Stäubli: Photovoltaik-Steckverbinder für raue Bedingungen

Die Anforderungen für den Betrieb von elektrischen Installationen bei Umgebungstemperaturen über 70 °C oder Höhen oberhalb 2000 m verändern sich gegenüber den Standard-Installationen aufgrund der klimatischen Bedingungen. Aber gerade in Wüstengebieten oder hochalpinen Gebirgszügen bieten sich große Flächen und optimale Sonneneinstrahlung für effiziente Photovoltaik-Anlagen an. Das Stäubli MC4 Photovoltaik-Steckverbinder-Portfolio eignet sich nachweislich für solche Anwendungen. Auch für sehr tiefe Temperaturen sind die Steckverbinder geeignet.

Das weltweite Wachstum von Photovoltaik-Installationen zieht auch neue Anwendungsgebiete nach sich mit herausfordernden Umgebungsbedingungen. Etwa 35 % der kontinentalen Oberfläche der Erde sind per Definition Wüsten. Somit drängen sich effiziente Nutzungsmöglichkeiten der sonst meist menschenleeren und wirtschaftlich kaum verwertbaren Flächen auf. Das betrifft beispielsweise die Installation von PV-Solarkraftwerken in heißen, trockenen Wüsten in Südamerika, Afrika, Süd-Europa oder dem Mittleren Osten.

Gleichzeitig bieten sich auch Zonen in großen Höhen für die Gewinnung von Solarstrom an. Aufgrund der hohen Lage produzieren Photovoltaik-Anlagen hier rund 50 % mehr Energie als in der Ebene. Die sehr hohe Sonneneinstrahlung und der selten bedeckte Himmel schaffen ideale Bedingungen für eine hohe Stromausbeute. Nicht nur die hochalpinen Gegenden in Europa bieten sich an, sondern vor allem die südamerikanische Bergkette der Anden. Dort installiert man immer mehr PV-Anlagen oberhalb von 2000 m Meereshöhe. 

Sicherheitsstandards bei hohen Temperaturen

Aufgrund dieser Marktentwicklung wird das Technischen Komitee TC82 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) die Anforderungen für die Installationen in verschiedenen Umgebungstemperaturbereichen besser unterscheiden und die neue Edition des Sicherheitsstandards für PV-Module, IEC 61730-1, für Anwendungen bei einer Betriebstemperatur bis maximal 70°C (98. Perzentile) erstellen. Für Anwendungen bei höheren Umgebungstemperaturen, wie etwa bei Installationen in Wüstenregionen, werden die Anforderungen der IEC TS 63126 herangezogen.

Die IEC TS 63126 beschreibt nicht nur thermische Anforderungen für Photovoltaik-Module, sondern auch für angebaute Komponenten wie PV-Anschlussdosen oder PV-Steckverbinder, jeweils für zwei Temperatur-Level. Für die Module sind die beiden Kategorien:

• Temperatur-Level 1:      gleich oder größer 80 °C
• Temperatur-Level 2:      gleich oder größer 90 °C

In dieser technischen Spezifikation werden in Abschnitt 6.3 die Anforderungen für PV-Steckverbinder nach IEC 62852 für den Einsatz unter den oben genannten Modul-Temperatur Level aufgeführt. Hierbei wird gefordert, dass die oberen Grenztemperaturen (ULT) der Steckverbinder einen Mindestwert haben wie folgt:

• ULT für Steckverbinder zur Installation an PV Modulen mit Level 1:       mindestens 95 °C
• ULT für Steckverbinder zur Installation an PV Modulen mit Level 2:       mindestens 105 °C

Sicherheitsanforderungen in großer Höhe

Die Anforderungen an die Isolationskoordination in den Sicherheitsstandards für elektrische Produkte sind üblicherweise für Einsatzhöhen bis 2000 m (N.N. ) ausgelegt. Für Anwendungen in größeren Höhen muss man die Anforderungen für die Luftstrecken korrigieren, denn hier reduziert der abnehmende Luftdruck die Widerstandsfähigkeit von elektrischen Installationen gegen Überschläge der Spannung über die Luftstrecke. Deshalb muss die Mindest-Luftstrecke mit einem Korrekturfaktor aus Tabelle A.2 der IEC 60664-1:2020 multipliziert oder mit einer entsprechend höheren Prüfstoßspannung verifiziert werden.

Photovoltaik-Steckverbinder von Stäubli für hohe Temperaturen und große Höhen geeignet

Die Stäubli Anschlusssysteme für DC-Anwendungen in der Photovoltaik sind laut Hersteller die ersten Photovoltaik-Steckverbinder, welche gemäß dem TÜV Rheinland Testverfahren den Anforderungen für Installationen in PV-Anlagen mit dem Modul-Temperatur-Level 2 entsprechen. Somit sind die Stäubli Photovoltaik-Steckverbinder nachweislich für PV-Installation in klimatischen Bedingungen bis mindestens 105 °C getestet.

Dies betrifft folgende Typen: MC4 (R60127190), MC4-Evo2 (R60127169), PV-ADXP4-S2 (R60127181), PV-ADX4-Evo (R60127171), PV-AZX4-Evo2 (R60149724). Ebenfalls bestätigt hat der TÜV Rheinland auch die Eignung dieser Typen für den Einsatz in Höhen mindestens bis zu 4000 m über Meeres-Niveau.

Stäubli stellt auf der Intersolar Europe in München vom 06. bis 08. Oktober aus und ist in der Halle A5 mit dem Stand 460 zu finden.

1.10.2021 | Quelle: Stäubli | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH