Mikronetz für Gewächshäuser Verkabelung für eine 1,5-MW-/3,2-MWh-Agri-PV-Anlage
In einem in Betrieb befindlichen Gewächshaus herrscht hohe Luftfeuchtigkeit. Jeden Tag verdunstet Wasser von den Pflanzen und vom Boden, und wenn die Sonne untergeht, bildet sich im Inneren des Gewächshauses Kondenswasser, das auf alle Gegenstände tropft – einschließlich der elektrischen Leitungen und Anschlüsse. Das ist die Betriebsumgebung für ein 1,5-MW-/3,2-MWh-Mikronetz in Westland, Niederlande, wo ein gewerblicher Gartenbaubetrieb die Solarstromerzeugung auf dem Dach und den Stromverbrauch der LED-Pflanzenbeleuchtung vor Ort ausbalanciert. Die Verkabelung des Gewächshaus-Mikronetzes verläuft zwischen Speicherung, Umwandlung und Beleuchtungsverteilung. Wir lieferten Steckverbinder der CN-Serie aus unserem Energiespeicher-Sortiment, wobei der Typ CN10 in den 300-A-Gleichstrompfaden zum Einsatz kam, sowie werkseitig konfektionierte Kabelbaugruppen, die genau auf die elektrische Anlagenstruktur vor Ort zugeschnitten waren.
Das Projekt im Überblick
| Anwendung | Verkabelung eines Agri-PV-Mikronetzes im Gewächshaus: Solaranlage auf dem Dach, Batteriespeicher, LED-Pflanzenbeleuchtung |
| Systemkapazität | 1,5 MW / 3,2 MWh |
| Standort | Westland, Niederlande |
| Steckverbinderlösung | Steckverbinder der CN-Serie, CN06–CN14 (70 A–500 A) |
| Hauptstromkreis-Modell | CN10, Nennstrom 300 A bei 95 mm² Kabelquerschnitt |
| Systemspannung | 1500 V Gleichstrom |
| Kündigungen | Gewindebohrung, Schraubausführung, Mutterausführung oder Durchgangsbohrung |
| Schutz | IP67, Flammschutzklasse V-0 (UL94), Gehäuse aus PA66 |
| Kabellösung | Maßgefertigte, werkseitig konfektionierte Baugruppen, zugeschnitten und beschriftet gemäß dem Layout vor Ort |
Herausforderungen bei der Verkabelung von Mikronetzen in Gewächshäusern
Die Verkabelung eines Mikro-Netzes in einem Gewächshaus dieser Größenordnung ist ein umwelttechnisches und thermisches System und nicht nur eine Ansammlung einzelner Verbindungen. Drei Einschränkungen waren ausschlaggebend für die Planung.
Feuchtigkeit und Kondenswasser, die nie ganz verschwinden
Gartenbau-Gewächshäuser liegen am äußersten Ende des Anwendungsbereichs, für den die meisten DC-Steckverbinder ausgelegt sind. Bewässerung und Pflanzentranspiration halten die relative Luftfeuchtigkeit den größten Teil des Tages über hoch, und die Temperaturschwankungen zwischen Nacht und Morgen führen zu Kondensation auf allen kühlen Oberflächen. Bei Standard-Steckverbindergehäusen kann sich diese Feuchtigkeit an der Dichtungsfuge ansammeln. Im Laufe einer Vegetationsperiode äußert sich Korrosion an der Kontaktstelle in einem Anstieg des Kontaktwiderstands und der Temperatur, nicht jedoch in einem plötzlichen Unterbrechung des Stromkreises. Bei einem 300-A-Stromkreis ist diese Entwicklung von Bedeutung.
300 A Stromstärke bei warmer Gewächshaushülle
Die LED-Pflanzenbeleuchtung zieht während der langen dunklen Stunden eines niederländischen Winters einen konstanten Strom mit hoher Stromdichte, und die Batterie des Mikronetzes muss denselben Stromfluss in beide Richtungen gewährleisten. Im Inneren eines Gewächshauses ist die Umgebungstemperatur in der Nähe der Dachlinie und der Beleuchtungsregale bereits hoch. Ein Anschluss mit 300 A verfügt über ein festgelegtes Temperaturanstiegsbudget, und jede Margenverringerung aufgrund einer schlechten Verbindung, eines zu kleinen Kontakts oder einer nicht kompatiblen Kabelspezifikation verkürzt die Lebensdauer der gesamten Leitung. Die Verbindung muss während stundenlanger Dauerbelastung innerhalb ihres Temperaturanstiegsbudgets bleiben – nicht nur am Prüfpunkt gemäß Typenschild.
Anbauzyklen und saisonale Veränderungen der Lichtverhältnisse
Der Gartenbau richtet sich nach Anbauzyklen, nicht nach Wartungsfenstern. Zwischen den Anbauzyklen ändern die Teams die Beleuchtungskonfigurationen, fügen Beleuchtungszonen hinzu und konfigurieren die Gleichstromverteilung neu – oft unter Zeitdruck. Jedes Trennen und Wiederanschließen birgt das Risiko einer Verpolung oder einer nicht vollständig eingesteckten Verbindung, und jede Minute Ausfallzeit während einer Beleuchtungsumstellung bedeutet Produktionsausfall. In einem Gewächshaus voller schwerer Kabel, die nach einer Saison des häufigen Umgangs alle gleich aussehen, muss die Verkabelung so ausgelegt sein, dass die richtige Verbindung offensichtlich und eine verkehrte Verbindung schwer herzustellen ist.
Die Lösung: Steckverbinder und Kabelkonfektionen der CN-Serie, die für den Einsatz in Gewächshäusern ausgelegt sind
Für die Verkabelung des Mikronetzes im Gewächshaus haben wir Steckverbinder der CN-Serie mit werkseitig konfektionierten Kabelbaugruppen kombiniert. Die Spezifikation ist ebenso wichtig wie der Steckverbinder selbst, daher wurden beide hinsichtlich der Projekt-Spannung, des Dauer- und Spitzenstroms, der Kabelspezifikation sowie der Feuchtigkeitsbedingungen im Gewächshaus überprüft, bevor auch nur ein Meter Kabel abgeschnitten wurde. Der EPC erhielt einen Verkabelungssatz und keine Kiste mit Einzelteilen, die vor Ort zusammengebaut werden mussten.
- Schnelle Selbstverriegelung, Entriegelung mit nur einem Knopfdruck. Die Steckverriegelung gewährleistet jedes Mal eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung und ist für mehr als 500 Steckzyklen ausgelegt. Beleuchtungszonen lassen sich zur Neukonfiguration trennen und schnell wieder anschließen – ganz ohne das Werkzeug, das bei einer Schraubverbindung erforderlich wäre.
- Hochstromkontakte mit Federzunge. Die versilberten T2Y-Kontakte aus reinem Kupfer verfügen über eine Fingerfederkonstruktion, die den Kontaktdruck auch unter Dauerbelastung stabil hält und den Kontaktwiderstand in den Hauptstromkreisen des CN10 auf maximal 0,5 mΩ (gemessen bei 100 mA) begrenzt.
- In die Konfiguration integrierte Polaritätssteuerung. Positive und negative Gehäuse sind farblich voneinander unterscheidbar, und die für dieses Projekt genehmigte Konfiguration umfasst polarisierte Gegenstücke mit Verriegelung, sodass eine verkehrte Verbindung gar nicht erst geschlossen werden kann. In einem Mikronetz, in dem die Teams unter Zeitdruck zwischen den Erntezyklen arbeiten, wird so der teuerste Verkabelungsfehler bereits im Vorfeld vermieden.
- Anschlussmöglichkeiten für Sammelschienen und Klemmen. Steckverbinder mit Gewindebohrung, Schraubanschluss, Mutteranschluss und Durchgangsbohrung passen direkt auf Batteriesammelschienen, Wechselrichteranschlüsse und Beleuchtungsverteiler, wobei die Kabelausgänge um 360 Grad drehbar sind, sodass die Kabelführung auch in engen Wartungsgängen übersichtlich bleibt.
- Auf Maß geschnittene Baugruppen. Jede Kabelbahn wird werkseitig konfektioniert und anhand des Lageplans vermessen. Das Team vor Ort montiert die Verbindungsstellen, anstatt die Kabel zu crimpen, sodass im Gewächshaus weniger Arbeiten unter Gleichstromspannung durchgeführt werden müssen.
Speicheranschlüsse der CN-Serie: Nennstrom nach Modell
Der Nennstrom ist der naheliegende Ausgangspunkt für die Verkabelung von Mikronetzen in Gewächshäusern. Die CN-Serie deckt mit fünf Baugrößen den Bereich von 70 A bis 500 A bei bis zu 1.500 V Gleichstrom ab, sodass die Auswahl sich nach dem jeweiligen Stromkreis richtet. Die 300-A-Verteilerpfade für Batterien und Beleuchtung werden über den CN10 mit 95 mm²-Kabel realisiert. Für kleinere Beleuchtungszonen reicht bereits der CN08 mit 35 mm² aus. Eine Steckverbinderfamilie, ein Werkzeugsatz, eine Ersatzteilliste für die gesamte Installation.
| Modell | Nennstrom | Geeignetes Kabel |
|---|---|---|
| CN06 | 70 A / 100 A / 120 A | 10 / 16 / 25 mm² |
| CN08 | 150 A / 200 A / 250 A | 35 / 50 / 70 mm² |
| CN10 | 200 A / 250 A / 300 A | 50 / 70 / 95 mm² |
| CN12 | 250 A / 300 A / 350 A | 70 / 95 / 120 mm² |
| CN14 | 400 A / 450 A / 500 A | 150 / 185 mm² |
Serienspezifikationen (CN-Serie)
| Nennspannung | Bis zu 1500 V Gleichstrom |
| Kontaktwiderstand | ≤ 0,5 mΩ bei 100 mA (CN10–CN14; CN06/CN08 ≤ 0,2 mΩ) |
| Isolationswiderstand | >500 MΩ |
| Durchschlagfestigkeit | Bis zu 4000 V Wechselstrom |
| Einsteckkraft | ≤75 N |
| Paarungszyklen | ≥500 |
| Betriebstemperatur | -40 °C bis +125 °C |
| Wasserabweisend / schwer entflammbar | IP67 / V-0 (UL94) |
| Gehäusematerial | PA66 |
| Kontaktmaterial | T2Y, reines Kupfer, versilbert |
| Farben | Positiv orange/rot, negativ schwarz |
Die gesamte „Energy Storage Connector“-Reihe ansehen →
Was wir angepasst haben
Es handelte sich hierbei nicht um den Verkauf eines Standardsteckverbinders. Bei der Verkabelung von Mikronetzen in Gewächshäusern ist dies selten der Fall. Der Kunde benötigte ein Verkabelungssystem, das auf die Gegebenheiten seines Standorts zugeschnitten war, und alle unten aufgeführten Parameter wurden vor der Produktion konfiguriert.
- Kabelkonfiguration. Länge, Leiterquerschnitt, Isolierung, Mantelfarbe, Biegeradius und Verlegungsrichtung wurden an das Einliniendiagramm und den Beleuchtungsplan des Standorts angepasst, wobei positive und negative Leitungsstränge optisch voneinander unterschieden wurden.
- Anschlusskonfiguration. Nennleistung und Nennstrom, Anschlussart (Gewindebohrung, Schraube, Mutter oder Durchgangsbohrung), Zuordnung der polarisierten Gegenstücke mit Passfeder sowie Schutzzubehör.
- Montagequalität. Werksseitige Montage mit kontrollierten Werkzeugen, dokumentierte Drehmomentwerte für Schrauben- und Mutternverbindungen sowie Prüfung jeder Verbindung vor der Verpackung.
- Kennzeichnung und Verpackung. Teilebezeichnungen, Serien- oder Chargenkennzeichnungen, Montagezeichnungen und projektspezifische Verpackungen, damit das empfangende Team jeden Bausatz einem Abschnitt des Layouts zuordnen kann.
Versandart
Der EPC stellte das elektrische Einliniendiagramm, die Kabelübersicht und den Grundriss des Gewächshauses zur Verfügung. Unser Anwendungsingenieur passte die Steckverbindergrößen und Anschlüsse an die Schnittstellen von Batterie, Wechselrichter und Beleuchtungsverteilung an und konfektionierte die Kabel auf Länge im Werk, komplett mit Etiketten und entsprechenden Montagezeichnungen. Die Muster wurden drei Tage nach Freigabe des Grundrisses versandt, und die Serienproduktion folgte dem vereinbarten Zeitplan.
Die gleichen vier Schritte gelten auch für Ihr Projekt:
- Rezension. Bitte übermitteln Sie die elektrischen Anforderungen, die Steckschnittstelle, die Kabelaufstellung und den Standortplan für eine erste Machbarkeitsprüfung.
- Beispiel. Prototypenmuster in 3 Tagen; kundenspezifische Werkzeuge in 20 Tagen.
- Genehmigen. Überprüfen Sie vor der Freigabe zur Produktion die ausgewählte Konfiguration, die Zeichnung, die Beschriftungen und die zugehörige Dokumentation.
- Liefern. Projektspezifische Baugruppen mit vereinbarten Anforderungen hinsichtlich Prüfung, Verpackung und Lieferung.
Projektergebnis
Die gelieferten Gleichstromverteilungsleitungen waren mit Ein-Schlüssel-Verschlussverbindungen, werkseitig konfektionierten Anschlüssen und mit Schlüsseln gesicherten Polaritätspaaren ausgestattet, die alle entsprechend dem Lageplan dokumentiert waren. Das Team vor Ort montierte die Verbindungen ohne Crimpen vor Ort, und dank der Polaritätskontrolle entfiel das Risiko einer Verpolung aus der Checkliste für den saisonalen Wechsel.
Projektspezifische Angaben wie Installationsdauer, gemessener Temperaturanstieg und Wartungsintervalle veröffentlichen wir nur, wenn diese durch Projektunterlagen belegt sind. Fordern Sie das Projektzusammenfassungs-Paket unter einer Vertraulichkeitsvereinbarung an.
Warum diese Verkabelung des Mikronetzes im Gewächshaus auch bei hoher Luftfeuchtigkeit zuverlässig funktioniert
| Paarungszyklen | Über 500 an der Einsteckverriegelung, ausgelegt für die saisonale Umgestaltung der Beleuchtung |
| Kontaktwiderstand | ≤ 0,5 mΩ bei 100 mA |
| Reichweite | -40 °C bis +125 °C |
| Wasserabweisend / schwer entflammbar | IP67 / V-0 (UL94) |
| Systemspannung | 1500 V Gleichstrom |
| Kontaktfläche | Versilbertes T2Y-Kupfer |
Hier kommt ein echtes Kundenzitat hin, das hinzugefügt wird, sobald das Gartenbauunternehmen oder der EPC eines genehmigt hat.
Qualität und Compliance
Die in diesem Projekt verwendeten Energiespeicher-Steckverbinder der CN-Serie sind zertifiziert nach UL 1977 und UL 4128, tragen die CE-Kennzeichnung und sind RoHS-konform. Zertifizierungsunterlagen werden pro gelieferter Teilenummer bereitgestellt. UL 1977 gilt für Komponentensteckverbinder zum Einsatz in Stromversorgungsanwendungen. UL 4128 gilt für Gegenstücke von Zell- und Etagenverbindern für Batteriesysteme. Die CE-Kennzeichnung entspricht den geltenden europäischen Richtlinien; siehe die Leitfaden der Europäischen Kommission zur CE-Kennzeichnung. PVLinkTech arbeitet nach den Qualitätsmanagementsystemen IATF 16949, ISO 9001, ISO 13485 und ISO 14001.
Zur Norm IEC 62619 im Rahmen dieses Projekts: IEC 62619 ist die Sicherheitsnorm für das in diesem Mikronetz verwendete industrielle Lithium-Batteriesystem, nicht für die Verbindungsstecker. Das Batteriespeichersystem des Projekts ist gemäß IEC 62619:2022 zertifiziert. Unser Lieferumfang umfasst die Gleichstromsteckverbinder der CN-Serie sowie die Kabelkonfektionen zwischen Batterie, Umrichter und Beleuchtungsverteilung. Siehe IP-Code Was die Schutzklasse IP67 abdeckt und was nicht.
Technischer Hinweis: Nennstrom, Temperaturanstieg und IP-Schutzart hängen vom endgültigen Kabelquerschnitt, den Umgebungsbedingungen und der gesamten Systemauslegung ab. Die angegebenen Kontaktwiderstandswerte entsprechen den Angaben im Produktdatenblatt bei einem Prüfstrom von 100 mA. Lassen Sie die zugelassene Konfiguration von einem Anwendungsingenieur bestätigen.
Typische Anwendungsbereiche
- Verkabelung eines Mikronetzes in einem Gewächshaus für Agrar-PV-Anlagen, bei denen Dachsolaranlagen, Batteriespeicher und LED-Pflanzenbeleuchtung miteinander gekoppelt sind, wie in diesem Beispiel Agrivoltaik Konfiguration
- Gleichstrompfade von der Batterie zum Wechselrichter und von der Batterie zum Verteilungsnetz in gewerblichen und industriellen Mikronetzen
- Hochstromverbindungen für LED-Beleuchtungszonen im Gartenbau und saisonale Umkonfiguration der Beleuchtung
- Maßgeschneiderte Hochstromverkabelung für OEMs von Energiespeichersystemen, EPC-Anbieter für Gewächshausanlagen und Systemintegratoren
- Ersatz- und Wartungs-Verkabelungssätze für installierte Mikronetz- und Gewächshaus-Stromversorgungssysteme
Geltungsbereich: Diese Fallstudie befasst sich mit Stromanschlüssen und kundenspezifischen Kabelkonfektionen, nicht jedoch mit der Lieferung eines kompletten Batterie-Energiespeichersystems.
Häufig gestellte Fragen
Technische Leitlinien, Verkabelungsvorschriften und Zertifizierungsdetails für Hochstrom-Mikronetzanlagen in Gewächshäusern.
Für die 300-A-Stromkreise in dieser Mikronetzverkabelung für Gewächshäuser ist der CN10 für bis zu 300 A mit Kabeln von 50, 70 und 95 mm² ausgelegt. Die Baureihe deckt den Bereich von 70 A bis 500 A ab, sodass auch kleinere Beleuchtungsstromkreise dasselbe Verriegelungssystem mit einer geringeren Nennleistung nutzen können.
Die Schutzart IP67 gilt für eine korrekt zusammengesteckte Baugruppe: Die Dichtung hält bei vorübergehendem Eintauchen Feuchtigkeit aus dem Kontaktraum fern und bildet die richtige Grundlage für den Einsatz in Gewächshäusern mit hoher Luftfeuchtigkeit. Halten Sie die Gehäuse im eingeschalteten Zustand zusammengesteckt, überprüfen Sie den Zustand der Dichtung bei saisonalen Wechseln und klären Sie die endgültige Konfiguration mit einem Anwendungsingenieur ab, da die Leistung bei hoher Luftfeuchtigkeit auch von den Kabelspezifikationen und der Installation abhängt.
Die positiven und negativen Gehäuse sind farblich voneinander unterscheidbar, und die für dieses Projekt genehmigte Konfiguration sah polarisierte, mit Verriegelung versehene Gegenstücke vor, sodass ein vertauschtes Paar gar nicht erst geschlossen werden kann.
Bei den Modellen CN10 bis CN14 beträgt der Widerstand bei 100 mA maximal 0,5 mΩ; die Modelle CN06 und CN08 weisen einen Nennwiderstand von maximal 0,2 mΩ auf.
IEC 62619 ist die Sicherheitsnorm für das Lithium-Batteriesystem, nicht für die Steckverbinder zwischen den Systemkomponenten. Das Batteriespeichersystem in diesem Projekt ist gemäß IEC 62619:2022 zertifiziert. Unser Lieferumfang umfasst die Gleichstromsteckverbinder und Kabelkonfektionen; die Zertifizierung erfolgt pro gelieferter Artikelnummer.
Ja. Die Kabelkonfektionen werden werkseitig konfektioniert, auf die gewünschte Länge zugeschnitten und gemäß Ihrem Standortplan und Ihrer Kabelübersicht beschriftet; auf Wunsch sind auch Montagezeichnungen und Chargenkennzeichnungen erhältlich, sodass die Teams vor Ort die Kabel lediglich verlegen müssen, anstatt sie zu crimpen.
Von 10 mm² bei 70 A bis zu 185 mm² bei 500 A über die gesamte Baureihe hinweg. Der in den Hauptstrompfaden verwendete CN10 ist für 50, 70 oder 95 mm² ausgelegt (3/0 AWG bei der höchsten Nennleistung).
Prototypenmuster in 3 Tagen; kundenspezifische Werkzeuge in 20 Tagen.
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Senden Sie uns Ihre elektrischen Anforderungen, die Kabelübersicht und den Lageplan zu. Wir prüfen die Konfiguration der Gleichstromverkabelung und unterbreiten Ihnen anschließend einen Vorschlag für Steckverbinder und Kabelkonfektionen, die für die jeweiligen Umgebungsbedingungen ausgelegt sind.
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