Wieso liegen am Wechselrichter-Gehäuse 100 Volt an??

[dtrnuiae]

PV-Inselsystem (Schrebergarten).

Wenn ich mit einer Spitze des Multimeters eine Schraube des Wechselrichters berühre, werden etwa 11,4 Volt angezeigt (bei Messung von Wechselspannung). Der Wechselrichter ist noch nicht geerdet, auch nicht potentialausgeglichen.

Wenn ich eine Spitze des Multimeters an eine Schraube des Wechselrichters, die andere Spitze an das im Boden verankerte Gerüst der Solarpanele halte, dann stehen da sogar 100 Volt. Und wenn ich den Wechselrichter anfasse, fühlt es sich unangenehm an, besonders, wenn ich fester drücke.

Wie kann das sein? Der Wechselrichter hängt nur am Plus- und Minuspol der Batterie. Und es gehen vom WR-Ausgang nur zwei Leitungen (man würde sie vermutlich L und N nennen) zu einer Steckdose, wo schon allerhand Zeug dranhängt (an Mehrfachsteckdosenleisten). Die angeschlossenen Geräte funktionieren einwandfrei. Und da spüre ich nirgends die unangenehmen 100 Volt. Naja, außer beim kleinen E-Herd, manchmal wenn es stark geregnet hat, tut es weh die Metallgriffe eines Topfes anzufassen oder ins Wasser zu fassen, um zu fühlen, ob es schon warm ist – zapp!

Habe auch mal die Frequenz am Wechselrichter-Gehäuse gemessen: 50 Hz. Zufällig genau das, was der Wechselrichter erzeugt.

Ich befürchte jetzt, dass wenn ich das Gerät erde oder mit anderen Geräten oder metallischen Gegenständen zum Potentialausgleich verbinde, dass dann hohe Ströme fließen, irgendetwas kaputt geht.

PS: Zusatzfrage: Würde ein FI einen eventuell auftretenden Fehlerstrom spüren (immerhin tut es weh, da muss doch was dahinter sein), und dann ausschalten? Ok, dann müsste ich aber den Fehler finden. Der Wechselrichter ist ganz neu. Glaube nicht, dass da innen schon ein Fehler vorliegt.

PPS: Extra-Zusatzfrage: Wie kann es sein, dass ich da was spüre (sowohl am Wechselrichter als auch am Topf auf dem Herd – wenn der Herd nass ist), obwohl nichts geerdet ist? Ich stehe beim Herd auf einem Holzboden. Wie kommt da ein Stromkreis zustande?

 

[Octavian1977]

1. Schaltest Du das Ganze SOFORT ab
2. Verbindest Du den Umrichter mit PE und Potentialausgleich, so wie es der Hersteller in seiner Anleitung und VDE vorsehen.

Der von Dir hier beschriebene Betrieb ist Gefährlich und deshalb unzulässig.

Das hier ohne Erdpotential Anschluß eine Spannung anliegt ist absolut logisch und diese kann auch lebensgefährlich sein.

 

[dtrnuiae]

Alles klar. Will ich gerne machen. Und verstehen würde ich es auch noch gern. Woher kommt denn diese Spannung? Sind ja auch keine 230 V, sondern nur 100 V.

Anschließen an PE und Potentialausgleich. Das bedeutet: Ich muss jetzt irgendwie einen Erder (Vertikal-…, Horizontal-…, sonst irgendeinen) in die Erde hauen. Am Besten sogar gleich mehrere. Und dann mal messen, ob der Erdungswiderstand schön gering ist. Und Potentialausgleich heißt einfach, dass ich alle metallischen Dinge und Geräte mit Erde verbinde, stimmt das? Viele Geräte haben ja extra einen Anschluss dafür (auch der Victron Wechselrichter).

Muss ich dann den Minuspol auch noch an die Erde anschließen, oder ist der im Wechselrichter intern auch schon mit Erde verbunden? Wisst Ihr vielleicht gar nicht. Könnte im Handbuch stehen. Irgendwo.

Ach so, zu lebensgefährlich: Ich muss den Wechselrichter ja nicht anfassen, ich weiß ja jetzt, dass es weh tut. Und den Herd bei Regenwetter auch nicht verwenden (dann halt mit Gas). Aber zukünftig würde ich gerne alles erden und das Potential ausgleichen und dann noch einen RCD einbauen. Oder mehrere. Mal sehen. Glaub einer reicht. Da gab es irgendwo eine Anleitung, wie man das berechnen kann, wie viele man braucht.

 

[Octavian1977]

Gut nun zum Verstehen:
Der Umrichter kann an sich erst mal keinen Sinus bauen sondern stückelt den zusammen.
Um das dann in Ordnung zu bringen benötigt man Filterbausteine die gegen den PE geschaltet werden und somit hier auch Spannungen auf den PE schalten die abgebaut werden müssen.

Schmerzhaft sind Ströme ab 10mA da löst ein 30mA Fi noch lange nicht aus, frühestens ab 15mA darf dieser.

Deiner Beschreibung nach scheint es sich um ein Inselsystem zu handeln.
Welche Netzform baust Du auf? In einem nicht zu empfehlenden IT Netz löst der FI nur sehr selten wenn überhaupt bei Fehlern aus.
Es wäre ein TN-S netz an zu streben und damit ein Pol/Sternpunkt des Netzes zu erden.
Da Du hier keinen Drehstromumrichter hast gibt es auch keinen Sternpunkt und somit keinen N sondern L1 und L2.

Eine Erdung auf der Gleichspannungsseite ist zu unterlassen, da dies einen Kurzschluß erzeugt.

Lese erst mal nach ob dein Umrichter überhaupt für geerdete Netze zugelassen ist, wenn nicht darf an diesem maximal nur EIN Handbetriebenes Geräte angschlossen werden und auch von einer festen Installation ist dringend ab zu raten.
Größere IT Netze bedürfen ständigen Aufsicht von Fachkräften und vor allem umfangreicherer Schutzmaßnahmen.

 

[dtrnuiae]

Welche Netzform? IT nicht. Ich dachte TT wäre das einfachste, und wird doch auch überall in Europa oder sogar auf der ganzen Welt gemacht. Die Solaranlage steht auf dem Feld, das Häuschen etwa 40 Meter davon entfernt. Da würde ich zwei Leiter L1 und L2 (Du sagst ja, so nennt man die beiden Leiter die 230 V AC haben) da fest herüberlegen (zur Zeit Kabeltrommel, totales Chaos!). Und dann vor Ort einen oder mehrere Erder in den Boden rammen.

TN-S würde bedeuten, ich würde den Erder bei der Solaranlage in den Boden rammen. Und dann ein festes Kabel mit drei Leitern L1, L2 und PE zum Häuschen rüber.

Vorteil, Nachteil? TT braucht nur zwei Adern, und ob ich den Erder jetzt beim Häuschen oder bei der Solaranlage in den Boder ramme ist doch egal, nicht??

Oder noch besser: Einen Erder bei der Solaranlage und einen Erder beim Häuschen (hört sich irgendwie sicherer an, aber auch aufwändig). Aber das ist vielleicht unnötig. In echt sind es nämlich mehrere Häuschen, die nicht genau nebeneinander liegen. Also doch TN-S, nur ein Erder. Dafür immer 3 Leiter im Kabel. Oder TT, jeweils 2 Leiter im Kabel, dafür überall an jedem Häuschen Erder.

Moment, ich brauche ja Erde am Generator/Wechserrichter/Inverter/Umrichter! Also muss dort auf jeden Fall ein Erder in den Boden. Ob ich von dort aber mit zwei Leitungen (L1 und L2) oder mit drei Leitungen (L1, L2, PE) weiter gehe, ist doch egal, solange am Häuschen auch ein Erder eingeschlagen wird. Ah, aber den könnte ich mir sparen, weil ja schon am Generator einer ist. Aha. Somit ist die Entscheidung gefallen: Es wird TN-S, um mir die vielen Erder bei den Häuschen zu sparen. Dafür halt etwas teurere Kabel.

Mein Wechselrichter: Victron Quattro 8000 48 110 (bedeutet: 8000 VA, 48 V, 110 A).

Frage: Wird dann L1 oder L2 beim Generator auch mit Erde verbunden? Um ein gemeinsames Potential zu schaffen?


Nochwas: Ich könnte als erste Aktion mal die Schraube am Victron die mit dem Erde-Symbol markiert ist, mit dem Gerüst der Solaranlage verbinden (was ja im Boden steckt). Somit hätte man schon eine leichte Erdung, richtig? Und dann kommt halt noch eine bessere Erdung. Allerdings ist das Solarmodulgerüst an so vielen Punkten mit dem Boden verbunden, dass das evtl sogar schon ein niedriger Erdwiderstand sein könnte.

 

[Pumukel]

Nö wenn du ein TN-S-Netz aufbaust hast du L1 , N und PE . Dabei ist der eine Pol der Wechselspannung geerdet und wird somit auch zum Neutrallleiter. Lediglich beim IT-Netz ist kein aktiver Leiter geerdet , deshalb sind die beiden Leiter da auch gleichberechtigte Leiter eben L1 und L2 .

 

[Octavian1977]

TT auf keinen Fall, das ist eine Notlösung der Netzbetreiber die kein ordentliches Netz hin bekommen.
Wenn Du ein TT netz aufbauen willst, was für dein kleines Netz völliger Humbug wäre benötigst Du schon mal zwei sehr hochwertige Erder und hast Grundsätzlich das Problem der reduzierten Erdschlußströme.
Dabei müßtest Du einen Erder an dem Erdungspunkt der Quelle setzen und einen für die Verbraucheranlage.
Ein Fehlerstrom müßte dabei über beide Erder in Reihe zur Quelle zurück und dadurch eben über einen hohen Widerstand.

Gerade bei der Länge von 40m bleibt an sich nur das TN-S Netz übrig, hier wäre nur der Erder an der Quelle zwingend nötig, durch die weite Entfernung von 40m ist aber ein zweiter Erder am Häuschen dringend zu empfehlen.
Da die Anlage sicher kaum die Kurzschlußströme für das Auslösen von Sicherungen zustande bringt ist ein FI Schutz schon zwingend direkt an der Quelle zu installieren, 30mA wäre zu empfehlen.

Selbstverständlich ziehst Du über die 40m einen PE mit!!!

Welche Leistung hat der Umrichter überhaupt?
Wenn ich da 12V Batterie lese wohl kaum mehr als 2kW oder?
Es empfiehlt sich hier schon mit höherer Spannung zu arbeiten da die Ströme auf der DC seite sonst extrem hoch werden.
2kW bei 12V macht 166A!
bei 24V dann nur noch 83A

 

[Octavian1977]

Als Querschnitt für maximal 16A Absicherung 230V wäre 4mm² bei der Länge ausreichend.

 

[dtrnuiae]

TT auf keinen Fall, das ist eine Notlösung der Netzbetreiber die kein ordentliches Netz hin bekommen.

Naja, das ist der Standard in allen Ländern außer Deutschland. Und Deutschland ist das einzige Land in Europa mit schrecklich schlechtem Mobilfunknetz und ultra langsamem und teurem Internet. ⇒ In Deutschland läuft einiges schief. TT muss nach dieser Logik besser oder gleichwertig oder ausreichend sein.

Elektriker aus allen Ländern lachen wahrscheinlich über das deutsche TT-Netz.

Wenn Du ein TT netz aufbauen willst, […]
Ein Fehlerstrom müßte dabei über beide Erder in Reihe zur Quelle zurück und dadurch eben über einen hohen Widerstand.

Ok, das ist echt ein Argument gegen TT.

Also könnte ich an der Solaranlage das Gerüst der Module (am besten alle drei Gerüste!) verbinden und als Erde verwenden. Sehr gut.

Da die Anlage sicher kaum die Kurzschlußströme für das Auslösen von Sicherungen zustande bringt ist ein FI Schutz schon zwingend direkt an der Quelle zu installieren, 30mA wäre zu empfehlen.

Also Sicherungskasten alias Unterverteiler mit FI und LS beim Generator. Gut.

Selbstverständlich ziehst Du über die 40m einen PE mit!!!

Klar, habe ja gesagt, wenn TN, dann drei Leiter: L, N, PE.

Und N am Generator mit PE verbunden, wie Pumukel schrieb. Wie am besten? N im Wechselrichter mit PE verbinden? Ja, oder?

Welche Leistung hat der Umrichter überhaupt?
Wenn ich da 12V Batterie lese wohl kaum mehr als 2kW oder?

Hatte ich in meiner letzten Nachricht geschrieben. Überlesen? Oder fehlte was?

 

[Pumukel]

Du solltest dir erst mal die Netzformen klar machen und nicht jeder billige Moppel der ein IT-Netz liefert lässt sich auch auf TN-S-Netz umrüsten. Diese billigen Teile verfügen noch nicht mal über die notwendigen Schutzeinrichtungen und dürfen deshalb auch nur ein einziges Gerät betreiben. Auch 2 vorhandene Steckdosen bieten da nicht den nötigen Schutz. In Schulnoten ausgedrückt ist das gerade mal die Note 4 - bis 5 !

 

[dtrnuiae]

Du solltest dir erst mal die Netzformen klar machen und nicht jeder billige Moppel der ein IT-Netz liefert lässt sich auch auf TN-S-Netz umrüsten. Diese billigen Teile verfügen noch nicht mal über die notwendigen Schutzeinrichtungen und dürfen deshalb auch nur ein einziges Gerät betreiben. Auch 2 vorhandene Steckdosen bieten da nicht den nötigen Schutz. In Schulnoten ausgedrückt ist das gerade mal die Note 4 - bis 5 !

Die Netzformen sind mir klar. So kompliziert ist das doch gar nicht. Oder habe ich was geschrieben, was zeigt, dass ich etwas nicht verstanden habe?

Billiger Moppel? Nur ein Gerät? Was soll das bei der Leistung für ein riesiger Haarföhn sein, für Elefanten? Schau doch mal das Bild an, ist vielleicht relativ billig, denn es gibt auch noch teurere. Aber das mit den zwei Steckdosen verstehe ich nicht. Wo sind zwei Steckdosen?



Egal, bitte lieber auf meine Fragen oben antworten. Oder mir kurz einen Hinweis geben, was ich falsch verstanden habe.

 

[Pumukel]

Ich sage es mal direkt für dich ist die Errichtung des Netzes schlicht und einfach zu hoch.
Du brauchst da schon eine Elektrofachfirma vor Ort die das Netz fachgerecht und normgerecht aufbaut.
Mit malen nach Zahlen wird das auf keinen Fall etwas. Auch wenn du da ein Inselnetz aufbaust sollte das als TN-S-Netz aufgebaut werden.

 

[dtrnuiae]

Ja, hatte oben eh schon geschrieben, dass ich mich für TN-S entscheide. Octavian hat ja gute Gründe genannt, warum TT unpraktisch ist (bräuchte ich viel zu gute Erder, weil der Fehlerstrom über die Erde fließen muss).

Nun gut, dann werde ich morgen mal den Erdkontakt des Wechselrichters mit dem PV-Gerüst verbinden. Mal sehen, ob ich dann nicht mehr diese 100 V Spannung am WR messe. Die Erde ist ja ein riesiger Kondensator und müsste das aufnehmen. Dann kommt der FI und die LS (mehrere).

Edit: Nein!! Natürlich nicht. Wenn ich erde muss sofort ein FI ran, sonst wird es am Herd oder anderen Fehlern ja erst richtig gefährlich. Zur Zeit habe ich ja eine Art IT-Netz. Nur deshalb war es am Herd nicht tödlich.

FI wird einer mit 40 A, denn der WR kann ja nur 8000 VA (8000/230 = 34,8 A). In die Küche geht dann ein B20 (für die schweren Geräte) und ein B16 für das übrige Zeug (Lampen, Computer oder Staubsauger an den Steckdosen). Zu den anderen Häuschen jeweils nur B16. Für den Schuppen eventuell eine C16, weil da öfter Maschinen betrieben werden. Aber vielleicht auch unnötig. Ich überlege auch, in die Küche nur ein Kabel, abgesichert mit B32, zu legen (3 Leiter, L, N, PE), und dann in der Küche nochmal eine kleine Unterverteilung zu machen (B20, B16). Sonst müsste ich ja zwei Leitungen dorthin legen. Somit habe ich Selektivität. Ach so, der B32 Automat ist unnötig, weil der Wechselrichter ja eh bei >34 A abschaltet. Naja, aber sicher ist sicher, ich will ja das Kabel schützen und nicht auf den Wechselrichter hoffen.

Vielleicht ist es auch dumm, die in der Erde steckenden PV-Gerüste als Erdung zu verwenden. Vermutlich. Hat sicher irgendwelche Nachteile, auf die ich jetzt gerade nicht komme. Oder es widerspricht Normen – weil sowas nie vorkommt? Wie ist das bei diesen riesigen freistehenden PV-Anlagen auf irgendwelchen Feldern? Stehen ja auch auf dem Boden, aber vermutlich nicht im Boden (nämlich auf irgendwelchen isolierenden Betonteilen). Also müssen die, wie Hochspannungsmasten, nochmal geerdet werden.

PS: Ich habe endlich ein Dokument dazu gefunden: Erdung im Inselnetzsystem

Und noch ein Bild dazu:

 

[dtrnuiae]

Tja, wie schon von Euch gesagt wurde, man muss nur die Anleitung lesen. Steht auf Seite 84 in der mehrsprachigen Anleitung:

Dieses Produkt entspricht der Sicherheitsklasse I (mit Sicherungserdung). Eine
unterbrechungsfreie Schutzerdung muss an den Klemmen des
Wechselstromein- und/oder ausgangs und/oder dem Erdungspunkt am
Gehäuse angebracht werden. Beachten Sie die folgenden Hinweise:
Der Quattro ist mit einem Erdungsrelais ausgestattet (siehe Anhang), das den N
Ausgang automatisch mit dem Gehäuse verbindet, wenn keine äußere
Wechselspannung anliegt. Wenn eine externe Wechselspannung anliegt öffnet
das Erdungsrelais und das Eingangssicherheitsrelais schließt (Relais H in Anhang
B). Das gewährleistet ein sicheres Arbeiten des in den
Wechselstromausgangskreis zu schaltenden Fehlerstrom-(FI)-Schalters.

Wunderbar. Ich muss nur noch überlegen, wie ich die Erdung jetzt mache. Ob mir die PV-Modulegerüste ausreichen, oder ob ich noch extra irgendwie einen Erder dort in der Nähe einbaue.

PS: Werde mir auch einen Duspol besorgen, damit ich alles nachprüfen kann. Und einen Steckdosentester habe ich auch schon, damit ich ohne nachdenken mal eben schnell alle Steckdosen prüfen kann. Fehlt eigentlich nur noch ein super teures Erdungswiderstandsmessgerät. Das muss ich mir wohl leihen. Also ein echter Elektriker muss vorbeikommen. Der kann mir dann auch sagen, ob ich das alles richtig gemacht habe.

 

[Octavian1977]

ein Relais für die Erdung, naja, ist zwar schön automatisch aber den Erdungspunkt über ein Relais sicher zu stellen ist auch sehr gewagt.
gerde weil hier ja dauerhaft ein Erdungspunkt hergestellt werden muß würde ich diesen nicht über Schaltkontakte führen und einen Generator bevorzugen in dem das Fest verbaut ist, oder die Erdung am Umrichter vornehmen anstatt am Generator, damit bei Abklemmen dieses nicht die wichtigste Schutzmaßnahme ausfällt.

Deine Ausführungen über TT Netze zeigen, daß Du die Netze nicht wirklich verstanden hast.
Ein TT Netz baut man erst mal nur über weite Strecken auf und nur dann wenn man nicht in der Lage ist einen PEN zu errichten der keine gefährlichen Spannungen gegenüber Erde annehmen kann.
TN-C ist zwar ein Netz was Probleme durch den PEN hervorruft und auch Ausgleichsströme verursacht, aber für weit ausgedehnte Netze mit mehreren weit auseinander liegenden Einspeisungen ist ein TN-S kaum möglich sicher zu errichten, da erhebliche Querschnitte zwischen den Einspeisungen liegen müssen.

Wozu Du nun einen Umrichter benötigst Der sich mit zwei Wechselstromquellen anschließen lässt weiß ich nicht, denn Du hast ja nur den Generator als AC Netz. Für das Gerät ist die Batteriespannung wohl mit 48V angedacht.

Ein Duspol und Steckdosentester wird Dir bei deinem Projekt kaum ausreichen um die Anlage zu prüfen.
Ein Installationsprüfer wäre das das Minimum an Gerät.

FI wäre dann das nächste Thema. Der Typ A ist hier aufgrund der möglichen auftretenden Gleichfehlerströme nicht zulässig.
Typ B, B+ oder F-EV wären zulässig und auch deren Funktion messtechnisch zu prüfen.

Ich kann Dir nur dringend raten hier eine Fachkraft vor Ort hinzu zu ziehen für solche Anlagen jemanden mit entsprechendem Spezialwissen über solche Inseln und Netzersatz.
Fachkräfte die sonst nur Wohnungsinstallationen machen sind damit völlig überfordert.

 

[dtrnuiae]

FI wäre dann das nächste Thema. Der Typ A ist hier aufgrund der möglichen auftretenden Gleichfehlerströme nicht zulässig.
Typ B, B+ oder F-EV wären zulässig und auch deren Funktion messtechnisch zu prüfen.

Im Handbuch steht aber:

Der Umrichter ist mit einem Netzfrequenz-Trenntransformator ausgestattet. Dadurch wird die Möglichkeit eines Gleichstroms an jedem AC-Anschluss ausgeschlossen. Daher können RCD's vom Typ A verwendet werden.

 

[dtrnuiae]

Die Messung des Erdungswiderstandes kann man statt mit einem teuren (500 bis 800 Euro) Installationstester auch mit einem einfachen Aufbau machen, siehe dieses Video:

(ab Minute 15 die preisgünstige Theorie, ab Minute 19:30 die Praxis)

Aber leider kann ich mit preisgünstigen Methoden nicht die Reaktionszeit des FI, Isolation der Verkabelung, … prüfen. Schade.



Falls Euch dieser Professor aus Südamerika (Argentinien, Chile?) gefallen hat, hier gibt es noch was lustigeres: In Mexiko ist der Außenleiter wohl schwarz (ok) und der Neutralleiter weiß. Und das beste: Der PE ist blank. Nicht nur dort, aber die ganzen Bauteile dort sehen wunderbar antik aus. Und professionelle Elektriker dort brauchen nur ein Werkzeug, nicht zehn Werkzeuge, von denen jedes 100 Euro kostet.

 

[EBC41]

Die Messung des Erdungswiderstandes kann man statt mit einem teuren (500 bis 800 Euro) Installationstester auch mit einem einfachen Aufbau

So haben wir das früher auch gemacht. Aber bei unseren heutigen Sicherheitsanforderungen muss man schon ein industriell gefertigtes teures Gerät verwenden.

Ja, in diesen Videos sieht man deutlich den Unterschied zwischen unseren und den außereuropäischen Sicherheitsstandards.

 

[Octavian1977]

Wenn man keinen Anspruch daran legt, daß die Anlage sicher sein soll kann man das machen, aber bitte nicht in meiner Nachbarschaft ich habe kein Lust, daß so was mein Haus mit in Gefahr bring.

 

[Toby T.]

Ich krieg jedes Mal nen Anfall wenn jemand nen Schlitzschraubendreher für Kreuzschlitz benutzt. Und dann die flexible Leitung in Schraubklemmen knallen: uaaaaaaaaaaaaaaaahhhhhhh