Solis-Seminar Folge 32:Richtige Verwendung von Aluminiumkernkabeln in PV-Systemen

Netzübertragungskabel haben in der Regel einen Aluminiumkern. Daher verwenden viele Anwender beim Bau von PV-Anlagen in Wohn- und Gewerbegebieten (insbesondere bei PV-Anlagen für Privathaushalte) Aluminiumkernkabel, die direkt mit den Ausgangsanschlüssen des Wechselrichters oder den Anschlüssen des Leistungsschalters verbunden sind. Dies kann zu zahlreichen Sicherheitsproblemen führen. In diesem Solis-Seminar erfahren Sie mehr über den richtigen Anschluss von Kupfer- und Aluminiumkabeln.

Abbildung 1: Bei elektrischen Anschlussproblemen in PV-Anlagen machen Fehler auf der AC-Seite 30 % aus.

Was passiert, wenn Kupfer- und Aluminiumleiter direkt miteinander verbunden sind？

1. Bildung einer galvanischen Zellreaktion: Wenn Kupfer- und Aluminiumleiter direkt miteinander verbunden sind, bilden die Kontaktflächen dieser beiden Metalle an der Luft leicht galvanische Zellen. Dies führt zu einer galvanischen Korrosion von Aluminium und erhöht den Kontaktwiderstand an der Verbindungsstelle von Kupfer- und Aluminiumleitern.

2. Erhöhung des Kontaktwiderstands: Der Elastizitätsmodul und der Wärmeausdehnungskoeffizient von Kupfer und Aluminium sind sehr unterschiedlich. Nach mehreren Abkühl- und Aufheizzyklen (Ein- und Ausschalten) während des Betriebs entsteht an der Kontaktstelle ein größerer Kontaktspalt, der den Kontaktwiderstand erhöht. Die Erhöhung des Kontaktwiderstands führt zu einem Anstieg der Temperatur an der Kontaktstelle und schließlich zum Verbrennen von Kabeln und Geräteschnittstellen.

Warum können Kupfer- und Aluminiumdraht nicht direkt miteinander verbunden werden？

1. Der Widerstand von Aluminiumdraht und Kupferdraht ist unterschiedlich.

Abbildung 2: Widerstände der gängigen Metalle

2. Der Aluminiumdraht wird leicht durch Luft oxidiert, und auf seiner Oberfläche bildet sich eine Oxidschicht, die den Kontaktwiderstand der Kontaktstelle zwischen dem Aluminiumdraht und dem Kupferdraht erhöht. Wenn der Strom durch diese Kontaktstelle fließt, erhöht sich die Hitze an der Verbindungsstelle und dies kann zu einem Brand führen.

Abbildung 3: Kupferdraht und Aluminiumdraht können nicht direkt miteinander verbunden werden

3. Gemäß den Sicherheitsvorschriften für den Betrieb dürfen Aluminiumdrähte nicht direkt an Kupferdrähte oder Kupferleiterklemmen angeschlossen werden.

Wie kann man die Kupfer- und Aluminiumdrähte richtig anschließen

1. Um einzelne Litzen aus Kupfer- und Aluminiumdrähten mit geringem Querschnitt zu verbinden, sollten die Kupferdrähte verzinnt und dann mit den Aluminiumdrähten verbunden werden.

Abbildung 4: Löten eines Cu-Al-Kabels

2. Beim Verbinden mehrerer Aluminiumdrähte mit großem Querschnitt mit Kupferdrähten oder Leistungsschaltern, die die Kupferleiteranschlüsse enthalten, sollte ein Cu-Al-Drahtverbinder verwendet werden.

Abbildung 5: Cu-Al-Draht-Verbinder

Hinweis

1.  In einem trockenen Raum sollten Kupferleiter verzinnt und dann mit Al-Draht verbunden werden. Im Freien oder bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von nahezu 100 % sollte ein Cu-Al-Draht-Verbinder verwendet und die Kupferklemmen verzinnt werden.

2. Verwenden Sie für das Crimpen der Klemmen immer eine professionelle Ausrüstung und crimpen Sie die Drähte fest.

Zusammenfassung

In den PV-Anlagen wird empfohlen, AC-kabel mit Kupferkern zu verwenden. Wenn Sie Aluminiumkabel verwenden müssen, achten Sie auf die Übergangsmethode beim Anschluss von Aluminiumkabeln an Kupferkabel oder Geräte mit Kupferklemmen. Wenn die Methode nicht korrekt ist, können die Kabel einen katastrophalen Schaden verursachen.

Wenn Sie weitere Fragen haben, wenden Sie sich bitte an Ihren Solis-Supporttechniker vor Ort.

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