Was ist ein DC-Überspannungsschutz
Ein DC-Überspannungsschutz (Gleichspannungs-Überspannungsschutz) ist eine Vorrichtung oder ein System, das in Gleichstromanwendungen, wie zum Beispiel Photovoltaikanlagen oder Batteriespeichersystemen, verwendet wird, um die angeschlossenen Geräte und Komponenten vor Schäden durch Überspannungen zu schützen.
Wie entstehen Überspannungen?
Überspannungen können auftreten, wenn die Spannung in einem elektrischen System kurzzeitig ansteigt und die normale Betriebsspannung überschreitet. Dies kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden. Die Hauptgründe für Überspannungen sind Blitzschläge und Netzinstabilität. Zum Schutz vor Netzschwankungen wird ein AC-Überspannungsschutz (Wechselspannungs-Überspannungsschutz) benötigt, um potenzielle netzseitige Überspannungen zu verhindern.
Überspannungen durch Blitzschläge können auf zwei Arten auftreten: durch direkten oder indirekten Blitzschlag. Beim direkten Blitzschlag trifft der Blitz direkt auf das Gebäude, was zu sehr hohen Spannungen führen kann. Dadurch besteht das Risiko, dass die Elektroinstallation und elektrische Geräte beschädigt werden. Zudem erhöht sich die Gefahr von Bränden. Beim indirekten Blitzschlag trifft der Blitz in der Nähe des Gebäudes ein, beispielsweise auf anliegende Gebäude oder den Boden in unmittelbarer Nähe. Die entstehenden hohen Spannungen können über das Stromnetz auf andere Gebäude überspringen und dort ebenfalls Schaden anrichten.
Da die von Blitzeinschlägen resultierenden Überspannungen über Leitungen in das Haus gelangen können, ist es wichtig, die Photovoltaikanlage ebenfalls dagegen zu schützen. Sowohl die normalen Wechselstromleitungen vom Netz als auch die Gleichstromleitungen von den PV-Modulen können potenzielle Wege für gefährliche Überspannungen ins Haus sein. Daher ist neben einem AC- Überleitungsschutz, auch ein DC- Überleitungsschutz sehr wichtig, um die Anlage und elektrische Geräte vor Schäden zu bewahren.
Wie funktioniert der DC-Überspannungsschutz
Der DC-Überspannungsschutz erkennt solche Überspannungen und leitet sie sicher ab, bevor sie die empfindlichen elektronischen Geräte und Komponenten beschädigen können. Dies geschieht durch die Verwendung von Überspannungsableitern und Varistoren, die die überschüssige Energie ableiten und in den Erdungspfad leiten, ohne die Stromkreise zu beschädigen.
Welche Surge Protective Devices gibt es und wie werden sie eingesetzt?
Bei Überspannungsableitern (Surge Protective Devices, SPD) werden in der Regel drei Typen unterschieden:
Auf der Gleichstromseite (DC-Seite) werden Überspannungsableiter je nach Vorhandensein einer äußeren Blitzschutzanlage unterschieden. Wenn ein direkter Blitzschlag möglich ist und das Gebäude eine äußere Blitzschutzanlage besitzt, wird unmittelbar vor dem Wechselrichter ein DC-SPD Typ1 installiert. Falls die Leitungslänge zwischen Hauseintritt und Wechselrichter mehr als 10 Meter beträgt, ist zusätzlich am Hauseintrittspunkt ein weiterer SPD Typ1 erforderlich.
Für Anlagen, bei denen kein direkter Blitzschlag zu erwarten ist und keine äußere Blitzschutzanlage vorhanden ist, wird der Wechselrichter auf der DC-Seite mit einem SPD Typ2 geschützt. Ist der Abstand zwischen Hauseintritt und Wechselrichter wiederum mehr als 10 Meter, sollte auch am Hauseintrittspunkt ein SPD Typ2 installiert werden.
Fazit:
Der DC-Überspannungsschutz ist ein wichtiger Bestandteil einer sicheren und zuverlässigen Gleichstromanlage und hilft, teure Reparaturen oder Austausche von Geräten zu vermeiden, die durch Überspannungen beschädigt wurden.
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