Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Solar Inselanlage Blitz/Überspannungsschutz


von Stefan (Gast)


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Hallo, ich baue gerade an einer PV-Inselanlage mit Sonnennachführung.
Die Elektronik der Nachführung habe ich ausreichend mit TVS-Dioden 
geschützt, die Elektronik und Steuerleitungen sind alle im 
Metallgehäusen und Metallrohre nach innen gelegt. Auch die 
Nachführmotoren und Technik sind alle in einem Metallgehäuse 
untergebracht, welches mit 16mm² am Erder angeschlossen ist.
Von Seiten der Drehkostruktion bin ich denk ich, gut genug abgesichert.

Aber bei der PV-Platte und dem Laderegler hab ich noch nichts gemacht..
Die Platte liefert 32V - 270W.
Käuflich gibt es für diese 32V nichts zu kaufen, die Ü-Ableiter sind 
aller für 400-1000V - Systeme..

ich dachte jetzt an folgenden Aufbau:
ESKA Gasableiter ESKA BT-680.090 -> 90V / 10kA
zwischen + PE -

danach dann

bidirektionale TVS-Dioden mit ca. 50V / Serie 5PK51CA..
zwischen + und -
und wischen + PE -

danach dann evtl nochmals

bidirektionale TVS-Dioden mit 36V/ Serie 5PK36CA.. oder 1,5PK
zwischen + und -
und wischen + PE -

ist das so ausreichend? oder gibt es bessere Lösungen.

Ein direkter Blitzschlag ist nicht direkt zu erwarten, rundum gibt es 
höhere Gehäude/Bäume usw., aber man kann ja nie wissen...

Evtl. gibt es ja irgendwo einen Schaltungsvorschlag für so etwas.

Danke!

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Also gegen einen direkten Blitztreffer würde ich versuchen, sowas wie 
eine Blitzschutzspule in Verbindung mit Gasableitern zu verwenden.

Allerdings sind alle diese Maßnahmen gegen Naturgewalten wie einen 
kräftigen Blitz-Volltreffer nur ein Tropfen auf den heißen Stein. Ich 
habe Platinen von Wechselrichtern gesehen, da ist vom DC-Eingangsteil 
nur ein großer schwarzer Fleck übriggeblieben. Da hat sowas wie ein 
kleiner Gasableiter oder eine TVS-Diode keine Chance. Die gönnt sich der 
Blitz als Vorspeise, satt wird er davon lange nicht.

Du kannst nur hoffen, daß der Blitzstrom über das Metallgerüst geht, 
wenn Deine Konstruktion direkt getroffen wird. Gegen die dann trotzdem 
in den Leitungen entstehenden Induktionsspannungen (und den 
Spannungstrichter am Boden) hast Du mit viel Aufwand evtl. eine Chance. 
Aber bei einem direkten Treffer in die Leitungen... vergiss es.

von oszi40 (Gast)


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Stefan schrieb:
> ESKA Gasableiter ESKA BT-680.090

Bei direktem Treffer glüht Dein dicker Blitzableiter. Deshalb wird er 
mit Abstandshaltern über das Dach geführt. Dein Gasableiter wird ein 
Häufchen Asche sein. Verbaue besser Teile, die Du schnell ersetzen 
kannst bei Defekt.

von Stefan (Gast)


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dass bei einem Direkttreffer nichts mehr überbleibt ist mit schon klar.
Die Gesamte Anlage ist sauber geerdet, selbst der Metall-Rahmen der 
Zelle..
alle Leitungen sind in Metallrohren verlegt, welche auch geerdet sind.
einzig die Glasfläche und 20cm Solarkabel am Panel liegen frei...

Dann kann ich nur hoffen das ich weiterhin von Treffern verschont 
bleibe..
Danke!

von HabNix (Gast)


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Der beste Weg ist, mit Fangstangen zu arbeiten, die von einer Fachfirma 
mit entsprechender Zulassung errichtet werden und direkt mit der Erde 
auf kürzestem Weg zu verbinden sind. Aufbaubeispiele: 
https://www.dehn.de/sites/default/files/uploads/dehn/pdf/anwendungen/ds109d.pdf
Die Blitzableiter werden bei einem Direkteinschlag vielleicht 60°C heiß. 
Die Abstandshalter werden für den Trennungsabstand gegenüber anderen 
Anlagenteilen benötigt.
Der Blitzschutz besteht aus äußerem und innerem Blitzschutz. Der äußere 
Blitzschutz soll die Blitzenergie auf direktem Weg zur Erde ableiten. 
Der innere Blitzschutz dient zur Potenialsteuerung. Alle Anlagenteile 
werden auf das selbe Potential gebracht. Bei spannungsführenden Teilen 
kommen geeignete Ableiter/ Schutzgeräte zum Einsatz.

MfG

von Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)


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Na der Blitz wird nicht in die isolierende flache Glasplatte 
einschlagen.

Einem Blitzschlag gehen Vorentladungen voraus, die nahe der 
Erdoberfläche für eine sehr große Feldstärke sorgen. Dadurch treten aus 
exponierten Punkten (wo sich die größte Feldstärke aufbaut) 
Fangentladungen hervor. Verbindet sich eine der Fangentladungen mit 
einer der Vorentladungen, fließt der Blitzstrom durch diesen Kanal. Der 
Blitz wird also mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit eine der Ecken Deines 
Rahmens treffen.

Die Probleme treten auf, wenn der Blitz von dort keine "geeignete" 
Verbindung zur Erde findet, entweder durch zu kleine Querschnitte oder 
Induktivitäten. Dann ist sowas wie die Isolierung eines Solar-DC-Kabels 
nur ein lächerliches Hindernis und der Blitzstrom sucht sich (auch) über 
solche Kabel seine Wege. Das richtet dann den größten Schaden an und bei 
den Schäden, die ich da in Wechselrichtern gesehen habe, wüßte ich auch 
nicht, wie man ein Gerät dagegen absichern soll. Ehrlich, da ist ein 
ganzer Teil der Platine einfach WEG, mit allen Bauteilen, die sich da 
mal befunden haben. Sieht aus, als ob da viel einfach verdampft, weil 
man findet kaum Reste von Bauteilen.

von Anja (Gast)


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Stefan schrieb:
> ich dachte jetzt an folgenden Aufbau:
> ESKA Gasableiter ESKA BT-680.090 -> 90V / 10kA
> zwischen + PE -
>

Dir ist schon klar daß wenn der mal gezündet hat die Brennspannung unter 
25V hat. Also in einer 32V DC-Anwendung der Lichtbogen nicht mehr aus 
geht.

> danach dann
>
> bidirektionale TVS-Dioden mit ca. 50V / Serie 5PK51CA..
> zwischen + und -
> und wischen + PE -

Ohne korrekt dimensionierte Drossel dazwischen -> sinnlos.
Dann verdampft die TVS bevor der Gasableiter zünden kann.

Stefan schrieb:
> Evtl. gibt es ja irgendwo einen Schaltungsvorschlag für so etwas.

Dehn BVT ALD 36 z.B. (leider nur 4A) aber andere Blitzschutzhersteller 
haben sicher auch ähnliches im Angebot.

Gruß Anja

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