Hoe ontstaat een isolatiefout bij een omvormer en hoe los je dit op?

 

Met vochtig weer neemt het aantal gevallen van installaties met een isolatiefout toe. Het opsporen van zo’n fout kan alleen gebeuren op het moment dat deze aanwezig is. Vaak is de isolatiefout in de ochtend aanwezig, en zal soms verdwijnen indien het vocht verdwenen is. In sommige gevallen is het moeilijk te achterhalen. Vaak is het te wijten aan een slordige installatie. 

LET OP! het aanraken van on-geïsoleerde metalen delen van de string dan wel het frame kan leiden tot ernstige verwondingen. Gebruik daarom gepaste veiligheidsmiddelen en veilige meetinstrumenten. 

De oorzaken van een isolatiefout, betekend een sluiting tussen DE en de PE(AC):

  • De DC connectoren krijgen te veel vocht of bevinden zich in het water.
  • De DC connectoren zijn niet goed in elkaar gezet.
  • De DC bekabeling slijt ergens, dit kan komen doordat er iets tegen aan schuurt.
  • De DC bekabeling is van slechte kwaliteit.
  • De DC connectoren zijn van slechte kwaliteit.

Kans – maar zeer minimaal

  • 1 of meerdere zonnepaneel aansluit box (junction box) is beschadigd, waardoor er vocht in kan komen
  • 1 of meerdere zonnepanelen zijn door externe factoren zwaar beschadigd waar door er ook vocht op de cellen kan komen
  • De omvormer genereert deze zelf

Geadviseerde meet en test apparatuur:

  • Multimeter minimaal CATIII, die ook 1000VDC kan meten
  • Megger (MegOhmMeter), dan buiten de standaard kabelisolatiemeting, om deze meter ook de extra functie van Voc (Openklemspanning) en Isc (Kortsluitstroom) aan te schaffen
  • AC/DC Inverter starter kit, in het onderwerp Opsporen van een omvormer isolatiefout, wordt deze verder besproken

 

Hoe wordt een omvormer isolatiefout zichtbaar gemaakt en of merkbaar?

De foutmelding die af te lezen is van het scherm van de omvormer is “isolation error”, “isolation fault”, “ISO-Pro0x” of “Low Insulation Resistance”. Zolang deze fout aanwezig is zet de omvormer voor de veiligheid geen vermogen om. Er kunnen namelijk levensgevaarlijke spanningen op de geleidende delen van de installatie staan.

Hoe ontstaat een isolatiefout bij een omvormer en hoe los je dit op? 3
Afbeelding: Mogelijke plaatsen voor sluiting van het gelijkspanning gedeelte naar aarde.

 

Zolang er maar één elektrische verbinding is tussen de DC en de PE is er geen direct gevaar. Het systeem is namelijk niet gesloten dus kan er geen stroom lopen. Toch moet er voorzichtig gehandeld worden, want er zijn wel degelijk risico’s:

1. Een tweede sluiting naar aarde is ontstaan PE (2), hierdoor ontstaat een kortsluitstroom door de modules en bekabeling. Dit vergroot de kans op brand.
2. Het aanraken van de modules kan leiden tot ernstige persoonlijke verwondingen.

Het is dan ook zeer belangrijk dat het metalen frame van alle actieve zonnepanelen goed met de aarde vereffend is, sluit daarom de vereffening nooit alleen op het metalen huis van de omvormer aan.

Sluit deze kabel dan rechtstreeks vanaf het dak op een door erkende installateur geslagen aardpen aan. Of leid deze kabel samen met de + en – DC kabels naar de omvormer, sluit deze kabel dan rechtstreeks op de PE draad in de AC werkschakelaar. Let wel voorkom het gebruik van verschillende aderdiameters.

 

Opsporen van een omvormer isolatiefout 

Om de meer tijd in beslag nemende metingen zoals hieronder of met meggeren pas later uit te voeren, houd dan ook rekening dat het soms ook kan zijn, dat de omvormer deze isolatie fout zelf genereert en dit dan ook in het omvormer display tijdelijk zichtbaar maakt. De melding wordt ook automatisch in het foutlog van de omvormer opgeslagen. Is het systeem online en met het monitoring portaal gekoppeld, dan zal ook hier in het foutlog de melding(en) komen te staan.

Om de omvormer eerst zelf te testen kan dit gemakkelijk middels de AC/DC inverter starter kit uitgevoerd worden. En kan zelfs uitgevoerd worden als er geen zoninstraling op de zonnepanelen is.

  1. Zet de DC en AC schakelaar beide op Off, Koppel alle DC bekabeling af maar houd de DC+ en DC- van elke string bij elkaar.
  2. Sluit nu de kit op de eerste Mppt, zet de AC en de DC schakelaar beide op On
  3. Wordt hierna de isolatie foutmelding tijdens het opstart proces of direct bij het beginnen met energie opwekken in het display of een eventueel gekoppelde omvormer App gemeld. Dan is de omvormer defect. Valt deze omvormer binnen de product garantie en is bij Libra Energy aangeschaft, dan mag middels het volledig en goed ingevulde digitale RMA formulier via onze webshop een Retourneren Met Autorisatie aangevraagd worden.Bij volledige RMA goedkeur door ons, zal dan ook een vervangende omvormer geleverd worden.

Herhaal procedure vanaf punt A telkens op een andere Mppt aansluiting, dit totdat deze allemaal getest zijn. Blijft de isolatie fout melding dan weg, dan dient de onderstaand meting met als advies ook een megger meting uitgevoerd worden.

Lokaliseren van de isolatie fout middels meting

  1. Schakel de AC werkschakelaar op Off
  2. Schakel de DC werkschakelaar op Off
  3. Koppel alle DC bekabeling af maar houd de DC+ en DC- van elke string bij elkaar.
  4. Meet de openklemspanning van alle strings (+ en- ) apart, en noteer of maak een foto van deze metingen.
  5. Haal de PE (AC aarde) los van de omvormer, haal eventuele aarding los van de omvormer.
  6. Meet met een DC voltmeter de spanning tussen (AC) PE en DC (+) en tussen (AC) PE en DC – en noteer of maak foto’s van beide voltages.

Je zult zien dat één of meerdere metingen geen 0 Volt geven, deze strings hebben een isolatiefout. De gemeten voltages kunnen helpen het probleem te vinden.

Hoe ontstaat een isolatiefout bij een omvormer en hoe los je dit op? 2

Als voorbeeld: String met 9 zonnepanelen Uoc = 300 V

PE en +DC (V1) = 200V (= modules 1, 2, 3, 4, 5, 6,)
PE en –DC (V2) = 100V (= modules 7, 8, 9,)

De fout zal zitten tussen module 6 en 7.

LET OP! het aanraken van on-geïsoleerde metalen delen van de string dan wel het frame kan leiden tot ernstige verwondingen. Gebruik daarom gepaste veiligheidsmiddelen en veilige meetinstrumenten.