FI Schutzschalter im IT-Netz

von **Dete** am Dienstag 8. Juni 2004, 06:16

Hallo,

Bei den grossen Tagebaugeräten wird das 500V- Netz
isoliert betrieben. (IT-Netz)
Zum Anschluss von mobilen Pumpen, Werkzeugen oä. sind
diverse Steckdosen vorhanden (von 16 bis 100A)

Nun soll die Sicherheit durch Verwendung von FI-Schutzschaltern
noch erhöht werden.

Meine Fragen:

Macht das Sinn, wenn gar kein Fehlerstrom entsteht ?
(Doppelerdschluss mal ausgeklammert)

Wie testet man den FI Schalter im IT- Netz ??

Etwas knifflich, denke ich

Danke trotzdem für eventuelle Hinweise

Detlef

von **JosefScholz** am Donnerstag 10. Juni 2004, 12:58

Hallo Dete

Ja, es macht Sinn, im IT-Netz einen Fehlerstromschalter zu installieren. Die Überprüfung wird wie im TT / TN-Netz ausgeführt.
Zwar ist das IT-Netz speisetrafoseitig nicht an Erde angeschlossen, aber ab einer gewissen Netzgröße ist die kapazitive Anbindung des Netzes so groß, daß im Falle eines Erdschlusses genügend Strom fließt, um den FI auszulösen.

Kennzeichen und (meine) Probleme mit dieser Netzform
IT-(Dreieck)Netze mit 3x230V sind häufig in der Industrie, im Bergbau (und teilweise in dessen Werkswohnungen) und in Randgebieten zum Ausland anzutreffen.
Bis vor einem Jahr hab ich mich beruflich täglich damit herrumschlagen müssen.
In diesen IT-Netzen funktionieren natürlich auch Fehlerstromschutzschalter, da bei ausreichender Netzgröße die kapazitive Anbindung gegeben ist.
Im Industriebereich wird diese Netzform häufig angewendet, beim erstem Erdschluß fliegt keine Sicherung, der Isolationfehler wird durch ein Isolationsüberwachung angezeigt und ist so bald wie möglich zu beheben.
(siehe VDE 0100 Teil 410 6.1.5)
In der Industrie, in Operationsrämen, Versammlungsstätten, also dort wo es darauf ankommt, keinen Stromausfall zu bekommen, ist diese Netzform erwünscht oder vorgeschrieben.
(siehe beispielsweise VDE 0107 und 0108)
In IT-Dreiecksnetzen ist die Spannung zwischen den Außenleitern üblicherweise 220V (3x220V) oder 500V (3x500V), beides gängige Nennspannungen.
Aber wir sprechen jetzt na nur über das 3x220V IT-Dreiecksnetz.
Dort ist bedingt durch die kapazitive Anbindung die Spannung eines der drei Außenleiter gegen Erde etwa 110V, allerdings nur im Idealfall, bei Netzen ohne Erdschluß.
Sollte ein teilweiser oder ganzer Erdschluß auf einem Außenleiter sein, so fliegt noch keine Sicherung, die Spannung der Außenleiter gegen Erde können dann zwischen 0-220V liegen.
Erst beim Erdschluß eines weiteren Außenleiters wird eine Sicherung ansprechen.
(Es macht viel Spaß, in diesen Netzen Fehler zu suchen......)

von **Dete** am Freitag 11. Juni 2004, 11:11

Hallo Josef,

danke für die ausführliche Antwort.
Ich habe inzwischen auch weitergesucht und habe zu Deinen
Ausführungen keine Abweichungen feststellen können.
(Ist auch kein Wunder, bei deiner Erfahrung .....)
Das Problem besteht nun darin, dass das isolierte 500V- Netz
auf einem Schaufelradbagger nicht solche Ausdehnung hat, dass
ein kapazitiver Fehlerstrom zustande kommt.
Ich sehe im Moment nur die Möglichkeit eine Prüfung des FI- Schutzschalters durchzuführen indem mit einem
Widerstand ein Fehlerstrom zum Trafosternpunkt simuliert wird.
Bei 36mA Prüfstrom wäre das ein R von 14kOHM bei 15W Verlustleistung.
Wenn der Schalter auch auf kapazitive Ströme reagiert könnte
ein spannungsfester 220nF Kondensator die selbe Wirkung bringen. (Xc bei 50Hz auch ca. 14kOHM)
Ist so etwas praktikabel ?? :?:

Danke für eine etwaige Antwort.

Die besten Grüsse ins Sauerland. Kenne ich, gefällt mir sehr gut. :wink:

Mein Lüdenscheidter Onkel Willi, leider seit etlichen Jahren
verstorben, hat viele Jahrzehnte bei Kostal gearbeitet.

Alles Gute

Detlef

von **JosefScholz** am Freitag 11. Juni 2004, 17:22

Hi

Mach einen definierten Erdschluss mit Widerstand gegen Erde.
Dieser Schaufelbagger beinhaltet doch sicherlich nicht den Netztrafo,
sondern der Bagger ist doch irgendwie an langem Kabel oder Stromschinen angeschlossen,
somit ist die Netzgröße nicht nur auf den Bagger beschränkt.
Bin gespannt auf deinen Bericht.

von **Dete** am Sonntag 13. Juni 2004, 07:57

Hallo Josef,

zu Deiner Frage:

Der Bagger wird über ein 6kV- Kabel eingespeist.
Von der 6kV Schaltanlage geht es zum 1000kVA "Krafttrafo" 6kV/0,5kV. Auf der 500V Ebene werden eine Reihe wichtiger Antriebe
versorgt. Bandantriebe mit ca 300KW und auch Bremslüfter mit 0,5KW
und die besagten Steckdosen.
Es gibt auch noch einen "Lichttrafo" 500V/400V.
Jedenfalls ist die Ausdehnung des 500V Netzes nicht so, dass ein, für die Prüfung ausreichenmder, kapazitiver Fehlerstrom zustande kommt.
Wie nun prüfen ??

Falls noch Fragen sind, bitte stellen !!

Danke im voraus,

Gruss aus der Nähe von Dessau

Detlef

von **JosefScholz** am Sonntag 13. Juni 2004, 08:17

Hallo Detlef

Da das betreffende Netz keine kapazitive Erdanbindung hat, möchte ich folgende Aussagen treffen.

1.
wenn gewünscht, Fehlerstromschalter einbauen. Er wird nicht auslösen, solange das Netz ungenügende kapazitive oder direkte Erdanbindung hat, erst beim zweiten Fehler innerhalb des betreffenden Netzes kann ausreichender Fehlerstrom fließen.
Aber das soll dich wenig interessieren, denn solange das Netz keine kapazitive Erdanbindung hat, ist das unbeabsichtigte Berühren spannungsführender Teile ungefährlich, es fließt ja kein gefährlicher Strom über > I (FN) < also größer des Fehlernennwertes des Fehlerstromschutzschalters.
Deshalb ist die Simulation eines Fehlerstromes mit Widerstand oder Prüfgerät erfolglos, lediglich die interne Prüftaste des Fehlerstromschutzschalters gibt Aussage über die Funktionsfähigkeit.
Das kann aber ab dem zweitem Fehler innerhalb des Netzes der Fall sein, deshalb ist der FI keine Makuratur.

2.
Es besteht die Möglichkeit, mit dem Meldekontakt (Öffner) eines Isolationsüberwachungsgerätes die Selbsthaltungsschaltung des gewünschten Verbrauchers abzuschalten.
Nachteil: es wird ausgelöst, wenn irgendein Verbraucher des Netzes Erdschluß hat, nicht nur der Verbraucher, der eine zusätzliche Sebsthaltungsschaltung erhalten hat.

von **Dete** am Montag 14. Juni 2004, 06:01

Hallo Josef,

das mit der Steckdosenabschaltung ist natürlich eine interessante Sache.
Du sprachst von Selbsthalteschaltung.
Wenn ich das richtig verstehe, müsste man irgendwo einen Taster
installieren. von dem die Steckdosen nach Beseitigung des Erdschlusses bewusst wieder zugeschalten werden.

Ist eine Schaltung ohne Selbsthaltung, bei der die Steckdosen
bei Auslösung des Iso- Wächters über Schütz abgeschalten, und beim Rücksetzen des Iso- Wächters, nach Beseitigung des Erdschlusses, automatisch wieder zugeschalten werden, zulässig ???

Danke für die Antwort,

Gruss ins Sauerland

Detlef

von **Voegelchen** am Montag 14. Juni 2004, 13:07

Meines Wissens nach macht man doch ne Selbsthaltung darum, um zu verhindern das die Anlage bei wiederkehren der spannung nciht selbsttätig anläuft , das aber nur bei maschinen von denen eine Gefährdung ausgeht, (umlaufende maschinen und der gleichen)

oder? =)

sollte ich da nu komplett falsch liegen bitte aufklären

ich persönlich halte die idee nich für sinnvoll, wenn dan nsollte man schon nach beseitigung des Fehlers bewusst wieder zuschalten müssen..

von **Dete** am Montag 14. Juni 2004, 14:01

Hallo Voegelchen,

die Selbsthalteschaltung hat Josef in's Spiel gebracht.
Deshalb kam dann meine Frage, ob das auch bei der Schaltung von Steckdosen irgendwo vorgeschrieben ist.
Ich denke, dass der Iso-Fehler-Resetknopf sich auf dem Iso- Wächter befindet und so ein bewusstes Rücksetzen des Wächters und damit Wiedereinschalten der Steckdosen erfolgen kann.

Aber so richtig wird das wohl Josef wissen. Der hat mit Selbsthaltung angefangen ....

Tschüss

Detlef

von **Voegelchen** am Montag 14. Juni 2004, 15:38

*g* jo der der angefangen hat, solls auch zuende führen

von **JosefScholz** am Montag 14. Juni 2004, 20:24

Hallo

Die Schaltung hängt von der Funktion des Isolationsüberwachungsgerätes ab.
Wichig ist, daß nach auftreten eines Isolationsfehlers der Stromkreis nur bewußt nach Betätigung eines Befehlsgebers wieder eingeschaltet wird.

von **Dete** am Dienstag 15. Juni 2004, 05:41

Hallo Josef,

danke für die abschliessende Einschätzung.
Klingt irgendwie logisch.
Ich denke, damit können wir das Thema vorerst beenden.

Wir werden die Abschaltvariante wählen. Unabhängig von Dir
ist ein Kollege der Betreiberfirma fast zeitgleich (etwas früher als Du - aus dem Forum kann die Idee also nicht stammen) auf die selbe Variante gekommen.

Nochmals vielen Dank, auch an Voegelchen

Alles Gute

Detlef

von **JosefScholz** am Dienstag 15. Juni 2004, 16:21

Hallo Dete

Ich möchte dann abschließend darauf hinweisen, daß in einem IT-Netz nur ein Isolationsüberwachungsgerät eingesetzt werden kann, nicht mehrere.

Dann möchte ich noch die VDE0100 Teil 410 (6.1.5.7) zitiern.
Dort steht geschrieben :
Sofern eine Isolationsüberwachungseinrichtung vorgesehen ist, mit der der erste Körper- oder Erdschluß angezeigt wird muß diese Einrichtung
- ein akustisches oder optisches Signal auslösen oder
- eine automatische Abschaltung herbeiführen.
Anmerkung1: es wird empfohlen, den ersten Isolationsfehler so schnell wie möglich zu beseitigen
Anmerkung2: Eine Isolationsüberwachungseinrichtung kann aus aus Gründen, die nicht de Schutz bei indirektem Berühren betreffen, erforderlich sein.

von **Dete** am Donnerstag 17. Juni 2004, 11:19

Hallo Josef,

nochmals vielen Dank für die vielen kompetenten Hinweise.

Nachdem wir nun alles lang und breit behandelt haben.....

Ist denn irgendwo in einer DIN, VDE, EN ??..... grundsätzlich ein FI- Schutzschalter gefordert, wenn ich Steckdosen für den
Aussenbereich an ein IT- Netz anschliesse ???

Danke im voraus ...

Detlef

von **JosefScholz** am Donnerstag 17. Juni 2004, 20:42

Hi Dete

Nein, im nomalem IT-Netz ist nur eine Isolationsüberwachung
mit arkustischer oder optischer Meldung des ersten Fehlers gefordert.