Schutzmaßnahme "hinter" USV

Diskutiere Schutzmaßnahme "hinter" USV im Grundlagen & Schaltungen der Elektroinstallation Forum im Bereich ELEKTRO-INSTALLATION & HAUSELEKTRIK; Hi, wieder ne Frage an euch: Welche Schutzmaßnahme kommt hinter einer USV Anlage zu tragen bzw. welche sinnvollen Möglichkeiten gibt es? >...

  1. #1 manuel82, 16.06.2011
    manuel82

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    Hi,

    wieder ne Frage an euch: Welche Schutzmaßnahme kommt hinter einer USV Anlage zu tragen bzw. welche sinnvollen Möglichkeiten gibt es?

    > Schutzmaßnahme Nullung kommt wegen der begrenzten Kurzschlussströme ja kaum in Betracht (wäre aber betriebssicher)

    > FI-Schutzschaltung + Zusatzschutz (Schuko Steckdosen, Österreichische Vorschriften) würde theoretisch in Frage kommen (sicherheitstechnisch) ergibt aber wenig Sinn -> Betriebssicherheit fürn Hugo...

    > USV interne Abschaltung im Fehlerfall - zählt das als Schutzmaßnahme... ist ja in keinem Regelwerk definiert...

    LG Manuel
     
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  3. steti

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    kommt sicher auch auf die Größe/Leistung der USV an

    hab mit einem kleinen Rechenzentrum in Österreich zu tun

    USV 30kVA / hinter der USV kompletter Standverteiler mit ca. 20 Endstromkreisen, alle mit FI/LS einzeln abgesichert inkl. großem Aktenvernichter und Kaffeevollautomat :D

    vor ein paar Monaten / großes Switchnetzteil ausgefallen / betreffender Stromkreis hat abgeschaltet / wahrscheinlich wegen Überlast / Stromkreis hat sich wieder einschalten lassen und dann hieß es suchen, wieso der Stromkreis weg war / alles lief / Netzteil war redundant
     
  4. #3 manuel82, 16.06.2011
    manuel82

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    Re

    Hallo,

    FI-LS erhöhen zumindest die Betriebssicherheit - dennoch ist das Ganze irgendwie ein Widerspruch: USV - FI-Schutzschaltung.

    Ich habe schon einige neu errichtete USV-Verteiler in Wien gesehen. Das Komische dabei, es gab immer nur einen FI und dahinter (nach dem LS) die Steckdosen.
    Da ja die Schutzmaßnahme Nullung nicht funktioniert, müsste man ja FI-Schutzschaltung + Zusatzschutz (2. FI in Serie) für Steckdosenstromkreise realisieren - oder irre ich mich jetzt bzw. gibts es hier Ausnahmen?

    Gruß Manuel
     
  5. #4 manuel82, 09.12.2011
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    Infos zum Thema USV-Anlagen, Schutzmaßnahme

    Ich habe nun etwas zu diesem Thema recherchiert und bin auf ein paar interessante Punkte gestoßen.

    Vorab sei noch zu erwähnen, dass sich alle Infos auf die Österreichischen Normen und Gesetze beziehen!

    1.) Auch für USV-Stromkreise gilt in Österreich gem. ÖVE E8001 der Zusatzschutz (FI mit Nennfehlerstrom 30mA) als verbindlich. Im Gegensatz zur VDE oder NIN (Schweiz) gibt es bei uns auch keine Ausnahme für Verbraucher in Rechenzentren.
    Der Zusatzschutz stellt keine eigenständige Schutzmaßnahme dar - diese muss separat gewährleistet sein (entweder Fehlerstromschutzschaltung oder Nullung). Der Zusatzschutz ist für Anlagen mit Steckdosenstromkreisen bis einschließlich 16A vorgeschrieben. Steckdosenstromkreise sind Stromkreise, an denen Stecksysteme für den "Hausgebrauch (gem. CEE7)" installiert sind. Alle anderen Stecksysteme wie die CEE 16A Industriestecker (1+N) oder Kaltgerätestecker fallen nicht in diese Kategorie und dürfen auch ohne Zusatzschutz betrieben werden!

    2.) Die interne Abschaltung von USV-Anlagen im Kurzschlussfall zählt nicht als Schutzmaßnahme. Wie auch bei "normalen" Stromkreisen muss die Abschaltung durch das vorgeschaltene Überstromschutzorgan zuerst erfolgen.

    Wie mir ein Techniker erklärte, lässt sich generell behaupten, dass USV-Anlagen zwischen dem 2 bis 3 fachen Nenn- bzw. Bemessungsstrom intern abschalten. Die Batterien würden in der Regel einen deutlich höheren Strom liefern können, allerdings kann die abgegebene Spannung nicht mehr im festgelegten Sollbereich gehalten werden und somit wird getrennt, um Schäden durch Unterspannung an den Verbrauchern zu vermeiden.

    Gerade bei USV-Anlagen in der Leistungskategorie bis 35kVA ist die Umsetzung der Schutzmaßnahme Nullung kritisch, weil eben der Abschaltstrom der USV sehr gering ist. Leitungsschutzschalter der Charakteristik C sind ungeeignet. Selbst bei LS-Schaltern mit B-Kennlinie kann es bei 16A Nennstrom schnell knapp werden. Es gibt daher ganz eigene Leistungsschutzschalter, mit eigenen Kennlinien, welche speziell für USV-Anlagen entwickelt wurden. Dazu habe ich leider noch keine näheren Infos.

    3.) Nachweis der Funktion der Schutzmaßnahme an USV- und NEA- (Dieselgenerator) versorgten Stromkreisen: Wie auch beim Normalnetz muss die Funktion der Schutzmaßnahme mittels Messung oder Berechnung geprüft werden. Wird eine Messung vorgenommen, darf diese nur im USV-Betrieb (kein Bypass) bzw. Generatorbetrieb erfolgen! Viele USV-Anlagen fahren im Normalbetrieb teilweise auch über das einspeisende Normalnetz wodurch sich die Impedanz auch verändert und der Messwert somit falsch wäre. Für die Messung zählt immer der "schlechtere" Wert.


    LG Manuel
     
  6. #5 Octavian1977, 09.12.2011
    Octavian1977

    Octavian1977 Moderator

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    In der VDE gibt es auch keine Ausmahmen für Steckdosen in Rechenzentren.
    Der Zwang für FI Schutzschalter 30mA gilt für alle Laienbedienbaren Steckdosen bis 20A innen und 32A außen.

    Um eine erhöhte Ausfallsicherheit zu gewährleisten bietet sich der Schutz durch eine Isolationsüberwachung im IT Netz an.

    Der Fi hinter einer USV steht aber trotzdem in keinem Widerspruch zur USV.
    Die USV soll schließlich vor Stromausfall von außen schützen und nicht garantieren, daß defekte Geräte oder Leitungen weiter betrieben werden können.
     
  7. ego1

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    Sorry, aber wer zu karrig ist, die Stromkreise hinter einer USV einzeln mit FI abzusichern(oder FI/LS halt) der ist doch echt nicht zu bemitleiden. Von wievielen Stromkreisen reden wir denn?
     
  8. #7 manuel82, 10.12.2011
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    Re.

    Hallo!

    Im konkreten Fall geht es um ein großes Rechenzentrum, welches von 2 USV-Anlagen mit jeweils 800kVA versorgt wird. Anzahl der Stromkreise ca. 500!!

    Schon der Ausfall eines einzelnen Stromkreises könnte enorme Kosten verursachen, was auch der Grund ist, auf den Zusatzschutz zu verzichten. Im Großen und Ganzen geschieht dies im gesetzlichen Rahmen durch die Verwendung von Kaltgerätesteckleisten.

    Pro Stromkreis wird meist ein Rack mit jeweils bis zu 8 Verbrauchern versorgt. Einen Ausfall des gesamten Racks wegen eines defekten Netzteils beispielsweise in Kauf zu nehmen steht ziemlich außer Frage. Man muss aber dazu sagen, dass ca. 80% der Verbraucher im Rechenzentrum 2 fach redundant von den beiden USV-Anlagen versorgt werden.




    Gruß Manuel
     
  9. ego1

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    Kann ich trotzdem nicht nachvollziehen: Klar, wir reden hier bestimmt von einer besteheden Anlage, aber zum grunsätzlichen:

    Bei den summen die in solchen Anlagen für die USV selber, Klimatisierung etc. pp. ausgegeben wird, stehen die Mehrkosten für FI/LS in keinem verhältniss. Alleine schon wenn man den besseren Brandschutz beachtet.
     
  10. #9 elektroblitzer, 11.12.2011
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    Sehe ich genauso wie ego1!

    Kommt selten vor.
     
  11. #10 manuel82, 11.12.2011
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    Re.

    Hallo!

    Die Mehrkosten sind auch nicht der Grund, warum nur sehr ungerne FI bzw. FILS verwendet werden.

    Vielmehr steht die Betriebssicherheit im Vordergrund.

    Wie bereits erwähnt, sind pro Stromkreis ca. 8 Verbraucher angeschlossen. Sollte ein Verbraucher aufgrund eines Fehlers einen FI zur Auslösung bringen, sind auch die weiteren 7 Verbraucher betroffen.
    Wird hingegen zum FI-Schutz nur die Schutzmaßnahme Nullung angewendet, ist die zu erwartende Anzahl an (Fehl)auslösungen sicher geringer.

    Ich persönlich bin auch dafür, das Level für den Personen- bzw. Brandschutz so hoch als möglich zu halten. FI-Schutzschalter sind in diesem Fall unverzichtbar.

    Gruß Manuel
     
  12. #11 elektroblitzer, 11.12.2011
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    Dann ist es besser pro Gerät einen FI-LS zu setzen. Sicherheit geht eben vor.
     
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  14. #12 manuel82, 11.12.2011
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    Re.

    Hi!

    Das wäre wohl die sicherste Methode. Allerdings würden die Kosten und auch der Platzbedarf für die Infrastruktur derart steigen, dass es wohl wirtschaftlich kaum zu vertreten wäre.

    Meine Beispiele zu diesem Thema beziehen sich ja auf die vorherrschende Situation in Rechenzentren und auf die Sichtweisen der Errichter bzw. Planer solcher Anlagen, nicht unbedingt auf meine persönliche Meinung dazu.

    Gruß

    Manuel
     
  15. #13 manuel82, 17.03.2012
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    Hallo zusammen!

    Wir hatten vor Kurzem eine Stellungnahme zum Thema "Schutzmaßnahme hinter USV-Anlagen" von einem Experten, welcher auch bei der Erstellung der Normen für die Elektrotechnik mitwirkend ist.

    Grundsätzlich ist man besonders in Rechenzentren darum bemüht, eine möglichst hohe Betriebssicherheit zu bekommen. Rechnerausfälle können enorme Kosten verursachen. Die Anwendung von Fehlerstromschutzschaltern macht daher wenig Sinn.

    Stecksysteme zu verwenden, welche nicht für den Haushaltsgebrauch gedacht sind, ist eindeutig zulässig. Stichwort: Kaltgerätesteckleisten.

    Eine weitere Möglichkeit wäre die Anwendung der Schutzmaßnahme "Schutztrennung für mehrere Verbraucher". In diesem Fall könnte man auch bei "normalen" Schukosteckdosen auf den Zusatzschutz verzichten (welcher beim 1. Fehler auch nicht funktionieren würde). Realisieren lässt sich das Ganze entweder über Trenntrafos hinter der USV oder mittels USV-Anlage, welche einen Trenntrafo integriert hat, der die notwendigen Erfordernisse hinsichtlich sicherer Trennung erfüllt.
    Beim Auftreten eines ersten Fehlers bleibt die Anlage voll funktionstüchtig, erst beim zweiten Fehler kommt es zu einer Abschaltung der jeweiligen Überstromschutzeinrichtung. Der zusätzliche Einbau einer Isolationsüberwachung macht also durchaus Sinn, um einen ersten Fehler rasch zu erkennen.

    Zu beachten ist bei dieser Schutzmaßnahme die Ausdehnung des versorgten Netzes (Kabellängen). Je mehr Kabellänge, umso höher die Gesamtkapazität des Netzes. Durch zu hohe Leitungskapazitäten können bereits im ersten Fehlerfall gefährlich hohe Ströme fließen.

    Ansonsten eine gute Alternative würde ich sagen.

    Gruß,

    Manuel
     
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