Photovoltaikmodule erzeugen durch Sonnenstrahlen Gleichspannung, was zu besonderen Herausforderungen führt. Diese Spannung ist nicht nur gefährlich was den Personenschutz betrifft, sondern erhöht auch das Risiko von Lichtbögen, die durch ihre hohe Intensität und fehlenden Nulldurchgang Brände verursachen können und diese nur schwer löschen lassen. Zudem kann die hohe Spannung bis 1.500 V DC zu einem erhöhten Verschleiß der Anlagenkomponenten führen, was die Betriebssicherheit beeinträchtigt und ungeplante Wartungsarbeiten notwendig macht.
Solarparks sind allen Wetterlagen ausgesetzt, wodurch sich die Isolationswerte im Laufe der Zeit verschlechtern. Faktoren wie Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen und Verschmutzungen wirken sich direkt auf das Isolationsniveau aus. Dies kann zu gravierenden Funktionsbeeinträchtigungen führen, die den gesamten Betrieb der Anlage gefährden und hohe Reparaturkosten verursachen.
Größe und Komplexität moderner Solarparks erschweren die schnelle und präzise Messung und Lokalisierung von Fehlern. Unentdeckte Isolationsfehler sind Sicherheitsrisikos und können kostspielige Ausfälle verursachen. Ohne den Einsatz zuverlässiger Überwachungssysteme ist eine manuelle Fehlersuche in der Regel mit einem hohen Zeitaufwand verbunden, was zu einer Erhöhung der Betriebskosten und einer Reduzierung der Anlagenverfügbarkeit führt.
Zur Sicherstellung maximaler Verfügbarkeit und Sicherheit werden große Photovoltaikanlagen in der Regel als ungeerdete Netze (IT-Systeme) geplant, ausgeführt und betrieben. Gemäß DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2018-10, 411.6.3.1, müssen IT-Systeme mit einem Isolationsüberwachungsgerät (IMD) überwacht werden. Durch die kontinuierliche Überwachung mit einem geeigneten IMD lassen sich frühzeitig Verschlechterungen des Isolationsniveaus erkennen, wodurch unerwartete Ausfälle oder gefährliche Situationen vermieden werden können.
Isolationsfehlersuchsysteme (Insulation Fault Locating Systems/IFLS), welche bei Bender unter der Bezeichnung Earthfault Detections System (EDS) laufen, ermöglichen die schnelle und präzise Lokalisierung von Isolationsfehlern. Der Einsatz dieser Systeme führt zu einer Reduzierung von Ausfallzeiten und einer signifikanten Steigerung der Effizienz des Betriebs. Hierzu muss das System korrekt ausgeführt sein und auch einwandfrei in Betrieb genommen.
Moderne Schutz- und Überwachungssysteme sind ein weiterer Baustein für die Sicherheit Ihrer Anlagen. Sie helfen nicht nur bei der Fehlererkennung, sondern optimieren die gesamte Anlagensicherheit. Eine Kombination aus präziser Überwachung und automatischer Isolationsfehlersuche reduziert das Risiko von Unfällen und verlängert die Lebensdauer der Anlage. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Überwachung und Analyse des Isolationsniveaus in IT-Systemen.
Der gemessene Isolationswert kann über die Feldbuskommunikation direkt ausgelesen und an übergeordnete Systeme übermittelt werden. Dadurch wird es möglich, den Verlauf des Isolationsniveaus über die Zeit zu verfolgen und mit weiteren relevanten Daten wie Wetterbedingungen, Temperaturverläufen oder Spannungsänderungen zu vergleichen. Diese Einblicke erleichtern es, potenzielle Zusammenhänge zu erkennen und die Sicherheitsanalyse sowie die Betriebsoptimierung der Anlage gezielt zu verbessern.
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