18
Compact GeneratorJunctionBox with Monitoring I I n n s s t t a a l l l l a a t t i i o o n n G G u u i i d d e e a a n n d d O O w w n n e e r r s s M M a a n n u u a a l l S S I I N N U U S S S S T T R R O O M M S S P P I I D D E E R R

Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

  • Upload
    others

  • View
    1

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

Compact Generator‐Junction‐Box with Monitoring

IInnssttaallllaattiioonn  GGuuiiddee  aanndd

OOwwnneerr’’ss  MMaannuuaall

SSIINNUUSSSSTTRROOMM  SSPPIIDDEERR

Page 2: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

Inhaltsverzeichnis1.  Introduction ..................................................................................................................................... 3 

2.  Brief Description .............................................................................................................................. 4 

3.  safety instructions ........................................................................................................................... 5 

3.1.  General Safety Instructions ..................................................................................................... 5 

3.2.  Installation ............................................................................................................................... 5 

3.3.  Service and Modification ......................................................................................................... 5 

3.4.  Danger of Burning ................................................................................................................... 5 

3.5.  Functional Safety ..................................................................................................................... 6 

3.6.  Electric Shock and Arcing ........................................................................................................ 6 

3.7.  Fire Development .................................................................................................................... 6 

3.8.  Toxin Development ................................................................................................................. 6 

4.  General Description ......................................................................................................................... 7 

5.  Installation Guide and Owner’s Manual .......................................................................................... 8 

5.1.  SINUSSTROM SPIDER ............................................................................................................... 8 

5.1.1.  Mounting ......................................................................................................................... 8 

5.1.2.  Connection ...................................................................................................................... 8 

5.2.  Data Cable (RS485 – field bus) ................................................................................................ 9 

5.3.  Data Plug ................................................................................................................................. 9 

5.4.  Base ....................................................................................................................................... 10 

5.5.  Overvoltage Bus Protection ................................................................................................... 10 

5.6.  Bus Topology ......................................................................................................................... 10 

6.  General Technical Data ................................................................................................................. 12 

7.  Electrical Protection ...................................................................................................................... 13 

7.1.  Back Current Protection ........................................................................................................ 13 

7.2.  String Protection .................................................................................................................... 13 

7.3.  Overvoltage Protection ......................................................................................................... 13 

8.  String Monitoring .......................................................................................................................... 14 

8.1.  Sinusstrom – Control ............................................................................................................. 14 

8.2.  Cover Page ............................................................................................................................. 14 

8.3.  Visualization .......................................................................................................................... 14 

8.4.  Channel Overview ................................................................................................................. 15 

Page 3: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

8.5.  Temperature .......................................................................................................................... 15 

8.6.  Realtime................................................................................................................................. 15 

8.7.  Export .................................................................................................................................... 15 

8.8.  Import .................................................................................................................................... 16 

8.9.  Alerting .................................................................................................................................. 16 

8.10.  Email Notification .............................................................................................................. 16 

 

   

Page 4: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

1. Introduction  

This document contains information on the installation and safe operation of the generator 

junction box – SINUSSTROM SPIDER. 

The compliance of all provisions and advices contained in this manual does not release from 

the consideration of the valid regulations and guidelines as requested by the BGV and the 

VDE. 

The implementation of safety relevant regulations can also strong vary from each other so 

that a planning by an electro technical specialized company is necessary.  

   

Page 5: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

2. Brief Description  

The SINUSSTROM SPIDER  is a generator  junction box  for  large‐scale photovoltaic  systems, 

which are based on the central inverter concept. 

With this product the strings, or a number of strings, can be brought together.  

In addition  the built‐in measurement  technology enables  the monitoring of  the  individual strings.  This  function  is  realized by  the  integrated day  and night‐active  string monitoring.  This includes a highly accurate measurement of the input currents of the SINUSSTROM SPID‐ER. The measured values are recorded and stored centrally.    An alarm function, which is implemented through a web portal, serves the immediate error detection.   An alarm  function, which  is  implemented  through a web portal, serves  the  im‐mediate error detection.   As another function the SINUSSTROM SPIDER protects the modules and thus ultimately the 

entire photovoltaic system through the  integrated diodes  from reflux and the related dan‐

gers and losses.  

The Installation Guide and Owner’s Manual encompasses the instructions to the installation 

of  the singular SINUSSTROM SPIDERs and  the monitoring  system. The communication sys‐

tem  between  the  SINUSSTROM  SPIDER  and  the web  portal www.sinusstrom.com  is  illu‐

strated in a graphic in chapter 4. 

   

Page 6: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

3. Safety Instructions   

3.1. General Safety Instructions 

 Attention! Before using the SINUSSTROM SPIDER, read the safety  instruc‐

tions carefully!  

3.2. Installation 

Prior  to  installation  check whether  the packaging or  the  SINUSSTROM  SPIDER  is dam‐

aged. If in doubt contact your supplier before you install the SINUSSTROM SPIDER.  

All  persons  employed  with  the  installation  of  the  SINUSSTROM  SPIDER,  have  to  be 

trained in relation to the general safety instructions concerning electrical equipment and 

have  to have  the necessary experience. They must also be  familiar with  local  require‐

ments, regulations and guidelines and safety regulations. 

Make sure during the installation, that the SINUSSTROM SPIDER is mounted vertically in 

each case. Vertically means, that the data cable plug is directed downward. 

Make sure during the  installation of the SINUSSTROM SPIDER, that the de‐

vice in general duty is always out of direct sunlight.  

3.3. Service and Modification 

It  is permitted only authorized  staff  to make  repairs or upgrades on  the SINUSSTROM 

SPIDER. It may be used exclusively original spare parts available from your supplier to en‐

sure optimal personal  safety.  If no original  spare parts  are used,  compliance with  the 

regulations relating to electrical safety, EMC and machine safety is not guaranteed.  

3.4. Danger of Burning 

 Attention  –  Danger  of  Burning!  The  housing  of  the  SINUSSTROM  SPIDER 

serves  as  a  convection  surface  to  dissipate  heat  loss.  During  general  duty 

temperatures > 60°C can occur. 

   

Page 7: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

3.5. Functional Safety 

Unauthorized changes to the SINUSSTROM SPIDER can result  injury to functional safety 

or damage to persons. Furthermore all operating  licenses and certificates of the SINUS‐

STROM SPIDER lose their validity. 

3.6. Electric Shock and Arcing 

 Attention – Electric Shock! After connecting of at  least one  string  to  the 

SINUSSTROM SPIDER, the device is under electrical voltage. The strings are 

connected with the SINUSSTROM SPIDER unless otherwise according to the 

customer’s request, by a snap‐lock system (Amphenol H4). To prevent arcing when you 

unlock the snap‐lock system, the unlocking is allowed only at current less state. Generally 

special tool has to be used to unlock the snap‐lock system. A disconnection of the specif‐

ic SINUSSTROM SPIDER is previously absolutely necessary.  

In case of destruction of the insulation in the SINUSSTROM SPIDER e.g. by lightning, the 

data plug may be separated only with insulated gloves.  

3.7. Fire Development 

Attention – Fire Hazard! Despite the most careful manufacturing technolo‐

gy it is not entirely exclude, that in case of error or after lightning arcing 

arise in or at the housing. Therefore the SINUSSTROM SPIDER has to be 

mounted at least three feet away from combustible or inflammable materials.  

The SINUSSTROM SPIDER must not be operated in areas of highly flammable or explosive 

substances.  

3.8. Toxin Development 

Attention! After an error occurs, e.g. fire, the SINUSSTROM SPIDER may be 

opened  only  by  trained  personal,  because  the  overheating  of  the  sealing 

compound can occur toxic and harmful substances.  

  

 

 

 

Page 8: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

4. General Description 

The  SINUSSTROM  SPIDER  has  eight  DC‐inputs,  one  DC‐output,  one  data  cable  plug,  one  

Earthing bolt (M6 screw joint) and a flange with four mounting holes (Ø 4mm).  

The DC‐inputs are individually numbered. The DC‐output is spatially separated from the DC‐

inputs and has normally a different plug connection than the DC‐input. Confusion between 

the DC‐inputs and the DC‐output is thus entirely excluded.  

The housing has the following dimensions:  

Width: 217 mm 

Length: 188 mm 

Height: 67 mm 

On  the  front of  the housing  is  a  sign,  that  the device  in  general duty –  caused by power 

losses – can take temperatures, which can lead to burnings in case of direct contact?   

Besides that there is another sign which refers on the internal bus address. The inscription of 

the sign can be modified as desired according to the customer’s request.  

The following figure shows the connection between the SINUSSTROM SPIDERs and the web 

portal www.sinusstrom‐control.com.  

 

   

Page 9: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

5. Installation Guide and Owner’s Manual 

All  relevant  to  installation  technical  data  of  the  SINUSSTROM  SPIDER  please  refer  to  the 

chapter 6.1.  

5.1. SINUSSTROM SPIDER 

5.1.1. Mounting  

The  SINUSSTROM  SPIDER  has  to  be 

mounted  according  to  the  four  given 

mounting holes (Ø 4mm).  

Optionally can the base plate of the SINUS‐

STROM  SPIDER be unscrewed and  rotated 

through  90°,  so  that  the  device  can  be 

mounted according to the dashed mark.  

Make sure during the  installation, that the 

SINUSSTROM SPIDER  is mounted vertically 

in each case. Vertically means, that the da‐

ta cable plug is directed downward.  

When  choosing  the mounting  point make 

sure, that the SINUSSTROM SPIDER in general duty is always out of direct sunlight. If ne‐

cessary a sun protection has to be installed.  

 

5.1.2. Connection  The  figure  shows  all  connectivity  op‐

tions of the SINUSSTROM SPIDER.  

During  installation make  sure,  that all 

the snap‐lock connections  lock and all 

leads  are  backed  up  against  critical 

tensile stresses. 

To  realize  a  correct  Connection  the 

DC‐inputs are individual numbered.  

In each case the earthing bolt must be 

connected. 

Page 10: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

By design of the data plug (refer to chapter 5.3) the plug connection between the data 

plug and data cable can take place only in one direction. To prevent a bending of the sin‐

gular PINs of the data cable, make sure that the data cable and the data plug are con‐

trolled connected.  

The data cable has no snap‐lock and must therefore be backed up against self‐release.   

5.2. Data Cable (RS485 – field bus) 

As a Data cable is a Twisted–Pair–Cable with the following prescribed Wire‐Attributes to 

be used (The wire colors correspond to the figure in chapter 4): 

Data Line             (2x≥0,14mm²) (RS485A (green wire) und RS485B (yellow wire) ) 

Signal Line            (1x≥0,14mm²) (optional) 

Operating Voltage   (2x≥1mm²)      (0 V (blue wire) und +48 V (rote wire) ) 

The Data Cable must be permanent  isolated against the photovoltaic strings with a vol‐

tage of 1000V (DC).  

5.3. Data Plug 

The Data Plug has the following shape and pin assignment:  

 

The wires 1ge (yellow) and 2gn (green) serve the data communication between the SI‐NUSSTROM SPIDER and the base. Over the wires 3ws (white) and 4br (brown) the ener‐gy supply of the measuring device and the SINUSSTROM SPIDER is realized.  

The Signal Line 5rt (red) is currently not used.  

   

Page 11: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

10 

5.4. Base  

The base, which operates with an operating voltage of 48V (DC) is an insulated level con‐

verter and gateway, which sends the collected data to a connected local computer.  

The base can be mounted on a DIN rail.  

The polling interval is depending of the number of connected SINUSSTROM SPIDERs. For 

approx. 30 connected SINUSSTROM SPIDERs the polling interval is circa one minute. Are 

100  SINUSSTROM  SPIDERs  connected,  the  process  takes  correspondingly  about  3 mi‐

nutes.  

In addition to the polling of all 

devices,  is an  intensive polling 

max.  2  SINUSSTROM  SPIDER  / 

Base  possible.  The  temporal 

resolution  for  these  two  SI‐

NUSSTROM  SPIDER  takes  in 

optimal case two seconds. The 

intensive polling  interval  caus‐

es a slowdown of polling of the remaining SINUSSTROM SPIDER.  

5.5. Overvoltage Bus Protection  

The  Overvoltage  Bus  Protec‐

tion  is a protector which pre‐

vents  invalid  overvoltage  at 

the  base  and  the  local  com‐

puter,  e.g.  at  overvoltage  on 

the bus through lightning.  

 

 

5.6. Bus Topology 

Over the 5‐pin data plug of the data cable the measuring data is transferred to the base. 

The RS485‐Standard  guaranties  a  reliable data  transfer  to  the base.  The data  transfer 

works with  a master‐slave half‐duplex procedure. On one base  two  independent data 

cables  can be  connected.  Their  length must not  exceed 1200 m. Maximal  199  SINUS‐

STROM SPIDER can be administrated by the base and thus connected to the data cable. 

 

Page 12: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

11 

The data cable has to be terminated with a terminating resistance (120 ohm / ≥0,5W) at 

the end of the cable. Otherwise it may cause disorders. Factory‐set one cable end is the 

base. The base is thus terminated with a terminating resistance. The other end of the da‐

ta cable must be terminated by the installer.  

 

If the base is installed in the middle of the data cable, or elsewhere between the ends of 

the cable, the terminating resistance must be removed through the corresponding jum‐

per. Both ends of the data cable must then be terminated with a terminating resistance. 

In the SINUSSTROM SPIDER  itself  is no terminating resistance  installed. The termination 

must be set on cable end. For this purpose the termination resistance can be cast directly 

to the cable end. 

 

   

Page 13: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

12 

6. General Technical Data  

Generator Junction Box – Specific Values Input (DC)  string number (number of  measuring channels)  8  

max. input current / string   5 A  

max. input current / 8 strings   40 A  

input voltage (Strings)   675 V  

max. input voltage in idle state   1000 V  

Input power   27 kWp  

DC‐input female cable connector   Amphenol H4 (250 µOhm contact  resistance) / custom‐made produc‐ tion 

Output (DC) max. output current   40 A  

nominal load   ca. 27 kWp  

DC‐output female cable connector   Amphenol H4 (250 µOhm contact  resistance) / custom‐made produc‐ tion 

Power Loss total power loss (SINUSSTROM SPIDER)  max. ca. 44 W   

Efficiency  Efficiency   > 99,8 %

String Monitoring SINUSSTROM SPIDERoperating voltage range  22 – 48 V (DC) 

current consumption   36 mA 

Data Cable twisted‐pair (Ø)  2x ≥ 0,14 mm2 

operating voltage (Ø)  2x ≥ 1,00 mm2 

data line (Ø)  1x ≥ 0,14mm2 

data rate   1200 bit/s 

termination resistance   120 Ohm / ≥0,5W 

lenght  max. 1200 m  

Base data rate between base und computer   9600 bit/s 

operating voltage   48 V 

polling interval (30 connected SINUSSTROM SPIDER) 

ca. 1 Min. 

Abfrageintervall (100 connected SINUSSTROM SPIDER) 

ca. 3 Min. 

Intensiv polling interval   ca. 2 Sek.  

admin SINUSSTROM SPIDER   max. 199 St.  

Anschlüsse Datenkabel  2 St.  

Page 14: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

13 

Overvoltage Bus Protection data rate between overvoltage bus protection and base 

1200 bit/s 

operating voltage  22 – 48 V (DC)

ports data cable  2 St.

Current Measurement current measurement range / measuring chan‐nel  

0 A up to + 6,23 A  (with 0,01 A resolution) 

measuring inaccuracy (current / measuring channel) 

max. 2 % 

General Technical Data protection class electronics / connection range  (for IEC 60529) 

IP 68 / IP 54 

surrounding conditions (°C)  ‐15 up to +50°C 

dimensions with flange wxhxd (mm)  217 x 188 x 67 

weight  1,4 kg 

serial interface  RS‐485 

mounting holes  Ø 4mm 

standards & certifications  EN 55011, class A; EN 61326‐1; CE 

 

7. Electrical Protection   

7.1. Back Current Protection 

Back currents can appear at shadowing of one or more photovoltaic strings as well as at 

mismatching. To prevent back currents  successfully a back current diode  is obstructed 

for each DC‐input.  

7.2. String Protection 

It  is recommended to provide the SINUSSTROM SPIDER with a string protection on DC‐

output. This string protection should protect the SINUSSTROM SPIDER from inadmissible 

fault currents.  

7.3. Overvoltage Protection 

Besides the string protection we recommend to protect the SINUSSTROM SPIDER on DC‐

output  through  an  overvoltage  protection  from  type  2  of  overvoltage, which  can  be 

caused by indirect lightning. The use of additional overvoltage protection devices is rec‐

ommended.    

Page 15: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

14 

8. String Monitoring  8.1. Sinusstrom – Control 

On  the  website  of  the  Sinusstrom  company 

www.sinusstrom.com  you  will  find  the  menu 

named „Sinusstrom Control“ 

With click on this menu you will attain the web por‐

tal of the string monitoring.  

You  can  sign  in with your email address and  your 

specific password.  

8.2. Cover Page  

After signing in you will get to the cover page of the 

string monitoring. 

Here  you  can  see  the  various  locations  of  your 

photovoltaic plants  in a  list.  In addition you  see a 

current curve of one of your SINUSSTROM SPIDER 

of  one  of  your  photovoltaic  plants  as  a  example. 

The graph shows the current curve of the previous 

day.  

 

8.3. Visualization 

With click on the menu “Visualisierung“ you get to 

the  corresponding  menu.  Here  you  can  visualize 

the recorded currents of all of your locations. 

To visualize the desired graph, choose the date, the 

location,  the  sublevel  –  “Unterverteiler”  and  the 

second sublevel SPIDER.  

 

   

Page 16: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

15 

8.4. Channel Overview 

After  a  successful  choice  the  channel  overview  of 

the selected location opens. 

By default all channels of the SINUSSTROM SPIDER 

(max. 8  channels) are  selected and visualized as a 

graph. By clicking on each channel the graph can be 

switched on and off. 

If  you  have  configured  a  link  to  a  photo  of  the  selected  location  under  the  submenu 

„Administration“, a photo of the selected location appears between the calendar and the 

selection catalog.  

8.5. Temperature  

With click on the button    the tem‐

perature  indicator opens  for  the  chosen date  and 

location. The temperature profile  is visualized as a 

graph in the coordinate system. The red line marks 

the  up  to  date  highest measured  temperature  at 

the location of the selected SINUSSTROM SPIDER.  

8.6. Realtime 

Below the temperature indicator you find the button  . Exists a link e.g. 

to a webcam which shows your photovoltaic plant, so opens a window with click on the 

button,  in which the current recorded pictures are displayed. An arbitrary URL can also 

be chosen.  

8.7. Export 

In the menu item “Export“ you have the possibility 

to export all measured and  recorded data of your 

location  in  CSV‐Format.  Choose  therefore  the  de‐

sired  date  and  location  and  click  on  the  button 

.  It  then  opens  a  window  and  you  can 

save your file as you wish. 

 

 

Page 17: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

16 

8.8. Import  

In addition to the option Export you have the pos‐sibility  to  import  files  in  CSV‐Format,  which  you have saved before on the server. This can be used at repair work for functional check of string cabling.  

In this case the notification and the alert about the successful import of the data ensue only to the ex‐ecutive user. 

 

8.9. Alerting 

In the menu „Alarmierung“ you have the possibility to  visualize  the  functional  state  of  all  of  your  SI‐NUSSTROM SPIDERs.  

First  you  see  your  locations  of  your  photovoltaic plants and their status.  

With choice of one  location a sublevel opens. The individual SINUSSTROM SPIDER and their status are shown.  

If you choose a single SINUSSTROM SPIDER, another sublevel opens, which shows the in‐dividual strings and their status. 

Depending on the functional state various status symbols are shown. They have the fol‐lowing meaning:  

Complete failure. The complete channel is without function or lies under the toler‐

ance threshold. 

  String failure. One or more strings of one channel are without function.  

 

Function o.k.  

 

8.10. Email Notification 

After the daily run of the monitoring algorithm the users are  informed via email about 

the detected errors.  In  this email  the  respective  faulty channels and  the alert category 

are listed. Are no errors detected, ensues no email notification.  

 

 

Page 18: Installations- und Montageanleitung englisch3 1.Introduction This document contains information on the installation and safe operation of the generator junction box – SINUSSTROM

 

17 

 

 

 

 

 

 

IMPRINT 

Sinusstrom GmbH 

Ehrenbergstraße 11 

98693 Ilmenau 

phone:          +49 / (0) 36 77 / 66 84 31 

fax:                +49 / (0) 36 77 / 66 84 39 

email:    [email protected] 

web:       www.sinusstrom.com 

Disclaimer 

The rendered common names,  trade names resp.    identification and other 

designations, can be protected by law even without special labeling (e.g  as 

marks). SINUSSTROM GmbH assumes no  liability or warranty  for  their  free 

applicability. 

The  compilation  of  texts  and  illustrations  was  done  with  great  care. 

Nevertheless,  errors  can  not  be  excluded.  The  compilation  is  without 

warranty. 

© 2011 SINUSSTROM GmbH 

All  rights,  including  the photomechanical  reproduction  and  the  Storage  in 

electronic media,  remain  reserved  to  the Sinusstrom GmbH. A commercial 

use or a passing on of the  in this product used texts, shown models, draw‐

ings and photos are not permitted. This manual may not be reproduced  in 

whole or in parts without prior written consent. 

retrieved 03.2011, changes reserved