Spanningsloze PV-circuits op aardfouten testen

Door Will White, senior specialist op het gebied van zonne-energietoepassingen bij Fluke

Niet alle aardfouten treden op in spanningvoerende circuits. In fotovoltaïsche (PV) systemen kunnen fouten ontstaan in lange rechtstreeks aangesloten geleiders, recombiners of aan de AC-zijde, waar het systeem kan worden uitgeschakeld voor onderhoud of isolatie. In deze gevallen moeten technici spanningsloze circuits testen op aardfouten met behulp van veilige, beproefde methoden.

In deze stapsgewijze handleiding wordt uitgelegd hoe u fouten in spanningsloze PV-circuits kunt isoleren, testen en identificeren, terwijl zowel apparatuur als personeel wordt beschermd.

Wanneer moet u spanningsloze circuits testen?

Spanningsloos testen is mogelijk wanneer:

• Er een aardfout wordt vermoed in de bedrading tussen de combiner en de omvormer
• U test aan de AC-zijde van het systeem, zoals van de omvormer naar het verbindingspunt
• Er elektronica op moduleniveau aanwezig zijn en de circuits kunnen worden losgekoppeld voordat er wordt getest

In deze gevallen is het testen van de isolatieweerstand de primaire methode voor foutdetectie.

Meer informatie over spanningvoerend testen: PV-reeksen testen op intermitterende aardfouten

Stapsgewijze handleiding voor het testen van spanningsloze PV-circuits op aardfouten

Stap 1. Het circuit isoleren en blokkeren

Voordat u begint met testen, moet u ervoor zorgen dat de geleiders volledig spanningsloos zijn en niet per ongeluk opnieuw onder spanning kunnen worden gezet.

• Open alle belaste lastscheidingsschakelaars aan beide uiteinden van het circuit.
• Breng voorzieningen voor lockout-tagout (LOTO) aan op elke onderbreker.
• Label elke LOTO-voorziening met:
  • Naam van de technicus
  • Telefoonnummer
  • Datum en tijd
  • Werk dat wordt uitgevoerd

Ga er nooit van uit dat een geleider spanningsloos is voordat dit hebt gecontroleerd.

Stap 2. Een live-dead-live-test uitvoeren

Deze essentiële veiligheidsstap bevestigt dat het circuit werkelijk is uitgeschakeld en dat uw testapparatuur naar behoren werkt.

1. Spanningvoerend - Test uw meter of tester op een bekende spanningvoerende bron (bijv. de Fluke PRV240 Proving Unit).
2. Spanningsloos - Test het PV-circuit. Dit moet 0 volt aangeven.
3. Opnieuw spanningvoerend - Test de bekende spanningvoerende bron opnieuw om de nauwkeurigheid van de meter te controleren.

Als u deze test overslaat, kunt u worden blootgesteld aan een ernstig vlamboogrisico indien het circuit nog spanningvoerend is.

Stap 3. De geleiders loskoppelen en isoleren

Verwijder de geleiders uit hun klemmen aan beide uiteinden van het circuit. Dit zorgt ervoor dat u het volgende isoleert:

• Alle geleiders van elkaar
• Alle geleiders van elektronica, overspanningsbeveiligingen of interne weerstand
• Elke geleider die is verbonden met de aarde (bijv. AC-neutraal) vanaf de rail

Belangrijk:

• Test de isolatieweerstand niet door elektronica of apparaten voor overspanningsbeveiliging. Koppel ze eerst los, anders riskeert u permanente schade.
• Gebruik draadmoeren of tape om blootliggende uiteinden tijdens het testen te beschermen (uiteinde van de geleider tegenover het punt waar het meetsnoer is bevestigd).

Stap 4. Visueel inspecteren vóór het testen

Controleer op fysieke tekenen van schade die kunnen wijzen op een aardfout:

• Brandplekken, bubbels in isolatie of verkleuring
• Draadslijtage op de plaats waar de geleiders de leiding binnengaan
• Tekenen van corrosie of vocht in verdeeldozen
• Losse of slecht afgesloten aansluitingen

Door zichtbare schade van tevoren te repareren, kunt u tijd besparen tijdens het testen.

Stap 5. Isolatieweerstandstests uitvoeren

U test nu elke geleider op doorslag van de isolatie door een hoge testspanning aan te brengen en de weerstand naar aarde te meten.

Aanbevolen instrument: Fluke 1587 FC isolatiemultimeter, 1537 isolatieweerstandstester of SMFT-1000 PV-tester

1. Stel de tester in op een geschikte testspanning (gewoonlijk 500 V, 1000 V of 1500 V dc voor PV).
2. Sluit aan:
   • Rood meetsnoer op het ene uiteinde van de geleider
     1. Zorg ervoor dat het andere uiteinde van de geleider is geïsoleerd met een draadmoer of isolatietape als deze niet met een klem is aangesloten op een onderbreker.
   • Zwarte testkabel naar aarde (metalen behuizing, GEC of frame)
3. Noteer de isolatieweerstand (gemeten in megaohm).

Slagingscriteria (typisch, maar raadpleeg altijd de fabrikant of vereiste norm zoals NFPA 70B or ANSI/NETA MTS):

• 1000 MΩ = uitstekende isolatie
• <20 MΩ = nader onderzoek vereist
• <1 MΩ = waarschijnlijk aardfout

Voer deze test nooit uit op een geaarde geleider (zoals een AC-nul) zonder deze van de aardverbinding te isoleren.

Stap 6. Vergelijk resultaten en identificeer uitschieters

Test elke geleider in het circuit afzonderlijk. Zoek naar:

• Weerstandswaarden die aanzienlijk lager zijn dan de rest
• Een waarde die stabiel en herhaalbaar is (geen fantoomspanning)
• Consistentie over meerdere tests

De geleider met de laagste weerstand naar aarde is waarschijnlijk het foutpad.

Ter bevestiging:

• Verwissel de snoeren en herhaal de test
• Controleer de volledige geleider op zichtbare fouten

Verdeel de geleider indien mogelijk in secties en herhaal het proces om de locatie te vinden.

Stap 7. Testen tussen geleiders (optioneel)

Naast het testen van geleider naar aarde, kunt u ook tussen geleiders testen:

• Positief naar negatief
• L1 naar L2, L2 naar L3, L1 naar L3
• Neutraal naar L1, L2 en L3

Hoewel dit voor de meeste fouten niet nodig is, kan dit helpen bij het opsporen van parallelle boogfouten tussen geleiders of doorslag van de isolatie die de aarde nog niet bereikt heeft.

Stap 8. Documenteer alle resultaten

Noteer het volgende voordat u reparaties uitvoert:

• De testspanning en resultaten voor elke geleider
• Omstandigheden tijdens het testen (bijv. droog, nat, omgevingstemperatuur, vochtigheid)
• Visuele bevindingen
• LOTO-gegevens

Deze documentatie helpt bij de geldigheid van de garantie, toekomstig onderhoud en verzekeringsaudits.

Herhaal na reparaties de isolatieweerstandstest om te bevestigen dat de fout is verholpen.

Wat als er geen fout wordt gevonden?

Als alle isolatieweerstandswaarden hoog zijn en er geen zichtbare schade is:

• Probeer te testen onder natte omstandigheden, wanneer de kans op intermitterende fouten groter is
• Sluit opnieuw aan en controleer op toekomstige GFDI-triggers of omvormeruitschakelingen
• Test stroomopwaarts (naar de array toe) of stroomafwaarts (naar het verbindingspunt toe)

Soms treden fouten op in een andere sectie dan aanvankelijk werd vermoed. Gebruik testgegevens en systeemlogboeken als leidraad voor uw volgende stappen.

Samenvatting

Het testen van spanningsloze circuits op aardfouten vereist een zorgvuldige planning, een goede isolatie en de juiste instrumenten. Door een methodisch proces te volgen, kunnen zonne-energietechnici fouten detecteren die anders onopgemerkt zouden blijven, waardoor zowel personen als de prestaties van het PV-systeem worden beschermd.

Over de auteur

Will White begon in 2005 in de zonne-energiesector te werken voor een klein installatiebedrijf. Hij begon als installateur, groeide door naar de verkoop, was werkzaam op de ontwerpafdeling en later in het projectmanagement. Uiteindelijk is hij operationeel directeur geworden. In 2016 trad hij in dienst bij het curriculumteam van Solar Energy International (SEI), waar hij zich richtte op het ontwikkelen van cursusinhoud en het geven van lessen over zonnesystemen. In 2022 kreeg Will een gespecialiseerde functie voor zonne-energietoepassingen bij Fluke, waar hij de testapparatuur van Fluke voor hernieuwbare energie ondersteunt, zoals IV-curvetracers, elektrische meters en warmtebeeldcamera's.

Will is deskundig op het gebied van windenergie, zonnewarmte, energieopslag en PV's op elke schaal. Hij heeft een passie voor het implementeren van hoogwaardige installatietechnieken die aan de richtlijnen voldoen. Will is sinds 2006 een door NABCEP gecertificeerde PV-installatieprofessional en was voorheen een door NABCEP gecertificeerde installateur van verwarming op zonne-energie. Hij heeft een BA in bedrijfskunde aan Columbia College Chicago en een MBA aan de University of Nebraska Lincoln gehaald. In zijn vrije tijd werkt hij met zijn vrouw en dochter aan hun thuisbasis in centraal Vermont, waar hij off-grid leeft in een huis dat is opgebouwd uit strobalen.

Maak connectie met Will op LinkedIn.