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Juli 2015
Anwendungshinweis – Fehlerbehebung Isolationsfehler
Inhalt
Einleitung
1
Identifizierung eines Isolationsfehlers
1
Beheben eines Isolationsfehlers mithilfe der Diagnoseanzeige des Wechselrichters
2
Den Strang mit Isolationsfehler lokalisieren
3
Den Isolationsfehler im Strang lokalisieren
3
Beheben eines Isolationsfehlers mit einem Isolationsmessgerät
4
Einleitung
In Photovoltaikanlagen mit einem Wechselrichter ohne Transformator wird der Gleichstrom gegen Erde isoliert. Module mit schadhafter
Modulisolation, ungeschirmten Kabeln, schadhaften Leistungsoptimierern oder einem internen Fehler im Wechselrichter können zu einem
DC-Fehlerstrom zu Erde (PE - Schutzerde) führen. Diesen Fehler nennt man einen Isolationsfehler.
Dieses Dokument beschreibt das Identifizieren und Lokalisieren eines Isolationsfehlers in einer SolarEdge-Anlage.
WARNUNG!
Diese Anleitung dient zur Unterstützung bei der Fehlerbehebung an einer SolarEdge-Anlage mit einem Erdschluss. Diese
Anleitung darf nur von Personen angewendet werden, die umfassend mit SolarEdge-Anlagen, deren Betriebskonzept, den
Sicherheitsfunktionen und allen gültigen Sicherheitsverfahren und -anforderungen vertraut sind. Führen Sie ohne entsprechende
Sicherheitsausrüstung und gründliche Kenntnis aller Abläufe keine Fehlerbehebung durch.
WARNUNG!
Bei der Fehlerbehebung an PV-Anlagen kann es zu Kontakt mit gefährlichen Spannungspegeln kommen. Sie darf nur von
qualifiziertem Personal durchgeführt werden. Ein Erdschluss in einer PV-Anlage kann zu gefährlichen Spannungen oder Strömen
an normalerweise geerdeten Leitern oder freiliegenden Metallteilen führen. Daher muss bei der Fehlerbehebung an PV-Anlagen
mit Erdschluss mit äußerster Vorsicht vorgegangen werden.
Identifizierung eines Isolationsfehlers
Immer wenn der Wechselrichter von SolarEdge in Betrieb geht und beginnt, Energie zu erzeugen, wird der Widerstand zwischen der Erde und
den Gleichstrom führenden Leitern geprüft. Der Wechselrichter zeigt einen Isolationsfehler an, sobald er einen kombinierten
Gesamtisolationswiderstand von weniger als 600 kΩ bei einphasigen Wechselrichtern oder 1 MΩ bei dreiphasigen Wechselrichtern feststellt.
Wenn ein Isolationsfehler auftritt, wird der Fehler 25 (einphasige Wechselrichter) oder 121 (dreiphasige Wechselrichter) angezeigt:
Error
xxxx
Isolationsfehler
Siehe
Diagnose
Menü
Ein Isolationsfehler kann verschwinden und nach kurzer Zeit wieder auftreten (insbesondere wenn er durch Kondensationsfeuchtigkeit am
Morgen ausgelöst wurde). Es ist daher empfehlenswert, den Fehler zu beheben, sobald er auftritt und bevor er vorübergehend wieder
verschwindet. Vor der Fehlerbehebung vor Ort können Sie im SolarEdge Monitoring Portal den Isolationswert überprüfen. Wenn der Wert im
Grenzbereich (innerhalb von 10 %) oder unter dem Grenzwert (600 kΩ für einphasige Wechselrichter, 1 MΩ für dreiphasige Wechselrichter)
liegt, müssen Sie den Fehler vor Ort beheben. Liegt der Wert mindestens 10 % über dem Grenzwert, ist es besser abzuwarten, bis erneut ein
Isolationsfehler auftritt.
Den Isolationswert im Monitoring Portal überprüfen:
1. Klicken Sie in der Ansicht Layout mit der rechten Maustaste auf den Wechselrichter und wählen Sie Funktion wählen è Zurücksetzen.
2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Wechselrichter und wählen Sie Info, um Informationen über den Wechselrichter
anzuzeigen.
3. Prüfen Sie in der Parameterliste Allgemein den Letzten Isolationswert.
1
Beheben eines Isolationsfehlers mithilfe der Diagnoseanzeige des Wechselrichters
Abbildung 1: Registerkarte Systemdaten in der Ansicht Details
Die nächsten Abschnitte beschreiben die Identifizierung der Fehlerquelle für einen Isolationsfehler, wenn Fehler 25 oder 121 angezeigt wird.
Sie können den Isolationsfehler mit folgenden Verfahren beheben:
l
l
Mithilfe der Diagnoseanzeige im Wechselrichter-Display. Dieses Verfahren ist ab DSP1 Firmwareversion 1.13.181 bei dreiphasigen
Wechselrichtern bzw. 1.210.693 bei einphasigen Wechselrichtern verfügbar. Die Version kann in der Ansicht ID-Status am LCD
überprüft werden.
Mit einem Isolationsmessgerät (Megger).
Beheben eines Isolationsfehlers mithilfe der Diagnoseanzeige des
Wechselrichters
Während der Fehlerbehebung werden Stränge und/oder Leistungsoptimierer getrennt. Dabei müssen immer folgende Schritte eingehalten
werden:
a. Stellen Sie den AN/AUS-Schalter unten am Wechselrichter auf AUS. Wenn ein Sicherheitsschalter oder ein DC-Trennschalter angebracht
ist, sollte dieser AN bleiben.
b. Warten Sie, bis die DC-Spannung sicher ist.
c. Stellen Sie den Wechselrichter auf AN und prüfen Sie, ob der in der unten abgebildeten Wechselrichter-Ansicht angezeigte V -Wert in
dc
etwa der DC-Nennspannung gemäß folgender Tabelle entspricht:
Wechselrichtertyp Europa und APAC
Vac[V]
240.7
Einphasig
350
Dreiphasig
750
Vdc[V]
371.9
Nordamerika
Einheit
350
Vdc
SE9KUS: 400
SE10KUS und SE20KUS: 850
Vdc
Pac[W]
2349.3
P_OK: XXX/YYY
<S_OK>
EIN
An diesem Punkt prüft der Wechselrichter den Isolationsstatus. Wenn der V -Wert nicht die Nennspannung erreicht, müssen Sie eine
dc
Kopplung durchführen. Informationen zum Kopplungsverfahren finden Sie in der SolarEdge Installationsanleitung.
2
Den Strang mit Isolationsfehler lokalisieren
Den Strang mit Isolationsfehler lokalisieren
1. Wenn mehrere Stränge an den Wechselrichter angeschlossen sind, suchen Sie den fehlerhaften Strang, indem Sie jeden Strang einzeln an
den Wechselrichter anschließen und jeweils prüfen, ob der Fehler noch angezeigt wird (folgen Sie den oben beschriebenen Schritten a bis c).
2. Stellen Sie sicher, dass nur der fehlerhafte Strang an den Wechselrichter angeschlossen ist. Wenn es mehrere fehlerhafte Stränge gibt,
müssen Sie jeden Strang einzeln prüfen.
Den Isolationsfehler im Strang lokalisieren
1. Rufen Sie die Isolationsstatus-Ansicht auf, indem Sie die Taste für die LCD-Beleuchtung drücken, bis folgende Meldung angezeigt wird:
Drücken:
Kopplung
Loslassen:
Restzeit:
Menü
3 Sek
2. Innerhalb von 5 Sekunden loslassen, um in den Setup-Modus zu wechseln.
3. Drücken Sie kurz (eine Sekunde), um zum Menü Wartung zu scrollen und lange, um das Menü zu öffnen. Die folgende Ansicht wird
angezeigt:
Datum
und
Zähler
Zur
Zeit
Reset
Stand.deinst.
SW-Update
SD-Karte
Diagnose
AFCI
<En>
Manuell.
AFCI
Test
4. Drücken Sie kurz, um zum Menü Diagnose zu scrollen und lange, um Diagnose è Isolationsstatus zu wählen. Die folgende Statusanzeige
wird angezeigt:
R
Iso 400
DC+
kOhm
DC-
| - -- - -- - * -- -- - -- - -- |
<40.3%>
R Iso: Der Wert des Trennwiderstandes (in kOhm)
Das Sternchen (*) und der Prozentwert zeigen die ungefähre Position des Fehlers im Strang relativ zu DC+ an:
l
0 % besagt, dass der Fehler bei DC+ liegt
100 % besagt, dass der Fehler bei DC- liegt
l
5. Identifizieren Sie mithilfe dieser Anzeige den Bereich der Fehlerquelle: Multiplizieren Sie die Anzahl der Leistungsoptimierer im Strang
mit dem Prozentwert. Das Ergebnis bezeichnet das Modul, bei dem der Fehler aufgetreten ist. Zum Beispiel in einem Strang mit 15
Modulen und Leistungsoptimierern und einem Prozentwert von 55 %: 15 * 55 % = 8,25. Das bedeutet, dass der Fehler vom (DC+)-Ende
gezählt bei Modul Nr. 8 liegt.
6. Prüfen Sie auf schadhafte Anschlüsse oder DC-Leitungen zwischen dem verdächtigen Leistungsoptimierer und seinem Modul sowie
zwischen dem verdächtigen Leistungsoptimierer und den benachbarten Leistungsoptimierern. Tauschen Sie diese gegebenenfalls aus
und prüfen Sie erneut den Isolationsstatus, indem Sie den Wechselrichter auf AN stellen, wie in Schritt c beschrieben. Wenn der
Fehler weiterhin auftritt, fahren Sie mit Schritt 7 fort.
7. Entfernen Sie die vermutliche Fehlerquelle, indem Sie den verdächtigen Leistungsoptimierer vom Strang trennen (folgen Sie den oben
beschriebenen Schritten a–c). Verwenden Sie ein DC-Verlängerungskabel mit MC4-Anschlüssen (Stecker auf Buchse), um den entfernten
Leistungsoptimierer zu umgehen. Prüfen Sie erneut den Isolationsstatus.
l
Wenn der Fehler nach Neustart/Kopplung beseitigt ist, liegt die Ursache im entfernten Modul/Leistungsoptimierer. Fahren Sie
mit 9 fort.
l
3
Wenn der Fehler nach Neustart/Kopplung wieder auftritt, ist der Isolationsfehler nicht im entfernten Modul/Leistungsoptimierer,
aber in dessen Nähe.
Beheben eines Isolationsfehlers mit einem Isolationsmessgerät
8. Schließen Sie Modul/Leistungsoptimierer wieder im Strang an.
Prüfen Sie die Module/Leistungsoptimierer vor und hinter der vermutlichen Position, indem Sie 7 und 8 nacheinander für die einzelnen
Module/Leistungsoptimierer wiederholen. Wenn der Fehler wieder auftritt, prüfen Sie nacheinander die nächsten
Module/Leistungsoptimierer.
Die Position des Fehlers wird bei einphasigen Wechselrichtern mit einer Genauigkeit von ±1 und bei dreiphasigen Wechselrichtern mit
einer Genauigkeit von ±2 erkannt. Wenn das Problem nach einer Prüfung in diesem Toleranzbereich nicht gefunden wurde, weist der
Strang möglicherweise mehrere Isolationsfehler auf. In diesem Fall sollten Sie ein Isolationsmessgerät verwenden, wie im folgenden
Abschnitt Beheben eines Isolationsfehlers mit einem Isolationsmessgerät beschrieben.
9. Stellen Sie fest, ob der Isolationsfehler im Modul oder im Leistungsoptimierer auftritt:
a. Trennen Sie das verdächtige Modul vom verdächtigen Leistungsoptimierer.
b. Stellen Sie den Wechselrichter auf AUS.
c. Schließen Sie den Leistungsoptimierer an den Strang an.
d. Stellen Sie den Wechselrichter auf AN und prüfen Sie, ob der V -Wert in etwa der DC-Nennspannung entspricht (siehe Tabelle
dc
oben). Andernfalls führen Sie eine Kopplung durch.
e. Wenn der Fehler nach Neustart/Kopplung beseitigt ist, liegt die Ursache im entfernten Modul. Wenn der Fehler erneut auftritt, ist
der Isolationsfehler im Leistungsoptimierer.
10. Reparieren oder ersetzen Sie die fehlerhafte Komponente.
11. Führen Sie eine Kopplung durch. Informationen zum Kopplungsverfahren finden Sie in der SolarEdge Installationsanleitung.
Beheben eines Isolationsfehlers mit einem Isolationsmessgerät
Bei diesem Verfahren prüfen Sie den Widerstand von Systemkomponenten, von der Strang-Ebene über Leistungsoptimierer/Modul-Paare bis
herunter zur einzelnen Komponente – einem Leistungsoptimierer oder einem Modul. Außerdem prüfen Sie die Verdrahtung zwischen den
Komponenten.
Verwenden Sie für dieses Verfahren ein Isolationsmessgerät und ein Y-Kabel1.
1. Stellen Sie den AN/AUS-Schalter des Wechselrichters auf AUS und warten Sie, bis das LCD anzeigt, dass die DC-Spannung sicher ist
(< 50 V), oder mindestens fünf Minuten, bevor Sie mit dem nächsten Schritt fortfahren.
WARNUNG!
Wenn Sie die LCD-Anzeige des Wechselrichters nicht sehen können oder eine Fehlfunktion angezeigt wird, müssen Sie fünf Minuten warten, bis die Eingangskondensatoren des Wechselrichters entladen sind.
2. Trennen Sie alle DC-Verbindungsleitungen von den Strängen zum Wechselrichter oder Sicherheitsschalter.
3. Prüfen Sie den Widerstand der DC-Verlängerungskabel zwischen den Strängen (oder dem Anschlusskasten) und dem Wechselrichter
(Strangkabel): Trennen Sie die Strangkabel an beiden Enden und messen Sie jede einzelne Leitung, indem Sie diese an den Pluspol des
Messgerätes anschließen, während der Minuspol mit der Erde verbunden ist.
Wenn der Leitungswiderstand geringer als 200 MΩ ist, dann ist das Kabel beschädigt. Tauschen Sie alle schadhaften Kabel aus. Ist der
Leitungswiderstand 200 MΩ oder höher, liegt der Fehler in dem Strang, der an dieses Verlängerungskabel angeschlossen war. Prüfen Sie
den Strang (ohne Verlängerungskabel), wie im folgenden Schritt beschrieben.
1Y-Kabel erhalten Sie bei SolarEdge (für Einzelheiten siehe das Datenblatt unter folgendem Link
http://www.solaredge.com/files/pdfs/products/power-optimizers/se_branch_cables_datasheet.pdf). Sie können auch ein anderes Y-Kabel
mit entsprechenden Anschlüssen verwenden.
4
Beheben eines Isolationsfehlers mit einem Isolationsmessgerät
4. Prüfen Sie den Widerstand des Strangs mit dem Isolationsmessgerät (siehe Abbildung 2):
a. Prüfen Sie die sichere Strangspannung und -strom: max. 50V und 500mA.
b. Schließen Sie Plus- und Minuspol des ersten oder letzten Leistungsoptimierers im Strang an das Y-Kabel an.
c. Schließen Sie den Pluspol des Isolationsmessgerätes an das Y-Kabel an.
d. Schließen Sie den Minuspol des Isolationsmessgerätes an den Massepunkt an.
e. Stellen Sie am Isolationsmessgerät 500 V ein.
f. Prüfen Sie die Isolation.
Abbildung 2: Anschluss des Isolationsmessgerätes an den PV-String
Wenn der Widerstand geringer als 600 kΩ bei einem einphasigen Wechselrichter oder geringer als 1 MΩ bei einem dreiphasigen
Wechselrichter ist, fahren Sie nach folgenden Schritten mit der Prüfung der Komponenten dieses Strangs fort, um den Isolationsfehler
einzugrenzen. Schließen Sie unbedingt immer Plus- und Minusausgang mit einem Y-Kabel an das Messgerät an.
5. Prüfen Sie mit dem Isolationsmessgerät den Widerstand von Leistungsoptimierern und Modulen (siehe Abbildung 3):
a. Trennen Sie den Leistungsoptimierer vom Strang. Er muss mit dem PV-Modul verbunden bleiben.
b. Prüfen Sie die sichere Leistungsoptimiererspannung und -strom: max. 1V und 500mA.
c. Verbinden Sie Plus- und Minusausgang des Leistungsoptimierers mit dem Y-Kabel.
WARNUNG!
Der Anschluss des Isolationsmessgerätes an nur einen der Anschlüsse des Leistungsoptimierers oder nur eine der DCLeitungen kann zu irreversiblen Schäden am Leistungsoptimierer führen.
d. Schließen Sie den Pluspol des Isolationsmessgerätes an das Y-Kabel an.
e. Schließen Sie den Minuspol des Isolationsmessgerätes an den Massepunkt an.
f. Stellen Sie am Isolationsmessgerät 500 V ein.
g. Wenn der gemessene Widerstand mindestens 200 MΩ beträgt, sind Leistungsoptimierer und Modul nicht fehlerhaft. Wenn der
Messwert unter 200 MΩ liegt, ist der Leistungsoptimierer, das Modul oder beides fehlerhaft. Fahren Sie mit der Prüfung fort, wie in
den folgenden Schritten beschrieben.
Abbildung 3: Anschluss des Isolationsmessgerätes an Leistungsoptimierer und Modul
5
Beheben eines Isolationsfehlers mit einem Isolationsmessgerät
6. Stellen Sie fest, ob der Isolationsfehler im Modul oder im Leistungsoptimierer auftritt. Prüfen Sie jede Komponente einzeln, indem Sie
den Widerstand zwischen Minusleiter und Erde messen:
a. Trennen Sie das Modul vom Leistungsoptimierer.
b. Verbinden Sie Plus- und Minusausgang des Leistungsoptimierers mit dem Y-Kabel (siehe Abbildung 4).
c. Schließen Sie den Pluspol des Isolationsmessgerätes an das Y-Kabel an.
d. Schließen Sie den Minuspol des Isolationsmessgerätes an den Rahmen des Leistungsoptimierers (Massepunkt) an.
e. Stellen Sie am Isolationsmessgerät 500 V ein.
f. Messen Sie den Widerstand. Beträgt der Messwert mindestens 200 MΩ, ist das Modul fehlerhaft. Liegt der Wert unter 200 MΩ,
tauschen Sie den Leistungsoptimierer aus und prüfen Sie das Modul, um festzustellen, ob es ebenfalls fehlerhaft ist.
Abbildung 4: Anschluss des Isolationsmessgerätes an den Leistungsoptimierer
g. Trennen Sie das Y-Kabel vom Leistungsoptimierer und verbinden Sie ihn mit dem Modul (siehe Abbildung 5).
h. Messen Sie den Widerstand. Beträgt der Messwert mindestens 500 MΩ, ist das Modul OK. Liegt der Wert unter 500 MΩ, ist das
Modul fehlerhaft.
Abbildung 5: Anschluss des Isolationsmessgerätes an das Modul
7. Tauschen Sie die fehlerhafte(n) Komponente(n) aus.
HINWEIS
Wenn Sie Leistungsoptimierer austauschen, müssen Sie anschließend die Kopplung wiederholen. Weitere Informationen finden Sie in der SolarEdge Installationsanleitung.
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