Spannungsfall auf der PV-Gleichstromleitung
Auf der Gleichstromseite fließt der Strom hin und zurück. Der Spannungsfall in Prozent bezieht sich auf die Strangspannung im MPP.
- Δu
- Spannungsfall bezogen auf U_MPP %
- l
- einfache Leitungslänge (Modul bis Wechselrichter) m
- IMPP
- Strangstrom im MPP A
- κ
- Leitfähigkeit m/(Ω·mm²)
- A
- Leiterquerschnitt mm²
- UMPP
- Strangspannung im MPP V
Die Formel umgestellt
- nach Δu Spannungsfall bezogen auf U_MPPΔu=200·l·IMPPκ·A·UMPP
- nach l einfache Leitungslänge (Modul bis Wechselrichter)l=Δu·κ·A·UMPP200·IMPP
- nach IMPP Strangstrom im MPPIMPP=Δu·κ·A·UMPP200·l
- nach κ Leitfähigkeitκ=200·l·IMPPΔu·A·UMPP
- nach A LeiterquerschnittA=200·l·IMPPκ·Δu·UMPP
- nach UMPP Strangspannung im MPPUMPP=200·l·IMPPκ·A·Δu
Größen und Einheiten
| Zeichen | Größe | Einheiten |
|---|---|---|
| Δu | Spannungsfall bezogen auf U_MPP | % |
| l | einfache Leitungslänge (Modul bis Wechselrichter) | m |
| IMPP | Strangstrom im MPP | A |
| κ | Leitfähigkeit | m/(Ω·mm²) |
| A | Leiterquerschnitt | mm² |
| UMPP | Strangspannung im MPP | V |
Merke
Δu = 2 · l · I / (κ · A · U) · 100 %. Die 2 steht für Hin- und Rückleiter (Plus und Minus). Hohe Strangspannung hält den Strom und damit den Verlust klein.
In der Praxis
Strangleitungen vom Dach zum Wechselrichter bemessen; geplant wird meist mit höchstens 1 % Spannungsfall. Unabhängig davon muss die Leitung den Strom dauerhaft tragen: nach VDE 0100-712 mindestens 1,25 · I_SC. Auf dem Dach wird es warm – die Leitfähigkeit sinkt bei 70 °C auf etwa 47 m/(Ω·mm²).
Beispiel
Ein String (400 V, 10,5 A) ist 25 m vom Wechselrichter entfernt und mit 4 mm² Kupfer angeschlossen. Wie groß ist der Spannungsfall?
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Prozentualer SpannungsfallPV-String: höchste ModulzahlPV-Leerlaufspannung bei KälteLeiterwiderstand