Signale, Daten und Leistung aus einer Hand

Die Zuverlässigkeit von Steckverbindern am Wechselrichter ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen.Phoenix Contact

PV-Module produzieren Gleichstrom, der vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und ins Netz eingespeist wird. Die Module werden untereinander bis hin zum Wechselrichter mit speziellen DC-Steckverbindern für die Photovoltaik verbunden. Von diesen Steckern gibt es fast so viele wie es Modulhersteller gibt. Phoenix Contact bietet mit dem Sunclix-Programm ein einheitliches und durchgängiges Stecksystem für Leiterquerschnitte von 2,5 bis 16 mm² an, das ohne aufwändiges Verdrahten mit Spezialwerkzeug auskommt.

Wechselrichter-Hersteller und Installateure profitieren beide von diesem System. Die Steckverbinder auf der Geräteseite sind bereits ohne Gegenstecker längswasserdicht. Sie werden mit der entsprechenden Leitung auf Kundenwunsch vorkonfektioniert und ersparen dem Gerätehersteller die aufwändige geräteinterne Verdrahtung.

Dem Installateur erleichtern die Sunclix-Steckverbinder das Verdrahten der Solaranlage im Feld.Phoenix Contact

Dem Installateur erleichtern die Sunclix-Steck­verbinder das Verdrahten der Solaranlage im Feld. Er benötigt kein Spezialwerkzeug, sondern muss nur den abisolierten Leiter in die Klemmstelle einlegen und die Feder herunter drücken. Dann schiebt er den Steckverbinder zusammen und zieht die Zugentlastung an (Bild 1). Falls bei der Verkabelung der Anlage doch einmal etwas nicht passt, wird der Stecker mit einem einfachen Schraubendreher wieder geöffnet – das spart Kosten und Ressourcen.

Vorteilhaft beim Sunclix-System sind auch die Leistungsdaten: mit einem Steckverbinder können nahezu alle PV-Leitungen von 2,5 bis 6 mm² angeschlossen werden. Und falls – etwa in Freiflächenanlagen – doch einmal größere Leiter­querschnitte gefordert sind, deckt der große Sunclix-Steckverbinder die Querschnitte von 6 bis 16 mm² ab.

AC-Anschluss für ein- und dreiphasige Geräte

Auf der Netzanschluss-Seite werden mehrpolige Steckverbinder eingesetzt. Die Vorteile des werkzeuglosen Systems kommen auch auf der AC-Seite zum Tragen. Mit dem 3-poligen AC-Stecker aus dem Sunclix-Programm werden Leitungen mit einem Leiterquerschnitt von 2,5 bis 6 mm² komfortabel und werkzeuglos an einphasige Solar-Wechselrichter angeschlossen.

Der Steckverbinder ist für Spannungen bis zu 300 V und für Ströme bis zu 25 A ausgelegt – und erfüllt damit die Schutzart IP68. Der schnelle intuitive Anschluss ohne Werkzeug und das sichere Handling durch den Verzicht auf Schraubklemmen spart dem Installateur im Feld wertvolle Zeit. Die Trennung von Feld- und Gerätestecker ist aus sicherheitstechnischen Gründen nur mit Werkzeug möglich. Auch hier kommt – wie beim Sunclix-DC-Stecker – ein einfacher Schraubendreher zum Einsatz. Darüber hinaus ist eine Sicherungs­plombierung der Stecker möglich. Der AC-Steck­verbinder ist nach DIN EN 61984 zugelassen und kann gemäß der Wechselrichternorm DIN EN 62109-1 eingesetzt werden.

In Deutschland dürfen einphasige Anlagen nur bis zu einer maximalen Dauerleistung von 4,6 kW in das Stromnetz einspeisen. Diese Beschränkung vermeidet Schieflasten und dient der Netz­stabilität. Daher findet man mehr und mehr Anlagen, in denen dreiphasige Wechselrichter verbaut sind. Für den Netzanschluss dieser dreiphasigen Wechselrichter bietet das Variocon-System eine sichere und gleichzeitig komfortable Lösung – auch für den höheren Leistungsbereich.

Mit den 5-poligen Steckverbindern lassen sich Leiter bis zu 16 mm x 16 mm anschließen und Ströme bis zu 70 A übertragen.Phoenix Contact

Mit den 5-poligen Steckverbindern, die aus Kontakteinsatz, Tüllengehäuse und Gerätestecker bestehen, lassen sich Leiter bis zu 16 mm² anschließen und Ströme bis zu 70 A übertragen (Bild 2). Die Gerätestecker bieten dem Wechselrichter-Hersteller mehrere Möglichkeiten der internen Verdrahtung – das erhöht die Flexibilität. Im Inneren können die Litzen entweder mit Schraub- oder Crimp-Anschluss angeschlagen werden. Alternativ sorgt die Steckervariante mit direktem Leiterplatten­anschluss für eine rationelle und platzsparende Installation im Gerät.

Kommunikations-Schnittstellen mit RJ45 und M12

Solarwechselrichter benötigen neben den Steckverbindern für Ein- und Ausgangsleistung auch diverse Kommunikations-Schnittstellen. Phoenix Contact bietet IP-geschützte RS485- und Ethernet-Schnittstellen an, die im Feld komfortabel konfektioniert werden. Die Daten-Schnittstellen ermöglichen beispielsweise die Verschaltung von drei einphasigen Wechsel­richtern, um eine Phasenverschiebung zu vermeiden. Ferner kann der Wechselrichter über die Ethernet-Netzwerke mit dem Internet verbunden werden. So kann der Endanwender jederzeit über einen Web-Browser auf die Daten zugreifen und die Ertragsdaten seiner Solaranlage auswerten.

Das Produktprogramm Pluscon von Phoenix Contact liefert passende Lösungen für Daten- und Signal­anschlüsse. Die LWL- und kupferbasierten Schnitt­stellen für die Signal- und Datenübertragung entsprechen den Standards der Feldbus- und Ethernet-basierten Systeme. Das Programm bietet neben Wanddurchführungen mit Litzen und direktem Lötanschluss auch eine Vielzahl von konfektio­nierbaren Steckverbindern als RJ45 und USB sowie als M8- und M12-Rundsteckverbinder (Bild 3).

Auch konfektionierbare Steckverbinder sind im Produktprogramm.Phoenix Contact

Im Inneren des Wechselrichters

Auch im Inneren eines Wechselrichters gibt es zahlreiche Kontaktstellen. Die äußeren Schnitt­stellen müssen intern weiter verdrahtet werden, die Platinen müssen untereinander verbunden werden und die Drosseln müssen ebenfalls mit der Leiterplatte kontaktieren – um nur einige Kontaktpunkte zu nennen. Beim Leiterplatten­anschluss im Inneren kommt es vor allem auf eine gute Prozess-Integration in die Gerätemontage an. Der Kostendruck in der PV-Industrie beschränkt sich nicht nur auf die Module, sondern überträgt sich auch auf die Wechselrichter.

Außerdem müssen die Leiterplattenklemmen und -Steckverbinder alle Anforderungen an moderne Lötprozesse erfüllen und eine hohe Zuverlässig­keit bei Temperaturschwankungen und jahrelanger zyklischer Belastung mitbringen. Alle Komponenten müssen sicher funktionieren – dürfen auf der anderen Seite jedoch nicht überspezifiziert sein. Schließlich machen die elektromechanischen Bauteile, zu denen auch die Steckverbinder zählen, zirka 15 Prozent der Kosten eines Wechselrichters aus. Das Combicon-Programm von Phoenix Contact bietet die größte Auswahl an modernen Leiterplattenanschlüssen am Markt. Das Spektrum reicht vom direkten Leiterplatten­anschluss und Ströme bis zu 125 A bis zum steckbaren Miniarturanschluss für kleinste Bauräume in SMD-Ausführung, der nur 5 mm hoch baut.

Gerätesteckverbinder direkt auf die Belange der Photovoltaik zugeschnitten.Phoenix Contact

Fazit

Ob interne Leiterplattenklemmen, externe Daten-Schnittstellen oder Leistungssteckverbinder für die DC- oder AC-Seite – alle Geräteanschlüsse am und im Solarwechselrichter müssen schnell und komfortabel anzuschließen sein. Phoenix Contact bietet Gerätesteckverbinder, die speziell auf die Anforderungen der Photovoltaik zugeschnitten sind.

Produktprogramm für die Photovoltaik

Konfektionierbare Steckverbinder für alle Schnittstellen am und im Wechselrichter. Phoenix Contact

Für den wirtschaftlichen Betrieb von PV-Anlagen bietet Phoenix Contact ein umfangreiches Produktprogramm, das weit über Steckverbinder hinausgeht:

• Konfektionierbare Steckverbinder für alle Schnittstellen am und im Wechselrichter sowie ein großes Programm an Reihenklemmen
• Überspannungsschutz und spezielle Diodenklemmen
• Messmodule für präzises Monitoring und Diagnose
• Standard- oder kundenspezifische flexible Hardware- und Software-Lösungen für Steuerung, Erfassung, Verarbeitung, Transfer, Speicherung und Visualisierung rund um die Photovoltaik
• Generatoranschaltkästen (GAK) als vormontierte PV-Anschluss-Sets
• Werkzeug und Beschriftungssysteme

(ah)