NIN 2025 Kapitel 7.12 Elektro Projektleiter Installation und Sicherheit 2025

Wenn AC seitig TN System angewendet wird dann ist nur TNS erlaubt

muss RCD bis und mit 30mA Typ B vorgeschaltet werden

Wenn PV-Stromversorgungssystem konstruktiv so ausgeführt ist, dann Gleichfehlerströme in Elektrischer Anlage nicht auftreten können

Weil die Kurzschlussströme auf der DC-Seite nur geringfügig höher sind als die Betriebsströme.

→ Die Überstrom-Schutzeinrichtung kann daher nicht zuverlässig auslösen.

Auf der AC-Abgangsseite, also nach dem Wechselrichter.

Er fließt vom Netz über Teile der PV-Anlage oder einen Schutzleiter zum Sternpunkt des Transformators zurück.

→ Die Energierichtung ist somit umgekehrt.

DC seite für alle elektrischen Geräte und Leitungen

Uoc Max. 120V DC

Ab 30V DC

Wenn kein aktiver Leiter des DC Seite am wechselrichter mit dem Funktions-SPA verbunden ist.

Dann muss die abschaltung gemäss Tabelle 7.12.5 Tabelle 2 geforderten Werten erfolgen..

Bei mehr als zwei parallel geschalteten PV-Strings muss für jeden String eine Überstrom-Schutzeinrichtung vorgesehen werden,
wenn folgende Bedingung erfüllt ist:

1.35 Imod_max_ocpr <(Ns-1)Isc max.

Imod_max_ocpr= Maximaler Strom, den das Modul dauerhaft verträgt

Isc max.= Kurzschlussstrom eines Strings

Ns=anzahl paralleler Strings

Gegeben:

• Anzahl paralleler Strings: Ns = 3
• Modul-Maximalstrom: IMOD_MAX_OCPR = 12 A
• Kurzschlussstrom pro String: ISC_MAX = 9 A

Formel prüfen:

1.35 × IMOD_MAX_OCPR < (Ns – 1) × ISC_MAX

Einsetzen:

1.35 × 12 = 16.2 A

(Ns – 1) × ISC_MAX = (3 – 1) × 9 = 2 × 9 = 18 A

Vergleich:

16.2 A < 18 A → Bedingung erfüllt

→ Ergebnis:

Ja, Überstromschutz erforderlich.

Mit einem oder zwei parallelen PV strings

1.Wenn der Wechselrichter über mehrere unabhängige MPP-Tracker verfügt

2.und sichergestellt ist, dass kein Rückstrom zwischen den Eingängen möglich ist,

3.dann ist Ns die Anzahl der Strings, die pro Gleichstromeingang angeschlossen sind.

4.Nicht die Gesamtzahl aller Strings zählt, sondern nur pro Tracker-Eingang (sofern rückstromfrei).

5.alle parallel geschalteten strings müssen die gleiche nennspannung haben

6.Wenn jeder String an einen eigenen MPP-Tracker angeschlossen ist

und kein Rückstrom möglich ist, zählt nur der jeweilige Eingang →

Ns = Anzahl Strings pro Tracker, nicht die Gesamtzahl.

→ In der Praxis ist sicherzustellen, dass alle Strings gleich aufgebaut sind

(z. B. gleiche Anzahl identischer Module in Reihe).

Wenn Überstromschutz erforderlich ist,

muss der Bemessungswert In der Sicherung so gewählt werden, dass:

1.1 × Isc_MAX String ≤ In ≤ I_MOD_MAX_OCPR

Dabei muss die Schutzeinrichtung zur thermischen Belastbarkeit des PV-Moduls passen gemäss SN EN 61730-1.

• Isc_MAX String = Kurzschlussstrom eines PV-Strings
• I_MOD_MAX_OCPR = maximaler erlaubter Sicherungsstrom laut Moduldatenblatt
• Der Faktor 1.1 schützt davor, dass die Sicherung nicht zu früh auslöst (muss angepasst werden bei reflexionen oder speziellen PV Modultechnologien)

Gegeben:

• Kurzschlussstrom pro String: 9 Ampere
• Maximal zulässiger Sicherungsstrom laut Moduldatenblatt: 15 Ampere

Grenzwerte für Sicherung (In):

• Untere Grenze: 1,1 mal 9 = 9,9 Ampere
• Obere Grenze: höchstens 15 Ampere

Zulässiger Bereich für die Sicherung:

In muss zwischen 9,9 und 15 Ampere liegen

Erlaubte Sicherungen:

Zum Beispiel: 10 A, 12 A oder 13 A wären erlaubt

16 A wäre nicht erlaubt (zu hoch)

Wenn ein Überstromschutz auf der DC-Seite erforderlich ist, gilt:

• Beide Pole müssen geschützt werden (egal wie die Anlage aufgebaut ist)
• Sperrdioden dürfen nicht als Überstromschutz verwendet werden
• Die eingesetzten Überstrom-Schutzeinrichtungen müssen einer der folgenden Normen entsprechen:
  – gPV-Sicherungen: SN EN 60269-6
  – Sicherungs-Kombinationsgeräte: SN EN 609473
  – Geräte: SN EN 60947-2 oder SN EN 60898-2

Keine Dioden als Schutz, beide Pole absichern, nur geprüfte Geräte nach Norm verwenden.

• Bei einem oder zwei parallelen Strings:
  → Kein Überstromschutz erforderlich
  → Das Stringkabel muss mindestens den Kurzschlussstrom des Strings dauerhaft aushalten 
• Isc Max. ≤ Iz

Wenn mehr als zwei PV-Strings parallel geschaltet sind, muss der Rückstrom berücksichtigt werden.

Es gibt zwei Möglichkeiten:

a) Kein Überstromschutz:

→ Das Kabel muss den Rückstrom führen können:

(Ns – 1) × Isc_max ≤ Iz

b) Mit Überstromschutz:

→ Die Strombelastbarkeit des Kabels muss mindestens dem Sicherungswert entsprechen:

Iz ≥ In

Beispiel:

• Anzahl Strings (Ns): 5
• Kurzschlussstrom pro String (Isc_max): 10 A
• Kein Überstromschutz vorhanden

Rückstrom berechnen:

(5 – 1) × 10 = 40 A

→ Formel angewendet:

(5 – 1) × Isc_max = 40 A

→ Muss erfüllt sein:

40 A ≤ Iz

Fazit:

Das Kabel muss eine Strombelastbarkeit von mindestens 40 A haben

Der maximale Kurzschlussstrom (Isc_max) ergibt sich aus:

Formel:

Isc_max = K1 × Isc_STC

Dabei gilt:

• K1 = Korrekturfaktor
   – Normalwert: mindestens 1.25
   – Reduzierung nur zulässig bei rechnerischem Nachweis (z. B. durch Montageort, Neigung oder Temperatur)
• Isc_STC = Kurzschlussstrom des PV-Moduls bei STC (laut Datenblatt)

Beispiel:

• Isc_STC = 9.5 A
• K1 = 1.25 (Standardwert)

Rechnung:

Isc_max = 1.25 × 9.5 = 11.875 A

→ Für weitere Berechnungen (z. B. Kabeldimensionierung) wird Isc_max = 11.875 A verwendet

In einem PV-Array mit ein oder zwei Sub-Arrays:

→ Kein Überstromschutz erforderlich

→ Kabel muss dauerhaft den Kurzschlussstrom führen können:

Isc_max Sub-Array ≤ Iz

Bei mehr als zwei Sub-Arrays:

→ Rückstrom ist möglich → eine der beiden Massnahmen ist erforderlich:

a) Wenn kein Überstromschutz verwendet wird:

→ Kabel muss den maximal möglichen Rückstrom dauerhaft führen können

Formel:

(Na – 1) × Isc_max Sub-Array ≤ Iz

b) Wenn Überstromschutz vorhanden ist:

→ Kabel muss mindestens den Bemessungsstrom des Schutzorgans aushalten

Formel:

1.1 × Isc_max Sub-Array ≤ Iz

Anmerkung (verkürzt):

– Der Faktor 1.1 dient als Sicherheit gegen vorzeitiges Auslösen unter normalen Bedingungen

– Anforderungen an die Kabeldimensionierung sind gleich wie bei Stringkabeln

Beispiel:

• Anzahl Sub-Arrays: 4
• Isc_max pro Sub-Array: 20 A
• Kein Überstromschutz vorhanden

Berechnung Rückstrom:

(4 – 1) × 20 = 60 A

→ Das Kabel muss eine Strombelastbarkeit Iz ≥ 60 A haben

Keine

Die Dauerstrombelastbarkeit Iz des PV-Array Kabels muss größer oder gleich dem maximalen Strom des Arrays sein.

Formel:

Isc_max Array ≤ Iz

Der Bemessungsstrom ist abhängig vom vom Hersteller angegebenen maximalen Wechselstrom des Wechselrichters.

Falls dieser Wert nicht verfügbar ist, gilt:

1,1 × Nennwechselstrom des Wechselrichters.

Die AC-Leitung zum Wechselrichter muss mit einer Überstrom-Schutzeinrichtung geschützt werden, die am Anschlusspunkt der AC-Leitung oder in der Schaltgerätekombination installiert ist.

Diese Einrichtung schützt vor den Auswirkungen eines Kurzschlusses.

Wenn nach Abschnitt 4.4.4.3 ein Schutz erforderlich ist, muss dieser sowohl auf der AC- als auch auf der DC-Seite der PV-Anlage vorhanden sein.

Wenn die Distanz zwischen dem Wechselrichter und der Einspeisung der Anlage groß ist, kann ein zusätzlicher Schutz auf der AC-Seite gegen transiente Überspannungen erforderlich sein. (Herstellerangaben SPD prüfen)

Es muss eine Risikobewertung gemäß 7.12.4.4.3.102 durchgeführt werden.

Transiente Überspannungen  die von anderen Quellen, z.b Telefonleitungen,Internetverbindungen ausgehen

Sie müssen gemeinsam und örtlich zusammengefasst verlegt werden.

– in elektrisch durchverbundene metallische Rohre oder Kanäle

– oder in Kabel mit konzentrischem Schutzleiter

Dann sind entsprechende Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) anzubringen.

SPDs auf der DC-Seite müssen installiert werden, wenn:

• L ≥ L_crit, wobei
  L = Leitungslänge (m) zwischen Wechselrichter und den PV-Modulen
  L_crit = kritische Leitungslänge (20 m in der Südschweiz, 30 m in der übrigen Schweiz)
• ODER: Die PV-Anlage befindet sich an oder auf einem Gebäude mit einem äußeren Blitzschutzsystem (LPS).

Nein. Eine PV-Anlage allein löst keine Blitzschutzpflicht aus.

Wenn jedoch ein äusseres Blitzschutzsystem vorhanden ist, muss die PV-Anlage in dieses Schutzkonzept eingebunden werden.