Storing enphase micro-omvormers

[Thom PA9T]

Al sinds de installatie vorig jaar heb ik storing van mijn zonnepanelen met Enphase micro-omvormers. Omdat er hier enkele topics lopen waarbij mensen aangeven geen storing te hebben, moet dat bij mij ook mogelijk zijn.

Probleem: ik hoor de PLC data tussen Envoy en de micro-omvormers. Ik hoor het vanaf 28 MHz en hoger, tot en met 70cm aan toe. Het manifesteert zich als datariedels om de 110 kHz (ongeveer).

Ik heb 12x 425Wp panelen met IQ7+ omvormers, en die liggen op het gezamenlijke dak van de buren. Die hebben óók 12x 425Wp met IQ7+ omvormers, en in hun achtertuin nog eens 12x 425Wp met IQ7+ omvormers... Ik hoor dat de PLC-data van de buren op een iets andere frequentie, en als ik mijn installatie uitzet, blijven alleen de datariedels van de buren over.

Mijn antennes staan vrij dicht op de panelen. Ik luister voor het debuggen van dit probleem primair op 28.173 MHz met een gevalletje huisvlijt binnenhuis dat vlak achter de panelen hangt. De panelen zitten achter het witte dakbeschot achter de antenne:

Ringkern:
O.a. TheoP gaf al aan geen storing te hebben, en dat ringkernen bij de installatie horen. Dit zijn bij mij niet geïnstalleerd destijds, en bij de buren ook niet.
Ik heb via de Enphase website [1] gezien dat men daar B64290L0022 (41.8x26.2x12.5) adviseert, een kern van TDK. Ik heb uiteindelijk de B64290L0022X830 gekocht [2] met een AL(nH) van 5000 bij de website van Warmteservice [3].

In een Technical Brief van Enphase [4] vond ik dat de ringkern om de Nul gedaan moest worden, want de IQ7+ omvormers injecteren de PLC op de Nul. Op het forum gaven enkelen aan zowel de fase als de nul te ontstoren.

Nu begint het gek te worden:

Ik heb de volgend installatie gemaakt:

Toen ik echter de PV-installatie weer aanzette, merkte ik dat de PLC-storing erger was geworden!
Bij de referentiemeting zonder ringkernen (als eerste gedaan) waren zowel mijn panelen als die van de buren actief. De storing was S4:

Na installatie van de ringkernen (ikzelf+buren actief) was de storing ineens S7:

Om zeker te zijn dat er tussentijds geen andere dingen waren gebeurd, heb ik de ringkernen weer weggehaald, en toen was de storing weer rond de S4:

Het hielp dus duidelijk niks!

Wat het misschien verklaart (als ik goed reken) is dat de inductieve reactantie XL van mijn chokes erg laag is. Ik heb AL = 5000nH (=5µH) per winding. Ik heb 15 windingen, dus L = 75µH. Dan wordt XL gelijk aan 2*pi*f*L = 2*3.14*110000*75*10^-6 = 51 Ohm. En dat helpt natuurlijk niet...

Wie schiet hier eens op? Klopt de 5000nH, en is dit veel te weinig? Klopt mijn installatie? Reken ik niet goed? Adviseert Enphase de verkeerde ringkern?

[1] https://enphase.com/store/accessories/ferrite-rings
[2] https://enphase.com/download/ferrites-a ... data-sheet
[3] https://www.warmteservice.nl/Duurzaam/Z ... p/07801060
[4] https://enphase.com/download/ferrite-co ... data-sheet

[TheoP]

Op zich al vreemd dat je de plc zo hoog hoort, het signaal zelf zit ergens rond 100 KHz.
Daar zit hij bij mij, en als ik vlak bij de meter kast zit, kan ik het horen.
De plc is alleen om de data door te geven voor opbrengst en status.
De stekker er uit en dan is deze communicatie ook weg.

Theo

[PD3JH]

Naar mijn bescheiden mening moeten de ringkernen tussen het Net en de q relais om te voorkomen dat de communicatie
Data riedels het Net en je eigen installatie in gaan en ook binnenkomen via het Net van andere Enphase installaties die ook geen ringkernen hebben.
Als je de ringkernen tussen de panelen en de q relais plaats ga je de data naar de iq7 dempen waardoor deze automatisch sterker wordt verzonden.

[Thom PA9T]

Hoi PD3JH, het klopt wat je zegt. Op deze manier heb ik het ook (ongeveer) aangesloten. Op de foto is dat lastig te zien. Ik heb in rode letters erbij gezet waar de draden bij horen.

Ik heb de ringkernen geplaatst tussen de witte automaat en het net. Dus vanaf de groepenkast zijn de ringkernen het eerste wat je tegenkomt.

[TheoP]

Alle plc zit rond de 100 KHz, en niet hoger.
Maar je trekt de stekker uit je envoy dan is er geen plc meer naar de panelen.
Je panelen blijven gewoon werken.

Theo

[Thom PA9T]

Alle plc zit rond de 100 KHz, en niet hoger.
Maar je trekt de stekker uit je envoy dan is er geen plc meer naar de panelen.
Je panelen blijven gewoon werken.

Theo

Hi Theo, de carrierfrequentie zit inderdaad rond de 100 kHz. Maar alle harmonischen van dit signaal reiken tot aan de 70cm band. Anders zou ik ze niet ontvangen namelijk. Het kan goed zijn dat juist die hogere frequenties goed worden uitgezonden door de bekabeling, omdat daar de bedrading een efficiente antenne is.

Mijn vraag ging juist over de ferrieten: ik ben op zoek naar de reden dat het bij mij niet werkt.

De Envoy eruit trekken is geen optie: alles zit weggewerkt in de meterkast, en ik ben daarnaast opzoek naar een oplossing die ik ook bij de buren kan uitrollen De Envoy's van de buren eruit trekken als ik ga zenden is geen optie

[TheoP]

Toch is dit vreemd want als ik met een analyzer ga kijken naar dit signaal, dan zie ik alleen dit signaal.
En als PLC zoveel harmonischen maakt, dan is het signaal echt niet goed.
Hoe hard staat het bij jouw er bij dan op 110 KHz?

Theo

[pa0ejh]

@PA9T schreef > Ik heb AL = 5000nH (=5µH) per winding. Ik heb 15 windingen, dus L = 75µH.

De zelfinductie neemt kwadratisch toe met het aantal windingen.

Dus 15^2 = 225 en 225x5 =1125uH of 1,125mH en dat is dan ~ 777 ohm.

[Thom PA9T]

Dus 15^2 = 225 en 225x5 =1125uH of 1,125mH en dat is dan ~ 777 ohm.

Bedankt voor de correctie PA0EJH! Je hebt gelijk, dit heb ik verkeerd berekend. L = AL*N^2 en dan ik kom ik nu ook uit op 777 ohm bij 110kHz.

Toch maakt dit het verhaal gekker dat mijn chokes de PLC-storing alleen maar erger maken. Hoewel ik de systeemimpedanties niet ken en niet zoveel kan zeggen over de insertion losses die de 777 Ohm veroorzaakt, is 777 Ohm redelijk hoog als reactantie. Dit zou toch een aardige blokkade moeten vormen voor alle meuk die vanaf het net in mijn zonnepaneel bedrading wil komen...

[pa0ejh]

Wat mij opvalt is dat in de DOCU van Enphase er 1 ferriet kern alleen om de Nul-leider wordt aangebracht...

Ook wordt de Nul-leider met de Veiligheids aarde verbonden...

[PA3DJS]

@PA9T: Naar aanleiding van ons QSO over ferriet op PI2NOS gisteren:

Jouw kern (B64290L0022X830) is van N30 materiaal. Dat heeft een ur = 4300, en dat is zonder luchtspleet behoorlijk hoog. Je hebt 15 windingen.

Even met de hand gerekend. Als check kom ik ook uit op een AL = 5000 nH voor één winding. Stel dat het materiaal zich lineair zou gedragen, kom je bij 1A uit op een fluxdichtheid van 0.8 T (Vs/m2). Dan gaan er wat bellen rinkelen vanwege dat dit ver boven de fluxdichtheid ligt die het materiaal zelf kan genereren.

Datasheet materiaal:
https://www.tdk-electronics.tdk.com/dow ... df-n30.pdf

In geval van jouw kern met 15 windingen en 1A, zit je op H = 140A/m in het ferrietmateriaal. De ur zakt dan volledig in van 4300 naar onder 300. Je 100 kHz zelfinductie zakt dan naar evenredigheid in elkaar (dus van ongeveer 1.1 mH naar onder 100 uH). Bij een beetje zon lever jij veel meer dan 1A, dan wordt de zelfinductie nog minder. Als je wilt dat het effectief blijft bij hoge stroom, zou je maar één winding door zo'n kern moet leggen, en er heel veel achter elkaar moeten zetten!

Ik vind het best apart, vanwege dit documentje:
https://www.acsolarwarehouse.com/wp-con ... N-UK_0.pdf
Daar zie je kernen liggen met veel windingen er omheen.

Je zou als experiment X1 condensatoren tussen fase en nul aan kunnen brengen aan in ieder geval de meterkastzijde. 330 nF doet 5 Ohm op 100 kHz en maar 20 mA blindstroom voor 50 Hz.

Ik zit met een ding in mijn hoofd: hoe injecteert de PLC zooi het signaal. Gaat het via een stroomtransformator (dus stroominjectie) of wordt het tussen fase en nul geinjecteerd. Als het via stroominjectie gaat, dan helpt wellicht een X1 condensator tussen fase en nul aan de PV-installatie kant van de ferrites. De geinjecteerde stroom kan dan lekker blijven lopen via de X1 condensator. Ik hoop dat enkele meelezers weten of sprake is van spanningsinjectie of stroominjectie bij Enphase.

Waarom X1 (in plaats van X2):
Omdat je direct achter de meterkast zit waar je te maken hebt met relatief hoge impulsspanning.

Ik denk overigens dat je op RF niveau moet gaan ontstoren, want die PLC blijft aan, ook met het duurste filter tussen meterkast en PV installatie.

[TheoP]

De plc communicatie zijn riedels die om de 15 minuten de panelen af pollen. Het staat dus niet constant aan.
En zeker al niet rond de 10 meter.
Mijn Envoy gaat met een gewone stekker in het stopcontact, ik kan niet zien of het signaal op de nul of op de fase gezet wordt.
Envoy uitzetten en de plc is weg.
De ferriet ringen worden voornamelijk gebruikt om verontreinigen niet naar de panelen te laten komen.
Het PLC signaal is zo zwak dat deze snel gestoord wordt door bv led TL verlichting.

Theo

[pa0ejh]

De IQ7 heeft een Coupler in de Nul leiding, waarschijnlijk een Stroom Trafo....

De Envoy zal vermoedelijk ook op deze manier inkoppelen....

Als je de Envoy uitschakelt zal de installatie gewoon blijven werken
alleen heb je dan geen overzicht meer over je opbrengst,.....

Wat betreft de storing op 10m, zou het kunnen dat het PLC signaal
een SpreadSpectrumSignal is, dat is heel breedbandig...

Dus kijk eens of de storing verdwijnt als de Envoy uit staat.

[PA3DJS]

De IQ7 heeft een Coupler in de Nul leiding, waarschijnlijk een Stroom Trafo....

De Envoy zal vermoedelijk ook op deze manier inkoppelen....

Als je de Envoy uitschakelt zal de installatie gewoon blijven werken
alleen heb je dan geen overzicht meer over je opbrengst,.....



IQ7.png

Wat betreft de storing op 10m, zou het kunnen dat het PLC signaal
een SpreadSpectrumSignal is, dat is heel breedbandig...

Dus kijk eens of de storing verdwijnt als de Envoy uit staat.

Bedankt voor de info!

Ik wist niet eens dat die inverted isolated waren van de DC kant.

[Thom PA9T]

@ PA3DJS: bedankt voor je inhoudelijke reactie Wim! Ik heb weer e.e.a. geleerd over kernmaterialen, fluxdichtheid etc. Het verklaart waarom de de Enphase geadviseerde ringkerken (!) niet werken bij mij. Nu ga ik op zoek naar iets wat wél werkt Ik zal dat tzt posten hier.

@ PA0EJH: de storing is weg als ik de envoy uitzet. Ik ontvang dan alleen de PLC storing van de buren nog (die hetzelfde Enphase systeem hebben)

@ TheoP: jij schrijft "De plc communicatie zijn riedels die om de 15 minuten de panelen af pollen. Het staat dus niet constant aan.
En zeker al niet rond de 10 meter." => Ik hoor het constant, om de 110 kHz vanaf grofweg 20 meter tot en met 70cm. Dan kun jij wel zeggen dat het allemaal niet kan, maar ik hoor, zie en meet het toch?! Wat de Envoy wél doet, is iedere 15 minuten rapporteren naar het internet. Maar bij mijn enphase systeem is de PLC constant aanwezig. Ik gebruik IQ7+ omvormers en een Envoy Envoy-S-Standard-EU (SKU: ENV-S-WB-230).

Daarnaast: als de PLC-flanken maar steil genoeg zijn, de PLC hard staat en je ontvangt gevoelig genoeg, dan hoor je de harmonischen heus wel. Helemaal als de bekabeling een goede antenne vormt voor die hogere frequenties en ze dus effectief uitstraalt. Ik heb eens een 1N4148 diode 50 Hz laten gelijkrichten, en de harmonischen waren tot ongeveer 5 MHz meetbaar!

@ TheoP: je schrijft ook "De ferriet ringen worden voornamelijk gebruikt om verontreinigen niet naar de panelen te laten komen.
Het PLC signaal is zo zwak dat deze snel gestoord wordt door bv led TL verlichting" => dit ben ik met je eens en het is in lijn met wat Enphase schrijft. PLC kan zijn amplitude regelen heb ik gemerkt (en gelezen in de desbetreffende PLC standaard van de IQ7+). Als ik een stofzuiger aanzet hier, dan wordt de PLC storing harder Blijkbaar gaat de PLC dan harder toeteren om boven de netstoring van de stofzuiger uit te komen