Stromzangenmessgerät für industrielle Solarparks
Tipps für die Fehlersuche an Solaranlagen
Fluke verbucht eine steigende Nachfrage nach hochpräzisen tragbaren Bausteinen für Messungen an Photovoltaik (PV)-Anlagen im Vereinigten Königreich. Deutschland betreibt laut Solar Power Europe mit einer Kapazität von einem 54.6GW im Jahr 2020 die meisten Solaranlagen in Europa. Nach Angaben von Reuters strebt die neue Koalitionsregierung an, dass erneuerbare Energien bis 2030 80% des Energiebedarfs des Landes decken; dazu will man 200GW an Solarinfrastruktur und 30GW an Offshore-Windkapazität installieren.
Bild: Fluke Networks

Dieses dynamische Wachstum schafft eine wachsende Nachfrage nach Technikern, die wissen, wie man PV-Systeme effizient und effektiv repariert. Stromzangenmessgeräte kommen häufig in der Installations- und Inbetriebnahmephase sowie bei Wartung und Fehlersuche zum Einsatz. Das neu auf dem Markt vorgestellte Fluke 393 FC Zangenmessgerät ist das bisher einzige CAT III 1500V True-RMS-Zangenmessgerät zur Durchführung von Messungen in Gleichstromumgebungen, z.B. in industriellen Solarparks. Das speziell für Tests und Messungen an Solaranwendungen entwickelte Gerät bietet u.a. folgende Schlüsselfunktionen:

  • Schutzart IP54 für die Arbeit im Freien, an Solaranlagen und Windkraftanlagen
  • DC-Leistungsmessung mit Anzeige der Werte in kVA
  • Akustische Polaritätsanzeige hilft, versehentliche Fehlverdrahtungen zu verhindern
  • Visuelle Durchgangsprüfung mit hellem, grünem Licht auf dem Display
  • Protokollierung und Berichterstellung von Prüfergebnissen über die Fluke Connect-Software

„Die Umstellung auf die Nutzung erneuerbarer Energien beschleunigt sich. Es ist daher besonders wichtig, dass Installateure und Wartungspersonal Zugang zu den richtigen Instrumenten haben, um Solaranlagen nicht nur schnell in Betrieb nehmen zu können, sondern sie auch mit Spitzenleistung zu betreiben. Als weltweit erstes Solarzangenmessgerät mit CAT III-Einstufung bei 1500V erlaubt das 393 FC Technikern ein sicheres Arbeiten und sorgt dafür, dass die Nutzung von Solarenergie eine glänzende Zukunft hat,“ erklärt Hans-Dieter Schuessele, Anwendungs- und Technikspezialist für EMEA bei Fluke. Angesichts der immer größeren und komplexeren Solar-Verteilungssysteme und -Lasten gewinnt die Sicherheit des Technikers zunehmend an Bedeutung. Für Techniker ist es unerlässlich, den in einem Gerät integrierten Schutzgrad zu verstehen und zu wissen, wie er bei Wartung und Fehlersuche zu verwenden ist. Laut Fluke konzentriert sich die Fehlersuche in einer PV-Anlage meist auf vier Teile des Systems: PV-Paneele, Last, Wechselrichter und Verteilerkästen.

Die neu entwickelte Strommesszange Fluke 393 FC
Die neu entwickelte Strommesszange Fluke 393 FCBild: Fluke Networks

Fehlersuche bei PV-Modulen

Als erstes sollte ein Techniker die Leistung des Gesamtsystems am Messsystem oder Wechselrichter überprüfen. Vor Beginn der Fehlersuche sind zudem die Eingangsspannung und die Stromstärke des Wechselrichters an der Anlage zu prüfen und aufzuzeichnen. Der Verteilerkasten ist der ideale Ort für die Fehlersuche im System, da alle Leitungen von den Modulen zu ihm führen. Alle Module verfügen womöglich über eine Sicherung, die man mit dem 393 FC überprüfen sollte. Verdrahtungsprobleme und lose Verbindungen können die Ursache dafür sein, dass ein Modul eine zu niedrige Spannung erzeugt. Solche Probleme lassen sich mit dem 393 FC durch Überprüfung der Verdrahtungsanschlüsse an den Verteilerdosen aufspüren. Das Gerät warnt beim Voc-Test mit einem akustischen Signal vor einer falschen Polarität. Ist die Polarität vertauscht, kann dies bedeuten, dass andere Stromkreise im Verteilerkasten versehentlich in Reihe geschaltet sind, was zu Spannungen oberhalb der maximalen Wechselrichter-Eingangsspannung führt.

Fehlersuche an PV-Lasten

Zunächst überprüft man Lastschalter, Sicherungen und Unterbrecher mit dem Fluke 393 FC daraufhin, ob die richtige Spannung am Lastanschluss vorhanden ist. Dann prüft man Sicherungen und Unterbrecher. Auch nach durchgebrannten Sicherungen oder ausgelösten Unterbrechern sollte gesucht werden. Handelt es sich bei der Last um einen Motor, könnte ein interner Wärmeschutzschalter ausgelöst worden sein oder es könnte eine offene Wicklung im Motor vorliegen. Zu Prüfzwecken sollte eine andere Last angeschloßen und geprüft werden, ob diese korrekt funktioniert. Wie bei jedem elektrischen System muss nach gebrochenen Drähten und losen Verbindungen gesucht werden, alle verschmutzten Anschlüsse gereinigt und defekte Kabel ersetzt werden. Bei ausgeschaltetem Gerät sollte auf Erdungsfehler geprüft werden. Sollten erneut Sicherungen durchbrennen oder Unterbrecher auslösen, liegt ein Kurzschluss vor, der lokalisiert und behoben werden muss. Funktioniert die Last immer noch nicht ordnungsgemäß, kann mit dem Fluke 393 FC die Spannung des Systems am Lastanschluss geprüft werden. Vielleicht ist der Leitungsquerschnitt zu klein und muss vergrößert werden. Dies zeigt sich in Form einer zu geringen Spannung an der Last. Zur Lösung des Problems muss man entweder die Last im Stromkreis reduzieren oder ein stärkeres Kabel verlegen.

Die Strommesszange ist mit verschiedenem Zubehör erhältlich.
Die Strommesszange ist mit verschiedenem Zubehör erhältlich.Bild: Fluke Networks

Fehlersuche an PV-Wechselrichtern

Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom aus der PV-Anlage in Wechselstrom zur Nutzung im Gebäude um. Der Fluke 393 FC kann zur Fehlersuche auf der AC-Seite genutzt werden und Ausgangsspannung und -Strom des Wechselrichters prüfen. Viele dieser Systeme besitzen ein Display zur Anzeige der aktuellen Wechselrichter- und Systemleistung. Da der Fluke 393 FC ein True-RMS-Messgerät ist, können Spannung und Strom zur Messung und Aufzeichnung der Ausgangsleistung in kW verwendet werden. Falls möglich, kann das Wechselrichter-Display zur Anzeige der aktuellen Gesamtenergie in Kilowattstunden (kWh) genutzt werden, um diese mit den bei der letzten Inspektion aufgezeichneten Werten zu vergleichen. Bei der Fehlersuche auf der Gleichstromseite kann der Fluke 393 FC zur Überprüfung der Gleichstromleistung genutzt werden. Der Messwert kann in der Fluke Connect App des Technikers gespeichert werden. Liefert der Wechselrichter nicht die erwartete Leistung, liegt möglicherweise eine durchgebrannte Sicherung, ein ausgelöster Schutzschalter oder ein Kabelbruch vor – all dies lässt sich mit dem Fluke 393 FC überprüfen.

Fehlersuche in Verteilerkästen

Bei der Fehlersuche in Verteilerkästen sind Strommessungen und -Berechnungen von entscheidender Bedeutung zur Ermittlung, ob PV-Anlagen korrekt funktionieren. Mit Strommessungen an einzelnen Arrays oder kombinierten Strommessungen kann man feststellen, ob ein Modul ausgefallen ist. Das dünnere Klemmen-Design des Fluke 393 FC Zangenmessgeräts erlaubt kombinierte Strommessungen mit mehreren Leitern in der Klemme, selbst in engen oder überfüllten Räumen wie Wechselrichter- oder Verteilerkästen.

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