»Grüne« verbindungen für PV, Windkraft & Co. Erneuerbare sicher stecken

Ob Photovoltaik oder Windkraft: Systeme für erneuerbare Energien erfordern neben dem eigentlichen Stromtransport auch viele Steuerleitungen. Um beides für den Wartungsfall einfach trennbar zu machen, bedarf es geeigneter, speziell optimierter Steckverbinder.

Der Ausbau und die Förderung von regenerativen Energiequellen wie Wind, Wasser und Solar haben heute in vielen Ländern höchste Priorität. Für Wechselrichter und Windkraftsysteme, aber auch für den breiten Einsatz von Hybrid- und Elektrofahrzeugen sind neben aktiven und passiven Bauelementen auch geeignete elektromechanische Konzepte gefragt - wie zum Beispiel marktspezifische Steckverbinder für Techniken rund um erneuerbaren Energien.

So hat ODU eine Hochstrom-Steckverbinderserie namens »SPC« (Single Power Connector, siehe Bild oben) im Programm, mit der sich lösbare Hochstromverbindungen für diverse Anwendungen im Bereich der erneuerbaren Energien realisieren lassen.

Neben ihrem niedrigen Gewicht weisen die Steckverbinder einen hohen Berührschutz aufgrund des Kunststoffgehäuses und des Isolierkörpers in IP-2X-Ausführung auf. Eine Push-Pull-Verriegelung sorgt für einfache Handhabung. 5000 Steckzyklen garantiert der Hersteller für diese Steckerfamilie, die mit Strömen bis zu 1000 A belastbar ist.

Grundlage hierfür ist ein bereits bei anderen Steckerfamilien bewährtes Lamellen-Kontaktsystem (Bild 1), das sich durch einen geringen Kontaktwiderstand und eine hohe Anzahl von Kontaktpunkten auszeichnet. Je nach Ausführung bietet die Verbindung im gesteckten Zustand die Schutzart IP50 bzw. IP67, durch den verwendeten Kunststoff, der von -40 °C bis 140 °C temperaturbeständig ist, sind die Stecker autoklavierbar.

Als Herzstück einer Photovoltaikanlage wandeln Wechselrichter den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Außerdem übernehmen sie als intelligente System-Manager auch die Ertragsüberwachung und das Netzmanagement. Bei Systemen für Wechselrichter oder auch Windkraft-Anwendungen können die ODU-Techniker auf Standard- und -kundenspezifische Lösungen zurückgreifen.

Hier sind die Anforderungen an die eingesetzten Stecksysteme  ebenso vielfältig wie anspruchsvoll. Der Einsatz von UV-beständigen Materialien ist nur ein wichtiges Kriterium für die geforderte Langlebigkeit der Systeme. Spezielle Systemlösungen mit hoher Kontaktsicherheit und geringem Spannungsabfall sorgen als Schnittstellensteckverbinder für die effiziente und verlustarme Energiegewinnung.

Ein solcher Stecker lässt sich in die Griffleiste eines Wechselrichters integrieren, die alle Gleichstrom-Verbindungen vollständig abdeckt und so deren Betätigung unter Last verhindert. Unter Last wird also nur die ODU-Schnittstellenlösung getrennt und die spezielle Elektronik so zu einer Lastabschaltung veranlasst. Dadurch entfällt ein mechanischer Lasttrennschalter, und die Module lassen sich direkt am Wechselrichter anschließen. Für die neue Generation von Wechselrichtern, die auf allen Kontinenten zum Einsatz kommen werden, war es notwendig, die Messung des Isolationswiderstands, die Erdungs-Setfunktion und die in den USA geforderte GFDI-Sicherung im Gerät unterzubringen.

Ein ODU-Stecksystem (Bild 2) hilft, diese Forderungen zu erfüllen. Mit diesem Stecksystem lassen sich die einzelnen Wechselrichter einfach im Zentralwechselrichter »andocken«. Zudem können Power- -und Steuereinheit getrennt werden, dies ermöglicht eine leichte Montage und im Servicefall eine schnelle und problemlose Behebung der Störungen.

Vor dem Einsatz müssen Wechselrichter auf Herz und Nieren getestet und geprüft werden, auch für die Prüfung der Wechselrichterkomponenten am Band hat ODU mit dem modular aufgebauten Stecksystem »MAC« eine passende Lösung. Eine einzige Schnittstelle als Andocklösung ermöglicht diverse Testreihen ohne aufwändiges manuelles Stecken. Mehr als 100 000 Steckzyklen gewährleisten eine hohe Ausnutzung des Adapters.

Die bereits erwähnten Drahtfederkontakte sorgen für sichere Kontakte und somit verlässliche Prüfergebnisse, der modulare Aufbau erlaubt eine kundenspezifische Konfiguration. Auch alternative Antriebssysteme - Elektro-, Wasserstoff- oder Hybridantrieb - sind vor dem Hintergrund immer knapper werdender Rohölreserven und sich verschärfender Abgasnormen derzeit ein heißes Thema.

Nicht nur alle namhaften Automobilhersteller beschäftigen sich damit - auch die Entwickler und Hersteller von Steckverbinderlösungen arbeiten an automobiltauglichen Stecksystemen. So dient ein kundenspezifischer Steckverbinder von ODU bei Hybridfahrzeugen als Schnittstelle zwischen Batterie und Elektronik. Er gewährleistet die sichere Übertragung der hohen Ströme beim Beschleunigen (Boost) und bei Rückgewinnung der Brems-energie (Rekuperation).