Deutschland betreibt laut Solar Power Europe mit einer Kapazität von einem 54.6 Gigawatt (GW) im Jahr 2020 die meisten Solaranlagen in Europa. Bis 2030 sollen erneuerbare Energien 80% des Energiebedarfs decken; dazu will man 200 Gigawatt (GW) an Solarinfrastruktur und 30 GW an Offshore-Windkapazität installieren.
Dieses dynamische Wachstum schafft eine wachsende Nachfrage nach Technikern, die wissen, wie man PV-Systeme effizient und effektiv repariert. Stromzangenmessgeräte kommen häufig in der Installations- und Inbetriebnahmephase sowie bei Wartung und Fehlersuche zum Einsatz.
Das neu auf dem Markt vorgestellte Fluke 393 FC Zangenmessgerät ist nach Unternehmensangaben das erste CAT III 1500V True-RMS-Zangenmessgerät zur Durchführung von Messungen in Gleichstromumgebungen, z.B. in industriellen Solarparks. Das speziell für Tests und Messungen an Solaranwendungen entwickelte Gerät bietet unter anderem folgende Schlüsselfunktionen:
- Schutzart IP54, ideal für die Arbeit im Freien an Solaranlagen und Windkraftanlagen
- DC-Leistungsmessung mit Anzeige der Werte in kVA
- Akustische Polaritätsanzeige hilft, versehentliche Fehlverdrahtungen zu verhindern
- Visuelle Durchgangsprüfung mit hellem, grünem Licht auf dem Display unterstützt Techniker bei der Arbeit in dunklen und lauten Umgebungen
- Protokollierung und Berichterstellung von Prüfergebnissen über die Fluke Connect-Software
Angesichts der immer größeren und komplexeren Solar-Verteilungssysteme und -Lasten gewinnt die Sicherheit des Technikers zunehmend an Bedeutung. Für Techniker ist es unerlässlich, den in einem Gerät integrierten Schutzgrad zu verstehen und zu wissen, wie er bei Wartung und Fehlersuche zu verwenden ist. Laut Fluke konzentriert sich die Fehlersuche in einer PV-Anlage meist auf vier Teile des Systems: PV-Paneele, Last, Wechselrichter und Verteilerkästen.
1. Fehlersuche bei PV-Modulen
Als erstes sollte ein Techniker die Leistung des Gesamtsystems am Messsystem oder Wechselrichter überprüfen. Vor Beginn der Fehlersuche sind zudem die Eingangsspannung und die Stromstärke des Wechselrichters an der Anlage zu prüfen und aufzuzeichnen.
Der Verteilerkasten ist der ideale Ort für die Fehlersuche im System, da alle Leitungen von den Modulen zu ihm führen. Alle Module verfügen womöglich über eine Sicherung, die man mit dem Fluke 393 FC überprüfen sollte.
Verdrahtungsprobleme und lose Verbindungen können die Ursache dafür sein, dass ein Modul eine zu niedrige Spannung erzeugt. Solche Probleme lassen sich mit dem Fluke 393 FC durch Überprüfung der Verdrahtungsanschlüsse an den Verteilerdosen aufspüren.
Der Fluke 393 FC warnt beim Voc-Test mit einem akustischen Signal vor einer falschen Polarität. Ist die Polarität vertauscht, kann dies bedeuten, dass andere Stromkreise im Verteilerkasten versehentlich in Reihe geschaltet sind, was zu Spannungen oberhalb der maximalen Wechselrichter-Eingangsspannung führt.
2. Fehlersuche an PV-Lasten
Zunächst überprüft man Lastschalter, Sicherungen und Unterbrecher mit dem Fluke 393 FC daraufhin, ob die richtige Spannung am Lastanschluss vorhanden ist. Dann prüft man Sicherungen und Unterbrecher. Suchen Sie nach durchgebrannten Sicherungen oder ausgelösten Unterbrechern und ersetzen Sie diese. Handelt es sich bei der Last um einen Motor, könnte ein interner Wärmeschutzschalter ausgelöst worden sein oder es könnte eine offene Wicklung im Motor vorliegen. Zu Prüfzwecken sollten man eine andere Last anschließen und prüfen, ob diese korrekt funktioniert.
Suchen Sie, wie bei jedem elektrischen System, nach gebrochenen Drähten und losen Verbindungen. Reinigen Sie alle verschmutzten Anschlüsse und ersetzen Sie alle defekten Kabel. Prüfen Sie bei ausgeschaltetem Gerät auf Erdungsfehler und beheben Sie diese. Sollten erneut Sicherungen durchbrennen oder Unterbrecher auslösen, liegt ein Kurzschluss vor, der lokalisiert und behoben werden muss.
Funktioniert die Last immer noch nicht ordnungsgemäß, prüfen Sie mit dem Fluke 393 FC die Spannung des Systems am Lastanschluss. Vielleicht ist der Leitungsquerschnitt zu klein und muss vergrößert werden. Dies zeigt sich in Form einer zu geringen Spannung an der Last. Zur Lösung des Problems muss man entweder die Last im Stromkreis reduzieren oder ein stärkeres Kabel verlegen.
3. Fehlersuche an PV-Wechselrichtern
Der Wechselrichter wandelt Gleichstrom aus der PV-Anlage in Wechselstrom zur Nutzung im Gebäude um. Nutzen Sie den Fluke 393 FC zur Fehlersuche auf der AC-Seite und prüfen Sie Ausgangsspannung und -Strom des Wechselrichters. Viele dieser Systeme besitzen ein Display zur Anzeige der aktuellen Wechselrichter- und Systemleistung. Da der Fluke 393 FC ein True-RMS-Messgerät ist, können Sie Spannung und Strom zur Messung und Aufzeichnung der Ausgangsleistung in Kilowatt (kW) verwenden. Falls möglich, nutzen Sie das Wechselrichter-Display zur Anzeige der aktuellen Gesamtenergie in Kilowattstunden (kWh) und vergleichen Sie diese mit den bei der letzten Inspektion aufgezeichneten Werten. Verwenden Sie bei der Fehlersuche auf der Gleichstromseite den Fluke 393 FC zur Überprüfung der Gleichstromleistung und speichern Sie den Messwert in der Fluke Connect™ App auf Ihrem Telefon.
Liefert der Wechselrichter nicht die erwartete Leistung, liegt möglicherweise eine durchgebrannte Sicherung, ein ausgelöster Schutzschalter oder ein Kabelbruch vor - all dies lässt sich mit dem Fluke 393 FC leicht überprüfen.
4. Fehlersuche in Verteilerkästen
Bei der Fehlersuche in Verteilerkästen sind Strommessungen und -Berechnungen von entscheidender Bedeutung zur Ermittlung, ob PV-Anlagen korrekt funktionieren. Mit Strommessungen an einzelnen Arrays oder kombinierten Strommessungen kann man feststellen, ob ein Modul ausgefallen ist.
Das dünnere Klemmen-Design des Fluke 393 FC Zangenmessgeräts erlaubt kombinierte Strommessungen mit mehreren Leitern in der Klemme, selbst in engen oder überfüllten Räumen wie Wechselrichter- oder Verteilerkästen.
Weitere Informationen über das 393 FC CAT III 1500V True-rms-Zangenmessgerät mit iFlex finden sich unter: https://www.fluke.com/en-gb/product/electrical-testing/clamp-meters/fluke-393-fc-cat-iii-1500-v-true-rms-clamp-meter
