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Stand der internationalen Normung im Bereich
Adrian Häring, SMA Solar Technology AG
Stand der internationalen Normung im Bereich Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung
12. Brandschutz-Workshop Freiburg, 24.01.2013
1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Agenda
11
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Motivation
Bestehende Normen2
3 k ll b h b k3 Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung
4 Ak ll S b G b h l4 Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung
5 F i5 Fazit
SMA Solar Technology AG 2
1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Agenda
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Motivation
Bestehende Normen2
3 k ll b h b k3 Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung
4 Ak ll S b G b h l4 Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung
5 F i5 Fazit
SMA Solar Technology AG 3
Motivation1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Motivation
> Für Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung gibt es bisher keine einheitlichen> Für Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung gibt es bisher keine einheitlichen internationalen Standards
> Durch die zunehmend Verbreitung von PV Anlagen treten auch Sicherheitsthemen in den> Durch die zunehmend Verbreitung von PV-Anlagen treten auch Sicherheitsthemen in den Vordergrund
D h di B d h i d PV G i K hl f i k i k b h> Durch die Besonderheiten des PV-Generators, wie Kurzschlussfestigkeit, können bewährte Konzepte nicht immer angewandt werden.
> Vom neuen Bedarf getrieben, müssen erst neue Schutzkonzepte entwickelt werden
> Diese Konzepte und Technologien sind meist neu und kaum verbreitet
> Parallel dazu entstehen nationale Normanforderungen, z.T. auch um die Industrie dazu zu bringen, Lösungen zu entwickeln
SMA Solar Technology AG 4
g , g
Adrian Häring: „ Stand der internationalen Normung im Bereich Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung“
1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Agenda
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Motivation
Bestehende Normen2
3 k ll b h b k3 Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung
4 Ak ll S b G b h l4 Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung
5 F i5 Fazit
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1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Bestehende Normen
> Im PV-Bereich (eigentlich generell) sind Normen verfügbar zu welchem es entsprechende> Im PV-Bereich (eigentlich generell) sind Normen verfügbar, zu welchem es entsprechendeFelderfahrung gibt,
> N fü K t i M d l WR L d l> Normen für Komponenten wie Module, WR , Laderegler, …
> Normen zur Installation von PV-Anlagen
> Bei neuen Konzepten wie Moulabschaltern und Lichtbogendetektoren gibt es wenigErfahrung.
> Hier wird die Normung schwierig, da es dann eher akademisch wird.
h h/ h f l h h d ld f h> Technisch/Wissenschaftliche Annahmen müssen die Felderfahrung ersetzen.
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1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Agenda
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Motivation
Bestehende Normen2
3 k ll b h b k3 Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung
4 Ak ll S b G b h l4 Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung
5 F i5 Fazit
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Situation bei Lichtbogenstandardisierung1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Situation bei Lichtbogenstandardisierung
> PV-Systeme mit Lichtbogenerkennung bisher kaum im Markt und erst seit kurzem verfügbar> PV Systeme mit Lichtbogenerkennung bisher kaum im Markt und erst seit kurzem verfügbar> Bestehende Techniken und Standards für PV nicht automatisch anwendbar> Technologie steckt für PV-Anlagen noch in den KinderschuhenTechnologie steckt für PV Anlagen noch in den Kinderschuhen> Wenig Felderfahrung> Viele Aspekte, wie z.B. Leitungslänge und –verlegung, haben Einfluss auf Funktionp , g g g g,> Systemkomponenten wie Wechselrichter können Fehlauslösungen erzeugen
> In den USA wurden sowohl ein (Prüf-)Standard für Lichtbogendetektoren (UL 1699B) als auch die Anforderung in den Installationsstandard (NEC) eingeführtauch die Anforderung in den Installationsstandard (NEC) eingeführt
> Andere Länder sind mit Standards für Lichtbogendetektion sehr zurückhalten.
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Produktstandards für Lichtbogendetektoren1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Produktstandards für Lichtbogendetektoren
> Der UL-Standard als einzig verfügbare Standard dient als Basis für einen neuen> Der UL Standard als einzig verfügbare Standard dient als Basis für einen neuen internationalen Produktstandard> Der UL-Standard sehr auf die bestehende NEC-Forderung ausgelegt und wenig universell> Eine grundlegende Idee ist, Funktionen zu kategorisieren, so dass je nach gewünschter
und geforderter Funktion bei Geräte ein Teil oder alle Funktionen abgeprüft werden: in> Unterscheidung in:
> Nur Detektieren und Detektieren+Behandeln> Seriell und Parallel> Verschieden Leistungsklassen
> Ein Lichtbogendetektor kann dann nach beliebiger Kombinationen geprüft werden, z.B. Seriell detektieren und löschen, parallel nur detektieren
> D h d l A t fü b li bi K d d N f d ffSMA Solar Technology AG 9
> Durch modulare Art für beliebige Kunden- und Normanforderungen offen.Adrian Häring: „ Stand der internationalen Normung im Bereich Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung“
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Produktstandards für Lichtbogendetektoren
> Wesentliche Hürden für die Arbeit am Lichtbogendetektorstandard sind
Produktstandards für Lichtbogendetektoren
> Wesentliche Hürden für die Arbeit am Lichtbogendetektorstandard sind
> Einigung auf Level für Robustheit und Sensitivität
> Lieber öfter Fehlauslösung anstatt einen Lichtbogen nicht zu detektieren?> Einigung auf typische Anlagen- und Lichtbogenszenarien> Art der Lichtbogenerzeugung . Was ist realistischste Nachbildung? > Ständig neue wissenschaftliche Erkenntnisse, die zeigen, dass ein Stand der Technik noch
nicht wirklich vorhanden ist> Da der Markt trotzdem nach einem Standard verlangt, muss hier ein eine Lösung
f d dgefunden werden.
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Zukunft von Lichtbogenstandardisierung1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Zukunft von Lichtbogenstandardisierung
> Erwartung an die Normung in Zukunft> Erwartung an die Normung in Zukunft
> Mit einem Teststandard ist früher oder später zu rechnen
> Bei den Installationsstandards ist dies noch nicht abzusehen
> Es wird zwar im Entwurf der IEC TS 62548 quasi angekündigt aber nur im> Es wird zwar im Entwurf der IEC TS 62548 quasi angekündigt, aber nur im informativen Anhang
> Bei den Installationsregeln gibt es in den verschiedenen Ländern doch stärkere> Bei den Installationsregeln gibt es in den verschiedenen Ländern doch stärkere Abweichungen
Di G f h d i i i i hi d L d k hi dli h> Die Gefährdungssituation ist in verschieden Ländern stark unterschiedlich
SMA Solar Technology AG 11Adrian Häring: „ Stand der internationalen Normung im Bereich Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung“
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Zukunft von Lichtbogenstandardisierung
Erwartung, dass sich die Forderungen nach einem Li h b d k i d i l
Zukunft von Lichtbogenstandardisierung
Lichtbogendetektor in den nationalen Installationsstandards unterscheiden
> Unterschiedliche Bauweisen
> Unterschiedliche Schutzphilosphien
> Ggfs. auch applikationsabhängig
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Motivation
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3 k ll b h b k3 Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung
4 Ak ll Si i b i G b h l4 Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung
5 F i5 Fazit
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Standardisierung Generatorabschaltung1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Standardisierung Generatorabschaltung
> PV-Systeme mit Generatorabschaltung kaum verbreitet im Markt und erst seit kurzem> PV Systeme mit Generatorabschaltung kaum verbreitet im Markt und erst seit kurzem verfügbar> Schaltelemente, die sicher, langlebig und kosteneffiktiv sind, müssen neu entwickelt
werden> Geräte stecken noch in den Kinderschuhen> Wenig Felderfahrung> Halbleiterschaltung an sich zur Freischaltung nicht zulässig, aber in für diese Applikation
ll d b h dsollte dies neu betrachtet werden> Zusammenspiel mit anderen Systemkomponenten wie Wechselrichter können Probleme
erzeugenerzeugen
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Standardisierung Generatorabschaltung
> International bisher noch kein Standard verfügbar
Standardisierung Generatorabschaltung
> International bisher noch kein Standard verfügbar
> In verschiedenen Ländern sind Installationsstandards mit entsprechenden Anforderungen oder Anwendungsstandards für Generatorabschaltung in Arbeitoder Anwendungsstandards für Generatorabschaltung in Arbeit
> VDE-AR 2100-712
> UTE C15-712-2
> NEC> NEC
> In der relevanten Arbeitsgruppe auf IEC-Ebene (TC82 WG3) wird das Thema diskutiert
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1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Zukunft Standardisierung Generatorabschaltung
> Es wird aktuell an verschiedenen relevanten Produktstandards gearbeitet:
g g
> Es wird aktuell an verschiedenen relevanten Produktstandards gearbeitet:
> IEC 62109-3: Anforderungen an Modulelektronik (außer Bypassdiode)
> Arbeitsgruppe zur Festlegung von Anforderungen an eine DC-Freischaltfunktion, wie z.B. Modulfreischalter
> Bei den Installationsstandards ist dies wenig wahrscheinlich
> Die Regeln für Löscharbeiten und Rettungsarbeiten werden national festgelegt> Die Regeln für Löscharbeiten und Rettungsarbeiten werden national festgelegt.
> Je nachdem, was national vergleichbar/üblich ist, sind unterschiedliche A f d BAnforderungen zu erwarten, z.B.:
> Modulabschaltung, Strangabschaltung oder auch bauliche Vorkehrungen
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4 Ak ll S b G b h l4 Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung
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Zusammenfassung1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Zusammenfassung
> Die notwendigen Normaktivitäten sind gestartet> Die notwendigen Normaktivitäten sind gestartet
> Größte Herausforderung: Standards zu erstellen, für welche es nur wenig Felderfahrung aus einem kurzen Zeitraum gibteinem kurzen Zeitraum gibt.
> Zu weicher Standard wenig hilfreich
> Zu restriktiver Standard behindert ggfs. Technologien, die im Feld gut/besser funktionieren würden
> Für Gerätestandards sind früher oder später einheitliche Produktstandards zu erwarten
SMA Solar Technology AG 18Adrian Häring: „ Stand der internationalen Normung im Bereich Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung“
Zusammenfassung1. Motivation | 2. Bestehende Normen | 3. Aktuelle Situation bei Lichtbogenerkennung | 4. Aktuelle Situation bei Generatorabschaltung | 5. Fazit
Zusammenfassung
> Bei den Installationsstandards und somit den Anforderungen für den Einsatz von> Bei den Installationsstandards und somit den Anforderungen für den Einsatz von Lichtbogendetektoren oder Generatorabschaltern sind nationale Unterschiede wahrscheinlich kaum zu vermeiden
> Möglicherweise können international Konzepte und Applikationsregeln in Standards als Guidelines gesammelt werden, welche dann von einzelnen Ländern ganz oder teilweise, je nach lokalen Bedingungen übernommen werden können.
> Je nachdem, wie lang man Erfahrung mit einzelnen Konzepten hat, sollten die normativen , g g p ,Konsequenzen härter oder weicher sein
> Z B Lichtbogendetektoren: Solange ein Kompromiss zwischen Sensitivität und Robustheit> Z.B. Lichtbogendetektoren: Solange ein Kompromiss zwischen Sensitivität und Robustheit nötig ist, sollte eine dauerhafte Betriebshemmung im Meldefall vermieden werden.
SMA Solar Technology AG 19Adrian Häring: „ Stand der internationalen Normung im Bereich Lichtbogendetektion und Generatorabschaltung“
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!SMA Solar Technology AG 20
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!