DC-Schalteinrichtung insbesondere für PV-Kreise

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Das Ausschalten und Trennen stellt in Gleichstromkreisen von Photovoltaik(PV)-Anlagen eine besondere Herausforderung für Schaltgeräte dar. Die elektrischen Eigenschaften von Gleichstromquellen mit PV-Charakteristik bedingen ein deutlich anderes Schalt- und Lichtbogenverhalten im Vergleich zu näherungsweise linearen Gleichstrom-Zweipol-Quellen. Nach einer kurzen Einführung zum DC-Schaltprinzip wird das Lichtbogen- bzw. Ausschaltverhalten in Gleichstromkreisen mit linearer Quelle und PV-Quelle grundsätzlich sowie anhand von Messergebnissen bei Verwendung von kommerziellen Solarschaltern verglichen. Da experimentelle Untersuchungen und Schaltgeräteprüfungen in realen PV-Anlagen kaum reproduzierbar durchgeführt werden können, ist die Anwendung labortechnischer Nachbildungen von Quellen mit PV-Charakteristik unabdingbar. Aufbau und Eigenschaften einer sogenannten PV-Nachbildung werden beschrieben. Die Ergebnisse von damit durchgeführten Ausschalttests werden vorgestellt und entsprechenden Tests in realen PV-Anlagen gegenübergestellt. Speziell für den Einsatz in Solargeneratoren wurde eine DC-Schalteinrichtung entwickelt, die zum Schalten unter Last und zum Herstellen einer Trennstrecke an verschiedenen Stellen in der Gleichstromverkabelung eingesetzt werden kann. In der einfach und robust ausgeführten Schalteinrichtung kommt das DC-Löschprinzip in nicht konventioneller Weise ohne Löschkammer zur Anwendung. Dargestellt werden die Funktionsweise und das Verhalten der Löschanordnung. Obwohl die Schalteinrichtung nur eine vergleichsweise kleine Baugröße aufweist, besitzt sie ein hohes Schaltvermögen, das anhand von Ausschalttests bestätigt werden konnte. Weitere charakteristische elektrische, thermische und mechanische Eigenschaften, die insbesondere für den Einsatz in PV-Anlagen erforderlich sind, wurden geprüft.