Die Erdung ist entscheidend für die Sicherheit und den ordnungsgemäßen Betrieb von PV-Anlagen. Je nach Anwendung können diese Systeme geerdet oder ungeerdet sein, um Stromschläge zu vermeiden und einen effizienten Betrieb zu gewährleisten. In diesem Blog erklären wir Ihnen die wichtigsten Unterschiede zwischen geerdeten und ungeerdeten PV-Anlagen.
Geerdete vs. ungeerdete PV-Systeme
Geerdete und ungeerdete Photovoltaiksysteme (PV) unterscheiden sich in Design, Implementierung und den damit verbundenen Risiken und Vorteilen. Bevor wir sie vergleichen, betrachten wir jedes System im Detail.
Was sind geerdete Systeme?
Diese Systeme einen geerdeten Leiter haben benötigt von NEC Abschnitt 250-23(b) zu jedem Service-Trennschalter. Dieser geerdete Leiter kann als stromführender Leiter für alle neutralen Verbraucher und auch als Geräteerdungsleiter dienen, um Erdschlüsse pro NEC Abschnitt 250-61.
Ein System gilt als geerdet, wenn die Versorgungsquelle, wie beispielsweise ein Transformator oder Generator, geerdet ist. Die Neutralität eines geerdeten Systems dient zwei Hauptzwecken:
- Ermöglicht die Verwendung von Phase-Neutral-Spannung und dient als stromführender Leiter für unsymmetrischen Strom.
- Bereitstellung eines Pfads mit niedriger Impedanz für Fehlerströme, um den Betrieb von Überstromschutzeinrichtungen im Stromkreis zu ermöglichen.
Was ist ein ungeerdetes System?
Ungeerdete Systeme sind nicht ganz ohne Verbindung zur Erde. Elektrisch ist Ihr System durch die Kapazität zwischen den Leitungen und der Erde mit der Erde verbunden. Genauer gesagt spricht man von einem kapazitiv geerdeten System. Es wird jedoch üblicherweise als ungeerdetes System bezeichnet, da keine beabsichtigte physische Verbindung zwischen den Stromleitungen und der Erde besteht.
Einfach ausgedrückt: In einem ungeerdeten System der Erdschlussstrom ist minimalDadurch wird das Stromschlagrisiko für Personen verringert. Bei einem Fehler sind zwei Drähte erforderlich, um einen Teil des Stroms zu leiten. Dadurch wird eine Überspannung vermieden, die zu Hitze und Geräteschäden führen kann. Da Erdschlüsse jedoch nur minimal sind, kann die Fehlerortung schwierig und zeitaufwändig sein, was die Gesamtkosten ungeerdeter Systeme recht hoch macht.
Nachdem Sie nun beide Arten der elektrischen Erdung für PV-Systeme kennen, gehen wir auch eine Tabelle durch, die den Unterschied zwischen geerdeten und ungeerdeten PV-Systemen hervorhebt.
| Eigenschaften | Geerdete PV-Systeme | Ungeerdete PV-Systeme |
| Physische Verbindung zwischen Stromleitungen und Erde | Haben Sie einen geerdeten Leiter, der als stromführender Leiter und Geräteerdungsleiter dient | Durch die Kapazität zwischen den Leitungen und der Erde mit der Erde verbunden |
| Verbindung zur Erde | 1 notwendiger Anschluss von der positiven oder negativen Seite | Keine notwendigen Anschlüsse von beiden Bussen |
| Regionen, in denen häufig verwendet | Nordamerika | Europa und Asien |
| Anforderung an geerdete Stromkreisleiter | Erforderlich | Nicht erforderlich |
| Erdschlussschutz | Schützt vor Problemen wie Lichtbogenblitzen, Stromschlaggefahr, Geräteschäden und Bränden | Geringerer Schutz vor Auslösungen aufgrund der Kapazität, bezogen auf die Größe des PV-Systems |
Obwohl sowohl geerdete als auch ungeerdete PV-Systeme das gleiche Sicherheitsniveau bieten können, geerdete Systeme bieten einen besseren Erdschlussschutz und sind weniger anfällig für Störauslösungen.
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Preis für geerdete vs. ungeerdete PV-Systeme
Ungeerdete Systeme unterscheiden sich nicht wesentlich von geerdeten Systemen, da sie weiterhin Erdungsleiter verwenden, die Modulträger, Combinergehäuse, Trennschalter und Wechselrichter miteinander und mit der Erde verbinden. Die Kosten für geerdete und ungeerdete PV-Systeme können je nach den verwendeten Komponenten variieren. ungeerdete Systeme sind aufgrund ihrer einfacheren Installation möglicherweise kostengünstiger und das Fehlen der Anforderung eines geerdeten Stromkreisleiters.
Was ist eine funktional geerdete PV-Anlage?
Ein funktional geerdetes PV-System ist ein Solarstromsystem, das für Betriebszwecke einen elektrischen Erdungsbezug zur Erde hat, jedoch nicht fest geerdet ist.
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Was ist ein negativ geerdetes PV-System?
Eine negativ geerdete PV-Anlage ist ein Solarstromsystem, bei dem der Minuspol der PV-Solarstromanlage mit der Erde verbunden ist. Diese Verbindung wird durch leitfähige Materialien wie eine Sicherung, einen Leistungsschalter, ein Widerstandsgerät, einen nicht isolierten geerdeten Wechselstromkreis oder ein elektronisches Mittel innerhalb eines Wechselrichters oder Laderegler. Eine negative Erdung in Solarwechselrichtern verbessert die Gesamtleistung der Solarstromanlage, indem sie elektrische Störungen und Interferenzen reduziert und so die reibungslose Funktion des Wechselrichters und der Solaranlage sicherstellt.
Geerdete vs. ungeerdete PV-Systeme: Welches sollte man wählen und wann?
Sowohl geerdete als auch ungeerdete PV-Systeme bieten einzigartige Vorteile, und die Entscheidung zwischen ihnen hängt von den örtlichen Vorschriften, Sicherheitsanforderungen und der Systemkonstruktion ab. Geerdete Systeme, wie sie in Nordamerika üblich sind, bieten zwar einen besseren Fehlerschutz, können aber komplexere Abläufe erfordern. Ungeerdete Systeme, wie sie in Europa und Asien weit verbreitet sind, basieren hingegen auf Kapazität und sind möglicherweise kostengünstiger, da kein geerdeter Leiter erforderlich ist.
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