Produktnormen für Steckverbinder
Die Dokumente, gegen die ein PV-Gleichstrom-Steckverbinder qualifiziert wird, und was jedes davon festlegt und was nicht.
IEC 62852 IEC 62852
Die internationale Produktnorm für Steckverbinder in den Gleichstromkreisen von Photovoltaikanlagen: sie legt die Sicherheitsanforderungen und die Typprüfungen fest, die ein Steckverbinder bestehen muss, und qualifiziert damit ein Produkt und nicht eine gesteckte Paarung.
Die IEC 62852 beschreibt, was ein PV-Gleichstromsteckverbinder aushalten muss: Erwärmung bei Nennstrom, Trocken- und Feuchtwärmebehandlung, Temperaturwechsel, Zugfestigkeit, Schutz gegen Eindringen und Schutz gegen elektrischen Schlag. Ein Steckverbinder mit gültigem Zeugnis nach dieser Norm ist als Produkt geprüft. Daraus folgt nicht, dass er mit dem Produkt eines anderen Herstellers gesteckt werden darf; diese Frage gehört zu den Errichtungsnormen. Ausgaben und nationale Übernahme unterscheiden sich, maßgeblich ist die am Projektort geltende Ausgabe.
Siehe auch:
EN 62852UL 6703Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)
EN 62852 EN 62852
Die europäische Übernahme der IEC 62852 durch das CENELEC; ein danach zertifizierter Steckverbinder wurde mit demselben technischen Inhalt wie nach IEC 62852 geprüft.
Die EN 62852 gibt die internationale Norm im europäischen Raum wieder. In einem europäischen Projekt nennt das Zeugnis üblicherweise die EN 62852, während Märkte, die die IEC unmittelbar übernehmen, die IEC 62852 nennen. Da beide denselben technischen Inhalt haben, wird ein Zeugnis nach der einen in der Regel als Nachweis der anderen anerkannt; maßgeblich ist jedoch das Dokument, das die Projektspezifikation tatsächlich nennt. Prüfen Sie die Ausgabe, nicht nur die Nummer.
Siehe auch:
IEC 62852EN 50521
EN 50521 EN 50521
Die europäische Steckverbindernorm, die durch die EN 62852 ersetzt wurde; sie erscheint noch in älteren Zeugnissen und in Bestandsausschreibungen.
Die EN 50521 war die frühere europäische Norm für PV-Gleichstromsteckverbinder und wurde zugunsten der EN 62852 zurückgezogen. Sie findet sich in Anlagen, die vor dem Wechsel errichtet wurden, und eine vor einigen Jahren verfasste Ausschreibung kann sie noch nennen. Das macht ein Produkt nicht mangelhaft, aber eine heute ausgestellte Spezifikation sollte auf die EN 62852 oder die IEC 62852 verweisen. Wenn eine Ausschreibung noch die EN 50521 nennt, klären Sie, welche Ausgabe gilt und welche Nachfolgenorm das Zeugnis des Lieferanten tatsächlich nennt.
Siehe auch:
EN 62852IEC 62852
UL 6703 UL 6703
Die nordamerikanische Norm für Steckverbinder in Photovoltaikanlagen, die in den Vereinigten Staaten und in Kanada anerkannt ist.
Nach der UL 6703 werden PV-Steckverbinder für den nordamerikanischen Markt bewertet, im Zusammenspiel mit den Errichtungsanforderungen des National Electrical Code. Die Listung ist eine Produktzertifizierung mit einer File-Nummer, die in der öffentlichen Datenbank von UL abgefragt werden kann; File-Nummer, Norm und Ausgabe sollten daher im Dokument des Herstellers stehen. Wie jede Produktnorm berechtigt die UL 6703 für sich genommen nicht zum Stecken eines Steckverbinders mit dem Produkt eines anderen Herstellers.
Siehe auch:
IEC 62852NEC 690.33(C)
TÜV 2 PfG 2740 2 PfG 2740
Eine Bauteilspezifikation der TÜV Rheinland für Photovoltaik-Steckverbinder, die neben der internationalen Produktnorm angewendet wird und diese nicht ersetzt.
Die 2 PfG-Reihe behandelt Bauteile; die 2 PfG 2740 ist die Spezifikation, die die TÜV Rheinland auf PV-Steckverbinder anwendet. Zeugnisse, die sie nennen, sind in europäischen Datenblättern verbreitet. Sie steht neben der IEC 62852 oder der EN 62852: die internationale Produktnorm beschreibt das Prüfregime, die TÜV-Spezifikation beschreibt, was die TÜV darüber hinaus verlangt, bevor sie ihr eigenes Zeugnis ausstellt. Nennt ein Datenblatt eine 2 PfG-Nummer, fordern Sie die Zeugnisnummer an und prüfen Sie die Angabe in der Datenbank der ausstellenden Stelle.
Siehe auch:
IEC 62852TÜV 2 PfG 1169
IEC 63678 IEC 63678
Eine Norm über eine einheitliche Steckverbindergeometrie für PV-Gleichstromanlagen, in Bearbeitung seit 2023 und noch nicht als Planungsgrundlage veröffentlicht.
Die Absicht der IEC 63678 ist eine einzige genormte Steckgeometrie für PV-Gleichstromanlagen, sodass Steckverbinder verschiedener Hersteller konstruktiv austauschbar sind und nicht erst über die freigegebenen Steckkombinationen der einzelnen Marken. Sie wird seit 2023 bearbeitet und ist noch nicht als Grundlage für die Konstruktion eines Produkts oder für eine Verträglichkeitserklärung veröffentlicht; kein Produkt sollte daher Konformität mit ihr behaupten. Bis zur Veröffentlichung richtet sich die Markenverträglichkeit weiterhin nach den Errichtungsnormen.
Siehe auch:
Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)NEC 690.33(C)
MC4 MC4
Eingetragene Marke der Stäubli, früher Multi-Contact, für einen einpoligen Gleichstromsteckverbinder mit 4 mm Kontaktdurchmesser, die weitgehend als Gattungsname der von ihr begründeten PV-Steckgeometrie verwendet wird.
MC4 ist eine eingetragene Marke, keine Norm und keine allgemeine Bauteilbeschreibung. Der Name wird üblicherweise auf jeden PV-Gleichstromsteckverbinder angewendet, weshalb Verträglichkeitsaussagen zu MC4 sorgfältig gelesen werden müssen: Sie bedeuten, dass das Produkt für das Stecken in dieser Geometrie ausgelegt wurde, nicht dass es von Stäubli gefertigt oder mit allen unter diesem Namen verkauften Steckverbindern austauschbar ist. Die Zertifizierung gilt für jedes Produkt einzeln. Verlangt eine Spezifikation MC4, klären Sie, ob das Stäubli-Produkt oder die Geometrie gemeint ist: das sind unterschiedliche Anforderungen.
Siehe auch:
Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)IEC 62852
Kabelnormen und Typbezeichnungen
Die Kabelnormen hinter den auf einem Datenblatt angegebenen Bezeichnungen und der Unterschied zwischen ihnen.
EN 50618 EN 50618
Die europäische Norm für elektrische Kabel in Photovoltaikanlagen und die Herkunft der Bezeichnung H1Z2Z2-K.
Die EN 50618 behandelt die einadrigen, flexiblen, vernetzten und halogenfreien Kabel für die Gleichstromseite von Photovoltaikanlagen. Sie legt die Leiterklasse, die Isolier- und Mantelwerkstoffe sowie die in dieser Anwendung entscheidenden Widerstandsprüfungen fest: Ozonbeständigkeit, UV-Beständigkeit, Kaltbiegefestigkeit und die Temperaturwechsel, denen ein Kabel auf einem Dach oder im Freifeld ausgesetzt ist. Die Bezeichnung H1Z2Z2-K nach dieser Norm ist mit 1,0/1,0 kV AC und 1,5 kV DC bemessen. Die IEC 62930 ist die entsprechende internationale Norm.
Siehe auch:
H1Z2Z2-KIEC 62930PV1-F
H1Z2Z2-K H1Z2Z2-K
Die Bezeichnung, die die EN 50618 dem einadrigen, vernetzten und halogenfreien Kabel für die PV-Seite einer Anlage gibt, bemessen mit 1,0/1,0 kV AC und 1,5 kV DC.
Der Code ist eine harmonisierte Bezeichnung, und jedes Element hat eine Bedeutung: H für den europäischen harmonisierten Kabeltyp, ein Spannungsbereich, Z2 für eine vernetzte halogenfreie Isolierung, erneut Z2 für den entsprechenden Mantel und K für die flexible Leiterklasse. H1Z2Z2-K ist mit 1,0/1,0 kV AC und 1,5 kV DC bemessen. Es ist nicht mit PV1-F zu verwechseln, einer anderen Bezeichnung, die nach TÜV 2 PfG 1169 bewertet und mit 1,8 kV DC bemessen ist. Eine Bezeichnung mit der Spannung der anderen zu kombinieren ist ein häufiger und in einem Datenblatt leicht erkennbarer Fehler.
Siehe auch:
EN 50618PV1-FIEC 60228
IEC 62930 IEC 62930
Die internationale Norm für elektrische Kabel in Photovoltaikanlagen, das IEC-Gegenstück zur EN 50618.
Die IEC 62930 beschreibt dieselbe Kabelklasse wie die EN 50618: einadrig, vernetzt, halogenfrei und mit flexiblem Leiter aus verzinntem Kupfer, bestimmt für die Gleichstromkreise von Photovoltaikanlagen. Sie existiert, damit Märkte, die IEC-Normen unmittelbar übernehmen, eine internationale Referenz für PV-Kabel haben und nicht auf das europäische Dokument angewiesen sind. In der Praxis besitzt ein Hersteller das eine oder das andere Zeugnis oder beide, und die Projektspezifikation entscheidet, welches verlangt wird. Wie bei Steckverbindern gehört die im Zeugnis genannte Ausgabe zur Aussage.
Siehe auch:
EN 50618UL 4703
UL 4703 UL 4703
Die nordamerikanische Norm, aus der die Bezeichnung PV Wire hervorgeht, verwendet auf der Gleichstromseite von Anlagen in den Vereinigten Staaten und in Kanada.
PV Wire wird auf Beständigkeit gegen Sonnenlicht, gegen nasse und trockene Bedingungen und auf Temperaturbereiche geprüft, die über denen des allgemeinen Installationskabels liegen, das es im Generator ersetzt, weil die Gleichstromleiter frei liegen und unter Bedingungen betrieben werden, für die gewöhnliches Kabel nicht geprüft ist. Die Listung einer bestimmten Konstruktion ist über eine UL-File-Nummer identifizierbar. Die UL 4703 ist ausschließlich eine Kabelnorm: über den auf dieses Kabel gecrimpten Steckverbinder sagt sie nichts aus.
Siehe auch:
IEC 62930Zugfestigkeit der Crimpverbindung
PV1-F PV1-F
Eine PV-Kabelbezeichnung, die nach der Spezifikation 2 PfG 1169 der TÜV Rheinland bewertet und mit 0,6/1,0 kV AC und 1,8 kV DC bemessen ist.
PV1-F ist die ältere der beiden in Europa anzutreffenden PV-Kabelbezeichnungen und weiterhin breit in Gebrauch. Es ist ein anderes Produkt als H1Z2Z2-K und kein Synonym: PV1-F wird nach TÜV 2 PfG 1169 bewertet und ist mit 1,8 kV DC bemessen, während H1Z2Z2-K nach EN 50618 mit 1,5 kV DC bewertet wird. Beide beschreiben vernetztes halogenfreies PV-Kabel mit Leitern aus verzinntem Kupfer, und beide sind im PV-Kabelsortiment von Treasol erhältlich. Jede Bezeichnung ist mit ihrer eigenen Spannung anzugeben.
Siehe auch:
TÜV 2 PfG 1169H1Z2Z2-KEN 50618
TÜV 2 PfG 1169 2 PfG 1169
Die Bauteilspezifikation der TÜV Rheinland, nach der die PV-Kabelbezeichnung PV1-F bewertet wird.
Die TÜV 2 PfG 1169 ist die Spezifikation aus der 2 PfG-Reihe der TÜV Rheinland, die dem Kabeltyp PV1-F zugeordnet ist, und beschreibt die Prüfungen, die die TÜV bei der Ausstellung eines Zeugnisses für ein solches Kabel anwendet. Sie ist ein eigenständiger Weg zum Drittnachweis, kein Ersatz für die EN 50618 oder die IEC 62930, und ein danach zertifiziertes Kabel ist mit 1,8 kV DC bemessen. Verlangt ein Projekt EN 50618, erfüllt ein Zeugnis nach 2 PfG 1169 diese Anforderung nicht, und umgekehrt gilt dasselbe.
Siehe auch:
PV1-FTÜV 2 PfG 2740
IEC 60228 IEC 60228
Die internationale Norm, die die Leiterklassen isolierter Kabel festlegt; PV-Gleichstromkabel verwenden flexible Leiter der Klasse 5.
Die IEC 60228 definiert Leiterklassen nach der Flexibilität des Aufbaus, von der starren Klasse 1 bis zur Klasse 6, wobei Klasse 5 flexibel und Klasse 6 am flexibelsten ist. PV-Gleichstromkabel werden mit Leitern der Klasse 5 gefertigt. Das ist aus zwei Gründen praktisch bedeutsam: Eine Crimpverbindung auf einem flexiblen Leiter verhält sich anders als auf einem starren oder einem Leiter der Klasse 2, und deshalb werden Kontakte mit einer Leiterklasse und einem Querschnittsbereich spezifiziert und nicht mit einem einzelnen Maß. Ein für Klasse 5 freigegebener Kontakt ist nicht ohne Weiteres für einen Leiter der Klasse 6 oder der Klasse 2 mit gleichem Querschnitt freigegeben.
Siehe auch:
CrimpenH1Z2Z2-K
Installationsnormen
Die Vorschriften, die regeln, was eine Installation mit einem zertifizierten Produkt tun darf — einschließlich der Frage, ob zwei Steckverbinder gesteckt werden dürfen.
IEC 62548-1 IEC 62548-1
Die internationale Errichtungsnorm, die die Auslegungsanforderungen an Photovoltaik-Generatoren festlegt, einschließlich der Anforderung, dass gesteckte Steckverbinder verträglich sein müssen.
Die IEC 62548-1 legt die Auslegungsanforderungen an die Gleichstromseite eines Photovoltaik-Generators fest: Konfiguration der Strings, Schutzeinrichtungen, Trennstellen und die Anforderungen an die darin verwendeten Bauteile. Für Steckverbinder ist dies die Errichtungsnorm, die die Verträglichkeitsanforderung enthält: Die Produktnorm IEC 62852 beschreibt, was ein Steckverbinder sein muss, diese beschreibt, was eine Anlage mit ihm tun darf. Sie wird zusammen mit der IEC 60364-7-712 für die Anlage als Ganzes angewendet. Wie bei jeder Errichtungsnorm gilt die örtlich anwendbare Ausgabe.
Siehe auch:
IEC 62852IEC 60364-7-712Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)
IEC 60364-7-712 IEC 60364-7-712
Der Teil der Niederspannungs-Errichtungsreihe IEC 60364, der Photovoltaik-Stromversorgungssysteme behandelt.
Es ist der Photovoltaik-Abschnitt der internationalen Norm für Niederspannungsanlagen. Er behandelt, wie ein PV-Stromversorgungssystem in die Anlage eines Gebäudes oder eines Standorts eingebunden wird: Schutz gegen elektrischen Schlag auf der Gleichstromseite, Erdung und Potentialausgleich, Trenn- und Schaltmöglichkeiten sowie die sicherheitstechnischen Folgen eines Generators, der an der Quelle nicht abgeschaltet werden kann. Er gilt für die Anlage, nicht für einzelne Produkte. Ein nach IEC 62852 zertifizierter Steckverbinder wird in einer nach dieser Norm ausgelegten Anlage verwendet; die beiden beantworten unterschiedliche Fragen.
Siehe auch:
IEC 62548-1NEC Artikel 690
NEC Artikel 690 NEC 690
Artikel 690 des National Electrical Code über Photovoltaik-Stromversorgungssysteme in den Vereinigten Staaten, einschließlich der Steckverbinderanforderung in 690.33(C).
Artikel 690 regelt Photovoltaikanlagen im National Electrical Code und behandelt Stromkreisbemessung, Überstromschutz, Trennstellen, Erdung und Kennzeichnung. Er ist so verfasst, dass er bei der Abnahme verlangt wird, nicht damit er als Leitfaden gelesen wird. Der Code wird in dreijährigem Zyklus überarbeitet, und die von der örtlich zuständigen Behörde übernommene Ausgabe gilt für das Projekt, nicht zwingend die zuletzt veröffentlichte. Die Steckverbinderbestimmungen stehen in 690.33, die entscheidende Anforderung in 690.33(C).
Siehe auch:
NEC 690.33(C)NEC 690.7UL 6703
NEC 690.33(C) NEC 690.33(C)
Die Bestimmung des National Electrical Code, nach der gesteckte PV-Steckverbinder vom selben Typ und vom selben Hersteller sein müssen oder als untereinander austauschbar gelistet sein müssen.
Sie ist die klarste Formulierung der Marken-Regel in einer Errichtungsnorm. Sie verlangt, dass gesteckte Steckverbinder, wenn sie die Gleichstromkreise eines PV-Systems verbinden, vom selben Typ und vom selben Hersteller sind oder als untereinander austauschbar gelistet und gekennzeichnet sind. Deshalb ist das Mischen von Marken in einem String in den Vereinigten Staaten nicht nur eine Gewährleistungsfrage, sondern eine Frage der Normkonformität. Ein für sich nach UL 6703 gelisteter Steckverbinder erfüllt diese Bestimmung nicht schon dadurch, dass er mit dem Produkt eines anderen Herstellers gesteckt wird.
Siehe auch:
Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)NEC Artikel 690UL 6703
NEC 690.7 NEC 690.7
Die Bestimmung des National Electrical Code zur Berechnung der Höchstspannung eines PV-Systems unter Berücksichtigung des Anstiegs der Leerlaufspannung bei sinkender Zelltemperatur.
NEC 690.7 legt fest, wie die Höchstspannung eines PV-Systems für die Auswahl der Betriebsmittel bestimmt wird. Der Kernpunkt ist, dass die Leerlaufspannung eines Moduls steigt, wenn seine Zellen kälter werden; ein System, das auf die Nennleerlaufspannung des Moduls ausgelegt ist, überschreitet an einem kalten Morgen die Bemessungsspannung der Betriebsmittel. Die Berechnung wendet eine Temperaturkorrektur auf die niedrigste zu erwartende Zelltemperatur an. Das ist die praktische Randbedingung hinter 1500-V-DC-Systemen: die Bauteil-Bemessungsspannung ist die Obergrenze, und die kalt korrigierte Spannung muss darunter bleiben.
Siehe auch:
Bemessungsspannung 1500 V DCNEC Artikel 690
Die Größen, die entscheiden, ob eine Verbindung fünfundzwanzig Jahre kühl bleibt oder zum Fehler wird.
Kontaktwiderstand
Der elektrische Widerstand der Fügestelle zwischen zwei gesteckten Kontakten, angegeben in Milliohm und nach der Vierleiter-Kelvinmethode gemessen.
Der Kontaktwiderstand ist der Widerstand an der Stelle, an der sich zwei Kontaktoberflächen berühren, und er bestimmt, wie viel Wärme die Fügestelle erzeugt, denn die Verlustleistung folgt P = I²R: bei 30 A setzt ein Kontaktwiderstand von 0,5 mΩ rund 0,45 W in einem Volumen von der Größe eines Stifts um. In Qualifikationsprüfungen wird üblicherweise das Kriterium unter 0,5 mΩ verwendet, gemessen nach der Vierleiter-Kelvinmethode, die den Widerstand der Messleitungen ausschließt. Der Kontaktwiderstand steigt mit Korrosion, Verunreinigung und nachlassender Kontaktkraft, und so besteht ein Steckverbinder die Typprüfung und überhitzt dennoch Jahre später.
Siehe auch:
I²R-Erwärmung der FügestelleCrimpenTemperaturwechsel
Reduzierung der Strombelastbarkeit
Die Verminderung des Nennstroms eines Kabels oder Steckverbinders für eine konkrete Verlegung, vor allem wegen Umgebungstemperatur und Bündelung.
Ein Nennstrom wird für eine definierte Randbedingung angegeben. Weicht die tatsächliche Verlegung davon ab, muss der Nennwert reduziert werden, und die beiden wichtigsten Korrekturen in einem PV-Generator sind Umgebungstemperatur und Bündelung. Ein Kabel, das für 90 °C Leiter temperatur bemessen ist, hat bei 70 °C Umgebung weniger Reserve, als die Katalogzahl nahelegt, und Kabel, die gemeinsam in einem Rohr oder in einem Bündel liegen, dürfen nicht jedes für sich seinen Nennstrom führen, weil sie sich gegenseitig erwärmen. Steckverbinder werden nach derselben Logik reduziert, sodass der Strom eines Projekts gegen den reduzierten Wert geprüft wird und nicht gegen die Katalogzahl.
Siehe auch:
I²R-Erwärmung der FügestelleKontaktwiderstand
I²R-Erwärmung der Fügestelle
Die Wärme, die in einer elektrischen Verbindung durch den Strom entsteht, der über ihren Widerstand fließt, und die quadratisch mit dem Strom zunimmt.
Die an einem Widerstand umgesetzte Leistung ist P = I²R; an einem Steckerkontakt wächst die entstehende Wärme daher mit dem Quadrat des Stringstroms: bei doppeltem Strom vervierfacht sich die Erwärmung. Deshalb ist ein grenzwertiger Kontaktwiderstand in einer kleinen Anlage tragbar und in einer großen gefährlich, und deshalb ist der Nennstrom eine Eigenschaft der Fügestelle und nicht des Gehäuses. Die Wärme hat kein anderes Ziel als den Kontakt und die umgebende Isolierung, und die anhaltende Erwärmung ist der Mechanismus, über den eine geschädigte Fügestelle zum Ausfall führt.
Siehe auch:
KontaktwiderstandHotspot an der VerbindungReduzierung der Strombelastbarkeit
IP-Code (Schutzart) IEC 60529
Die zweistellige Klassifizierung nach IEC 60529 für den Schutz, den ein Gehäuse gegen das Eindringen fester Fremdkörper und von Wasser bietet.
Die erste Ziffer beschreibt den Schutz gegen feste Partikel, von 0 für keinen bis 6 für staubdicht; die zweite beschreibt Wasser, von 0 bis 8. Ein PV-Steckverbinder wird im gesteckten Zustand üblicherweise als IP65, IP67 oder IP68 angegeben. Die Klassifizierung beschreibt den Verband so, wie er geprüft wurde, also ein gestecktes und korrekt verriegeltes Paar, und sagt nichts über den ungesteckten oder nur teilweise eingeführten Steckverbinder aus, was in der Praxis der Moment ist, in dem bei den meisten Feldausfällen Wasser eindringt. Sie ist zudem unabhängig von der elektrischen Eigenschaften: ein IP68-Steckverbinder kann einen hohen Kontaktwiderstand haben.
Siehe auch:
IP68Wassereintritt
IP68 IP68
Die höchste Wasser-Schutzklasse der IEC 60529: staubdicht und geschützt gegen dauerndes Untertauchen unter den zwischen Hersteller und Anwender vereinbarten Bedingungen.
IP68 ist die in PV-Steckverbindern am häufigsten genannte Klassifizierung. Nach IEC 60529 bedeutet sie staubdicht und geschützt gegen dauerndes Untertauchen, wobei Tiefe und Dauer dieses Untertauchens zwischen Hersteller und Käufer vereinbart und nicht durch die Norm festgelegt werden; zwei Produkte mit IP68 müssen daher nicht unter identischen Bedingungen geprüft worden sein. IP67, die unmittelbar darunterliegende Klasse, ist als Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen definiert, üblicherweise 1 m für 30 Minuten. Beide gelten für den gesteckten und korrekt verriegelten Steckverbinder.
Siehe auch:
IP-Code (Schutzart)Wassereintritt
Bemessungsspannung 1500 V DC
Die höchste Systemspannung, für die ein PV-Steckverbinder oder -Kabel auf der Gleichstromseite zertifiziert ist, und die Obergrenze, gegen die die kalt korrigierte Stringspannung geprüft wird.
PV-Gleichstrombauteile sind üblicherweise mit 1500 V DC bemessen, mit 1000 V DC als vorheriger Klasse für Anlagen, die vor der Verbreitung der höheren Spannung errichtet wurden. Die Zahl ist eine Zertifizierungsgrenze und kein bequemer Betriebspunkt: Die Höchstspannung des Strings, berechnet mit der Kaltkorrektur nach NEC 690.7 oder der entsprechenden örtlichen Anforderung, muss auf oder unter diesem Wert liegen. Ein Steckverbinder mit 1500 V Bemessung in einem String, dessen korrigierte Spannung an einem kalten Morgen 1520 V erreicht, liegt außerhalb seiner Zertifizierung, und die Produktnorm deckt das Ergebnis nicht ab.
Siehe auch:
NEC 690.7IEC 62852
Verbindungs- und Montagepraxis
Was auf der Baustelle geschieht, wenn der Steckverbinder tatsächlich am Kabel montiert wird.
Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)
Das Stecken eines Steckverbinders mit dem Produkt eines anderen Herstellers oder mit einem anderen Produkt derselben Baureihe, außerhalb einer geprüften und freigegebenen Kombination.
Die Zertifizierung gilt für ein Produkt und nicht für eine Produktkombination: Zwei jeweils nach IEC 62852 zertifizierte Steckverbinder wurden getrennt bewertet, und nichts in der Norm besagt, dass sich das Paar wie das geprüfte verhält. NEC 690.33(C) ist die strengste Behandlung dieser Frage, indem sie verlangt, dass gesteckte Steckverbinder vom selben Typ und vom selben Hersteller oder als untereinander austauschbar gelistet sind. Selbst wenn die Schnittstelle passt, unterscheiden sich die Toleranzen von Kontaktgeometrie, Verriegelung und Dichtung zwischen Herstellern. Dieselbe Regel gilt innerhalb einer Marke, wo ein Typenwechsel ein Wechsel der Steckspezifikation sein kann.
Siehe auch:
NEC 690.33(C)IEC 63678Zwangsverriegelung
Crimpen
Das Verbinden der Ader eines Kabels mit einem Kontakt durch mechanische Verformung des Kontakts um die Ader, bis zwischen den Metallen eine Kaltverschweißung entsteht.
Crimpen ist weder Löten noch ein bloßes Zusammendrücken: Eine korrekte Crimpverbindung bildet eine metallurgische Verbindung zwischen den Einzeldrähten der Ader und dem Kontaktbarril. Die Qualität der Fügestelle hängt davon ab, dass drei Dinge zusammenpassen: der Kontakt, das Gesenk des Crimpwerkzeugs sowie Querschnitt und Klasse der Ader. Ändern Sie eines davon, liegt die Fügestelle außerhalb der geprüften Kombination, und deshalb nennt die Spezifikation eines PV-Steckverbinders die zulässigen Leiterquerschnitte gemeinsam mit dem zugehörigen Gesenk. Eine Crimpung, die brauchbar aussieht, kann elektrisch schlecht sein; der Nachweis liegt in der Zugfestigkeit und im Schliffbild.
Siehe auch:
Zugfestigkeit der CrimpverbindungIEC 60228Kontaktwiderstand
Zugfestigkeit der Crimpverbindung
Die axiale Last, die eine Crimpverbindung aushält, bevor sich die Ader löst, und die als Abnahmeprüfung für die Qualität der Crimpung dient.
Die Zugfestigkeit ist die genormte Prüfung dafür, ob eine Crimpung korrekt ausgeführt wurde. Die Verbindung wird axial bis zu einem festgelegten Mindestwert oder bis zum Bruch gezogen, und das Ergebnis wird mit dem Nennwert des Kontakts verglichen. Sie deckt die Fehlerarten auf, die die Sichtprüfung nicht sieht: ein verschlissenes oder zur Ader unpassendes Gesenk, einen Kontakt, der über der Isolierung statt über der Ader geschlossen wurde, oder eine falsche Einführlänge. Da die Prüfung zerstörend ist, erfolgt die Fertigungskontrolle stichprobenartig und über die Prozessbeherrschung und nicht an jeder Fügestelle; deshalb gehört die Kombination aus Werkzeug und Gesenk zur Produktspezifikation.
Siehe auch:
CrimpenZugentlastung
Zwangsverriegelung
Das mechanische Element, das ein Steckverbinderpaar zusammenhält und zum Trennen eine bewusste Handlung verlangt.
Der Verriegelungsmechanismus eines PV-Steckverbinders trägt das Dichtungssystem und hält die Kontaktkraft aufrecht; löst sich das Paar, gehen beide verloren. Die IEC 62852 verlangt, dass Steckverbinder unter definierten Bedingungen gesteckt bleiben, und die Verriegelung ist das, was diese Anforderung erfüllt. In der Praxis entstehen Verriegelungsfehler aus denselben Ursachen wie Kontaktfehler: Verunreinigung, Werkzeugschäden oder ein Gehäuse, das bei der Montage nie ganz gesteckt wurde und nur geschlossen aussah. Das hörbare und fühlbare Klicken eines korrekt gesteckten Paares ist die Diagnose, auf die sich die Normen mittelbar verlassen: Ein Steckverbinder, der nicht klickt, ist nicht gesteckt, wie er auch aussehen mag.
Siehe auch:
Kreuzsteckbarkeit (Fremdstecken)Zugentlastung
Zugentlastung
Das Element, das verhindert, dass mechanische Beanspruchungen des Kabels auf die elektrische Verbindung im Inneren eines Steckverbinders übertragen werden.
Die Zugentlastung verhindert, dass ein gezogenes, gebogenes oder vom Wind bewegtes Kabel die Crimpung und die Kontaktschnittstelle lockert. In einem PV-Steckverbinder wird sie von der Kabelverschraubung oder der Tülle gebildet, die den Kabelmantel greift, und das Zusammenspiel dieser Klemmung mit dem Außendurchmesser des Kabels gehört zur Spezifikation des Steckverbinders: eine für 5 bis 8 mm bemessene Verschraubung hält ein Kabel von 6 mm mit andersartigem Mantel nicht in gleicher Weise. Feldausfälle, die dem Steckverbinder zugeschrieben werden, sind häufig ein schlecht abgefangenes Kabel im Generator, dessen Zug genau an der Verbindung ankommt, die die Zugentlastung schützen sollte.
Siehe auch:
CrimpenZugfestigkeit der Crimpverbindung
Zuverlässigkeit und Ausfallarten
Wie eine Verbindung, die ihre Typprüfung bestanden hat, im achten Jahr dennoch ausfällt — und woran man das erkennt.
Temperaturwechsel
Das wiederholte Erwärmen und Abkühlen einer Verbindung mit dem Strom und der Umgebungstemperatur und die Ermüdung, die daraus an der Kontaktschnittstelle entsteht.
Ein Steckverbinder in einem PV-String durchläuft täglich einen Temperaturwechsel: Strom während des Tages, Umgebungsschwankungen von mehreren zehn Grad und eine Eigenerwärmung des Kontakts, die dem Quadrat des Stroms folgt. Jeder Zyklus ist eine kleine Ausdehnung und Kontraktion von Metallteilen, die in Kontakt bleiben müssen, und der Temperaturwechsel ist eine genormte Dauerprüfung in der IEC 62852. Er ist zugleich der Mechanismus, über den eine Fügestelle, die die Typprüfung bestanden hat, altert: die Kontaktkraft lässt nach, der Widerstand steigt allmählich, und die entstehende Wärme steigt mit ihm. Die Rückkopplung ist langsam, und deshalb zeigen sich Verbindungsfehler im achten Jahr und nicht bei der Inbetriebnahme.
Siehe auch:
KontaktwiderstandHotspot an der VerbindungI²R-Erwärmung der Fügestelle
Wassereintritt
Das Eindringen von Feuchtigkeit in einen Steckverbinder über sein Dichtungssystem, die häufigste auslösende Ursache von Kontaktkorrosion in einem PV-Generator.
Das Ankommen von Wasser am Kontakt ist meist der erste Schritt eines Ausfalls, der sich Jahre später als Überhitzung zeigt. Ist erst Feuchtigkeit an der Schnittstelle, korrodieren die Kontaktmetalle, die Korrosionsprodukte erhöhen den Kontaktwiderstand, und dieser Widerstand erzeugt Wärme, die die Korrosion weiter beschleunigt. Der Eintritt erfolgt selten über die gedichtete Schnittstelle selbst. Häufig kommt er von einem ungesteckten oder nur teilweise eingeführten Steckverbinder, von einer beschädigten Dichtung, von einer Verschraubung, die nicht zum Manteldurchmesser passt, oder von einem nassen Kabel, das über Kapillarwirkung Wasser nach innen führt.
Siehe auch:
IP68KontaktkorrosionIP-Code (Schutzart)
Kontaktkorrosion
Die Schädigung der Kontaktoberflächen eines Steckverbinders durch elektrochemische Vorgänge bei Anwesenheit von Feuchtigkeit und einer Potentialdifferenz.
Zwei unterschiedliche Metalle in Kontakt mit einem Elektrolyten bilden ein galvanisches Element, und das unedlere Metall korrodiert. Die Kontakte von PV-Steckverbindern sind beschichtet, üblicherweise Silber oder Zinn auf Kupfer, und die Beschichtung hat eine doppelte Aufgabe: den Kontaktwiderstand senken und das Grundmetall aus dem elektrochemischen Vorgang heraushalten. Dringt Feuchtigkeit ein und ist die Beschichtung dünn, abgetragen oder beschädigt, sammeln sich Korrosionsprodukte an der Schnittstelle. Das Ergebnis ist ein steigender Kontaktwiderstand und dieselbe langsame thermische Rückkopplung: eine Fügestelle, die erwärmt, ihre eigene Dichtung schädigt, mehr Feuchtigkeit zulässt und damit fortfährt. Salznebel und Ammoniak beschleunigen den Vorgang.
Siehe auch:
WassereintrittKontaktwiderstand
Hotspot an der Verbindung
Eine örtlich begrenzte Stelle erhöhter Temperatur an einer Verbindung, verursacht durch einen zu hohen Widerstand oder eine zu kleine Kontaktfläche.
Ein Hotspot ist ein Symptom und keine Ursache, und an einem PV-Steckverbinder weist er auf eines von drei Dingen hin: einen Kontaktwiderstand oberhalb des akzeptablen Werts, eine durch teilweises Stecken oder Beschädigung verkleinerte Kontaktfläche, oder eine Verbindung, die nach der Reduzierung mehr Strom führt, als ihr zusteht. Er verstärkt sich selbst, weil die erhöhte Temperatur die Kontaktkraft lockert und die Dichtung schädigt und beides den Widerstand weiter erhöht. Da der Fehler thermisch ist, wird er am besten thermisch lokalisiert: die Infrarotuntersuchung unter Last, bei der ein Steckverbinder mit seinen Nachbarn im selben String verglichen wird, ist das übliche Verfahren im Feld.
Siehe auch:
I²R-Erwärmung der FügestelleKontaktwiderstandTemperaturwechsel
Zu Normen und Ausgaben. Die Normen werden hier zur Orientierung genannt. Sie werden überarbeitet, und die nationale Übernahme weicht vom internationalen Text ab. Prüfen Sie stets die am Errichtungsort geltende Ausgabe und die Ausgabe, die Ihre Spezifikation tatsächlich nennt: Eine ältere Ausschreibung kann noch auf eine zurückgezogene Norm verweisen, und ein Zeugnis kann eine andere Ausgabe nennen als die, die die Spezifikation verlangt.
Zu Zahlen und Abnahmekriterien. Die hier genannten Nennwerte sind die durch die Norm oder das Produktzeugnis festgelegten Werte. Werte, die als Abnahmekriterium oder typische Zahl bezeichnet werden, sind in Qualifikationsprüfungen übliche Branchenpraxis und keine von der Norm selbst gesetzten Schwellen; im Text sind sie als solche gekennzeichnet.
Zur Kreuzsteckbarkeit. Eine Steckverbinder-Produktnorm qualifiziert ein Produkt für sich allein. Sie macht dieses Produkt nicht mit dem Produkt eines anderen Herstellers steckbar. Was die Errichtungsnormen an dieser Stelle verlangen, steht unter Kreuzsteckbarkeit und Austauschbarkeit und NEC 690.33(C).
