Die Sunclix-PV-Steckverbinder arbeiten auch bei extremen Wetterverhältnissen zuverlässig und schnell.
Die Installation der PV-Anlage auf dem Dach nimmt viel Zeit in Anspruch. Oft arbeiten Handwerker dort unter schwierigen und gefährlichen Bedingungen, die ihre Arbeitsabläufe einschränken. Der Handwerker muss nicht nur die PV-Komponente auf das Dach schaffen, er muss auch das Spezialwerkzeug für die Konfektionierung der Steckverbinder dabei haben.
Dank neuer Federkraft-Anschlusstechnik kann jetzt auf Spezialwerkzeuge verzichtet werden. Die PV-Steckverbinder aus dem Sunclix-Produktprogramm von Phoenix Contact werden ohne Spezialwerkzeug konfektioniert. In Vergleich zur marktüblichen Crimp-Verbindung verkürzt sich die Zeit für die Konfektionierung um den Faktor 10 – manuelles Crimpen dauert im Durchschnitt bis zu 2 Minuten pro Steckerpaar (Bild 1).
Bild 1: Konfektioniert werden die Sunclix-Steckverbinder in wenigen Schritten und ohne Spezialwerkzeug – das spart Zeit und Geld.
In der Praxis werden für die unterschiedlichen Leitungs-Querschnitte auch unterschiedliche Crimp-Kontakte und Dichtungen genutzt. Bei marktüblichen Crimp-Steckern sollten nicht nur die Konfektionierungszeiten, sondern auch die Anschaffung geeigneter Crimp-Werkzeuge in Betracht gezogen werden. Crimp-Werkzeuge müssen für eine optimale Verpressung der Litzen stets gut gewartet sein. Eine fehlerhafte Crimp-Verbindung aufgrund der Metalloxidation in der Crimp-Stelle kann den Widerstand erhöhen. Auch die Zugfestigkeit wird bei einer schlechten Crimp-Verbindung beeinträchtigt. Auf der anderen Seite darf der Druck während des Crimp-Vorgangs nicht zu stark werden, denn dann reduzieren sich die Querschnitte. All das kann die Stromtragfähigkeit und die mechanische Zugfestigkeit in unzulässiger Weise beeinträchtigen.
Zubehör und Verdrahtungs-Komponenten für Photovoltaik
Mit Hilfe von Photovoltaik-Steckverbindern werden zum einen Solarmodule untereinander verschaltet, zum anderen wird damit auf der DC-Seite eine Verbindung zum Generatoranschluss- und Überspannungsschutz-Kasten oder direkt zum Wechselrichter hergestellt. Die Steckverbinder werden im Innen- und Außenbereich bei freier und fester Verlegung eingesetzt. Sie können auch zur Beseitigung von Fehlerstellen in der Verdrahtung verwendet werden – etwa bei Marderbiss oder Mäusefraß. Den aufwändigen Kabelaustausch spart sich der Handwerker dann.
Kontaktierung mit handelsüblichen PV-Leitern
Durch hohen Druck können außerdem einzelne Litzen des Leiters abgetrennt werden, oder es kommt zur Rissbildung an der Crimp-Stelle. Die Risse schwächen die mechanischen Eigenschaften und beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit. Beim Federkraftanschluss werden dagegen die Litzen im Anschlussbereich mit konstanter Kraft zusammengedrückt. Die Folge daraus ist ein geringer Widerstand zwischen Kabellitze und Feder. Die hohe Dichtigkeit der Solarstecker sowie spezielle Legierungen der Kontakte verhindern eine Oxidation der Kontaktstelle.
Die Kontaktierung der Sunclix-Steckverbinder ist mit allen handelsüblichen PV-Leitern von 2,5 bis 6 mm2 in wenigen Schritten möglich: PV-Leitung abisolieren, in den Stecker einführen, Kontaktfeder schließen, Verschraubung anziehen. Genauso schnell lässt sich der Leiter auch wieder lösen – etwa bei einer Umverdrahtung. So entfällt nicht nur die Auswahl des richtigen Crimp-Kontakts, sondern auch die Qual bei der Wahl der richtigen Kabeldichtung für den passenden Kabel-Außendurchmesser. Mit Hilfe einer Verriegelung, die als Unlock-Prinzip bezeichnet wird, wird der Steckverbinder zeitsparend mit einem handelsüblichen Schraubendreher entkoppelt. Die Rasthaken schützen die Stecker gegen unbeabsichtigtes Lösen der Steckverbindung und erfüllen damit eine wichtige Forderung der amerikanischen Prüfbehörde NEC (National Electric Code).
Vorkonfektionierte Steckverbinder für Modulhersteller
Neben dem frei konfektionierbaren Feldstecker umfasst das Sunclix-Programm auch eine vorkonfektionierte Variante, die in erster Linie für Panel- und Junction Box-Hersteller entwickelt wurde. Auch für Sonderanwendungen wie Generatoranschluss- und Überspannungsschutz-Kästen auf der Gleichstromseite wird der vorkonfektionierte PV-Steckverbinder gern genutzt. Die Steckverbinder werden mit einem angeschlossenen Solarkabel ausgeliefert, Kabellänge und –querschnitt wählt der Kunde. Die Vorteile dieser vorkonfektionierten Steckverbinder sind zum einen der Wegfall der Konfektionierungsschritte beim Junction Box-Hersteller sowie zum anderen die gleich bleibende Qualität der Steckverbinder durch vollautomatische Fertigung. Die vorkonfektionierten umspritzten Steckverbinder können aufgrund der schlanken Bauform und der hohen Schutzklasse an jedem PV-Modul eingesetzt werden. Sie sind mit gängigen Kabelquerschnitten von 2,5, 4,0 und 6,0 mm2 erhältlich und decken somit einen Großteil der PV-Anwendungen ab.
Weitere Anschlussmöglichkeiten mit Y-Verteiler
Mit dem Y-Verteiler werden nicht nur beim Material, sondern auch beim Verlegen der Kabel Kosten eingespart. Mehrere Reihenschaltungen – auch Strings genannt – werden dabei zusammengefasst und direkt mit dem Wechselrichter verbunden. Dadurch wird unnötiger Kabelsalat auf dem Dach oder im Feld vermieden. Die Standard-Variante des Y-Verteilers aus dem Sunclix-Programm hat einen Abzweig – zum Verdrahten der PV-Strings sowie zum Zusammenführen zweier gleichpoliger Leitungen. Den Verteiler gibt es mit Leitungsquerschitten von 4,0 und 6,0 mm2.
Zum Verschalten mehrerer Strings gibt es den Y-Verteiler mit mehreren Knotenpunkten auf einer Rolle. Dabei gibt der Kunde die Gesamtlänge der Leitung, Anzahl und Abstände der Abzweige sowie den Leitungsquerschnitt vor. Die Bestückung des Y-Verteilers mit Steckern oder Kupplungen ist frei wählbar. Ein hoher Nutzen für den Kunden liegt darin, dass die vorkonfektionierten String-Koppelleitungen steckfertig geliefert werden – zur schnellen und einfachen Plug & Play-Montage. Mit seiner kompakten Baugröße bietet der Y-Verteiler viele Vorteile bei der PV-Verdrahtung im Feld, auf dem Dach und im Fassadenbereich (Bild 2).
Bild 2: Schematischer Aufbau der PV-Anlage mit Sunclix-Steckverbindern – durchgängig vom Modul bis zum Wechselrichter.
Auch für Spannungen von über 1000 V
Zur Intersolar 2011 wurde das Produktprogramm erweitert. Zum einen können jetzt höhere Kabelquerschnitte genutzt werden, was die Übertragungsverluste in den Solarleitung reduziert. Zum anderen können nun auch PV-Anlagen mit einer Spannung von über 1000 V mit den neuen PV-Steckverbindern ausgestattet werden. Hohe Systemspannungen verringern die Schaltverluste im Wechselrichter und erhöhen somit die Effizienz der gesamten Anlage.
Mit den Komponenten aus dem Sunclix-Programm von Phoenix Contact erfolgt eine durchgängige Verdrahtung des PV-Systems – vom Modul bis zum Wechselrichter (Bild 3).
Bild 3: Das Produkt-Programm umfasst frei konfektionierbare und vorkonfektionierte PV-Steckverbinder sowie Y-Verteiler und umfangreiches Zubehör.
Schneller und einfacher Anschluss der PV-Steckverbinder, langzeitstabile Kontakte sowie hohe Strombelastbarkeit machen die PV-Anlage sicherer und wirtschaftlicher. Hohe Leistungsübertragung und kompakte Baugröße ermöglichen einen vielseitigen Einsatz. Und die innovative Verriegelung der Steckverbinder schließlich gibt dem Betreiber der PV-Anlage zusätzliche Sicherheit.
Dipl.-Ing. Andreas Schamber
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