Best Practices zur Vermeidung von Ausfällen von Solar-PV-Steckern

     Solar-PV-Steckverbinderspielen eine entscheidende Rolle bei der Verkabelung von Solaranlagen.Gemäß ihrer Konstruktion bieten sie bei korrekter Installation Hochspannungs-, Hochstrom- und Niederwiderstands-Gleichstromverbindungen. Ihre Gehäuse sind wasserdicht, temperaturbeständig und UV-beständig und haben eine Lebenserwartung von bis zu 25 Jahren oder mehr.Darüber hinaus beschleunigt ihre Steckverbindungstechnologie die Installation von Solaranlagen.Allerdings sind PV-Steckverbinder häufig die Ursache für Ausfälle von Solaranlagen.

Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg untersuchte die Ursachen thermischer Ausfälle von PV-Arrays und kam zu dem Ergebnis, dass Solar-PV-Steckverbinder und -Crimps die häufigste Einzelursache für Ausfälle von DC-Verkabelungen waren.Die meisten dieser Fehler traten in den ersten fünf Jahren der Installation auf, was die Forscher dazu veranlasste, schlechte Installationspraktiken als Hauptursache zu vermuten.

Gespräche hier in den Vereinigten Staaten mit Elektroinspektoren haben außerdem folgende Erkenntnisse über Ausfälle von PV-Steckern erbracht:

Mehrere Inspektoren haben auch beobachtet, wie Installateure vor Ort die Kontakte von PV-Steckern mit Zangen crimpten.In weiteren Kommentaren wurde der „lockere“ Sitz von PV-Steckern verschiedener Hersteller hervorgehoben.

Zu den Array-Ausfällen von Solar-PV-Steckverbindern kommt noch hinzu, dass es schwierig sein kann, unsachgemäßen Zusammenbau und schlechte Kontaktcrimpungen zu erkennen.Verbindungsfehler verbergen sich häufig in Steckverbindern, die scheinbar einen guten Kontakt herstellen.Sofern der Stecker nicht vollständig fehlerhaft ist, beispielsweise ein verformter oder geschmolzener Stecker, ist dies mit bloßem Auge kaum zu erkennen.Die Wärmebildtechnik ist oft die einzige Möglichkeit, diese Probleme zu erkennen.Der mit diesen versteckten Fehlern verbundene Energieverlust sowie die Diagnose- und Reparaturkosten können hoch sein.

Ausfälle von Solar-PV-Steckern können in zwei Bereiche eingeteilt werden: Inkompatibilitätsprobleme und Probleme bei der Steckerverkabelung.Werkseitig installierte Anschlüsse auf der Rückseite von PV-Modulen sind in der Regel nicht die Hauptursache für Probleme, und die meisten dieser Fehler hängen mit der Feldverkabelung zusammen.Allerdings können vor Ort installierte Steckverbinder, wie sie für die Endverkabelung von String-Wechselrichtern und anderen Zentralwechselrichtern verwendet werden, problematisch sein.

Inkompatibilitätsprobleme werden häufig durch das Zusammenstecken von Photovoltaik-Steckverbindern verschiedener Hersteller verursacht.Obwohl viele Steckverbinder als „kompatibel“ gelten, gibt es keinen Industriestandard für ein einheitliches Steckverbinderdesign.Aufgrund der unterschiedlichen Konstruktionstoleranzen, Crimpwerkzeuganforderungen sowie Kontakt- und Gehäusematerialien kann eine optimale elektrische Verbindung nicht garantiert werden.Darüber hinaus sollten zwar alle PV-Steckverbinder nach UL 6703 geprüft werden, diese Norm deckt jedoch nicht das Zusammenstecken von Steckverbindern verschiedener Hersteller ab, es sei denn, sie werden speziell getestet – was selten geschieht.Einige Hersteller warnen vor dem Zusammenstecken verschiedener Steckverbindermarken und sollten die empfohlenen Vorgehensweisen befolgen.

Die meisten Solar-PV-Steckverbinder verwenden Crimpkontakte.Unabhängig davon, ob sie im Werk oder vor Ort installiert werden, erfordern diese Steckverbinder für eine problemlose Installation die vom Hersteller empfohlene Crimpzange und eine ordnungsgemäße Montage.Für eine problemlose Installation über die gesamte Lebensdauer der Solaranlage müssen die Anforderungen an die Kalibrierung des Crimpwerkzeugs und die Grenzwerte für die Crimpmatrize eingehalten werden.Ab sofort sind auch neue werkzeuglose PV-Steckverbinder erhältlich.Diese Steckverbinder machen den Werkzeug- und Montageaufwand überflüssig und verwenden einen temperatur- und vibrationsbeständigen Federkontakt für Drahtverbindungen.

Die Lösung für die Herausforderungen bei Ausfällen von Photovoltaik-Steckverbindern besteht darin, bei der Erstverkabelung des PV-Arrays auf die korrekte Installation zu achten.Einige Best Practices, mit denen dies erreicht werden kann, sind:

Zusätzlich zu den Herausforderungen bei der ordnungsgemäßen Montage von Solar-PV-Steckverbindern besteht das Problem der inkompatiblen Verbindung von PV-Steckverbindern.Zu den Best Practices in diesem Bereich gehört es, immer die gleiche Feldsteckermarke zu spezifizieren, die auch der Hersteller des PV-Moduls liefert.Dazu gehört der Einsatz von Mikrowechselrichtern und Optimierern.Einige dieser Hersteller machen dies teilweise einfacher, indem sie auf ihren Geräten eine Auswahl an PV-Steckermarken anbieten.

Die Verwendung von PV-Steckverbindern desselben Herstellers, eine entsprechende Schulung, empfohlene Crimpwerkzeuge oder die Verwendung werkzeugloser PV-Steckverbinder mit Federkontakt können dazu beitragen, die Auswirkungen von Steckverbinderausfällen zu minimieren.