EuroWire Sept 2015

Technischer artikel

Standardisierung von PV-Leitungen und -Kabeln 2001-2014 von Faruk Yeginsoy, Leoni Struder AG

Übersicht Diese

3 Neue Anforderungen Nach zahlreichen Verdrahtungsfehlern erkannten die PV-Experten, dass die Anforderungen des ersten Pfg 1169 /2004 zu niedrig lagen. 2006 begann eine neue Expertengruppe (Arbeitsgruppe des Deutschen Nationalkomitees 411.2.3) an einer neuen Fassung der „Anforderungen für PV-Leitungen“ zu arbeiten. Am ersten Teil nahm eine Gruppe von Modul- und Kabelexperten teil. Der Schwerpunkt lag nun auf der Gebrauchsdauer der PV-Leitungen. Die Arbeitsgruppe beschäftigte sich hauptsächlich mit nachfolgenden Fragen: • Wie können wir die Lebensdauer eines Kabels prognostizieren? • Wie viele Jahre soll die Lebensdauer eines Kabels betragen? • Wie ist die Alterung der Kabel zu verstehen? • Wie können wir den Alterungsprozess testen? 3.1 Materialalterung ist der neue Schwerpunkt 3.1.1 Thermooxidation von Polyolefine Eines der grundlegenden chemischen Gesetze ist das Arrhenius-Gesetz. Dieses Gesetz beschreibt die Korrelation zwischen Temperatur und Prozessgeschwindigkeit. Die thermische Alterung des Polymers ist nichts anderes als ein chemischer Prozess und alle chemischen Prozesse hängen von der Prozesstemperatur ab. Bei einer Temperaturerhöhung von 10°C wird der Prozess um den Faktor zwei beschleunigt. Das wirkt auch umgekehrt. Bei einer Temperaturabnahme verlangsamt sich der Alterungsprozess um den Faktor 0,5. Der spezifische Temperaturnennwert eines Kabels sollte in Kombination mit einem bestimmten Zeitraum festgelegt werden.

Zu dieser Zeit begann der TÜV Rheinland die Sicherheit und Qualität der Solarmodule nach eigenen Anforderungen zu überprüfen. Sehr schnell wurde deutlich, dass die Modulqualität und -sicherheit von den Komponenten abhingen, jedoch bestand eine fehlende Standardisierung für Komponenten, die die Anforderungen der PV-Anwendung berücksichtigte. Das war der Beginn der Standardisierung der PV-Leitungen. 2 Der Beginn Im Jahre 2001 begann der TÜV Rheinland in Deutschland die PV-Module zu überprüfen und stellte viele durch Kabel verursachte Probleme fest. Da keine spezielle Standardtests für diese Kabel vorlagen, erstellte der TÜV Rheinland seinen eigenen Standard. Das war der Ursprung von 2Pfg1169:2004. Dieser erste Standard basierte auf der IEC60245-4:1994 (Gummi-isolierte Leitungen mit Nennspannungen bis 450/750V - Teil 4: Flexible Leitungen). Zu dieser Zeit war H07RN-F die meistbenutzte Leitung (Gummi 60ºC–90ºC). In dieser frühen Phase der PV-Installationen realisierte niemand, dass die Anforderungen an PV-Kabel viel höher waren. 2.1 Erste Verdrahtungsfehler nach ein paar Jahren ▼ ▼ Abb. 1 : Durch Ozon und hohen Temperaturen verursachte Verdrahtungsfehler

Publikation

zeigt

die

Entwicklungsgeschichte ersten deutschen TÜV Rheinland Dokument 2Pfg1169/2001 zum 2Pfg1990/2012 und den Einfluss dieses Dokuments auf die nationalen Standards in den USA, Japan und Europa sowie die Entwicklung der Cenelec-Standards EN50618 und IEC62930. um die oben genannten Standards erfüllen zu können. Die Herausforderung lag insbesondere darin, gleichzeitig mehreren Standards zu entsprechen, wie z. B. der Kombination von UL und TÜV. Einen weiteren Aspekt wird das Verständnis für spezielle Prüfverfahren wichtiger Compound-Eigenschaften vermitteln, die Einfluss auf die zu erwartende sehr lange Betriebszeit der Photovoltaik-Leitungen haben. 1 Einleitung Durch das weltweite Interesse an erneuerbaren Energien musste sich die Photovoltaikindustrie seit Ende des letzten Jahrhunderts maßgeblich entwickeln und diese Entwicklung war weltweit unaufhaltsam. Zu dieser Zeit war der Bau von Photovoltaikanlagen eine teure und langfristige Investition; die Investoren wussten nicht wie sie die Qualität der Module einschätzen konnten und die Kunden fragten nach der erwarteten Lebensdauer der Photovoltaik-Module und -Installationen. Es bestand ein großer Bedarf an Bewertungen bezogen auf Sicherheit und Qualität durch Dritte. vom Außerdem wird ein Einblick in den die erforderlichen Aufbau sowie Werkstoffkombinationen und Produktionsprozessen geboten,

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September 2015