Erdung Inselanlage

 
Olliver
*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Regensburg
Alter: 40
Homepage: olliver.de
Beiträge: 6
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 19.12.2010 - 12:27 Uhr  ·  #1
Hallo liebes Kleinwindanlagen Forum,

wir sind gerade dabei unsere Inselanlage um ein Windrad zu erweitern und hierzu hätte ich eine Frage bezüglich der Erdung der Windanlage.

Bestehende Anlage:

10 KW Notstrom 1 Phasig
SMA Sunny Island 5048 Inselwechselrichter 5000W /48V
OpZS 24 x 2V Block = 48V 480aH Batteriebank (Minuspol der Batterie ist nicht geerdet, laut SMA für den Sunny Island nicht notwendig)
Ferienhaus in Kroatien mit 230V Hausinstallation


N und PE sind nach dem Wechselrichterausgang miteinander verbunden danach folgt der FI und danach laufen N und PE getrennt.

Nun kommt hier ein Air X Windrad in 48V Ausführung dazu. Meine Frage ist jetzt ob ich den Fundamenterder für die gemeinsame Erdung der Batterie, der Hausinstallation und dem Mast für den Air X benutzen kann.
Das setzen eines zusätzlichen Staberders würde ich gerne nach Möglichkeit vermeiden, da es bei uns leider sehr schwierig ist einen ausreichend langen Erder in dem Felsigen untergrund unterzubringen.

Ich habe jedoch bedenken N und den Minuspol über PE miteinander zu verbinden. Aber wenn ich die Batterie separat erde habe ich ja eigentlich dennoch eine Verbindung aber nur über die Erde oder? Stehe da etwas auf dem Schlauch. Hoffe meine Frage ist einigermaßen verständlich. Die Artikel im Forum bezüglich Erdung und Blitzschutz habe ich bereits gelesen aber ob ich die selbe Erdung nutzen kann ist mir weiterhin unklar geblieben.

Vielen Dank schon mal.

MfG

Olli
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 19.12.2010 - 13:30 Uhr  ·  #2
Hallo Oliver,

Willkommen im Forum.

Ich habe die Mast und damit alle Eisenteile des Generators geerdet, konnte einen 1.5 m Kreuzerdert einschlagen.
Und das aus Blitzschutz gründen, damit der Blitz nicht in das System (Batterien, ...) einschlägt.
Weder die drei Generator Adern, noch die Gleichstrom Adern haben ich geerdet.

Wenn ich dein Posting richtig verstehe geht es bei der Erdung auch 'nur' um Blitzschutz.
Hast du wirklich 'Lust' mit dem Mast einen Blitz einzufangen und in deine Erdungsleitungen einzuspeisen ?
Ob der sich der Blitz dann an die Kabelwege hält ?

Ich würde das nicht machen sondern z.B. in deinem Fall über Flacherder in der unmittelbaren Nähe des Mastes nachdenken.
So etwas kann man auch unterhalb der Mast Fundamente machen.
Hierzu gibt es verzinktes Flachband und entsprechende Verbinder.


Mal sehen was andere dazu sagen ...


Gruß Frank
fiedje
*****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 67
Beiträge: 238
Dabei seit: 11 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 19.12.2010 - 15:07 Uhr  ·  #3
Hallo Oliver,

meinst Du die Überspannungsableitung?
Die Teile kenne ich noch von früher aus den Telefonanlagen... waren Glaspillen mit definerter Funkenstrecke.
Heute nennt man die Teile Gasableiter (Conrad), Solar-Blitzschutz (Reichelt), Überspannungs-/Blitzschutz(Reichelt) oder Überspannungsableiter(Conrad).
Die werden zwischen Erde und den Leiter geschaltet und die Überspannung schlägt bei Überschreitung einer vorher definierten, bauteilabhängigen Spannung durch, so dass die Überspannung nicht über das Kabel weitergeleitet wird.
Werd ich auch installieren.

Gruss Friedhelm
Olliver
*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Regensburg
Alter: 40
Homepage: olliver.de
Beiträge: 6
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 19.12.2010 - 18:02 Uhr  ·  #4
Danke schon mal für Eure beiden Antworten.

@fiedje

Werde einen Überspannungsableiter dann noch mit einplanen. Danke für diese Idee.

@Erdorf

Dann werde ich wohl besser noch einen Staberder oder eben Flacherder für die Erdung des Masten setzen. Laut Bedienungsanleitung soll der Staberder min. 2,5m haben. Könnte ich stattdessen auch zwei 1,5m Staberder nutzen und diese parallel anschließen? 1,5m könnte ich mir noch eher vorstellen, dass das klappt als einmal 2,5m.

Auf die Erdung der Battrie werde ich damit dann verzichten und laut Anleitung den Ausgang für die Generatorerdung mit dem negativen Pol verbinden und dann an die Batterie (inkl. Sicherung, Stoppschalter und Lasttrenner).

MfG Olli
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 19.12.2010 - 21:05 Uhr  ·  #5
Hallo Oliver,

2 x 1.5 m Kreuzerder anstelle von 1 x 2.5 m klingt gut und vernünftig.
Mach aber nur Sinn wenn die beiden Erder mit z.B. 1m Abstand installiert werden.
Wenn du die Erder direkt nebeneinander einsetzt, dann 'zählen' die wie einer ...

Zitat
... und laut Anleitung den Ausgang für die Generatorerdung mit dem negativen Pol verbinden ...

Hmm, wozu soll denn der Gleichstrom geerdet werden? Ich finde das komisch. Vielleicht wegen der 48 V?
Grundsätzlich ist das Erden kein Problem auch nicht die Kombination mit dem Wechselstrom.
Kommt aber auf die anderen Gleichstrom Komponenten, z.B. Solar Ladegeräte an.
Die anderen Ladegeräte dürfen keine Erdung erzwingen oder wenn dann auch eine Erdung mit negativem Pol.
Probleme gäbe es dann z.B. mit einigen Phocos Solar Laderegler, diese arbeiten mit keiner oder positiver Erdung.

Aus Gründen von Blitzschutz und Überspannung kann man, die von fiedje genannten,
Überspannungsableiter an allen Adern gegen Erde schalten, weil sie nur bei Überspannung reagieren.

Gruß Frank
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 19.12.2010 - 21:07 Uhr  ·  #6
Hallo Oliver,

2 x 1.5 m Kreuzerder anstelle von 1 x 2.5 m klingt gut und vernünftig.
Mach aber nur Sinn wenn die beiden Erder mit z.B. 1m Abstand installiert werden.
Wenn du die Erder direkt nebeneinander einsetzt, dann 'zählen' die wie einer ...

Zitat
... und laut Anleitung den Ausgang für die Generatorerdung mit dem negativen Pol verbinden ...

Hmm, wozu soll denn der Gleichstrom geerdet werden? Ich finde das komisch. Vielleicht wegen der 48 V?
Grundsätzlich ist das Erden kein Problem auch nicht die Kombination mit dem Wechselstrom.
Kommt aber auf die anderen Gleichstrom Komponenten, z.B. Solar Ladegeräte an.
Die anderen Ladegeräte dürfen keine Erdung erzwingen oder wenn dann auch eine Erdung mit negativem Pol.
Probleme gäbe es dann z.B. mit einigen Phocos Solar Laderegler, diese arbeiten nur bei keiner oder positiver Erdung.

Aus Gründen von Blitzschutz und Überspannung kann man, die von fiedje genannten,
Überspannungsableiter an allen Adern gegen Erde schalten, weil sie nur bei Überspannung reagieren.

Gruß Frank
Harald
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Saarlouis- Wallerfangen
Alter: 74
Beiträge: 288
Dabei seit: 09 / 2006
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 20.12.2010 - 12:20 Uhr  ·  #7
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 20.12.2010 - 13:38 Uhr  ·  #8
Hallo Harald,

nettes Dokument,
ich habe mal den relevanten Teil für die Erdung ausgeschnitten:

Zitat
... In einer 12/24/48 Volt DC Inselanlage ist eine Erdung der Komponenten
im Normalfall nicht notwendig oder kann durch nationale
Normen (Erdungsverbot von Schutzkleinspannungsstromkreisen
DIN 57100 Teil 410) untersagt sein. ...
Quelle: SIBLIK ELEKTRIK Ges.m.b.H. & Co. KG


Also ich würde den Gleichstrom nicht erden, habe ich ja auch nicht gemacht ...

In dem Dokument wird übrigens auch mit Überspannungsschutz an allen Gleichstromadern gearbeitet.
Finde ich viel besser ...

Gruß Frank
Sandy
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Schleswig-Holstein
Alter: 67
Beiträge: 386
Dabei seit: 08 / 2008
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 20.12.2010 - 22:13 Uhr  ·  #9
Bei meinem Wechselrichter ist der Minuspol mit dem Schutzleiter verbunden, der Minuspol sollte geerdet werden. Auf keinen Fall ist der ausgangseitige Nullleiteranschluss zu erden – So steht es in der Betriebsanleitung.

Zum Erder: Eine Anfrage vor zwei Jahren bei einer Firma, die Blitzschutzanlagen baut, hatte ergeben, dass ein sinnvoller Blitzschutz nur mit einem Erder ab 8 m Tiefe möglich ist.
Persönlich habe ich auch Kreuzerder verwendet, außerdem benutze ich zusätzlich noch ein verzinktes zolliges Rohr. Jeder meiner zwei Generatoren besitzt einen eigenen Kreuzerder.
Persönlich zweifle ich daran, dass bei einem direkten Einschlag überhaupt noch viel vom Windgenerator übrig bleibt, selbst wenn der Erder 8 m in der Erde steckt. Für mich ist die Erdung hauptsächlich für die sichere Funktion des FI Schutzschalters wichtig.
Der Grund für die Erdung muss nicht zwangsläufig auf die DC Seite bezogen sein, sondern hat im genannten Fall einen Bezug zu den 230 V des Wechselrichters.

Grüße von
Sandy
fiedje
*****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 67
Beiträge: 238
Dabei seit: 11 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 20.12.2010 - 22:47 Uhr  ·  #10
Zitat geschrieben von Sandy

gekürzt...... Für mich ist die Erdung hauptsächlich für die sichere Funktion des FI Schutzschalters wichtig.
Der Grund für die Erdung muss nicht zwangsläufig auf die DC Seite bezogen sein, sondern hat im genannten Fall einen Bezug zu den 230 V des Wechselrichters.
Grüße von
Sandy

Hallo Sandy,

der FI-Schutzschalter hilft nicht gegen Überspannung. Die schlägt da mit einiger Sicherheit voll durch.
Überspannungsableitung muss so früh wie möglich angebracht sein, da eine Verteilung der Überspannung, wenn sie erst mal in der Nähe des Hausnetzes ist, nicht mehr kontrolliert werden kann.
Es geht auch nicht um eine Erdung der DC-Kabel. Eine Seite der Überspannungsableitung ist an die Erde angeschlossen, die andere an die Ader.
Richtig dimensioniert (die gibts für verschiedene Spannungsbereiche) fliesst im Arbeitsbereich des Generators kein Strom über die 'Funkenstrecke'.
Übersteigt die Spannung den konstruktiv festgelegten Wert, dann schlägt die Spannung über, die Überspannung wird zur Erde hin abgeleitet.
Da im Normalfall kein Strom über die Einrichtung fliesst, kann die Überspannungsableitung an allen Phasen gleichzeitig angeschlossen werden.
Eine Garantie, dass beim direkten Blitzeinschlag nichts passiert, ist natürlich auch nicht gegeben. Blitze sind nun mal nicht vollkommen berechenbar.
Aber wenn der Blitz in der Nähe stattfindet (er muss nicht einschlagen) dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Überspannung grosse Schäden oder Verletzung an Personen (Personenschäden ist für mich ein Unwort) anrichtet, deutlich geringer.
Der FI-Schalter ist nicht dafür gebaut und kann das nicht leisten.

Gruss Friedhelm
Sandy
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Schleswig-Holstein
Alter: 67
Beiträge: 386
Dabei seit: 08 / 2008
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 21.12.2010 - 05:31 Uhr  ·  #11
... Hmm, in meinem Text steht nichts davon, dass ich den FI Schutzschalter zur Überspannungsableitung gebrauche, dieser dient natürlich dem Personenschutz.
Einer meiner Wchselrichter hatte in der Vergangenheit mit größter Wahrscheinlichkeit nur durch eine Entladung in der Nähe meiner Anlage Schaden genommen, obwohl die Anlage geerdet war.
Hier im Forum gibt es einen Beitrag, der mich seinerzeit doch sehr nachdenklich gemacht hat:
Forum/cf3/topic.php?t=889
Einfach mal im Forum stöbern, es gibt in Richtung Blitzschlag noch mehr Beiträge.

Grüße von
Sandy
fiedje
*****
Avatar
Geschlecht: keine Angabe
Alter: 67
Beiträge: 238
Dabei seit: 11 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 21.12.2010 - 09:16 Uhr  ·  #12
Hallo Sandy,

gut, dann hab ich das falsch interpretiert....
Der Thread fing u.a. mit dem Thema Erdung wg. Blitzschutz an...

Gruss Friedhelm
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 21.12.2010 - 09:54 Uhr  ·  #13
Hallo Sandy,

ich sehe das genauso wie du.
Der Blitzschutz (die Erdung des Mastes) schützt den Generator nicht wirklich.
Hierzu wäre ein galvanischer Käfig um das Windrad herum nötig ...

Es geht darum einen Blitz oder die entstehende Überspannung nicht in das System einzuspeisen.

Aus diesem Grunde finde ich die Lösung mit Erdern den Mast, bzw. das Gehäuse des Windgenerators zu erden und
z.B. die drei Generator Adern mit Überspannungsableitern gegen Erde zu schalten recht gut.
Wenn man dann noch an der Batterie + und - mit Überspannungsableitern gegen Erde verschaltet,
und sogar die Phase(n) des Wechselstrom mit Überspannungsableitern versieht,
hat man diesbezüglich schon einiges mehr an Sicherheit erreicht.

Zündkerzen, wie im verlinkten Beitrag, veranschaulichen ganz gut das Prinzip der Überspannungsableiter,
jedoch sind 'echte' Überspannungsableiter, deutlich präziser, lassen sich besser skalieren und sind einfacher zu klemmen.

Weiß jemand wie man die Überspannungsableiter z.B. für 48 V und 230 V dimensioniert ?

Zum Thema Gleichstrom Erden.
Hier gibt es anders als beim Wechselstrom keine genauen Vorgaben.
a) nicht erden
b) - Pol erden
c) + Pol erden

Wenn man den Gleichstrom erdet setzt man u.U. ungewollt eine Elektrolyse in Gang.
Das kann zu negativen und auch positiven Effekten führen, Stichwort: Fremdstromanode.
Wie schon gesagt ich sehe keinen lohnenswerten Vorteil einen Pol des Gleichstroms zu erden.

Gruß Frank
Harald
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Saarlouis- Wallerfangen
Alter: 74
Beiträge: 288
Dabei seit: 09 / 2006
Olliver
*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Regensburg
Alter: 40
Homepage: olliver.de
Beiträge: 6
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 21.12.2010 - 14:58 Uhr  ·  #15
Hallo alle zusammen,

ich gehe auch nicht davon aus, dass der Generator einen direkten Treffer überlebt. Mir geht es hauptsächlich um einen vernünftigen und bezahlbaren Schutz des übrigen Systems.

Warum der Gleichstrom Teil geerdet werden soll kann ich nicht sagen und werde ich jetzt so auch nicht ausführen, da weder mein Wechselrichter noch der Air X dies unbedingt benötigen (beides mal jeweils laut Anleitung, SMA Sunny Island 5048 und Air X).

Die Überspannungsableiter werde ich auch noch verbauen aber erst beim nächsten Ausflug. Morgen geht es schon nach Kroatien und ich habe die jetzt leider nicht mehr bekommen. Die Überspannungsableiter werde ich dann auch noch für das 230V Netz einbauen. Das Haus steht doch schon sehr exponiert da und ich habe eh schon bedenken wegen des Mastes die Sache noch zu verschlimmern.

Mit etwas Glück gibts dann bis Ende der Woche auch ein paar Fotos vom Air X.

LG Olli
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 22.12.2010 - 15:58 Uhr  ·  #16
Ich wünsche viel Erfolg in Kroatien

und ja,
zeig mal ein paar Bilder vom Windrad und auch von der Gegend.

Gruß Frank
Harald
*****
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Saarlouis- Wallerfangen
Alter: 74
Beiträge: 288
Dabei seit: 09 / 2006
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 03.01.2011 - 12:45 Uhr  ·  #17
Hallo Erdorf (Frank)

(Weiß jemand wie man die Überspannungsableiter z.B. für 48 V und 230 V dimensioniert?)

Hier ein Link über
Überspannungsschutz für Gleichstromanlagen
Von 12 V DC bis 130 V DC, je nach Typ
z.B. DS210- 12 DC

http://citel.pblo.de/cms.aspx?…ails%3d766


Harald
Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 03.01.2011 - 16:19 Uhr  ·  #18
Hallo Harald,

die jetzt von dir geposteten Spannungswächter sind bestimmt am besten,
jedoch vermutlich auch am teuersten.

Das gute:
Diese Spannungswächter führen in einem recht engen Fester kurzzeitige Überspannungen (Blitz, ...) ab.
Bei länger anhaltender Überspannung (Fehler im System, z.B. Wechselspannung auf den Batterien) gehen sie in Störung,
trennen jedoch nicht.

Man kann auch mit einfachen, billigeren Überspannungsableitern alleine für den Blitzschutz arbeiten,
sollte dann das Fenster groß, höher als die maximale Systemspannung wählen.
Hintergrund ist das die Überspannungsableiter abfackeln können wenn z.B. versehentlich
permanent die 230 V vom Wechselrichter gegen Erde abgeleitet werden.

Gruß Frank
Olliver
*
Avatar
Geschlecht:
Herkunft: Regensburg
Alter: 40
Homepage: olliver.de
Beiträge: 6
Dabei seit: 12 / 2010
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 04.01.2011 - 19:40 Uhr  ·  #19
Hallo,

so das Windrad ist aufgestellt und produziert fleißig Strom. Hier mal ein Schnappschuss: Mehr Bilder habe ich zur Zeit leider nicht, da ich die Kamera in Kroatien vergessen habe und das Foto mit dem Handy gemacht wurde.

Im laufe des Jahres werde ich noch versuchen den Generator etwas höher zu bekommen. Trotz recht konstantem Wind ist die Ausbeute doch leider weniger als erhofft. Aber für den Anfang ist das doch ein guter Start. Bilder von der Umgebung werde ich noch nachliefern.

LG Olli

Oliven Bäume 2 Jahre alt



Die Alarmanlage (Achtung die sind zu dritt.... ;-) )



Aussicht aufs Meer.....



Erdorf
Moderator
Avatar
Geschlecht:
Alter: 54
Beiträge: 3270
Dabei seit: 12 / 2009
Betreff:

Re: Erdung Inselanlage

 · 
Gepostet: 04.01.2011 - 21:41 Uhr  ·  #20
Hallo Oliver,

schöne Gegend und Danke für die Fotos!

Tatsächlich, dein Mast ist nicht sehr hoch,
Ist das Windrad denn der höchste Punkt auf dem Grundstück ?

Und was macht der Blitzschutz,
hat alles wie zunächst vorgesehen funktioniert ?

Gruß Frank
Gewählte Zitate für Mehrfachzitierung:   0