Was ist ein „Isolationsfehler“?
In Photovoltaikanlagen mit transformatorlosem Wechselrichter ist der Gleichstrom von Erde getrennt. Module mit fehlerhafter Modulisolation, ungeschirmte Leitungen, defekte Leistungsoptimierer oder ein interner Fehler im Wechselrichter können zu einem Gleichstromabfluss gegen Erde (PE – Schutzleiter) führen. Ein solcher Fehler wird auch als Isolationsfehler bezeichnet.
Bei jedem Betriebseintritt des Renac-Wechselrichters und der Aufnahme der Stromerzeugung wird der Widerstand zwischen Erde und den stromführenden Gleichstromleitern geprüft. Der Wechselrichter meldet einen Isolationsfehler, wenn er bei einphasigen Wechselrichtern einen Gesamtisolationswiderstand von weniger als 600 kΩ und bei dreiphasigen Wechselrichtern von weniger als 1 MΩ feststellt.
Wie entsteht ein Isolationsfehler?
1. Bei feuchtem Wetter steigt die Anzahl von Störungen in Systemen mit Isolationsfehlern. Die Fehlersuche ist nur im Moment des Auftretens möglich. Häufig tritt eine Isolationsstörung morgens auf und verschwindet mitunter, sobald die Luftfeuchtigkeit nachlässt. In manchen Fällen ist die Ursache der Isolationsstörung schwer zu ermitteln. Oftmals lässt sie sich jedoch auf mangelhafte Installation zurückführen.
2. Wird die Abschirmung der Leitungen während der Installation beschädigt, kann ein Kurzschluss zwischen Gleichstrom (DC) und Wechselstrom (PE) entstehen. Dies wird als Isolationsfehler bezeichnet. Neben einem Problem mit der Kabelabschirmung kann ein Isolationsfehler auch durch Feuchtigkeit oder eine fehlerhafte Verbindung in der Anschlussdose des Solarmoduls verursacht werden.
Die Fehlermeldung auf dem Wechselrichterbildschirm lautet „Isolationsfehler“. Aus Sicherheitsgründen wandelt der Wechselrichter, solange dieser Fehler besteht, keinen Strom um, da lebensgefährliche Ströme an den leitfähigen Teilen des Systems fließen könnten.
Solange nur eine elektrische Verbindung zwischen dem Gleichstromkreis und dem Leistungskreis besteht, besteht keine unmittelbare Gefahr, da das System nicht geschlossen ist und kein Strom fließen kann. Dennoch ist stets Vorsicht geboten, da Gefahren bestehen:
1. Es ist ein zweiter Kurzschluss gegen Erde aufgetreten (PE (2)), wodurch ein Kurzschlussstrom durch die Module und die Verkabelung fließt. Dies erhöht die Brandgefahr.
2. Die Berührung der Module kann zu schweren körperlichen Verletzungen führen.
2. Diagnose
Verfolgung eines Isolationsfehlers
1. Schalten Sie die Netzverbindung aus.
2. Messen Sie die Leerlaufspannung aller Saiten und notieren Sie diese.
3. Trennen Sie die Wechselstromerde (PE) und jegliche Erdung vom Wechselrichter. Lassen Sie die Gleichstromversorgung angeschlossen.
Die rote LED leuchtet auf, um einen Fehler zu signalisieren.
- Die Fehlermeldung „Isolationsfehler“ wird nicht mehr angezeigt, da der Wechselrichter keine Messwerte mehr zwischen Gleich- und Wechselstrom erfassen kann.
4. Trennen Sie die gesamte Gleichstromverkabelung, lassen Sie aber die DC+ und DC- von jedem Strang zusammen.
5. Verwenden Sie ein Gleichspannungsmessgerät, um die Spannung zwischen (AC) PE und DC (+) sowie zwischen (AC) PE und DC – zu messen und notieren Sie sich beide Spannungen.
6. Sie werden feststellen, dass eine oder mehrere Messwerte nicht 0 Volt anzeigen (zuerst wird die Leerlaufspannung angezeigt, dann fällt sie auf 0 Volt ab); diese Stränge weisen einen Isolationsfehler auf. Die gemessenen Spannungen können helfen, das Problem zu lokalisieren.
Zum Beispiel:
String mit 9 Solarmodulen Uoc = 300 V
PE und +DC (V1) = 200V (= Module 1, 2, 3, 4, 5, 6,)
PE und –DC (V2) = 100V (= Module 7, 8, 9,)
Der Fehler befindet sich zwischen Modul 6 und 7.
VORSICHT!
Das Berühren nicht isolierter Teile der Saite oder des Rahmens kann schwere Verletzungen verursachen. Verwenden Sie geeignete Schutzausrüstung und sichere Messinstrumente.
7. Wenn alle gemessenen Strings in Ordnung sind und der Wechselrichter weiterhin den Fehler „Isolationsfehler“ anzeigt, liegt ein Hardwareproblem vor. Wenden Sie sich an den technischen Support, um einen Austausch zu veranlassen.
3. Schlussfolgerung
Bei einem „Isolationsfehler“ handelt es sich im Allgemeinen um ein Problem auf der Seite der Solarmodule (nur wenige Wechselrichterprobleme treten auf), hauptsächlich aufgrund von feuchtem Wetter, Problemen mit der Solarmodulverbindung, Wasser in der Anschlussdose, Alterung der Solarmodule oder Kabel.
