts für das System.
Blitz ist nur eine mögliche Ursache. Ein Überspannungsschutzgerät kann auch vorzeitig versagen, weil die reale Betriebsspannung höher ist als erwartet, ein Neutralfehler anormale Spannung erzeugt, ein PV-Array das ausgewählte Ucpv überschreitet oder der SPD unter ungeeigneten elektrischen oderUmgebungsbedingungen installiert ist.
Für Wartungsteams ist die wichtige Frage nicht nur “Hat die SPD versagt?” Es ist auch “Warum ist sie gescheitert, und wird die Ersatz-SPD erneut versagen?”
Umfang dieses Leitfadens: Diese Seite erklärt, warum SPDs ausfallen und warum Austauschmodule manchmal erneut ausfallen. Für schrittweise Inspektionsverfahren, siehe So überprüfen Sie den SPD-Ausfall. . Für den Austausch von Steckmodulen verwenden Sie den entsprechenden Ersatzleitfaden.
Inhaltsübersicht
Was verursacht das Versagen eines SPD?
Eine SPD kann nach angesammeltem Überspannungseinfluss, einem Ereignis über ihrer Entlade Fähigkeit, einer vorübergehenden Überspannung oder einem anderen anhaltenden abnormalen Spannungszustand, Uc oder Ucpv, die unter der tatsächlichen Systemspannung liegen, fehlerhaften Verkabelungen, ungeeignetem Fehlerstromschutz, hoher Gehäusetemperatur, Feuchtigkeit oder einer falschen AC- oder PV-DC-Anwendung ausfallen.
Wenn eine neue Ersatz-SPD erneut ausfällt, führen Sie keine weiteren Modulwechsel durch, ohne das System zu untersuchen. Messen Sie die tatsächliche Spannung, überprüfen Sie das SPD-Label und die Anwendung, prüfen Sie den Neutralleiter und die Verkabelung, inspizieren Sie die Sicherung oder den MCB, und untersuchen Sie die Basis, die Anschlüsse und die Bedingungen des Gehäuses.
| Mögliche Ursache | Was passieren kann | Was Wartungsteams überprüfen sollten |
|---|---|---|
| Wiederholte Überspannungseinflüsse | MOV-Komponenten altern allmählich nach angesammeltem elektrischen und thermischen Stress. | Blitzexposition, Schaltvorgänge, Überspannungsverlauf und Ersatzprotokolle. |
| Überspannung über der SPD-Fähigkeit | Ein schwerwiegendes Ereignis kann sofortige Verschlechterung verursachen oder den internen Trennschalter aktivieren. | SPD-Typ, In, Imax oder Iimp, Einbauposition und Blitzschutz Konzept. |
| Vorübergehende oder abnorme Überspannung | Die SPD kann zu lang betrieben werden, Wärme erzeugen und die Verbindung trennen. | L-N, L-PE, N-PE oder Gleichspannung, Neutralzustand, Transformator, Generator und Netzstörungen. |
| Uc oder Ucpv zu niedrig | Die normale Betriebsspannung oder die erwartete Variation können die Alterung des Varistors beschleunigen. | Maximale Dauerspannung, Erdungsanordnung, PV Voc und Niedertemperaturkorrektur. |
| Falsche Verdrahtung oder Anwendung | Ein Schutzmodus kann abnormale Spannungen führen oder der beabsichtigte Schutzweg funktioniert möglicherweise nicht korrekt. | Anschlussschema, Polarität, Polkonfiguration, N-PE-Anordnung und AC gegen PV Gleichstromanwendung. |
| Falscher Rückschutz | Ein Fehler bei der Netzfrequenz kann möglicherweise nicht korrekt beseitigt werden, oder das vorgelagerte Gerät kann unnötig auslösen. | Nennwert der Sicherung oder des MCB, Abschaltvermögen, Kurzschlussstrom und Herstelleranforderungen. |
| Lange Leitungen oder schlechte Verbindungen | Die Schutzleistung kann reduziert sein und die Ausrüstung könnte einer höheren effektiven Restspannung ausgesetzt sein. | PE-Kontinuität, equipotentiale Verbindung, Leiterlänge, Verlegung und Anschlussdichtigkeit. |
| Hohe Temperaturen oder Feuchtigkeit | Thermisches Altern, Korrosion, Verschlechterung der Isolierung und Erwärmung der Anschlüsse können beschleunigt werden. | Gehäusetemperatur, Belüftung, Sonnenlicht, Kondensation, IP-Schutz und lockere Anschlüsse. |
| Produkt- oder Batchproblem | Komponenten, Verbindungen oder Trennmechanismen funktionieren möglicherweise nicht wie angegeben. | Ob ähnliche Fehler in einer Produktionscharge auftreten oder unter verified normalen Bedingungen in verschiedenen Installationen. |
Ursache, Versagensmechanismus und sichtbares Ergebnis sind nicht dasselbe
Eine nützliche Ursachenanalyse für SPD trennt vier verschiedene Ebenen. Der sichtbare rote Indikator ist normalerweise das Endergebnis, nicht die ursprüngliche Ursache.
| Ursache | Fehlermechanismus | Schutzreaktion | Sichtbares Ergebnis |
|---|---|---|---|
| Getrennt oder instabiler Neutralleiter | Die angelegte Spannung überschreitet den normalen Betriebsbereich und der MOV leitet zu lange. | Die Innentemperatur steigt und der thermische Trennschalter öffnet sich. | Das Statusfenster ändert sich, der Fernkontakt ändert den Zustand oder das SPD wird getrennt. |
| Wiederholte Überspannungseinflüsse | Die MOV-Eigenschaften ändern sich allmählich nach angesammeltem elektrischen und thermischen Stress. | Die Leckage und die Erwärmung nehmen zu, bis das Schutzelement isoliert ist. | Die Anzeige für das Lebensende erscheint nach einem späteren Ereignis oder während des Betriebs. |
| Ein Ereignis über der SPD-Kapazität. | Das Schutzbauteil erfährt übermäßige Impulsenergie. | Der Trenner wird aktiviert oder der Fehlerstromschutz schaltet den Stromkreis ab. | Eine sofortige Anzeige, ein ausgelöstes Schutzsystem oder sichtbare Schäden können auftreten. |
Ein roter Indikator kennzeichnet den Zustand des SPD, nicht die Ursache.
Wartungspersonal muss weiterhin feststellen, ob die ursprüngliche Ursache normale angesammelte Surge-Verschleiß, abnormale Systemspannung, falsche Auswahl, Installationsbedingungen oder ein mögliches Produktproblem war.
1. Wiederholte Überspannungen altern den SPD allmählich
Viele spannungsbegrenzende SPDs verwenden Metalloxidvaristoren. Während eines Surge wechselt der Varistor von einem Hochimpedanzzustand in einen leitenden Zustand und begrenzt die transiente Spannung über den geschützten Stromkreis.
Jede bedeutende Operation erzeugt elektrischen und thermischen Stress. Ein kleines Ereignis kann wenig messbare Auswirkungen haben, während wiederholte oder energieintensivere Ereignisse allmählich die MOV-Eigenschaften verändern, den Leckstrom erhöhen und die verbleibende Betriebsspanne verringern.
Schließlich kann der interne thermische Trenner das Schutzbauteil isolieren, und der visuelle Indikator oder der Fernkontakt können den Zustand ändern.
Es gibt keine universelle Anzahl von Blitzeinschlägen für ein SPD.
Die Lebensdauer eines SPD kann nicht allein durch das Zählen von Blitzereignissen vorhergesagt werden. Ein niederenergischer Schaltimpuls und ein hochenergetischer Blitzstrom setzen das Gerät nicht der gleichen Belastung aus. Wellenform, Amplitude, Dauer, Stromverteilung, SPD-Bewertung, Installationsposition und vorherige Degradation beeinflussen alle das Ergebnis.
Ein relativ neues SPD kann während eines schweren Ereignisses ausfallen. Ein älteres SPD kann nach vielen kleineren Ereignissen betriebsbereit bleiben. Ein Surge-Zähler kann daher keinen genauen Prozentsatz der verbleibenden SPD-Lebensdauer angeben.
2. Eine Überspannung kann die Entladefähigkeit des SPD überschreiten
Ein SPD ist kein unbegrenzter Energieabsorber. Seine erklärten Strombewertungen beschreiben die Leistung unter angegebenen Testwellenformen und -bedingungen.
Typ-2-SPDs geben typischerweise den nominalen Entladestrom Unter und den maximalen Entladestrom an. Imax.Typ-1-SPDs geben den Impulsstrom an. Iimp.
Wenn ein tatsächliches Ereignis schwerwiegender ist, als das Gerät, die Installationsposition oder das Schutzkonzept bewältigen kann, kann das SPD sofort trennen, interne Schäden erleiden oder den Schutz verlieren, ohne dabei dramatische äußere Schäden zu verursachen.
Ein Typ 2 SPD, das in der Nähe des Energieanschlusses ausfällt, ist nicht automatisch defekt. Das Projekt könnte einen Typ 1 oder Typ 1+2 SPD, eine andere Stromstärke, kürzere Leiter oder eine bessere Koordination mit anderen Schutzstufen erfordert haben.
Diagnostizieren Sie die Überspannungskapazität nicht nur aus Imax.
Der korrekte SPD-Typ und die Nennwerte hängen von der Installationsposition, der Blitzbelastung, der Anwesenheit eines externen Blitzschutzsystems, der Art des eingehenden Stroms und der Koordination mit nachgeschalteten SPDs ab. Siehe die Leitfaden zur Auswahl der SPD Imax .
3. Temporäre Überspannung ist nicht dasselbe wie ein Blitzüberschlag
Viele vorzeitige oder wiederholte SPD-Ausfälle werden dem Blitz zugeschrieben, wenn die tatsächliche Ursache eine vorübergehende Überspannung oder eine andere anormale Spannungsbedingung ist, die deutlich länger anhält als ein transientes Überschlag.
Ein transienter Überschlag kann einen sehr hohen Gipfel haben, dauert jedoch nur Mikrosekunden. Eine vorübergehende Überspannung hat in der Regel einen niedrigeren Gipfel als ein Blitzimpuls, bleibt jedoch viel länger vorhanden.
Ein Überspannungsschutzgerät ist darauf ausgelegt, kurze transiente Überspannungen zu begrenzen. Es ist nicht dafür vorgesehen, kontinuierlich als Spannungsregler zu funktionieren.
Wenn die angelegte Spannung über dem kontinuierlichen Betriebsbereich des SPD bleibt, kann das spannungsbegrenzende Element zu lange leiten, Wärme erzeugen und seinen thermischen Trennschalter aktivieren.
Ein konformer SPD sollte eine definierte Reaktion auf bestimmte temporäre Überspannungsbedingungen haben. Je nach deklariertem Design kann er diese Bedingung überstehen oder einen kontrollierten Lebensende-Zustand erreichen. Das bedeutet jedoch nicht, dass er jede nachhaltige anormale Spannung unbegrenzt sicher abfangen kann.
Mögliche Quellen für anormale Spannungen
- Lockerer, beschädigter oder getrennter Neutralleiter.
- Falsche Transformatorabgriffseinstellung.
- Problem mit der Generator-Spannungsregelung.
- Phasenungleichgewicht oder ein anderer Netzfehler.
- Falsche Verbindung des Leiters, Neutralleiters oder Schutzleiters.
- PV-Erdfault, Isolationsfehler oder unerwartete Leiter-zu-Erde-Spannung.
- Systemspannung ist konstant höher als während der SPD-Auswahl angenommen.
Der Austausch der Patrone beseitigt nicht die anormale Spannung.
Wenn der ursprüngliche Fehler durch ein Neutralproblem, TOV oder eine andere nachhaltige anormale Spannungsbedingung verursacht wurde, kann eine Ersatzpatrone mit derselben Nennleistung ebenfalls überhitzen und sich trennen. Messen und korrigieren Sie den Systemzustand, bevor Sie wiederholt neue Patronen installieren.
4. Uc oder Ucpv wurde unterhalb der realen Betriebsspannung ausgewählt
Uc ist die maximale fortlaufende Betriebsspannung, die für einen AC SPD deklariert ist. Für photovoltaische SPDs wird der entsprechende DC-Parameter häufig als angezeigt. Ucpv.
Wenn Uc oder Ucpv zu niedrig ist, kann die normale Spannungsvariation oder ein erwarteter Betriebszustand die Schutzelemente wiederholt näher zur Leitfähigkeit bringen.
Das Ergebnis kann ein höherer Leckstrom, zusätzliche Erwärmung, beschleunigte MOV-Alterung und vorzeitige Betätigung des internen thermischen Trennschalters sein.
Die Auswahl der niedrigsten verfügbaren Uc bietet nicht automatisch den besten Schutz. Die kontinuierliche Spannungsnennleistung muss zunächst hoch genug für die tatsächliche Systemspannung, erwartete Variationen und Erdungsanordnung sein.
AC-Verteilungssysteme
Wählen Sie Uc nicht nur aus der Nennlinie zu Linie Spannung. Bestätigen Sie, zwischen welchen Leitern jeder Schutzmodus verbunden ist. TN-, TT- und IT-Systeme können unterschiedliche Spannungsbedingungen über die SPD-Schutzmodi erzeugen.
Für den vollständigen AC-Auswahlprozess siehe die SPD Uc Auswahlhilfe .
Solar PV DC-Systeme
Die Leerlaufspannung eines PV-Moduls steigt bei niedrigen Temperaturen. Die Schnurlänge, Moduldaten und die niedrigste erwartete Standorttemperatur müssen daher bei der Berechnung der maximalen Arrayspannung berücksichtigt werden.
Der SPD muss auch zur PV-Topologie und zur maximalen Spannung von jedem aktiven Leiter zu Erde passen. Für den separaten PV-Berechnungsprozess siehe die DC SPD Ucpv Auswahlleitfaden .
5. Falsches Verkabeln ändert den vorgesehenen Schutzweg
Ein SPD kann einen grünen Indikator anzeigen, während er trotzdem falsch installiert ist. Der Indikator berichtet normalerweise über den Zustand eines überwachten internen Schutzkomponents. Er überprüft nicht jeden externen Leiter, jede Klemme und jeden Schutzmodus.
Typische Verkabelungs- und Anwendungsprobleme umfassen:
- Leitung, Neutralleiter oder PE sind an die falsche Klemme angeschlossen.
- Falsche 1P+N-, 2P-, 3P+N- oder 4P-Konfiguration für das Netzwerk.
- Falsche N-PE-Schutzanordnung in einem TT-System.
- Lockere Klemmen verursachen Widerstandserwärmung.
- Anschlussleiter, die in einer großen Schleife verlegt sind.
- Sehr lange Leitungen und PE-Leiter.
- DC Plus-, Minus- und PE-Schutzwege sind falsch angeschlossen.
- Ein AC SPD, das auf der PV-DC-Seite installiert wurde.
- Eine Patrone, die in einer inkompatiblen Basis installiert ist.
Falsche Verkabelung zerstört das SPD nicht immer sofort. In einigen Installationen ist das direktere Ergebnis unzureichender Geräteschutz. In anderen Fällen kann ein Schutzmodus einer Spannung oder Fehlersituation ausgesetzt werden, die über die beabsichtigte Anwendung hinausgeht.
Brauchen Sie ein Verkabelungsverzeichnis?
Verwenden Sie das Dreiphasiges SPD-Schaltplan-Handbuch oder das Eingleisige SPD Verkabelungsdiagramm-Leitfaden. .Die Installation und Spannungsmessung müssen von qualifizierten Elektrofachkräften durchgeführt werden.
6. Die Backup-Sicherung oder der Leitungsschutzschalter fehlt oder ist falsch abgestimmt
Die vorgeschaltete Sicherung oder der Sicherungsautomat begrenzt normalerweise keinen Mikrosekunden-Überschlag. Ihre Hauptaufgabe im SPD-Zweig besteht darin, den Netzfehlerstrom zu beseitigen, wenn das SPD oder seine Verbindung einen Fehler entwickelt.
Die richtige Koordination sollte den vom SPD-Hersteller angegebenen maximalen Sicherungsschutz, den Leiter, das vorgeschaltete Gerät, den zu erwartenden Kurzschlussstrom und die erforderliche Ausschaltfähigkeit berücksichtigen.
Wenn das Schutzgerät ungeeignet ist:
- Ein interner SPD-Fehler kann möglicherweise nicht sicher oder schnell genug getrennt werden.
- Eine unterdimensionierte Sicherung oder ein ungeeigneter MCB kann während erwarteter Überspannungsereignisse reagieren.
- Der SPD-Zweig kann unbemerkt getrennt bleiben.
- Die Unterbrechungskapazität kann für das Fehlerniveau des Panels unzureichend sein.
- Der alleinige Austausch des SPD kann das ursprüngliche Koordinationsproblem unverändert lassen.
Kopieren Sie keine Rücksicherungseinstufung von einem anderen SPD.
Zwei SPDs mit ähnlichen Uc-, In- oder Imax-Werten können unterschiedliche Anforderungen an den rückseitigen Schutz haben. Bestätigen Sie die Dokumentation für das genaue Modell und die tatsächlichen Kurzschlussbedingungen des Panels.
7. Lange Leitungen und schlechte Verbindung reduzieren hauptsächlich die Schutzleistung
Während einer schnellen Überspannung ist die Induktivität des Leiters wichtig. Ein langer Anschlussleiter kann während des Überspannungsstroms zusätzliche Spannung entwickeln.
Diese Spannung wird zur eigenen Schutzspannung des SPDs addiert und kann die Spannung erhöhen, die von den nachgeschalteten Geräten erlebt wird.
Lockere PE-Verbindungen, mangelhafte equipotentiale Verbindung, Korrosion und unnötig lange Leiter können daher das gesamte Schutzsystem weniger wirksam machen.
Lange Leiter bedeuten nicht automatisch, dass das SPD selbst ausfällt
Die unmittelbarste Folge übermäßiger Anschlusslänge oder mangelhafter Verbindung ist in der Regel eine verringerte Schutzwirkung und eine höhere wirksame Spannung am Gerät. Diese Bedingungen können zu einer abnormalen Stromverteilung oder zusätzlicher Beanspruchung beitragen, sollten jedoch nicht als automatische direkte Ursache eines SPD-Ausfalls beschrieben werden.
Den gesamten Anschlussweg prüfen
- Phasen- oder Neutralleiteranschluss von der Sammelschiene zum SPD.
- Anschluss vom SPD an PE, PEN oder die Potentialausgleichsschiene.
- Gesamte Leiterlänge, nicht nur eine Seite des Anschlusses.
- Schleifen und Trennung zwischen zuführenden und geschützten Leitern.
- Anzugsdrehmoment der Klemmen, Korrosion und Leiterquerschnitt.
- Koordination mit vor- und nachgeschalteten SPDs.
8. Hohe Gehäusetemperatur beschleunigt das Altern des SPD
SPD-Komponenten sind während des Überspannungsbetriebs und bei abnormalen Spannungsbedingungen bereits thermischer Beanspruchung ausgesetzt. Hohe Umgebungstemperatur verringert die verfügbare thermische Reserve und kann die Alterung von Varistoren, Isolierungen, Klemmen und Trenn komponenten beschleunigen.
Häufige Hochtemperatursituationen
- Outdoor-Solar-Combiner-Boxen, die direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind.
- Abgedichtete Schaltschränke mit begrenzter Belüftung.
- SPDs, die in der Nähe von Schützen, Netzteilen oder anderen Wärmequellen installiert sind.
- Lose Klemmen, die lokale Widerstandserwärmung verursachen.
- Starkstromleiter, die dasselbe Gehäuse erwärmen.
- Umgebungstemperatur außerhalb des vom Produkt angegebenen Betriebsbereichs.
Feuchtigkeit und Kondensation können Korrosion, Verunreinigungen und eine Verschlechterung der Isolierung verursachen. Bei PV-, Telekom- und Industrieinstallationen im Außenbereich prüfen Sie Kabeleinführungen, Gehäuseabdichtung, Entwässerung und Kondensationsschutz – nicht nur das steckbare Modul.
9. Ausfälle von Solar- und DC-SPDs benötigen eine separate Überprüfung
Ein PV-DC-System ist nicht einfach eine AC-Verteilung mit einer anderen Spannungsangabe. Lange Stringleitungen, Spannungsanstieg bei niedriger Temperatur, Leiter-gegen-Erde-Spannung, Isolationsüberwachung und DC-Fehlerunterbrechung beeinflussen alle die Auswahl des SPD.
| DC-spezifisches Problem | Warum es wichtig ist | Was zu bestätigen ist |
|---|---|---|
| Ucpv unterhalb der maximalen Array-Spannung | Der SPD kann einer übermäßigen DC-Spannung ausgesetzt bleiben, anstatt nur kurzen transienten Ereignissen ausgesetzt zu sein. | Maximale korrigierte String-Uoc bei der niedrigsten erwarteten Standorttemperatur. |
| AC-SPD auf der DC-Seite verwendet | Das Gerät verfügt möglicherweise nicht über die erforderliche DC-Spannungs-, Trenn- oder Lichtbogenlösch- Auslegung. | PV-DC-Erklärung, Produktanwendung und relevante Anforderungen der IEC 61643-31. |
| Falsche Annahme zur PV-Topologie | Die Spannung des positiven oder negativen Leiters gegen Erde kann von dem bei der Auswahl angenommenen Wert abweichen. | Schwebende, geerdete oder andere Anordnung des PV-Systems. |
| Falscher Schutzmodus | Ein interner Schutzmodus kann Spannungs- oder Überspannungsbelastungen außerhalb seiner vorgesehenen Auslegung aufweisen. | Konfiguration positiv-PE, negativ-PE und positiv-zu-negativ. |
| Thermische Belastung im Freien | Eine hohe Temperatur im Generatoranschlusskasten verringert die thermische Reserve und beschleunigt die Alterung. | Direkte Sonneneinstrahlung, Innentemperatur, Belüftung und Installationsabstand. |
| Lange DC-Kabelstrecken | Überspannungen können von verschiedenen Punkten eintreten und erfordern einen koordinierten Schutz in der Nähe von Modulen, Generatoranschlusskästen und Wechselrichtereingängen. | Kabelverlauf, SPD-Standorte und Abstimmung zwischen den Schutzstufen. |
Wenden Sie nicht eine Polaritätsregel auf jeden DC-SPD an
Die internen Schutzschaltungen von DC-SPD unterscheiden sich. Einige Produkte verwenden symmetrische Schutz- anordnungen, während andere definierte Anschluss- oder Polaritätsanforderungen haben. Folgen Sie dem Schaltbild für das genaue Modell, statt eine allgemeine Regel aus einem anderen Produkt zu übertragen.
10. Produktqualität oder Herstellungsfehler sind ebenfalls möglich
Die Systemspannung sowie Auswahl und Installation sollten sorgfältig untersucht werden, insbesondere wenn Ersatz-SPDs wiederholt am selben Standort ausfallen. Allerdings können Produktqualitätsprobleme nicht automatisch ausgeschlossen werden.
Mögliche produktbezogene Ursachen sind uneinheitliche MOV-Eigenschaften, ungeeignete thermische Trennung, schwache interne Verbindungen, schlechter Klemmenkontakt, falsche Materialien, unzureichende Abdichtung, fehlerhafte Kennzeichnungen oder unzureichende Chargenkonstanz.
Ein Produkt- oder Chargenproblem wird wahrscheinlicher, wenn:
- Ähnliche Ausfälle häufen sich innerhalb derselben Produktionscharge.
- Geräte fallen unter verifizierten normalen Spannungs- und Temperaturbedingungen aus.
- Dasselbe ungewöhnliche Schadensbild tritt in nicht zusammenhängenden Installationen auf.
- Verdrahtung, Schutzkoordination und Systemspannung wurden unabhängig verifiziert.
- Der Ausfall tritt deutlich früher auf als bei vergleichbaren Geräten unter ähnlichen Bedingungen.
- Das Etikett oder die mitgelieferte Ersatzkartusche stimmt nicht mit der freigegebenen Spezifikation überein.
Eine ausgewogene Ursachenanalyse schützt sowohl Käufer als auch Lieferant
Nicht jede ausgefallene SPD ist defekt, aber nicht jeder Ausfall sollte der Installation angelastet werden. Die Erfassung von Produktetiketten, Chargeninformationen, Betriebsbedingungen, Verdrahtung und Schadensmustern macht die Schlussfolgerung belastbarer.
11. Warum versagt der Ersatz-SPD erneut?
Ein wiederholter Ausfall kurz nach dem Austausch ist ein starkes Zeichen dafür, dass die ursprüngliche Ursache möglicherweise weiterhin vorhanden ist. Der Einbau einer weiteren Patrone stellt den Schutz nur dann wieder her, wenn die Basis, die Verdrahtung und die Systembedingungen weiterhin geeignet sind.
Häufige Ursachen für wiederholte SPD-Ausfälle
- Der Ersatz weist denselben ungeeigneten Uc oder Ucpv wie das Original auf.
- Ein Neutralleiterfehler oder eine abnorme Systemspannung wurde nicht behoben.
- Die Patrone wurde ersetzt, aber der Sockel oder die Anschlussklemme wurde durch Hitze beschädigt.
- Die Backup-Sicherung oder der Leitungsschutzschalter ist weiterhin falsch ausgewählt.
- Lose Verdrahtung verursacht weiterhin lokale Erwärmung.
- Das Gehäuse ist weiterhin zu heiß oder enthält Kondenswasser.
- Ein SPD vom Typ 2 ist einer Beanspruchung ausgesetzt, die Schutz vom Typ 1 erfordert.
- Die Spannung der PV-Anlage überschreitet die ursprüngliche Auslegung.
- Es wurde nur ein Pol ersetzt, obwohl alle Module dasselbe Ereignis erlitten haben.
- Es wurde eine inkompatible Ersatzpatrone in den vorhandenen Sockel eingesetzt.
Ersetzen Sie Patronen nicht weiter, ohne das System zu messen
Ein zweiter Ausfall sollte eine Ursachenanalyse auslösen. Der fortgesetzte Einbau derselben SPD-Spezifikation, ohne Betriebsspannung, Neutralleiter, PV Voc, Verdrahtung, Sockel und Gehäuse zu prüfen, kann denselben Ausfall erneut hervorrufen.
12. Wann sollten mehrere SPD-Module überprüft oder ersetzt werden?
Eine ausgefallene Patrone bedeutet nicht automatisch, dass jeder SPD in der Anlage ersetzt werden muss. Die Entscheidung sollte sich nach dem Ereignis, der Installationshistorie, der gemeinsamen Exposition, der Kritikalität des Systems und der Frage richten, ob der verbleibende Schutzstatus verifiziert werden kann.
Die gemeinsame Ursache vor dem Austausch einer vollständigen Charge beheben
Ein chargenweiser Austausch ohne Behebung von abnormaler Spannung, ungeeignetem Uc oder Ucpv, fehlerhafter Verdrahtung, Hitze oder Feuchtigkeit kann denselben Ausfall in den neuen Modulen erneut verursachen.
Checkliste zur Ursachenanalyse vor der Bestellung von Ersatz-SPDs
Die folgenden Informationen helfen Wartungsteams und Lieferanten, einen normalen Austausch am Ende der Lebensdauer von einem System-, Auswahl-, Installations- oder möglichen Chargenproblem zu unterscheiden.
Produktinformationen
- Vollständiges SPD-Modell und deutliches Foto des Typenschilds.
- Typ 1, Typ 2 oder Typ 1+2.
- Uc oder Ucpv.
- In, Imax oder Iimp.
- Up und Polkonfiguration.
- Steckbares Einsatzmodul und Sockelmodell.
- Produktionscharge und Installationsdatum.
Systeminformationen
- Nenn- und gemessene Betriebsspannung.
- AC-Erdungssystem oder PV-Topologie.
- Maximale korrigierte PV-String-Leerlaufspannung (Voc).
- Sicherungs- oder Leitungsschutzschaltermodell und Nennwert der резерв? no, German.
- Prognostizierter Kurzschlussstrom, falls verfügbar.
- Einbauposition im Schutzsystem.
- Anordnung des SPD vor- und nachgeschaltet.
Nachweis des Fehlers
- Status von Anzeige und Fernkontakt.
- Risse, Verfärbungen oder Brandspuren.
- Wärmeschäden an Sockel oder Anschlussklemme.
- Anzahl der ausgefallenen Geräte.
- Ausfalldatum und Betriebszustand.
- Kürzliches Blitzereignis, Ausfall oder Netzereignis.
- Ob auch ein Ersatz ausgefallen ist.
Installationsumgebung
- Fotos von Modul und Verdrahtung.
- Ungefähre Leiterlänge des SPD.
- PE- und Potentialausgleichsanordnung.
- Umgebungstemperatur und Innentemperatur des Gehäuses.
- Direkte Sonneneinstrahlung, Feuchtigkeit oder Kondensation.
- Wärmeerzeugende Geräte in der Nähe.
- Gehäusetyp und Schutzart gegen Eindringen.
Nicht sicher, warum mehrere SPDs ausgefallen sind?
Senden Sie uns das SPD-Etikett, die gemessene Systemspannung, ein Foto der Schaltdrahtung des Panels, die Absicherung der Ersatzschutzschaltung, die Ausfallmenge und den Ausgangszustand. LEEYEE kann helfen, das ausgefallene Modell mit der realen Anwendung zu vergleichen und eine geeignete Ersatzspezifikation für Wartungs-, Schaltschrankbau- oder OEM-Bestellungen zu empfehlen.
Häufig gestellte Fragen
Was ist die häufigste Ursache für das Versagen von SPD?
Für jede Installation gibt es keine einzelne Ursache. Wiederholte Überspannungsbelastung und eine abnorme Systemspannung sind häufige elektrische Ursachen. Ein falsches Uc oder Ucpv, Verdrahtungsfehler, ungeeignete Backup-Schutzschaltung, hohe Temperatur und eine falsche Anwendung erklären oft einen vorzeitigen oder wiederholten Ausfall des SPD.
Wird ein SPD-Ausfall immer durch Blitzschlag verursacht?
Nein. Blitzschlag ist nur eine mögliche Ursache. Ein unterbrochener Neutralleiter, vorübergehende Überspannung, falsche Spannungsangabe, Verdrahtungsfehler, Überhitzung, Feuchtigkeit, eine ungeeignete Systemkonfiguration oder ein möglicher Produktfehler können ebenfalls dazu führen, dass sich ein SPD abschaltet oder vorzeitig ausfällt.
Warum schlägt eine SPD nach dem Austausch weiterhin fehl?
Ein wiederholter Ausfall bedeutet in der Regel, dass die ursprüngliche Ursache weiterhin besteht. Mögliche Ursachen sind eine abnorme Systemspannung, zu niedrig gewähltes Uc oder Ucpv, falsche Verdrahtung, ungeeignete Backup-Schutzschaltung, eine beschädigte Steckbasis, hohe Temperatur oder eine inkompatible Ersatzkartusche.
Können wiederholte Blitzsurge einen SPD abnutzen?
Ja. Wiederholter Stoßstrom erzeugt elektrische und thermische Belastungen in den Schutzkomponenten. Die Degradationsrate hängt von der Energie des Ereignisses, der Wellenform, der SPD-Bewertung, den Installationsbedingungen und der vorherigen Alterung ab. Es gibt keine feste Anzahl von Blitzereignissen, die für jedes SPD gilt.
Kann eine hohe Netzspannung einen SPD beschädigen?
Ja. Bleibt die Spannung über dem kontinuierlichen Betriebsbereich des SPD, kann das spannungsbegrenzende Bauteil zu lange leiten, Wärme erzeugen und seinen thermischen Trennschalter auslösen.
Was passiert, wenn SPD Uc zu niedrig ist?
Normale Betriebsspannung oder erwartete Spannungsschwankungen können das SPD wiederholt belasten. Dies kann den Leckstrom, die Erwärmung und die MOV-Alterung erhöhen und zu einer vorzeitigen Abschaltung führen.
Kann schlechte Erdung einen Ausfall von SPD verursachen?
Schlechte Erdung, lose PE-Anschlüsse und lange Leiter verringern vor allem die Gesamt- schutzwirkung und erhöhen die wirksame Spannung am Gerät. Sie können zu abnormer Belastung beitragen, sollten aber nicht als automatische direkte Ursache eines SPD-Ausfalls angesehen werden.
Benötigt ein SPD eine Backup-Sicherung oder einen MCB?
Die Anforderung hängt vom SPD, der vorgeschalteten Schutzeinrichtung und der Installation ab. Wenn erforderlich, schaltet der Backup-Schutz den netzfrequenten Fehlerstrom im SPD-Zweig ab. Seine Bemessung und sein Ausschaltvermögen müssen der genauen Produkt dokumentation und dem Fehlerstromniveau des Verteilers entsprechen.
Warum scheitert ein Solar-DC-SPD wiederholt?
Häufige Ursachen sind ein Ucpv unter der korrigierten maximalen Leerlaufspannung des Stringfelds, der Einsatz eines AC SPD auf der DC-Seite, eine falsche PV-Topologie, ungeeignete Schutzarten, hohe Temperatur im Kombinierkasten, Feuchtigkeit oder nicht behobene Isolations- und Erdfehler.
Sollen alle SPD-Module ersetzt werden, wenn ein Modul ausfällt?
Not automatically. Inspect the remaining poles, base, terminals, event history and system condition. Broader replacement may be appropriate after a common severe event, repeated failures or when the remaining condition cannot be verified.
Kann ich nur die Steckdosen-SPD-Kartusche ersetzen?
Ja, wenn die Ersatzkartusche exakt kompatibel ist und Sockel, Kontakte, Anschlüsse und Verdrahtung unbeschädigt sind. Ersetzen oder prüfen Sie die komplette Einheit weiter, wenn Schmelzspuren, Verfärbungen, Risse, lose Kontakte oder wiederholte Ausfälle vorliegen.
Beweist ein grüner Indikator, dass die SPD korrekt installiert ist?
Nein. Eine grüne Anzeige meldet in der Regel den Zustand einer überwachten internen Komponente. Sie bestätigt nicht die korrekte Verdrahtung, eine geeignete Uc oder Ucpv, den korrekten Backup-Schutz, kurze Leiter oder eine wirksame Erdung.
Technische Grundlagen und Anwendungshinweise
SPD failure analysis should be based on the exact product documentation, system measurements and the applicable installation requirements. The following standards are particularly relevant to the topics discussed in this guide:
- IEC 61643-11: requirements and test methods for SPDs connected to low-voltage AC power systems.
- IEC 61643-31: Anforderungen und Prüfverfahren für in Photovoltaikanlagen verwendete SPDs.
- IEC 60364-5-53: Auswahl- und Errichtungsanforderungen für Trenn-, Schalt-, Steuer- und Überspannungsschutzgeräte in Niederspannungsanlagen.
- Die vom Hersteller angegebenen Werte für Uc oder Ucpv, das TOV-Verhalten, den Backup-Schutz, die Angaben zur Kurzschlussfestigkeit und die Installationsanweisungen für das genaue SPD-Modell.
Normen und lokale Installationsvorschriften können überarbeitet werden. Projektingenieure sollten die für die jeweilige Installation geltende Ausgabe und die regionalen Anforderungen bestätigen.
Sicherheitshinweis: Die Prüfung des SPD, die Messung unter Spannung und der Austausch müssen von qualifiziertem Elektrofachpersonal unter Anwendung geeigneter Isolierungs-, Verifikations- und persönlicher Schutzmaßnahmen durchgeführt werden. Produktkennwerte und Austauschentscheidungen sind anhand der Dokumentation des genauen SPD-Modells und der geltenden Installationsvorschriften zu bestätigen.
