Installationsanleitung für 4-mm2-Solarkabel und MC4-Solaranschlüsse

Solar-PV-Kabelsind Kernkomponenten jeder Solar-PV-Anlage und gelten als Lebensader, die einzelne Module verbindet, damit das System funktioniert.Die von den Solarpaneelen erzeugte Energie wird an einen anderen Ort übertragen, was bedeutet, dass wir Kabel benötigen, um die Energie von den Solarpaneelen zu übertragen – hier kommen Solarkabel ins Spiel.

Dieser Leitfaden dient als Einführung in 4-mm-Solarkabel – Solarkabel, die neben 6-mm-Kabeln am häufigsten verwendet werden.Wir erläutern die Unterschiede zwischen Kabeln/Drähten, Dimensionierungsmethoden und der Installation von 4-mm-Solarkabeln.

Solarkabel vs. SolarkabelDrähte: Was ist der Unterschied?

Die Öffentlichkeit geht davon aus, dass die Begriffe „Draht“ und „Kabel“ gleich sind, tatsächlich besteht jedoch ein großer Unterschied zwischen den beiden.Ein Solarpanel besteht aus einer Gruppe mehrerer Leiter, während ein Draht nur ein einzelner Leiter ist.

Das bedeutet, dass Drähte im Wesentlichen die kleinen Komponenten sind, aus denen das größere Kabel besteht.Ein 4-mm-Solarkabel verfügt über mehrere kleine Drähte im Inneren des Kabels, die zur Stromübertragung zwischen verschiedenen Endpunkten in der Solaranlage dienen.

Solarkabel: 4 mm Einführung

Um zu verstehen, wie 4-mm-Solarkabel funktionieren, müssen wir uns auf die Grundkomponenten konzentrieren, aus denen das Kabel besteht: Drähte.

Jeder Draht in einem 4-mm-Kabel fungiert als Leiter und das Kabel besteht aus mehreren solchen Leitern.Solardrähte bestehen aus einem robusten Material wie Kupfer oder Aluminium.Diese Materialien sorgen für zuverlässige Konnektivität und die Möglichkeit, Strom von den Solarmodulen zum Haus zu übertragen.

Es gibt zwei Arten von Drähten: Einzeldraht und Litzendraht.Ein einzelner Draht oder ein massiver Draht dient als einzelner Leiter im Kabel und der Draht ist normalerweise durch eine Schutzschicht isoliert, um ihn vor Witterungseinflüssen zu schützen.Einzeldrähte werden für die grundlegende elektrische Verkabelung im Haus verwendet, einschließlich Solarkabeln.Sie sind im Vergleich zu Litzendrähten tendenziell eine günstigere Option, aber sie sind nur in kleineren Stärken erhältlich.

Litzendrähte sind der große Bruder der Einzeldrähte und „litzig“ bedeutet, dass es sich bei dem Draht um eine Verbindung verschiedener Drähte handelt, die miteinander verdrillt sind, um einen Kerndraht zu bilden.Litzendrähte werden in Solaranlagen verwendet, finden aber auch andere Anwendungsmöglichkeiten – insbesondere beim Bewegen von Fahrzeugen wie Autos, Lastwagen, Anhängern usw. Litzendrähte haben den Vorteil, dass sie dicker sind und dadurch widerstandsfähiger gegen Vibrationen und Witterungseinflüsse sind teurer.Die meisten Solarkabel werden mit Litzendrähten geliefert.

Was ist ein 4-mm-Solarkabel?

Ein 4-mm-Solarkabel ist ein 4 mm dickes Kabel, das mindestens zwei Drähte enthält, die gemeinsam von einer Schutzhülle umgeben sind.Je nach Hersteller verfügt das 4-mm-Kabel möglicherweise über 4–5 Leiterdrähte oder nur über 2 Drähte.Im Allgemeinen werden Kabel anhand der Gesamtzahl der Drähte im Durchmesser klassifiziert.Es gibt verschiedene Arten von Solarkabeln: Solar-Stringkabel, Solar-DC-Kabel und Solar-AC-Kabel.

Solar-DC-Kabel

Gleichstromkabel sind die am häufigsten verwendeten Kabel für Solarstränge.Dies liegt daran, dass in Haushalten und Solarpaneelen Gleichstrom verwendet wird.

• Es gibt zwei beliebte Arten von Gleichstromkabeln: Modulare Gleichstromkabel und String-Gleichstromkabel.

Beide Kabel können in Ihre Solar-PV-Module integriert werden und Sie benötigen lediglich einen kleinen Stecker, um verschiedene Gleichstromkabel miteinander zu verbinden.Im Folgenden erklären wir, wie man 4-mm-Solarkabel mit Steckverbindern verbindet, die in jedem Baumarkt erhältlich sind.

DC-Solarkabel: 4 mm

Der 4mm DCPV-Kabelist eines der am weitesten verbreiteten Kabel für Solaranschlüsse.Wenn Sie ein 4-mm-Solarkabel anschließen möchten, müssen Sie grundsätzlich die positiven und negativen Kabel der Strings direkt an den Solarwechselrichter (manchmal auch „Generatorbox“ genannt) anschließen.Die Leistungsabgabe der Module bestimmt, welches Kabel Sie benötigen.Es werden 4-mm-Kabel verwendet, während andere beliebte Varianten wie 6-mm-Solarkabel und 2,5-mm-Solarkabel je nach Bedarf erhältlich sind.

4-mm-Solarkabel werden meist im Freien eingesetzt, wo starke Sonneneinstrahlung auf sie einfällt, wodurch die meisten von ihnen UV-beständig sind.Um Kurzschlüsse zu vermeiden, muss der Fachmann darauf achten, dass die Plus- und Minuskabel nicht an ein und dasselbe Kabel angeschlossen werden.

Auch einadrige DC-Kabel sind einsetzbar und bieten eine hohe Zuverlässigkeit.Farblich gesehen gibt es normalerweise einen roten (stromführenden) und einen blauen (negative Ladung) Draht.Diese Drähte sind von einer dicken Isolierplatte umgeben, um sie vor Hitze und Regen zu schützen.

Es ist möglich, die anzuschließenSolarkabelStrings auf vielfältige Weise mit dem Solarwechselrichter verbinden.Im Folgenden sind die beliebtesten Konnektivitätsoptionen aufgeführt:

• Die Knoten-String-Methode.
• Der DC-Sammelkasten.
• Eine direkte Verbindung.
• AC-Anschlusskabel.

Wenn Sie den Anschluss über ein AC-Anschlusskabel wünschen, müssen Sie die Wechselrichter mithilfe der Schutzausrüstung an das Stromnetz anschließen.Handelt es sich beim Solarwechselrichter um einen dreiphasigen Wechselrichter, werden die meisten Niederspannungsanschlüsse dieser Art über fünfadrige Wechselstromkabel hergestellt.

Die fünfadrigen Wechselstromkabel haben drei Drähte für drei verschiedene Phasen, die den Strom transportieren: positiv, negativ und neutral.Wenn Sie eine Solaranlage mit einem einphasigen Wechselrichter haben, benötigen Sie für den Anschluss drei Kabel: stromführendes Kabel, Erdungskabel und Neutralleiter.Verschiedene Länder können ihre eigenen Vorschriften in Bezug auf die Solarkonnektivität haben.Überprüfen Sie noch einmal, ob Sie die örtlichen Landesvorschriften einhalten.

Vorbereitung für die Installation: So dimensionieren Sie Solarkabel in einem Solarsystem

Die Dimensionierung ist eine der wichtigsten Komponenten, wenn Sie verschiedene Kabel an die PV-Anlage anschließen.Die Dimensionierung ist aus Sicherheitsgründen wichtig, um Kurzschlüsse und Überhitzung bei Stromstößen zu vermeiden. Wenn das Kabel die zusätzliche Leistung nicht verarbeiten kann, explodiert es und dies kann zu einem Brand im Solarsystem führen.Übertreiben Sie es immer mit dem Kabel, das Sie benötigen, denn wenn Sie ein zu kleines Kabel haben, riskieren Sie einen Brand und eine strafrechtliche Verfolgung, da dies in den meisten Gerichtsbarkeiten illegal ist.

Hier sind die Hauptfaktoren, die die erforderliche Solarkabelgröße bestimmen:

• Die Leistung der Solarmodule (d. h. Erzeugungskapazität – wenn Sie viel Strom haben, benötigen Sie eine größere Größe).
• Abstand zwischen den Solarmodulen und den Lasten (bei größerem Abstand zwischen beiden ist eine höhere Abdeckung/Größe erforderlich, um einen sicheren Durchgang zu gewährleisten).

Kabelquerschnitte für Hauptsolarkabel

Wenn Sie die Solarmodule in Reihe schalten (beliebteste Methode), müssen Ihre Wechselrichter so nah wie möglich am Einspeisezähler platziert werden.Wenn die Wechselrichter weiter vom Keller entfernt stehen, kann es aufgrund der Länge des Solarkabels zu potenziellen Verlusten auf der AC- und DC-Seite kommen.

Dabei geht es darum, sicherzustellen, dass der von den Solarmodulen erzeugte Strom möglichst ohne Verluste am Solarwechselrichter ankommt.Solarkabel haben einen Verlustwiderstand, wenn sie Umgebungstemperatur haben.

Die Dicke des Kabels im Haupt-Gleichstrom-Solarkabel kann sich darauf auswirken, den Verlust zu verhindern oder auf einem angemessenen Niveau zu halten – deshalb geht es Ihnen umso besser, je dicker das Kabel ist.Hersteller konstruieren DC-Solarkabel so, dass der Verlust kleiner ist als die Spitzenleistung des Generators.Solarkabel haben einen Widerstand und der Spannungsabfall an diesem Widerstandspunkt kann berechnet werden.

So finden Sie ein hochwertiges 4-mm-Solarkabel

Die folgenden Hauptfaktoren bestimmen, ob Sie über ein hochwertiges 4-mm-Solarkabel verfügen:

Witterungsbeständigkeit.Das 4-mm-Kabel muss hochtemperaturbeständig und UV-beständig sein.Solarkabel werden in warmen Umgebungen eingesetzt und sind längerer Sonneneinstrahlung und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt.

Temperaturbereich.Solarkabel sollten so ausgelegt sein, dass sie niedrigen Temperaturen wie -30° und über +100° standhalten.

Robuste Bauqualität.Die Kabel müssen Biege-, Zug- und Druckbelastungen standhalten.

Säurebeständig und alkalibeständig.Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Kabel nicht auflöst, wenn es schädlichen Chemikalien ausgesetzt wird.

Feuerresistent.Verfügt das Kabel über flammhemmende Eigenschaften, ist die Ausbreitung des Feuers im Falle eines Ausfalls erschwert.

Kurzschlussfest.Das Kabel muss auch bei höheren Temperaturen kurzschlussfest sein.

Schutzhülle.Die zusätzliche Verstärkung schützt das Kabel vor potenziellen Nagetieren und Termiten, die daran herumkauen könnten.

So schließen Sie ein 4-mm-Solarkabel an

Willkommen zu unserem Leitfaden zum Anschließen von 4-mm-Solarkabeln.Um die Solarkabel anzuschließen, benötigen Sie zwei grundlegende Werkzeuge: ein 4-mm-Kabel undSolar-PV-Stecker MC4.

Solarkabel benötigen Stecker, um sie an der richtigen Stelle zu verbinden. Der beliebteste Steckertyp für 4-mm-Solarkabel ist ein MC4-Stecker.

Dieser Anschluss wird bei den meisten neueren Solarmodulen verwendet und bietet wasser- und staubdichten Schutz für die Kabel.MC4-Stecker sind erschwinglich und funktionieren ideal mit 4-mm-Kabeln, einschließlich 6-mm-Solarkabeln.Wenn Sie gerade ein neues Solarpanel kaufen, sind die MC4-Anschlüsse bereits direkt angeschlossen, sodass Sie diese nicht selbst kaufen müssen.

• Hinweis: MC4-Anschlüsse sind neuere Geräte und funktionieren nicht mit MC3-Kabeln.

Das große Problem bei den meisten Solarstromanlagen besteht darin, dass wir den Strom von den auf dem Dach angebrachten Modulen an einen anderen Ort im Haus transportieren möchten.Die einzige Möglichkeit, dies zu tun, besteht darin, vorgeschnittene Kabel mit unterschiedlichen Durchmessern zu kaufen (normalerweise 10 bis 30 Fuß). Eine bessere Möglichkeit besteht jedoch darin, die Kabellänge zu kaufen, die Sie benötigen, und sie mit MC4-Steckern zu verbinden.

Wie bei jedem anderen Kabel gibt es auch bei einem MC4-Kabel männliche und weibliche Anschlüsse.Sie benötigen grundlegende Werkzeuge wie das 4-mm-Solarkabel, männliche/weibliche MC4-Stecker, Abisolierzangen, Drahtcrimpwerkzeuge und etwa 5–10 Minuten Ihrer Zeit, um die Arbeit zu erledigen.

1) Richten Sie die Anschlüsse ein

Der Stecker ist die wichtigste Komponente, denn er verbindet die Kabel mit Ihrem Solarpanel.Sie müssen zunächst eine Markierung auf dem Metall anbringen, um anzugeben, wie weit der Stecker in Ihren vorhandenen Stecker eingeführt werden soll. Wenn das Kabel über diese Markierung hinausragt, können Sie möglicherweise nicht alle MC4-Stecker miteinander verbinden.

2) Crimp-Stecker

Zum Crimpen benötigen Sie eine Crimpzange. Wir empfehlen einen 4-mm-MC4-Crimpstecker, da dieser eine solide Verbindung gewährleistet und die Kabel beim Crimpen zusammenhält.Die meisten Crimpwerkzeuge sind für nur 40 US-Dollar erhältlich.Dies ist der einfache Teil des Einrichtungsprozesses.

Führen Sie zunächst die Schraubenmutter über Ihren Metallcrimp und stellen Sie dann sicher, dass sich im Kunststoffgehäuse ein Rückschlagclip befindet.Wenn Sie nicht zuerst die Mutter am Kabel anbringen, können Sie das Kunststoffgehäuse nicht abnehmen.

3) 4-mm-Kabel einführen

Vorausgesetzt, Sie haben das 4-mm-Solarkabel richtig gecrimpt, sollten Sie nach dem Einschieben in den Stecker ein „Klick“-Geräusch hören, das anzeigt, dass Sie es sicher befestigt haben.Zu diesem Zeitpunkt möchten Sie das Kabel im Kunststoffgehäuse verriegeln.

4) Befestigen Sie die Gummischeibe

Sie werden feststellen, dass die Dichtungsscheibe (normalerweise aus Gummi) bündig am Ende des Kabels anliegt.Dies gibt einem 4-mm-Solarkabel einen festen Halt, sobald Sie die Mutter im Kunststoffgehäuse festziehen.Achten Sie darauf, dass Sie ihn fest anziehen, da sich sonst der Stecker um das Kabel drehen und die Verbindung beschädigen kann.Damit ist die Konnektivität für den Stecker abgeschlossen.

5) Crimp-Buchse

Nehmen Sie das Kabel und biegen Sie es leicht, um einen besseren Oberflächenkontakt innerhalb der Crimpstelle zu gewährleisten.Sie müssen die Kabelisolierung ein wenig abisolieren, um den Draht zum Crimpen freizulegen.Crimpen Sie die Buchse auf die gleiche Weise, wie Sie es im zweiten Schritt mit dem Stecker gemacht haben.

6) Schließen Sie das Kabel an

Zu diesem Zeitpunkt müssen Sie nur noch das Kabel einführen.Sie müssen lediglich die Schraubenmutter über das Kabel führen und die Gummischeibe erneut überprüfen.Dann müssen Sie das gecrimpte Kabel in das Buchsengehäuse schieben.Auch hier sollten Sie ein „Klick“-Geräusch hören und so wissen Sie, dass Sie es eingerastet haben.

7) Testen Sie die Konnektivität

Der letzte Zustand des Verbindungsvorgangs besteht darin, die Konnektivität zu testen.Wir empfehlen, die MC4-Anschlüsse ausschließlich zu testen, bevor Sie sie an die Hauptsolarmodule oder den Laderegler anschließen, um sicherzustellen, dass alles ordnungsgemäß funktioniert.Wenn die Verbindung funktioniert, stellen Sie sicher, dass Sie über Jahre hinweg eine stabile Verbindung haben.