A DC-Überspannungsschutz, auch als DC-SPD oder DC-Überspannungsschutzgerät bezeichnet, begrenzt transiente Überspannungen in Gleichstromkreisen. Die korrekte Auswahl hängt von der Gleichstromquelle, der maximalen Dauerspannung, dem SPD-Typ, den Ableitvermögen, dem Schutzpegel, der Verkabelung und dem Zertifizierungsumfang ab – nicht allein von einem kA-Wert.
Für Photovoltaikanlagen bestätigen Sie zunächst die maximale Gleichspannung und wählen Sie einen für PV geeigneten Überspannungsschutz mit passender UcpvDann prüfen Sie Typ 2 oder Typ 1+2, In, Imax, Iimp wo erforderlich, Updie Verdrahtungskonfiguration sowie den genauen Zertifizierungsumfang.
Inhaltsübersicht
Welches DC-Überspannungsschutzgerät sollten Sie wählen?
Beginnen Sie mit dem elektrischen System, nicht mit dem Produktkatalog. Diese Entscheidungstabelle bietet Ingenieuren, Herstellern von PV-Anschlusskästen, Schaltschrankbauern und technischen Einkäufern eine schnelle erste Überprüfung.
| Ihr System | Zuerst prüfen | SPD-Richtung | Vor der Genehmigung bestätigen |
|---|---|---|---|
| 600V PV-Anlage | Maximal berechnete PV-Stringspannung | Überprüfen Sie einen PV-Überspannungsschutz mit geeignetem Ucpv in der 600V-Gruppe | Typ 2 oder Typ 1+2, Schutzpegel (Up), Verdrahtungsmodus und Zertifikatsumfang |
| 1000V PV-System | Maximale Leerlaufspannung (Voc) des Strings bei niedrigster Auslegungstemperatur | Überprüfung eines 1000V Ucpv PV-Überspannungsschutzes bei Eignung für die berechnete Spannung | Nennableitstoßstrom (In), maximaler Ableitstoßstrom (Imax), Blitzstoßstrom (Iimp) falls erforderlich, Schutzpegel (Up), Pole und Einbauposition |
| 1500V PV-System | Maximale Strangspannung und Auslegung des DC-Eingangs des Wechselrichters | Überprüfung eines 1500V Ucpv PV-Überspannungsschutzgeräts für geeignete Hochvolt-PV-Architekturen | Blitzschutzkonzept, SPD-Typ, Schutzpegel (Up) und genauer Zertifizierungsumfang |
| Niederspannungs-Gleichstromversorgung | Maximale Betriebs- oder Ladespannung und Quelleneigenschaften | Verwenden Sie einen SPD, der ausdrücklich für das tatsächliche Gleichstromsystem geeignet ist | Uc, Up, Fehlerstrom, Erdungs- und Schutzmodus |
| Batterie / andere Gleichstromquelle | Maximale DC-Busspannung und verfügbarer Fehlerstrom | Gehen Sie nicht davon aus, dass ein PV-ÜSS automatisch geeignet ist. | Anwendbare Norm, Quellenverhalten und Herstellerfreigabe |
Auswahl von DC-Überspannungsschutzgeräten in sechs Schritten
Gleichstromquelle identifizieren
PV, Batterie, Gleichstromverteilung oder eine andere Gleichstromquelle.
Maximale Spannung bestätigen
Verwenden Sie die höchste tatsächliche Spannung an den SPD-Anschlüssen.
Wählen Sie den SPD-Typ.
Wählen Sie Typ 2 oder Typ 1+2 gemäß dem Blitzschutzkonzept.
Vergleichen Sie die Ableitvermögen.
Lesen Sie In, Imax, Iimp und Up gemeinsam ab.
Stimmen Sie die Topologie ab.
DC+, DC−, PE, Pole und Schutzmodi überprüfen.
Nachweise verifizieren
Das exakte Modell mit dem Datenblatt und dem Zertifizierungsumfang abgleichen.
Was ist ein DC-Überspannungsschutzgerät?
Ein DC-Überspannungsschutzgerät wird an einen Gleichstromkreis angeschlossen, um transiente Überspannungen zu begrenzen und Stoßströme von geschützten Geräten abzuleiten. Unter normalen Bedingungen verbleibt das SPD in einem hochohmigen Zustand. Wenn eine Transiente den Schutzschwellenwert überschreitet, leiten die Schutzelemente und bieten einen niederohmigen Pfad für den Stoßstrom.
Typische DC-Schutzpunkte umfassen Photovoltaik-Strings, Generatoranschlusskästen, DC-Eingänge von Wechselrichtern sowie DC-Verteileranlagen. Andere DC-Anwendungen können ebenfalls einen Überspannungsschutz erfordern, wobei das SPD jedoch für die spezifischen Eigenschaften der jeweiligen DC-Quelle geeignet sein muss.
Warum AC- und DC-Überspannungsschutzgeräte nicht austauschbar sind
AC- und DC-Stromkreise verhalten sich bei anormalen Strombedingungen unterschiedlich. Wechselstrom durchläuft in jedem Zyklus auf natürliche Weise den Nullpunkt, während eine Gleichstromquelle keinen vergleichbaren natürlichen Nulldurchgang aufweist. Dies beeinflusst die Fehlerunterbrechung, die thermische Trennung sowie das Verhalten am Ende der Lebensdauer.
Ein Photovoltaik-Stromkreis sollte daher ein Überspannungsschutzgerät verwenden, das für den PV-DC-Betrieb ausgelegt und geprüft ist. Wählen Sie kein herkömmliches AC-SPD aus, nur weil die aufgedruckte Spannung ähnlich erscheint.
Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Auswahl eines DC-Überspannungsschutzgeräts
Bestimmen Sie die Anwendung, bevor Sie eine Spannung wählen
Stellen Sie fest, ob es sich bei dem Stromkreis um ein Photovoltaiksystem oder ein anderes DC-Niederspannungssystem handelt. Für PV-Überspannungsschutzgeräte (SPD) gibt es eine eigene Produktnorm, und die Quelleneigenschaften von Photovoltaikanlagen unterscheiden sich von denen von Batterien, Gleichrichtern und anderen Gleichstromquellen.
Überprüfen Sie Uc bzw. Ucpv anhand der maximalen Gleichspannung.
Für Photovoltaikanwendungen Ucpv ist die maximale Dauerspannung des PV-SPD. Sie muss für die höchste Spannung geeignet sein, die an den Geräteanschlüssen auftreten kann.
Die Leerlaufspannung des Moduls steigt bei sinkender Temperatur. Bei der PV-Auslegung sollte daher die maximale Strangspannung bei der niedrigsten relevanten Temperatur berücksichtigt werden und nicht nur die Nennspannung des Arrays.
Siehe das Auswahlhilfe für DC-Überspannungsschutz (SPD) Ucpv für die detaillierte Logik zur Spannungsauswahl.
Wählen Sie Typ 2 oder Typ 1+2 gemäß dem Blitzschutzkonzept
Typ-2-PV-Überspannungsschutzgeräte werden für den Schutz vor induzierten und schaltbedingten Überspannungen eingesetzt, wenn keine Ableitung von Blitzströmen erforderlich ist. Typ-1+2-Geräte bieten zusätzlich eine Blitzstromtragfähigkeit, die mit einem 10/350-μs-Impuls geprüft wurde.
Bei der Entscheidung sollten das äußere Blitzschutzsystem, die Blitzschutzzonen, der Trennungsabstand, die Einbauposition sowie die Projektspezifikationen berücksichtigt werden.
Lesen Sie In, Imax und Iimp als unterschiedliche Bemessungswerte
Unter ist der Nennableitstoßstrom, der der definierten 8/20-μs-Prüfwellenform zugeordnet ist.
Imax ist der maximale Ableitstrom gemäß dem definierten 8/20 μs-Test.
Iimp ist der Stoßableitstrom für die Blitzstrom-Prüfklasse Typ 1 mit der 10/350 μs-Wellenform.
Diese Werte sollten nicht so verglichen werden, als würden sie dieselben Testbedingungen repräsentieren.
Überprüfen Sie nicht nur den Wert des Ableitstroms.
Nach oben ist der Spannungsschutzpegel. Er dient als Indikator für die Restspannung, die unter definierten Prüfbedingungen an der geschützten Seite anliegt.
Ein wirksamer Schutz hängt auch von der Installation ab. Lange Anschlussleitungen können bei schnellen Spannungsspitzen zusätzliche induktive Spannungen verursachen.
Stimmen Sie Schutzmodi und Polanordnung aufeinander ab
Die Konfiguration des SPD muss der elektrischen Topologie entsprechen. Überprüfen Sie die erforderlichen Pfade zwischen DC+, DC− und PE, anstatt ein Gerät allein anhand der Polzahl oder des äußeren Erscheinungsbilds auszuwählen.
Anforderungen an Fehlerstrom- und Reserveschutz prüfen
Die genauen Herstelleranweisungen zur Koordination von Vorsicherungen oder Schutzeinrichtungen, zu voraussichtlichen Fehlerbedingungen, Leiterquerschnitten und Anzugsdrehmomenten überprüfen.
Vor der Freigabe das genaue Datenblatt und das Zertifikat verifizieren
Ein Zertifikat für eine bestimmte Spannungsgruppe oder Modellstruktur deckt nicht automatisch ein anderes Modell ab. Vor der Angebotsabgabe, der OEM-Kennzeichnung oder der Einkaufsfreigabe sind Spannung, Baureihe, Polstruktur, Norm und Zertifikatsreferenz abzugleichen.
Wichtige Parameter von DC-Überspannungsschutzgeräten für Käufer
| Parameter | Bedeutung | Auswahlfrage | Häufiger Fehler |
|---|---|---|---|
| Uc / Ucpv | Maximale dauerhafte Betriebsspannung. | Kann der SPD die dauerhaft anliegende maximale Spannung standhalten? | Auswahl ausschließlich basierend auf der Nennspannung des Systems. |
| Unter | Nennableitstoßstrom unter Verwendung der definierten 8/20-μs-Wellenform. | Welche Nennableitstoßstrom-Leistung ist für Typ 2 spezifiziert? | Abruf des maximalen Stoßstroms. |
| Imax | Maximaler Ableitstoßstrom unter Verwendung der definierten 8/20-μs-Wellenform. | Welche maximale Ableitfähigkeit vom Typ 2 ist dokumentiert? | Auswahl ausschließlich basierend auf dem höchsten kA-Wert. |
| Iimp | Impulsentladungsstrom unter Verwendung der 10/350 μs-Wellenform. | Erfordert das Projekt eine Blitzstromtragfähigkeit vom Typ 1? | Iimp direkt mit Imax vergleichen. |
| Nach oben | Überspannungsschutzniveau. | Ist das Schutzniveau auf die zu schützenden Geräte abgestimmt? | Vernachlässigung der leiterinduzierten Spannung. |
| Schutzmodus | Elektrische Pfade, für die ein Schutz bereitgestellt wird. | Entspricht der SPD der DC+, DC− und PE-Topologie? | Auswahl allein anhand der Polzahl. |
| Sicherungsschutz | Erforderliche Abstimmung mit der Sicherung oder Schutzeinrichtung. | Was ist in der genauen Produktanleitung spezifiziert? | Verwendung des Sicherungswerts eines anderen Modells. |
| Zertifikatbereich | Tatsächlich durch das Dokument abgedeckte Modelle und Nennwerte. | Wird das bestellte Modell durch das eingereichte Zertifikat abgedeckt? | Verwendung eines Zertifikats für eine gesamte Produktfamilie. |
600V vs 1000V vs 1500V DC SPD
LEEYEE organisiert derzeit Zertifizierungs- und technische Dokumentationsgruppen für Photovoltaik-DC-Überspannungsschutzgeräte (SPD) rund um 600V, 1000V and 1500V DC. Diese sollten als separate Spannungs- und Dokumentationsbereiche behandelt werden. Die endgültige Auswahl hängt vom tatsächlichen PV-Design und dem genauen Modell ab.
600V DC SPD
Für anwendbare Niederspannungs-Photovoltaik-Stromkreise, bei denen die berechnete Maximalspannung mit der gewählten Ucpv kompatibel ist.
600V DC SPD-Optionen anzeigen →1000V DC SPD
Eine gängige PV-Spannungsgruppe für Dachanlagen, gewerbliche Anwendungen und Combiner-Boxen. Überprüfen Sie die Strang-Leerlaufspannung (Voc), Ucpv und die Schutzklasse.
Technische Dokumente für 1000V anzeigen →1500V DC SPD
Einsatz in geeigneten Hochvolt-PV-Architekturen. Blitzschutz, Schutzklasse und Zertifikatsumfang bleiben von Bedeutung.
1500V DC SPD-Optionen anzeigen →Nachweis für verifizierten LEEYEE PV DC-ÜSS
Technische Angaben sollten auf ein exaktes Modell und Dokument zurückführbar sein. LEEYEE unterteilt die Zertifikatsabdeckung für PV-DC-Überspannungsschutzgeräte nach Spannungsgruppe und Modell, anstatt ein allgemeines Zertifikat für jedes Produkt vorzulegen.
Die nachstehenden Informationen spiegeln den aktuellen Zertifizierungsumfang von LEEYEE wider. Überprüfen Sie vor der formellen Einreichung die aktuellste Kopie des Zertifikats sowie den genauen Modellumfang.
- Umfang: PV-DC-Überspannungsschutzgerät
- Modelle: LY1-C40PV/2S, LY1-C40PV/2
- Standard: IEC 61643-31:2018
- In: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25kA
- Up: 2,2 kV
- TÜV: R 50539472 0001
- CE: AN 50539473 0001
- Umfang: PV-DC-Überspannungsschutzgerät
- Serie: LY1-C40PV
- Standard: IEC 61643-31:2018
- In: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25kA
- Up: 3,6 kV
- TÜV: R 50532288 0001
- CB: HU-003767
- Umfang: PV-DC-Überspannungsschutzgerät
- Modelle: LY1-C40PV/3S, LY1-C40PV/3
- Standard: IEC 61643-31:2018
- In: 20kA
- Imax: 40kA
- Iimp: 6,25kA
- Up: 5,6 kV
- TÜV: R 50539515 0001
- CE: AN 50539518 0001
Technische Dokumente vor Modellfreigabe verfügbar
Das technische Download-Center von LEEYEE bietet modellbezogene Informationen für ausgewählte 600V-, 1000V- und 1500V-PV-DC-Überspannungsschutzgeräte, damit Ingenieure das Produkt vor der Bestellung überprüfen können.
Wo wird ein DC-ÜSS in einer Photovoltaikanlage installiert?
Typische Positionen für den PV-Schutz umfassen die Seite des Solargenerators oder des Anschlusskastens sowie den DC-Eingang des Wechselrichters. Bei größeren Anlagen können je nach Leitungsführung, Blitzschutzzonen und dem allgemeinen Schutzkonzept koordinierte Überspannungsschutzgeräte an mehreren Stellen erforderlich sein.
Halten Sie die Anschlussleitungen des SPD so kurz und direkt wie möglich. Ein technisch korrektes SPD kann einen schlechteren effektiven Schutz bieten, wenn unnötige Leitungslängen oder Schleifen bei schnellen Transienten zu einer induktiven Spannungserhöhung führen.
Typ 2 DC-ÜSS im Vergleich zu Typ 1+2 DC-ÜSS
| Entscheidung | Typ 2 DC SPD | Typ 1+2 DC SPD |
|---|---|---|
| Hauptanforderung | Schutz vor induzierten Überspannungen und Schalttransienten. | Blitzstrom-Anforderung sowie Typ-2-Überspannungsschutz. |
| Prüfstrom | In / Imax basierend auf der 8/20 μs-Wellenform. | Beinhaltet Iimp basierend auf der 10/350 μs-Wellenform. |
| Typischer Entscheidungsfaktor | Standorte, für die keine Blitzstromtragfähigkeit spezifiziert ist. | Standorte, an denen das Schutzkonzept eine Blitzstromtragfähigkeit erfordert. |
| Nicht auswählen aus | Alleinige Systemspannung. | Die Annahme, dass jedes Hauptschaltfeld Typ 1 erfordert. |
Durchsuchen DC-Überspannungsschutzgeräte Typ 2 oder das vollständige DC-Überspannungsschutz-Produktreihe .
Welche IEC-Norm gilt für einen DC-Überspannungsschutz?
IEC 61643-31
Produktanforderungen und Prüfverfahren für Überspannungsschutzgeräte (SPDs) auf der Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen bis 1500 V DC.
IEC 61643-32
Auswahl-, Installations- und Koordinationsgrundsätze für Überspannungsschutzgeräte (SPDs) auf der Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen.
IEC 61643-41
Anforderungen und Prüfungen für Überspannungsschutzgeräte (SPDs) in allgemeinen DC-Niederspannungsnetzen. PV-Überspannungsschutzgeräte werden weiterhin separat durch die Norm IEC 61643-31 abgedeckt.
Installationsprüfungen für DC-Überspannungsschutzgeräte, die den tatsächlichen Schutz beeinflussen
Häufige Fehler bei der Auswahl von DC-Überspannungsschutzgeräten
Auswahl nur nach kA
Imax allein reicht nicht aus, um Spannung, Up, SPD-Typ oder Topologie zu bestätigen.
Auswahl nach Nennspannung
Die maximale Spannung an den SPD-Klemmen ist der wichtigere Auslegungswert.
Verwendung eines AC-Überspannungsschutzes (SPD) für DC-Anwendungen
Ein ähnlicher aufgedruckter Spannungswert macht AC- und DC-Überspannungsschutzgeräte nicht austauschbar.
Ignorieren des Schutzpegels (Up)
Ein hohes Ableitvermögen bedeutet nicht automatisch eine niedrige Restspannung.
Verwendung des falschen Zertifikats
Der Geltungsbereich des Zertifikats muss exakt mit der Spannungsgruppe und dem Modell übereinstimmen.
Lange SPD-Leiter
Eine übermäßige Leiterlänge kann die an den geschützten Geräten anliegende Spannung erhöhen.
Was sollte ein Käufer vor der Bestellung eines DC-Überspannungsschutzgeräts bereitstellen?
Die vorab bereitgestellten Systeminformationen verringern das Risiko von Modellfehlern und beschleunigen die technische Klärung.
FAQ zum DC-Überspannungsschutz
Was ist ein DC-Überspannungsschutz?
Ein DC-Überspannungsschutz ist ein Schutzgerät, das dazu dient, transiente Überspannungen in Gleichstromkreisen zu begrenzen und Stoßströme von geschützten Geräten abzuleiten.
Ist ein DC-ÜSS dasselbe wie ein DC-Überspannungsschutzgerät?
Ja. DC-ÜSS ist die gängige Abkürzung für DC-Überspannungsschutzgerät. DC-Überspannungsschutz und DC-Überspannungsschutzgerät sind weit verbreitete Begriffe für dieselbe allgemeine Produktkategorie.
Kann ein AC-Überspannungsschutz für DC verwendet werden?
Verwenden Sie keinen herkömmlichen AC-Überspannungsschutz (SPD) in einem DC-Stromkreis, es sei denn, das spezifische Produkt ist ausdrücklich für diese DC-Anwendung zugelassen und zertifiziert. Für PV-Anlagen sollten SPDs verwendet werden, die speziell für den Einsatz in Photovoltaik-Gleichstromkreisen ausgelegt sind.
Wie wähle ich die korrekte DC-SPD-Spannung aus?
Ermitteln Sie die maximale Spannung, die dauerhaft an den SPD-Anschlüssen auftreten kann, und wählen Sie gemäß dem Produktdatenblatt einen geeigneten Uc- oder Ucpv-Wert. Berücksichtigen Sie bei PV-Strings die erhöhte Leerlaufspannung bei niedrigen Temperaturen.
Ist ein höherer Imax-Wert immer besser?
Nein. Imax ist lediglich ein einzelner Kennwert. Die korrekte Auswahl erfordert zudem die Berücksichtigung von geeigneten Uc- oder Ucpv-Werten, des SPD-Typs, Up, In, Iimp (sofern zutreffend), der Verdrahtungskonfiguration, der Fehlerbedingungen sowie des Zertifizierungsumfangs.
Sollte eine PV-Anlage einen Typ-2- oder Typ-1+2-DC-SPD verwenden?
Typ 2 wird im Allgemeinen dort eingesetzt, wo induzierte und schaltbedingte Überspannungen das Hauptproblem darstellen und keine Blitzstromtragfähigkeit erforderlich ist. Typ 1+2 wird verwendet, wenn das Blitzschutzkonzept eine Blitzstromtragfähigkeit erfordert.
Welche Norm gilt für DC-Überspannungsschutzgeräte in Photovoltaikanlagen?
Die IEC 61643-31 legt Anforderungen und Prüfverfahren für Überspannungsschutzgeräte auf der Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen fest, während die IEC 61643-32 Auswahl- und Anwendungsprinzipien behandelt.
Wo sollte ein DC-SPD in einer PV-Anlage installiert werden?
Zu den üblichen Montageorten gehören die PV-Anlage, die Anschlussbox oder der DC-Eingang des Wechselrichters. Die endgültige Positionierung hängt von der Kabellänge, den Blitzschutzzonen, dem externen Blitzschutz sowie dem Systemdesign ab.
Wie kann ich einen LEEYEE DC-Überspannungsschutz vor der Bestellung überprüfen?
Prüfen Sie das spezifische Datenblatt des Modells, die Verdrahtungsinformationen, die Abmessungen, den Zertifizierungsumfang, das Produktetikett sowie die Installationsunterlagen, bevor Sie das Produkt freigeben.
Müssen Sie einen DC-Überspannungsschutz für Ihr Projekt bestätigen?
Übermitteln Sie die Anwendung, die maximale DC-Spannung, den Installationsort, den erforderlichen Typ des Überspannungsschutzes, die Verdrahtungskonfiguration sowie die Zertifizierungsanforderungen. Geben Sie für PV-Strings zusätzlich die Leerlaufspannung (Voc) der Module, die Anzahl der Module pro String sowie die niedrigste Auslegungstemperatur an.
Technischer Hinweis: Die endgültige Auswahl und Installation des Überspannungsschutzgeräts sollte anhand der genauen Produktdokumentation, des Entwurfs des elektrischen Systems, der geltenden Normen sowie der lokalen Projektanforderungen überprüft werden.
