Powerstation und Erdungsthematik

[tanksonnewien22]

Liebe Leute.

Ich bin seit wenigen Tagen Besitzer der Fossibot F2400 Powerstation.
Sie arbeitet bisher ohne Auffälligkeiten, hat aber laut einigen Berichten mit einem sicherheitsrelevantem Problem zu tun, der fehlenden Erdung für die Schukosteckdosen.

Aus diesem Anlass rüstete ich meine Powerstation mit einem quasi Sicherheitsupdate nach und ich schloss alle drei Schukosteckdosen deren PE-Kontakte zusammen mit der Wechselrichterplatine und dem Kaltgerätesteckanschluss (Landstrom) an.

Bei meinen anschließenden Messungen kam ich auf 110 Volt (L und PE) bzw. 127 Volt (N und PE) im Inselbetrieb, was im Regelfall normal ist, da der WR wie bei einem amerikanischen Einphasen-Dreileiter-System arbeitet (zwei Außenleiter und ein Mittelpunkt).
In Inselsystemen dürfen ja bekanntlich max. 2 Schukosteckdosen ohne Mehrfachleisten gleichzeitig betrieben werden (mit erdfreiem Potentialausgleichsleiter, den ich dennoch bei allen drei hergestellt habe).

Wenn ich jetzt alle Drei gleichzeitig betreiben möchte, ist hierfür ein Isolationsüberwachungssystem erforderlich, das im Fehlerfall den Stromkreis unterbrechen soll, sowie bei Betrieb von drei oder mehreren Geräten der Schutzklasse I jeweils ein separates Überwachungskonzept pro zwei Klasse-I-Verbraucher?

Anbei ein paar Bilder von dem Update.

Liebe Grüße aus Wien!

 

[Akkublitz]

Nutzt Du die Powerstation zu Hause als USV oder beim Camping?

Welche Geräte möchtest Du anschliessen (eher Klein- oder Grossverbraucher?)

Dein Ziel ist vermutlich Personenschutz (?) - hast Du zu Hause oder im Camper einen FI-Schalter der bei Fehlerstrom auslösen soll?

Das funktioniert nicht, indem Du die Steckdosen-PE-Kontakte der Powerstation über ein "Landstromkabel" mit dessen Schutzleiter verbindest.
Vielmehr müsste aus dem IT-Netz der Powerstation ein TN-Netz entstehen - dabei muss auch ein Neutralleiter festgelegt und nahe bei der Powerstation geerdet werden.

Die Alternative ist ein IT-Netz mit kostspieligem Isolationsüberwachungssystem.

Es sollte aber bedacht werden, dass gerade aufgrund der fehlenden Erdung des IT-Netzes bei Berührung eines Leiters ein wesentlich geringerer Ableitstrom fliesst als z.B. in einem TN-Netz. Das bedeutet, es passiert dem Menschen in aller Regel nichts, da praktisch kein geschlossener Stromkreis über Erde vorliegt.
Etwa vergleichbar mit dem Trenntrafo am Technikerarbeitsplatz im Labor.

Es geht also darum, wie und wo Du die Powerstation benutzt.
Dann könnte man konkrete Überlegungen anstellen und abwägen.

 

[tanksonnewien22]

Nutzt Du die Powerstation zu Hause als USV oder beim Camping?

Welche Geräte möchtest Du anschliessen (eher Klein- oder Grossverbraucher?)

Dein Ziel ist vermutlich Personenschutz (?) - hast Du zu Hause oder im Camper einen FI-Schalter der bei Fehlerstrom auslösen soll?

Das funktioniert nicht, indem Du die Steckdosen-PE-Kontakte der Powerstation über ein "Landstromkabel" mit dessen Schutzleiter verbindest.
Vielmehr müsste aus dem IT-Netz der Powerstation ein TN-Netz entstehen - dabei muss auch ein Neutralleiter festgelegt und nahe bei der Powerstation geerdet werden.

Die Alternative ist ein IT-Netz mit kostspieligem Isolationsüberwachungssystem.

Es sollte aber bedacht werden, dass gerade aufgrund der fehlenden Erdung des IT-Netzes bei Berührung eines Leiters ein wesentlich geringerer Ableitstrom fliesst als z.B. in einem TN-Netz. Das bedeutet, es passiert dem Menschen in aller Regel nichts, da praktisch kein geschlossener Stromkreis über Erde vorliegt.
Etwa vergleichbar mit dem Trenntrafo am Technikerarbeitsplatz im Labor.

Es geht also darum, wie und wo Du die Powerstation benutzt.
Dann könnte man konkrete Überlegungen anstellen und abwägen.

Danke dir für die ausführliche Rückmeldung.

Zum ersten ich besitze keinen Camper denn meine Inselanlage ist Mobil zu Fuß oder mit dem Fahrrad.

Daheim besitze ich ein klassisches, modernes Fünfleiter TN-S-Netzsystem (getrennte Ausführung N und PE).

Also ich habe es so geplant, dass ich bevorzugt reinen Inselbetrieb mache und so wenig wie möglich Landstrom zu beziehen und ja, ich hänge eher Kleinverbraucher an wie die Kompressor-Kühlbox, einen kleinen Ventilator. Größere nur dann, wenn diese bevorzugt Schutzklasse II aufweisen.

Wenn ich die PS als USV nutze dann entsteht ein TN-S Netz, da der WR durchgeschliffen wird, als Online-USV und die Steckdosen werden über den Kaltgerätestecker mit der Schutzerde verbunden und das war vorher nicht so, darum die Berichte in diversen Foren und YT-Videos zur fehlenden Erdung.

LG

 

[Octavian1977]

Wenn Das Teil auch als USV genutzt werden kann müsste doch ohnehin der Schutzleiter durchverbunden sein.
Die Lötarbeit da sieht nicht so dolle aus, da hätte ich Bedenken, daß die Adern irgendwann abbrechen.
Für ein IT Netz ist keine Erdung zwingend erforderlich lediglich ein Potentialausgleich.

Wenn so ein Gerät mit mehr als zwei Steckdosen, weder PA noch Iso Überwachung aufweist würde ich das sofort zurück senden.
Wer weiß was da sonst noch so nicht richtig ist, wenn es schon an so essentiellen Dingen scheitert.

 

[werner_1]

Wenn ich die PS als USV nutze dann entsteht ein TN-S Netz, da der WR durchgeschliffen wird, als Online-USV und die Steckdosen werden über den Kaltgerätestecker mit der Schutzerde verbunden und das war vorher nicht so,

Dadurch, dass der PE durchverbunden wird, entsteht noch lange kein TNS-Netz.
In einem TNS-Netz ist einer der beiden Pole geerdet, sodass du von einem Pol 230V und vom anderen 0V gegen PE hast. Und nur dann funktionieren FIs.
Eine Alternative zur Erdung eines Poles wäre es, das IT-Netz zu belassen und jedes angeschlossene Gerät über einen eigenen FI zu betreiben.

 

[Octavian1977]

Auch die jeweiligen FIs ersetzen keine Isolationsüberwachung!

 

[werner_1]

Doch! Der 1. Fehler ist ungefährlich und beim 2. Fehler schaltet ein FI ab.

 

[Octavian1977]

NUR wenn der zweite Fehler in einem anderen FI kreis liegt!

liegt der zweite Fehler im selben FI kreis schaltet keiner der FIs ab

 

[werner_1]

Dann hast du einen Kurzschluss und gar keine Spannung mehr.

Ich verstehe nicht, weshalb man dies Thema hier immer und immer wieder durchkauen muss.

 

[Octavian1977]

Nicht jeder Fehler führt zwingend zu einem Kurzschluß.
Ein anstehen einer Spannung an einem Berührbaren Teil ist schon gefährlich, aus dem Grund sind ja FIs in weiten Teilen der elektrischen Installation geerdeter Netze eingeführt worden.

 

[Pumukel]

Oh oh da haben einige hier den Aufbau und die Funktion eines IT-Netzes nicht begriffen. Ob der PA da beim IT-Netz geerdet ist oder nicht spielt erst mal gar keine Rolle. Eine Erdung des PA ist auch völlig unkritisch.
Selbst bei einem Schluss eines Pols mit dem PE besteht noch absolut keine Gefahr ! Erst der zweite Fehler da führt zur Gefahr denn dann kann ein Fehlerstrom fließen. Dieser Fehlerstrom führt über den FI zur Abschaltung.
2 mal Erdschluss am gleichem Pol ist und bleibt immer noch ein erster Fehler!

 

[werner_1]

Nicht jeder Fehler führt zwingend zu einem Kurzschluß. Ein anstehen einer Spannung an einem Berührbaren Teil ist schon gefährlich, aus dem Grund sind ja FIs in weiten Teilen der elektrischen Installation geerdeter Netze eingeführt worden.

Zeichne dir doch mal die Fehlermöglichkeiten auf und erklär dem VDE, warum die zugelassene Schaltung mit einem FI je Verbraucher nicht sicher ist.

 

[Octavian1977]

Die VDE schreibt, daß FIs in IT Netzen erlaubt sind und es sind diese im IT Netz auch eine kleine Verbesserung der Sicherheit, aber eben bei weitem nicht das wie es hinter einem FI in geerdeten Netzen zu erwarten ist und auch KEIN ERSATZ für eine Isolationsüberwachung!

Auch wenn es da einen Absatz gibt der das zu lässt ist das als sehr bedenklich ein zu stufen und zusätzlich gibt es dann Grenzwerte für die Gesamtleitungslänge.

 

[werner_1]

Auch wenn es da einen Absatz gibt der das zu lässt ist das als sehr bedenklich ein zu stufen und zusätzlich gibt es dann Grenzwerte für die Gesamtleitungslänge.

Und wo ist das Problem?

Wahrscheinlich ist das von eurem Privat-Verein nicht zugelassen?

 

[Octavian1977]

Also im TN und TT Netz setzt man weitestgehend FIs ein weil man damit Unfälle vermeiden will.
Wenn es nun im IT dann zu Einschränkungen des Schutzes durch den FI kommt ist das dann nicht schlimm oder wie?
Typischer Grundsatz der VDE ist wenn eine Methode nicht geht diese durch eine zu ersetzen die mindestens Gleichwertig ist.
Wenn man die Isolationsüberwachung weg lässt ist diese FI Lösung nicht im Ansatz gleichwertig.
Wobei ich für ein IT Netz in dem die Verfügbarkeit nicht zwingend notwendig ist, die Isoüberwachung schon beim ersten Fehler abschalten lassen würde.

 

[werner_1]

Wobei ich ... würde.

Kannst du machen.

 

[Pumukel]

Richtig und die FI im IT-Netz erfüllen die selbe Aufgabe, da denn sie unterbrechen den fehlerbehafteten Stromkreis !
Eine Isoüberwachung warnt erst mal bei Unterschreiten des Isowiderstandes. Ob dann die Abschaltung erfolgt oder nicht ist nicht die Aufgabe der Isoüberwachung.

 

[Octavian1977]

Falsch.
erstens schaltet der FI eben halt nicht immer ab so wie in geerdeten Netzen, siehe dazu oben.
zweitens MUß die Isolationsüberwachung beim Zweiten Fehler ab schalten und das ist durchaus deren Aufgabe.

Natürlich hat die Isolationsüberwachung selbst nicht den Schaltkontakt um Leistung zu schalten, da hängt dann ein entsprechendes Schaltelement (z.B. Lasttrennschalter mit Unterspannungsauslöser) drann, aber eben auch nicht mehr.
Man kann dabei eine Isolationsüberwachung auch so verdrahten, daß diese schon beim ersten Fehler abschaltet.

Hier mal ein Text der Firma Bender dazu: "
IT-Systeme im Spiegel der Normen
...
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCD)

Nach DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2018-10, Ab. 411.3.3 muss in Wechselspannungssystemen ein zusätzlicher Schutz durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) für die Steckdosen < 32 A vorgesehen werden, die für die Benutzung durch Laien und zur allgemeinen Verwendung bestimmt sind. Diese Forderung ist jedoch für IT-Systeme nicht praxisgerecht, so dass RCDs in IT-Systemen die gewünschte Schutzwirkung nicht erzielen. Das Funktionsprinzip einer RCD erfordert nach einem ersten Fehler einen Fehlerstrom Id , der über dem Bemessungsfehlerstrom IΔn einer RCD liegen muss (e.g. > 30 mA). Dies ist jedoch in der Praxis nicht der Fall. Selbst zwei unabhängige Isolationsfehler an beiden aktiven Leitern oder angeschlossenen Betriebsmitteln führt nicht zum Auslösen einer RCD, da diese beiden Fehler wie ein Verbraucher wirken.

In der Ausgabe der DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2018-10 wird jedoch auf internationaler Ebene der zusätzliche Schutz durch RCDs IΔn < 30 mA auch für die Steckdosenstromkreise von IT-Systemen gefordert, wenn bei einem ersten Fehler ein Fehlerstrom Id von > 15 mA fließen kann. Bei genauer Betrachtung zeigt es sich jedoch, dass diese Forderung nicht nur technisch zu hinterfragen ist:

• Mal abgesehen von der Tatsache, dass Steckdosen in IT-Systemen eher die Ausnahme sind, wie soll der Fehlerstrom Id bestimmt werden? Der Strom Id wird maßgeblich durch die Kabellänge und die Anzahl der Verbraucher der elektrischen Anlage bestimmt. Er berücksichtigt auch die Ableitströme der elektrischen Anlage gegen Erde. Ebenso gehören dazu Veränderungen der Anlage durch unbekannte Zu- und Abschaltungen. Diese Werte kann kein Planer bei einer noch so guten Planung ermitteln.
• Die heute am Markt üblichen RCDs haben einen Bemessungsdifferenzstrom IΔn < 30mA. Der Anwender hätte also keine Chance, ein geeignetes Produkt am Markt zu erwerben. Dazu findet sich in DIN VDE 0100-530 (VDE 0100-530):2018-06 im Abschnitt 538.4 noch folgendes Zitat: „Bei Verwendung in Wechselstrom-IT-Systemen wird empfohlen, richtungsselektive Differenzstrom-Überwachungseinrichtungen (RCMs) zu verwenden, um ungewollte Meldungen bezüglich Ableitströmen zu vermeiden, wenn vermutlich hohe Ableitkapazitäten hinter dem Anschlusspunkt der Differenzstrom-Überwachungseinrichtung (RCM) auftreten.“ In Summe heißt das, der Anwender bekommt weder ein RCD mit einem IΔn < 15 mA noch ein RCD, welches richtungsselektiv arbeitet. Richtungsselektiv heißt in diesem Fall, dass nur Fehlerströme zum Verbraucher hin erkannt werden.

...."
IT-Systeme im Spiegel der Normen

 

[Pumukel]

nein der RCD überwacht einen Erdschluss und wenn du im IT-Netz nur einen Erdschluss hast besteht noch keinerlei Gefahr! Erst der Erdschluss eines anderen Leiters führt zum Fließen des Fehlerstromes über den PE und diesen Fehlerstrom erkennt der RCD und schaltet allpolig alle aktiven Leiter ab. Somit arbeitet der RCD genau wie im TN-S Netz . Nur das da eben der erste " Fehler " schon fest verbaut ist.

 

[Pumukel]

Hier mal ein IT-Netz mit RCD . Bei nur einem Fehler passiert da gar nichts noch nicht mal eine Gefährdung, da kein Fehlerstrom fließen kann. Erst beim zweiten Fehler fließt ein Fehlerstrom über den PE und einer der beiden FI löst aus und schaltet damit den Fehlerstrom ab.