Anleitung zum Batterie-Leistungsschalter

Ein Batterieleistungsschalter ist ein Sicherheitsgerät, das entwickelt wurde, um den elektrischen Stromfluss automatisch zu unterbrechen, wenn er sichere Grenzwerte überschreitet. In einem Solar-, netzunabhängigen oder Notstromsystem schützt er Ihren Batteriebank, Wechselrichter und die Verkabelung vor Schäden durch Kurzschlüsse, Überlastungen oder fehlerhafte Geräte.

Im Gegensatz zu Sicherungen, die nach dem Auslösen ersetzt werden müssen, können Leistungsschalter manuell zurückgesetzt werden, was sie für den langfristigen Gebrauch und die Wartung bequemer macht.

Dieser Leitfaden erklärt, warum Sicherungsautomaten wichtig sind, wo sie installiert werden sollten und wie man ihre Größe richtig bestimmt.

Brauche ich einen Leistungsschalter für meine Solarbatterie

Ja, die Einbeziehung eines Leistungsschalters in eine Solarbatterieanlage ist nicht nur ratsam, sondern ein grundlegender Bestandteil eines sicheren und funktionalen elektrischen Systems, insbesondere in Solar- und netzunabhängigen Anwendungen, bei denen Sicherheit und Zuverlässigkeit oberste Priorität haben.

Ein Batterieleistungsschalter ist ein schützendes elektrisches Gerät mit speziell entwickelten Lichtbogenlöschmechanismen, das verwendet wird, um den Gleichstromfluss zu unterbrechen, wenn er sichere Werte überschreitet.

Seine Hauptfunktion besteht darin, die Batterie, den Wechselrichter, die Verkabelung und andere angeschlossene Komponenten vor Schäden durch Kurzschlüsse, Überlastungen oder Fehler zu schützen, die sonst zu Überhitzung, verbrannten Leitungen, beschädigten Batterieklemmen oder im schlimmsten Fall zu Bränden führen könnten.

Wo installiert man einen Leistungsschalter

Für die meisten Solarsysteme sind mindestens zwei kritische Leistungsschalter für die Batterie erforderlich: einer zwischen Batterie und Wechselrichter und ein weiterer zwischen Laderegler und Batterie.

Um die Sicherheit zu maximieren, sollte der Leistungsschalter immer so nah wie physisch und praktisch möglich am Pluspol der Batterie installiert werden.

Wenn der Leistungsschalter zu weit von der Batterie entfernt platziert wird, bleibt der Kabelabschnitt zwischen Batterie und Schalter ungeschützt. Bei einem Fehler kann dieses ungeschützte Kabel überhitzen, seine Isolierung schmelzen, die Batterieklemmen beschädigen oder im schlimmsten Fall einen Brand verursachen.

Durch die Installation des Leistungsschalters in der Nähe der Batterie wird die Länge der ungeschützten Verkabelung minimiert, was das Risiko thermischer Schäden erheblich reduziert und die Gesamtsicherheit des Systems verbessert.

In einigen Konfigurationen, insbesondere in mobilen Systemen wie Wohnmobilen, Vans oder Booten, kann ein dritter Leistungsschalter direkt vor dem DC-Lastverteiler installiert werden. Dieser zusätzliche Schalter dient dazu, Lasten, die direkt vom DC-Batteriesystem gespeist werden, wie LED-Leuchten, USB-Anschlüsse, Ventilatoren und andere Geräte, zu isolieren und zu schützen.

Welche Größe des Leistungsschalters für die Batterie

Die Wahl der richtigen Leistungsschaltergröße stellt sicher, dass Ihr System sicher und zuverlässig läuft. Ein zu kleiner Leistungsschalter löst zu oft aus; ein zu großer schützt Ihr System bei Fehlern möglicherweise nicht. Die richtige Dimensionierung balanciert Sicherheit und praktische Bedienung.

Leistungsschalter zwischen Laderegler und Batterie

Der Strom, der zwischen dem Laderegler und der Batterie fließt, wird vom Regler gesteuert und hängt hauptsächlich vom solaren Eingang ab. Obwohl er mit Änderungen der Sonneneinstrahlung und Umweltbedingungen schwanken kann, bleibt er relativ stabil und vorhersehbar.

Laut National Electrical Code (NEC) Artikel 690.8 müssen Dauerströme in Photovoltaikanlagen durch Überstromschutzvorrichtungen geschützt werden, die auf 125 % des maximalen Stroms ausgelegt sind.

Daher sollten Sie zur Bestimmung der minimalen Leistungsschaltergröße für die Verbindung zwischen Laderegler und Batterie den Nenn-Ausgangsstrom des Ladereglers mit 1,25 multiplizieren.

Zum Beispiel ergibt sich bei einem 60-Ampere-Laderegler multipliziert mit 1,25 ein Wert von 75 Ampere. Sie würden dann auf die nächsthöhere Standard-Leistungsschaltergröße aufrunden, die 80 Ampere beträgt.

Leistungsschalter zwischen Batterie und Wechselrichter

Der Strom zwischen der Batterie und dem Wechselrichter ist deutlich höher als auf der Seite des Ladereglers, da die Batterie mit einer viel niedrigeren Gleichspannung arbeitet (typischerweise 12V, 24V oder 48V). Um die erforderliche Leistung an die Wechselstromlasten zu liefern, muss mehr Strom von der Batterie fließen.

Die Dimensionierung des Leistungsschalters für diese Verbindung erfordert einen genaueren Ansatz, der sowohl die Leistungsanforderung als auch den Wirkungsgrad des Wechselrichters berücksichtigt. Die Größe des Leistungsschalters kann mit der Formel bestimmt werden:

Für eine 12V-Batterie, die einen 2000W-Wechselrichter mit 91 % Wirkungsgrad versorgt, wird ein Leistungsschalter mit etwa 180 Ampere empfohlen. Für einen 1500W-Wechselrichter mit demselben Wirkungsgrad ist ein Leistungsschalter mit etwa 135 Ampere geeignet.

Kann ein Leistungsschalter als Batterie-Trennschalter dienen

Ja, ein richtig dimensionierter DC-Leistungsschalter kann als manueller Batterie-Trennschalter dienen, sollte aber nur in wichtigen Situationen verwendet werden.

Leistungsschalter sind Schutzvorrichtungen und nicht für häufiges manuelles Schalten vorgesehen. Wiederholte Betätigung kann im Laufe der Zeit zu Verschleiß oder Schäden führen.

Für eine regelmäßige Trennung ist es besser, einen speziellen Batterie-Trennschalter zu verwenden. Seien Sie sich nur bewusst, dass nicht alle Trennschalter für das Schalten unter Last ausgelegt sind. In solchen Fällen müssen Sie jeden vorgeschalteten Leistungsschalter ausschalten, bevor Sie den Schalter betätigen.