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Kabelsteuerbare 2polige Schalter

Diskutiere Kabelsteuerbare 2polige Schalter im Materialauswahl Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTROINSTALLATION; Hallo Forumsteilnehmer Ich wurde mit der Planung einer Solaranlage beauftragt. Alles soweit wunderbar. Nur bei der Suche nach einer Möglichkeit,...

  1. #1 G-Tech, 27.08.2013
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 27.08.2013
    G-Tech

    G-Tech Guest

    Hallo Forumsteilnehmer


    Ich wurde mit der Planung einer Solaranlage beauftragt. Alles soweit wunderbar. Nur bei der Suche nach einer Möglichkeit, die einzelnen Solarmodule gesamthaft untereinander zu trennen, bin ich noch nicht fündig geworden.


    A) Kurzschliessen: Ein Hersteller bietet ein Zwischenmodul (zwischen die Solarmodule geschaltet) an, das bei Temperaturanstieg(120 Grad und höher) des betreffenden Zwischenmoduls, den String an dieser Stelle kurzschließt.


    B) Selektives freischalten: Ein anderer Hersteller bietet Trennschalter an, in denen durch eine Feder die 2 polige Verbindung zwischen den Modulen gehalten wird. Erhitzt sich das Bauteil (120 Grad oder mehr), gibt der Trenschalter den 2-polige Kontakt frei und öffnet die Verbindung an der betreffenden Stelle.


    Ich bin mit beiden Lösungen nicht zufrieden:


    Bei A: Weil mir der Gedanke eines Kurzschlusses in der PV-Anlage nicht gefällt (auch wenn vom Hersteller so gewünscht).


    Bei B: Weil hierbei, wie bei A, nur einzelen Module abgeschaltet werden.


    Bei A und B: Die 120 Grad Geschichte ist mir zu unsicher, das Dach könnte ja auch an einer anderen Stelle brennen, und dann sollte man die gesamte Anlage per Fernschaltung ausschalten können!


    Vorschlag 1:Ich möchte keine Schütz verwenden, da diese, je nach Schaltung, entweder im eingeschaltetem Zustand, oder im ausgeschaltetem Zustatand, ständig unter einer Steuerspannung stehen (arme Spule *grins*)


    Vorschlag 2:Ein Schalter, der per Impuls zwischen ein und aus wechselt wäre eine Möglichkeit. Also eine Art Stromstoßrelais!


    Leider gilt es folgende Größe zu schalten:


    Umax:480 V Gleichstrom


    Imax:8,33 A


    Vorschlag 2:Ideal denkbar wäre auch ein Schalter, der, solange L1 anliegt je einen 2-poligen Kontakt hält. Und bei Abfall der L1 Spannung mechanisch/federkraft den 2-pol Kontakt öffnet!


    Allgemein:Kennt irgendeiner mechanische Schalter, die sich _motorisch_ öffnen und schliessen lassen - z. B. über eine Steuerleitung?


    Gruß G-Tech
     
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  3. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Es soll also um die Freischaltung der Anlage im Brandfall gehen, damit die Feuerwehr auch löscht, wenn ich das richtig verstehe. Das problem dabei ist, das es nichts nützt, wenn du an einer Stelle schaltest. Im prinzip musst du entweder jedes Modul trennen oder jedes Modul einzeln kurzschließen. Nur dann hast du die Gewähr, das nirgendwo eine gefährlich hohe Spannung ansteht. Wenn es mein Dach wäre, dann käme an jedes Modul ein Mosfet und ein Optokoppler, so verschalten, das wenn der Optokoppler keine Spannung bekommt das Modul kurzgeschlossen wird. Die optokoppler haben im eingang eine LED, die 1,2V bei 5mA braucht. Davon kann ich dann 17-18 in Reihe schalten mit einem Vorwiderstand und die 17 Module mit 24V freischalten.
    Wie gesagt, das würde ich machen und ob es so ein System fertig gibt, das weis ich nicht. Aber nur an einer Stelle schalten, egal wo, bringt nur eine scheinbare Sicherheit.
     
  4. #3 oberwelle, 27.08.2013
    oberwelle

    oberwelle Guest

    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Google mal nach "PV Feuerwehrschalter"


    OW
     
  5. #4 G-Tech, 27.08.2013
    Zuletzt von einem Moderator bearbeitet: 27.08.2013
    G-Tech

    G-Tech Guest

    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Abend Leute :-)



    @bigdie: Das mit den Optokoppler und MosFet klingt gut - weiter unten mehr dazu!


    @oberwelle: Dieser Schalter alleine bringt nicht mein gewünschtes Ergebnis, da er nur den String oder die Strings abschaltet. Mein Ziel ist die Abschaltung aller Einzelmodule, durch einen mech. Schalter, oder durch Kurzschluss, was die Module nach nochmaligem Nachlesen verkraften.


    Definitionen:String = Leitung (2polig) aller PV-Module zum NEG


    Teil-String = Leitungen zwischen den PV-Modulen


    NEG = NetzEinspeiseGerät


    Um die einzelnen Teilstrings zu deaktivieren, kann man diese kurzschliessen. Was ein Optokoppler ist weiß ich. Prinzipiell eine kombination von LED und LDR.Mit den MOSFET's hatte ich bisher weniger zu tun. Wenn ich das im Wiki über MOSFET richtig interpretiert habe, käme der Minus-Pol des Solarmoduls an die Source. Der Plus-Pol des Solarmoduls an die Drain, und der Optokoppler an den Gate-Anschluss.Bleibt die Frage der MOSFET -Source-Drainspannung. Wird das MOSFET parallel zum Solarmodulausgang geschaltet, hat er mit 30V Gleichstrom zu rechnen, den er bei offenem/geschlossenem Gate (hier bitte erklären wie rum der MOSFET funktioniert) Durchgang aushalten muss. Fallen die Optokoppler nicht synchron ab, kann folgendes passieren: Das erste MOSFET/Optokopplermodul, das das erste Solarpanel kurzschließt, bekommt unter Umständen die volle restliche Spannung ab. Im Worst-Case-Szenario 480V Gleichstrom. Hält der MOSFET das überhaupt aus?Nächste Frage: Wenn also die Source-Drain-Spannung Werte zwischen 30 und 480 V= annehmen kann, welche Art von Spannung (Gleich oder Wechsel) und welche Höhe der Spannung benötigt dann das Gate der MOSFET? Anbei ein Schnell-Schema


    GrußG-Tech
     

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  6. G-Tech

    G-Tech Guest

    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Ergänzende Information:Es sind 16 Solarmodule.


    Leerlaufspannung: 37,58V=


    Nennspannung: 30,02V=


    Nennstrom: 8,33A


    Kurzschlussstrom: 8,98A


    Leistung: 250W


    Gruß


    G-Tech
     
  7. bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Die spannung wird nie höher als die Spannung des kurzzuschließenden Moduls es sei denn, das Modul ist defekt(hochohmig) Hohe Spannung hättest du nur, wenn du die Strings unterbrichst, dann wären in der Tat beim 1.Schalter der öffnet die 400V zu schalten.
     
  8. #7 bigdie, 27.08.2013
    Zuletzt bearbeitet: 27.08.2013
    bigdie

    bigdie Freiluftschalter

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    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Das Ganze könnte dann etwa so aussehen. Wobei ich sagen muss, das Mosfets nicht unbedingt mein Spezialgebiet sind. Man sollte das daher als Anregung nicht als uneingeschränkt nachbaubare Schaltung sehen. Wenn man anstelle eines Standartoptokopplers ein Photomosrelais z.B.
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    einsetzt, kann die Diode und der untere Widerstand entfallen und der obere 10kohm oder auch 47kohm werden.
    Die Spannung des Moduls wird funktionsbedingt nicht 0V werden, weil der Mosfet ja eine bestimmte Spannung zur Ansteuerung braucht. Die Modulspannung wird auf etwa 2V begrenzt. Bei 16 Modulen sind das dann 32V also ungefährlich. Bei einsatz des Photomosrelais wird auch hier die Spannung niedriger und somit auch die Verlustleistung. Bei 2V 9A muss der Mosfet 18Watt verheizen. Er braucht also einen Kühlkörper.
    Ich hab noch keine Photovoltaikanlage aus der Nähe gesehen, weis also auch nicht, wie die einzelnen Module elektrisch verbunden sind und wo man die Mosfetmodule dann unterbringen kann. Sie sollten so nah wie möglich an die Anschlussstelle des Moduls,
     

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  9. bigdie

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  10. G-Tech

    G-Tech Guest

    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Hi zusammen


    Also deine Schaltung sieht schon mal ganz gut aus! Bei aktiviertem Optokoppler (LED leuchtet), fließt der Gatestrom an dem Gate vorbei Richtung Source. Ist Opto aus (z. B. im Keller die Optoversorgungsline off) bekommt das Gate seine Spannung (min 2 V), und der MOSFET Schaltet kurz!An den wiederständen muss man noch arbeiten, denn ich glaube, Gate braucht mind. 2V. Laut einer anderen Quelle kann das Gate locker 5V abhaben. Frage: Wenn der Optokoppler nun niederohmig wird und durchschaltet, wie ist das dann mit dem vorherigen Spannungsteiler (1,8 zu 38 V) ? Also wieviel Strom fließt dann durch den LDR?Was hälst du von diesem hier:


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    Anständiges Gehäuse ist klar / Keine Garantie auf Schaltplan ist ebenfalls klar :-)


    Die Module haben, soweit ich das gesehen habe, spezielle, dichte Solarbuchsen und Stecker an den Leitungen. Wenn ich die selben organisieren kann, könnte ich diese "Solarmodul-Savety-Boxen" relativ einfach überall dazwischen stecken. Mit einer einzigen, dünnen 2-poligen Leitung (die Savety-Line) könnte man dann zentral das gesamte Dach ausschalten (Über die Optokoppler). Zerstört z. B. ein Feuer diese Savetyline, oder ein Dach stürtz ein und unterbricht die Savetyline, schalten sich alle Module alleine aus. Außerdem wären dann die Solarmodule wie gesagt zentral ausschaltbar.Ich versuche mal so eine Schaltung zu Löten (Prototyp). Zu klären wäre noch, was passiert, wenn die Solarmodule bei Bewölkung nicht die 40v Spannung liefern. Wie dann diese Schaltung sich verhalten wird...


    Zum Abschluss: Es ist verwunderlich, dass trotz 1000-facher Aufbauten von Solardächern, keiner über die Möglichkeit der Einzelabschaltung der Solarmodule nachgedacht hat. Hier ist auf jeden Fall noch Entwicklungsbedarf!


    Viele Grüsse


    G-Tech
     

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  11. bigdie

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    AW: Kabelsteuerbare 2polige Schalter

    Die atespannung wird nicht größer als 2V. Weil dann der Mosfet die Modulspannung kurzschließt. oder der Optokoppler schließt die gatespannung kurz dann ist sie 0,3V - Flussspannung der Diode In diesem Fall begrenzt der 4,7k Widerstand den Strom durch den Optokoppler also bei 40V etwa 8,5mA. Da der Mosfet keinen Gatestrom braucht, sondern nur auf Spannung reagiert, sollte die Schaltung auch bei kleineren Spannungen funktionieren. Aber wie gesagt vorher mal testen. Der IRF740 kostet halt nur 70 Cent nicht 10€
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