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USV Anlage für Firma
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18.11.11 10:29
Olaf-J 
USV Anlage für Firma

Ich muss in unserer Firma eine USV installieren.
Ich denke, es soll eine dreiphasige 60KVA USV sein.
Jetzt stellte sich die Frage nach der Absicherung und den Kurzschlusströmen.
Können Sie mir erklären, wie die USV sich bei einem Kurzschluss verhält?

18.11.11 11:21
admin 

Administrator

Re: USV Anlage für Firma

Ich gehe davon aus, dass Sie den Kurzschluss am USV Ausgang während des normalen Betriebes meinen.
Eine USV, die in die betriebselektrische Spannungsversorgung eingebunden wird, muss so installiert werden, dass unter anderem auch die Bestimmungen der VDE 0100 Teil 410 sicher eingehalten werden.
Das bedeutet, dass bei einem Kurzschluss hinter der USV, der betreffende Stromkreis sicher abgeschaltet werden muss um Brand- und Personenschäden zu vermeiden.
Das lässt sich auf zwei Arten erreichen.
1. Die USV schaltet bei einem Kurzschluss sofort ab. Dies hat den Nachteil, dass alle an der USV angeschlossenen Stromkreise abgeschaltet werden. Hier sollte man sich bei der Installation überlegen, welche Stromkreise sicher geschützt werden sollen und wo ein Schutz verzichtbar wäre. Diese Anlagen besitzen keinen Stromregler sondern detektieren nur den Überstrom um dann sofort abzuschalten. Der Vorteil dieser Anlagen ist, das sie sehr preisgünstig sind da die Leistungskomponenten für keine Überströme ausgelegt werden müssen.
2. Die zweite Möglichkeit ist, die USV so zu dimensionieren, dass bei einem Kurzschluss die nachfolgende Sicherung ausgelöst wird. Dies wird zum Bespiel bei Anlagen in Kraftwerken gefordert um ein selektives Abschalten der defekten Stromkreise zu ermöglichen.
Immer aber sollte man bei der Wahl der USV beide Betriebsarten beachten, nämlich den Netzbetrieb und den Batteriebetrieb.
Netzbetrieb:
Die USV wird durch die Netzspannung versorgt. Ein Kurzschluss am Ausgang lässt den statischen Schalter umschalten, so dass der Kurzschlussstrom am Ausgang der USV durch das speisende Eingangsnetz vorgegeben wird und dadurch das Auslösen der nachfolgenden Sicherung herbeigeführt wird. Dabei muss man aber wiederum mehrere Dinge betrachten.
1. Wie hoch ist die Netzimpedanz vor der USV und wie hoch ist somit der Kurzschlussstrom?
2. Die meisten USV Anlagen haben im Bypass Zweig Sicherungen eingebaut. Hier stellt sich die Frage, ob die Bypass-Sicherung zusätzlich auslöst. Das sollte vermieden werden da meistens Schmelzsicherungen zum Einsatz kommen die irgendwo in der USV fest eingebaut sind. Im Idealfall sollte die Bypass-Sicherung zu der Abgangssicherung bei dem zu erwartenden Kurzschlussstrom selektiv ausgelegt werden. Dazu sind aber die Schmelzintegrale der Sicherungen mit dem Zeit/Strom Integral der Bypass Thyristoren abzustimmen. Nur dann ist sicher gewährleistet, dass der Kurzschluss sauber abgeschaltet, die Thyristoren nicht zerstört werden und die Spannungsversorgung für die restlichen Verbraucher aufrechterhalten wird.

Batteriebetrieb:
Es muss gewährleistet sein, dass der Wechselrichter einen sehr hohen Kurzschlusstrom über eine längere Zeit abgeben kann. Das erfordert eine starke Überdimensionierung der Leistungsbauelemente, die die USV wesentlich verteuern. Man muss schon aufpassen, denn der Kurzschlusstrom alleine reicht dann nicht aus. Auch die Zeit in der der Kurzschlusstrom fließen soll ist entscheidend. Schließlich soll ja auch die Sicherung schnell auslösen. Es gibt USV Anlagen die liefern den 2-3 fachen Kurzschlusstrom. Wenn man das aber mal hinterfraget bekommt man als Antwort: Nur für 10 Millisekunden, danach erfolgt eine Abschaltung. 10 Millisekunden sind meistens viel zu wenig um eine Schmelzsicherung zum Auslösen zu bringen.
Ich habe die grundsätzliche Problematik nur mal kurz angerissen. Generell ist in manchen Fällen eine genaue Betrachtung der Netzinfrastruktur unerlässlich.
Sie sollten diese Punkte bei der Planung berücksichtigen wenn Sie Wert auf umfassende Anlagensicherheit legen. Sollten Sie noch Fragen haben können Sie mich auch unter die unten genannte Email Adresse kontaktieren.

Mit freundlichen Grüßen
Th.Harms

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Weitere Informationen finden Sie auf unserer Homepage, im USV Lexikon sowie im Batterielexikon.
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