Mit der weltweiten Entwicklung der Solarenergie sind 1000-V- und 1500-V-Gleichstromsysteme zum Standard für Gewerbe- und Großkraftwerksanlagen geworden. Höhere Spannung erhöht zwar die Effizienz, führt jedoch auch zu mehr DC-Lichtbogenenergie, höheren Kurzschlussströmen und größeren Sicherheitsrisiken. Daher sind DC-Leistungsschalter (DC-MCB oder MCCB) ein zentrales Element des PV-Schutzes.
Eine falsche Auswahl kann dazu führen, dass Fehlerströme nicht abgeschaltet werden, gefährliche Lichtbögen entstehen, Brände ausgelöst werden, Geräte beschädigt werden und lange Ausfallzeiten auftreten.
Dieser Leitfaden bietet einen systematischen ingenieurtechnischen Ansatz zur Auswahl des optimalen DC-Leistungsschalters.
Schritt 1: Systemtyp bestimmen (Polzahl definieren)
Die Erdungskonfiguration des Systems bestimmt die notwendige Polzahl (P) für eine sichere Abschaltung.
Negativ geerdetes System
Nur der Plusleiter liegt auf vollem Potential → Trennung des Plusleiters genügt.
Schalteroptionen: 1P, 2P, 3P, 4P
Mittelpunktsgeerdetes System
Spannung ist symmetrisch → Plus und Minus müssen gleichzeitig getrennt werden.
Schalteroptionen: 2P oder 4P
Schwebendes (ungeerdetes) System
Beide Leiter haben hohes Potential → beide müssen getrennt werden.
Schalteroptionen: 2P oder 4P
Schritt 2: Nennspannung bestimmen (Serienpolzahl festlegen)
DC-Lichtbögen sind langlebig, da kein Nulldurchgang vorhanden ist.
Je höher die Spannung, desto mehr Kontakte müssen in Serie geschaltet werden.
800–1000 V DC: typischerweise 2 Pole in Serie
1000–1500 V DC: 3–4 Pole in Serie
Bei Mittel- oder schwebenden Systemen müssen Plus- und Minuspol die gleiche Polzahl haben.
Schritt 3: Nennstrom bestimmen (Amperewert)
Der Leistungsschalter muss den Betriebsstrom sicher tragen.
Allgemeine Regel:
Nennstrom ≥ PV-Isc × 1,25
Beispiel: Isc = 12 A → Erforderlich ≥ 15 A → Auswahl 20 A.
Für hohe Ströme kann die Kapazität durch 4P-Schalter als 2P+2P parallel erhöht werden.
Schritt 4: Ausschaltvermögen (Kurzschlussleistung) prüfen
Das Ausschaltvermögen muss größer sein als der maximal mögliche Kurzschlussstrom.
Typische Werte:
6 kA – kleine Anlagen
10 kA – Gewerbeanlagen
15 kA – Großkraftwerke
DC-Kurzschlüsse sind besonders gefährlich, da der Lichtbogen bestehen bleibt.
Schritt 5: Weitere technische Faktoren
Umgebungstemperatur: PV-Umgebungen können 50–70 °C erreichen.
Normen: IEC 60947-2, IEC 60364-7-712.
Polarität: Einige Schalter sind polarisiert; bidirektionale Modelle erleichtern die Installation.
Kompatibilität: Kombinierbar mit Combiner Box, SPD, RSD usw.
Beispiel: 1500-V-PV-Anlage im Versorgungsmaßstab
System: schwebend → 2P oder 4P
Spannung: 1500 V → 4 Pole in Serie
Strom: 12 A × 1,25 = 15 A → Auswahl 20 A
Kurzschlussstrom: 8 kA → Auswahl 10 kA
Endauswahl: 4P, 20A, 1500V DC-Leistungsschalter, 10 kA Ausschaltvermögen
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