Professionelle Messungen der PV-Anlagen bis 1500 V mit dem Messgerät Sonel PVM-1530 Pro

Die wachsende Zahl der Photovoltaikanlagen trägt dazu bei, dass die Gewährleistung ihrer Sicherheit und der Übereinstimmung mit den geltenden Vorschriften von größter Bedeutung ist. Diesen Bedürfnissen entspricht das neue Messgerät Sonel PVM-1530, das für die Messung der PV-Anlagen, die bei Spannung bis zu 1500 V arbeiten, bestimmt ist und der die Anforderungen der Norm IEC 62446-1 erfüllt.

Zunehmende Bedeutung der Kontrolle der Photovoltaikanlagen

Die Energetik transformiert von einem konventionellen und zentralisierten Modell in das Konzept der dezentralen Energieerzeugung. Bei dem neuen Ansatz spielen erneuerbare Energiequellen (EE), solche wie Windkraftanlagen und Photovoltaik-Kraftwerke eine ganz besondere Rolle. Neben Hunderttausenden von Mikro-PV-Anlagen werden auch große Photovoltaik-Parks mit großen Erzeugungskapazitäten errichtet.
 
Der plötzliche Anstieg der Zahl der Anlagen trägt nicht immer dazu bei, dass bei ihrem Bau Elemente guter Qualität verwendet werden. Das führt zu einer erhöhten Brandgefahr, Gefährdung der Bedienungssicherheit oder Verkürzung der Lebensdauer der Anlage. Deswegen ist es so wichtig, dass die Anlage nach der Montage und Inbetriebnahme alle Sicherheitsanforderungen erfüllt und ihre Ausführung den geltenden Vorschriften entspricht.

Die Durchführung von Inspektionen, Tests und Messungen ist notwendig, um den Zustand der Photovoltaikanlagen zu bewerten. Das wichtigste Dokument für die Bewertung ist hier die Mehrblattnorm IEC 62446, welche die Art und den Umfang der Sicherheitsprüfung von Photovoltaikanlagen definiert. Die Einhaltung der darin enthaltenen Richtlinien garantiert die Reduzierung der Gefahr von Stromschlägen oder Bränden. Die in dem ersten Blatt IEC 62446-1 enthaltenen Tests ermöglichen es, nicht nur die Sicherheit der Anlage (Tests der Kategorie 1), sondern auch die Effizienz einer bestimmten Anlage und ihrer Komponenten (Tests Kategorie 2) zu prüfen. 

Die Firma Sonel hat in ihrem Angebot Geräte, mit deren Hilfe eine komplexe Prüfung der Photovoltaikanlagen möglich ist. Das neueste Produkt, das das Portfolio erweitert, ist das neue Messgerät Sonel PVM-1530, das für die Messung großer PV-Anlagen, die bei Spannung bis zu 1500 V arbeiten, bestimmt ist.

Foto 1. Messgerät Sonel PVM-1530 Pro mit Standardausstattung

Messfunktionen Sonel PVM-1530 Pro

Das Messgerät Sonel PVM-1530 ermöglicht die Durchführung von Messungen entsprechend der Norm IEC 62446-1. Bevor man mit den Messungen beginnt, soll man die Photovoltaikanlage prüfen, indem man sie begutachtet, das bedeutet die elektrische Installation mit Sinnen kontrolliert (meistens visuelle Inspektion) Das Ziel der Begutachtung ist das Sicherstellen, dass die elektrische Ausstattung korrekt gewählt und installiert wurde, dass es keine sichtbaren Fehler oder beschädigten Elemente gibt. Sonel PVM-1530 hat ein eingebautes spezielles Modul, das die Prozedur der Begutachtung unterstützt, wodurch man sie wirksam, in Übereinstimmung mit den Empfehlungen der Norm, durchführen kann.

Nach der Durchführung der Begutachtung kann man die Messungen durchführen. Die Norm IEC 62446-1 unterteilt die Prüfungen in Tests der Kategorien 1 und 2 sowie in zusätzliche Tests. Die Tests der Kategorie 1 sind erforderlich, denn sie dienen der Bewertung der Sicherheit. Das Messgerät ermöglicht die Durchführung folgender Tests für die Kategorie 1:

• Messung der Durchgängigkeit von Schutzverbindungen und Ausgleichsverbindungen mit 200mA,
• Polarisationstest,
• Tests der Verbindungen in DC-Anschlusskasten,
• Messung der Spannung des offenen Stromkreises der Module U_oc do 1500 V,
• Messung des Kurzschlussstroms eines Strangs von Modulen I_sc bis 30 A bei 1500 V oder 40 A bei einer Spannung von 1000 V,
• Messung der Betriebsspannung mit Hilfe des Zangenmessgeräts Sonel CMP-1015-PV (wird dem Sonel PVM-1530 Pro als Standard-Accessoire beigelegt), kabellos über Bluetooth.
• Funktionstests (Messung der Leistung DC und AC an beiden Seiten des Wechselrichters),
• Isolationswiderstandsmessung der Stromkreise DC mit Hilfe der Methode ohne die Module kurzzuschließen bei Testspannung 250 V, 500 V, 1000 V und 1500 V.

Foto 2. Messung der Parameter des Strangs von Modulen mit Hilfe von Sonel PVM-1530 Pro

Foto 3. Messung der Betriebsspannung mit Hilfe von Sonel CMP-1015-PV

Die Tests der Kategorie 2 werden für größere und komplexere PV-Anlagen empfohlen. Generell kann man die Tests durchführen, wenn alle Tests der Kategorie 1 durchgeführt und akzeptiert wurden. Das Messgerät Sonel PVM-1530 ermöglicht die Durchführung der Messung der I-U-Charakteristik von Photovoltaikmodulen mit der maximalen Leistung 45 kW.

Zusätzliche Tests, die man mit Hilfe des Messgeräts durchführen kann, sind:

• Sperrdiodentest mit 1000 V oder 1500 V,
• Bewertung der Beschattung mit Hilfe des Bestrahlungsstärke-Messgeräts Sonel IRM-1 (wird dem Sonel PVM-1530 Pro als Standard-Accessoire beigelegt).

 
Foto 4. Messgerät Sonel IRM-1 bei der Messung der Bestrahlungsstärke

Messung der I-U-Charakteristik

Die I-U-Charakteristiken sind bei der genaueren Bewertung der PV-Anlagen hinsichtlich der Effizienz und der potenziellen Probleme sehr hilfreich. Bei der Erstellung einer solchen Charakteristik ist das Messgerät Sonel PVM-1530 Pro sehr hilfreich.

Die Norm IEC 62446-1 für eine solche Messung bestimmt den Mindestwert für die Bestrahlungsstärke auf dem Niveau von 400 W/m2. Die Norm IEC 61829 präzisiert wiederum, dass wenn die Messungen der Charakteristiken für die STC-Bedingungen umgerechnet werden sollen, so soll der Mindestwert für die Bestrahlungsstärke mindestens W/m2 betragen. Die Hersteller der PV-Module benennen Parameter, die unter Laborbedingungen gemessen wurden, sog. STC (Standard Test Conditions: Temperatur 25°C, Strahlungsstärke 1000 W/m², Air-Mass-Koeffizient AM 1,5). Für Vergleichszwecke kann Sonel PVM-1530 Pro die Messergebnisse automatisch, entsprechend der Norm IEC 60891, in STC-Bedingungen konvertieren. Das erfolgt mit Hilfe des Bestrahlungsstärke- und Temperaturmessgeräts Sonel IRM-1, das kabellos mit dem Gerät Sonel PVM-1530 zusammenarbeitet, und dank der eingebauten PV-Moduldatenbank.

Foto 5. Messung der I-U-Charakteristik mit Hilfe von Sonel PVM-1530 Pro

Sicherheit und Ergonomie

Es soll betont werden, dass Sonel PVM-1530 Pro und seine Ausstattung den Sicherheitsnormen IEC 61557 und IEC 61010 entsprechen und die diesbezüglichen EG-Konformitätserklärungen besitzen. Die hohe Messkategorie CAT III 1500 V DC gibt die Sicherheit, dass das Gerät für die Messung von Photovoltaikmodulen, die bei Spannung bis zu 1500 V arbeiten, benutzt werden kann. Das ist sehr wichtig, denn die Norm IEC 61010-2-030 qualifiziert Photovoltaikmodule als Einrichtungen, die der Messkategorie CAT III gehören.

Das Gerät ist mit einem Koffergehäuse versehen, wodurch es die Dichtigkeit von IP 67 beim geschlossenen Deckel aufweist. Das fortgeschrittene Kühlsystem leitet wirksam die Wärme nach außen. Dadurch kann man die Messungen oft durchführen, ohne die Gefahr zu laufen, dass das Messgerät überhitzt. Ein großer, übersichtlicher Touchscreen ermöglicht eine bequeme Bedienung. Dank der hohen Helligkeit ist er auch in der prallen Sonne gut abzulesen. Der eingebaute Li-Ion-Akku sichert eine lange Arbeitsdauer, und das interne Netzteil ermöglicht gleichzeitiges Laden des Akkus und die Durchführung der Messungen der Anlagen, falls sich der Akku bei der Arbeit entlädt.

Integration mit Sonel MeasureEffect™ – intelligentes Messdatenmanagement

Der Sonel PVM-1530 ist vollständig in die MeasureEffect™-Plattform integriert. Messdaten können automatisch mit der Cloud synchronisiert und vordefinierten Objekten zugeordnet werden. Über die Webanwendung können Benutzer benutzerdefinierte Messverfahren erstellen, die auf bestimmte Objekte, Normen oder individuelle Anforderungen zugeschnitten sind, sowie die Datenbank der Photovoltaikmodule erweitern – z. B. um technische Parameter, Modultypen, Hersteller und andere erforderliche Daten. Dadurch wird jede nachfolgende Messung schneller, genauer und ohne manuelle Konfiguration des Geräts vor Ort durchgeführt.

Eine vollständig synchronisierte Arbeitsumgebung ermöglicht es anderen Teammitgliedern, den Messfortschritt in Echtzeit zu überwachen. Der Techniker vor Ort kann die Daten sofort in die Cloud hochladen, der überwachende Ingenieur sieht den aktuellen Auftragsstatus, und die für die Berichterstellung verantwortliche Person kann umgehend eine vollständige Dokumentation erstellen. Dieser Arbeitsablauf verkürzt die Projektlaufzeiten erheblich, verbessert die Transparenz der Abläufe und steigert die Effizienz des Teams.

Dank einer Vielzahl von Kommunikationsschnittstellen (USB, LAN, Bluetooth und Wi-Fi) kann der Sonel PVM-1530 auch mit zusätzlichem Zubehör betrieben werden. Etikettendrucker oder QR-Code-Scanner können dabei helfen, den Prozess der regelmäßigen Messungen zu automatisieren. Sobald ein QR-Code gescannt wird, kann das Analysegerät das Objekt identifizieren, das zuvor verwendete Verfahren abrufen und automatisch die entsprechende Testsequenz starten. Nach Abschluss der Messung werden die Ergebnisse dem richtigen Punkt innerhalb der Objektstruktur zugeordnet. Dies reduziert die Arbeitsbelastung des Bedieners erheblich und erhöht die Einheitlichkeit, Wiederholbarkeit und Sicherheit des Diagnoseprozesses.

 

 
Abbildung 1. Vertriebsvarianten: Sonel PVM-1530, Sonel PVM-1530 Pro und Sonel PVM-1530 Max

Messgerät für Photovoltaikanlagen Sonel PVM-1530 Pro - ein zuverlässiges Werkzeug für Profis

Sonel PVM-1530 Pro samt reichhaltiger Standardausstattung ermöglicht die Durchführung komplexer Messungen der PV-Anlagen in Übereinstimmung mit der Norm IEC 62446-1. Dadurch ist das eines der wichtigsten Werkzeugen für Personen, die sich mit dem Bau und der Wartung von Photovoltaik-Kraftwerke befassen. Das ist ein zuverlässiges Werkzeug für Profis, das hilft, die PV-Anlagen im guten Zustand jahrelang aufrechtzuerhalten.

 

Autoren: mgr inż. Marcin Szkudniewski, Michał Cichoń
Sonel S.A.