Da die PV-Industrie expandiert schnell, Sicherheitsbedenken sind immer wichtiger geworden. Branchenverbände und Regierungsbehörden haben Sicherheitsstandards eingeführt, um den Marktbetrieb zu regulieren. Die National Electrical Code (NEC) in den USA war es das erste Unternehmen, das das Konzept der Schnellabschaltung zum Schutz der Sicherheit von PV-Systemen vorschlug.
Rapid Shutdown (RSD) ist eine wichtige Sicherheitsfunktion, die in Notfallsituationen die Spannung einer PV-Anlage schnell reduzieren kann und so die Sicherheit von Personal und Eigentum gewährleistet.
Was ist RSD?
Rapid Shutdowns sind Sicherheitssysteme, die eine Solaranlage im Notfall schnell abschalten können. Sie sind in den USA für alle neuen Solaranlagen auf Dächern gesetzlich vorgeschrieben und sollen Feuerwehrleute und Häuser vor Bränden schützen.
Was verlangt der NEC?
Der National Electrical Code (NEC) ist der wichtigste Standard für PV-Schnellstromversorgungen. Abschaltgeräte. Die Änderungen werden alle drei Jahre aktualisiert und ihre Umsetzung variiert, da jeder Staat die Änderungen in seinem eigenen Tempo umsetzt.
NEC 2014
Der NEC 2014 (Abschnitt 690.12) führte klare Richtlinien für die Schnellabschaltung von Solaranlagen ein. Er verlangte die Installation eines Schnellabschaltschalters für PV-Systeme, der sicherstellt, dass die Systemspannung innerhalb von 30 Sekunden unter 10 V fällt, um die allgemeine Sicherheit zu erhöhen.
NEC 2017
Im NEC 2017 wurde die Anforderungen an die schnelle Abschaltung (Abschnitt 690.12) wurden verschärft. Es wurde eine Grenze von 305 mm vom PV-Array festgelegt, in der die Spannung außerhalb dieser Grenze innerhalb von 30 Sekunden nach Beginn der Abschaltung unter 30 V fallen muss und innerhalb der Grenze auf unter 80 V sinken sollte. Dies führte zur Notwendigkeit einer „schnellen Abschaltung auf Modulebene“, die die Sicherheit erheblich verbesserte, indem die Spannung auf ein für den menschlichen Kontakt sicheres Niveau gesenkt wurde, was Feuerwehrleuten in Rettungssituationen half.
NEC 2020
Mit NEC 2020 wurde das Konzept der „PV-Gefahrenkontrollsysteme“ eingeführt. Der neue Standard verlangt, dass PV-Systeme diese Funktion enthalten, um sicherzustellen, dass das System in Notfällen steuerbar bleibt. Eine schnelle Abschaltung auf Modulebene muss erreicht werden, wobei die Spannung innerhalb von 80 Sekunden nach Aktivierung der Abschaltung innerhalb des Grenzbereichs unter 30 V fallen muss.
NEC 2023
Die Anforderungen von NEC 2023 an eine schnelle Abschaltung haben sich gegenüber der Version 2020 nicht wesentlich geändert. Wie bei NEC 2020 besagt NEC 2023 Abschnitt 690.12(B)(2)(2) weiterhin, dass innerhalb der Grenzen des PV-Arrays der Gleichstromleiter so gesteuert werden muss, dass er 80 Sekunden lang 30 Volt nicht überschreitet.
Warum ist die Funktion „Schnellabschaltung“ notwendig?
1. Stromschlaggefahr durch Hochspannung bei Bränden

Mit der zunehmenden Verbreitung von Photovoltaikanlagen (PV) sind Brände und Systemfehler zu einem erheblichen Problem geworden:
- Laut Angaben der US Fire Administration steigt die Zahl der Brände auf Photovoltaik-Dächern jährlich um 69 %.
- Statistiken mehrerer seriöser PV-Websites in China zeigen, dass über 80 % der Brände in PV-Systemen auf Fehler auf der Gleichstromseite (DC) zurückzuführen sind.
- Im Brandfall können in Reihe geschaltete Standard-PV-Module Spannungen von mehreren hundert Volt aufbauen, was für die Feuerwehrleute eine erhebliche Gefahr darstellt und die Löscharbeiten behindert.
- Bei Routineinspektionen und Reparaturen besteht für das Wartungspersonal außerdem die Gefahr eines Stromschlags aufgrund der hohen Spannung in in Reihe geschalteten PV-Modulen.
2. Brandgefahr durch hohe Gleichspannung

- In Reihe geschaltete PV-Module erzeugen hohe Gleichspannungen, was zu gefährlichen Lichtbogenfehlern führen kann.
- Übermäßige Gleichspannung und zu hoher Gleichstrom erhöhen die Wahrscheinlichkeit gefährlicher Lichtbogenfehler und steigern dadurch die Brandgefahr.
3. Herausforderungen bei der Brandbekämpfung und Wartung unter Hochspannungsbedingungen

- Mehrere in Reihe geschaltete PV-Module können, je nach Modulanzahl, Gleichspannungen um die 1000 V erzeugen.
- Im Brandfall einer PV-Anlage oder eines Gebäudes ist aufgrund der dauerhaft hohen Gleichspannung der Einsatz herkömmlicher Brandbekämpfungsmethoden nicht mehr möglich.
- Bei regelmäßigen Wartungs- und Inspektionsarbeiten ist das Wartungspersonal aufgrund der im System vorhandenen hohen Gleichspannung einer erheblichen Gefahr eines Stromschlags ausgesetzt.
Benötige ich für Solarenergie eine Schnellabschaltung?
Auch wenn es gesetzlich nicht vorgeschrieben ist, kann eine schnelle Abschaltung Leben und Eigentum retten. Es ist eine Investition in die Sicherheit.
Berücksichtigung | Bedeutung |
---|---|
Örtlichen Vorschriften | NEC-Vorgaben für Dachsysteme |
Installationstyp | Erforderlich für Gebäude, optional für Bodenmontage |
Persönliche Sicherheit | Fügt eine Schutzschicht hinzu |
Schnelles Herunterfahren ist für Dachanlagen unerlässlich Solaranlagen und gewährleistet die Einhaltung von Sicherheitsstandards. Bewerten Sie Ihre Anforderungen sorgfältig.
Schlussfolgerung
Die Schnellabschaltung verbessert die Solarsicherheit, erfüllt gesetzliche Standards und sorgt in Notfällen für ein beruhigendes Gefühl. In Zukunft werden voraussichtlich noch mehr Länder die Schnellabschaltung zur Pflicht machen. Mit der Weiterentwicklung globaler PV-Sicherheitsstandards dürfte die Schnellabschaltungstechnologie zu einem Standardmerkmal in weltweiten Vorschriften werden.
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