Notstrom Versorgung in Haushalten - Sicherheit - Teil 2
Aufbau von Notstromversorgung in IT- oder NT-Systemen
In einem Gebäude verhindert der Anschluss der leitfähigen Teile des Gebäudes und aller berührbaren Körper eines elektrischen Betriebsmittels an einen geerdeten Schutzleiter im Fehlerfall das Auftreten von gefährlich hohen Spannungen. Dabei wird zwischen TN- und IT Netzwen unterschieden.
TN-Systeme
Hierbei wird der Schutz von Personen erreicht durch:
- Verbindung und Erdung aller berührbaren, leitfähigen Teile und des Neutralleiters.
- Unterbrechung bei Auftreten eines Fehlers mit Hilfe einer Überstromschutzeinrichtung (Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter oder Sicherungen).
- Im Betrieb wird die Sofortige Unterbrechung bei Isolationsfehlern ausgelöst.
IT-Systeme
Schutz von Personen durch:
- Verbindung und Erdung aller berührbaren, leitfähigen Teile.
- Anzeige eines ersten Fehlers durch eine Isolationsüberwachungseinrichtung (IMD)
- Unterbrechung bei einem weiteren Fehler mit Hilfe von Überstromschutzeinrichtungen (Leistungsschalter, Leitungsschutzschalter oder Sicherungen).
- Im Betrieb wird erst beim Auftreten eines weiteren Isolationsfehlers getrennt.
Isolierung, Potentaialausgleich und Erdung in IT- und TN-Netzen
Generatoren die an IT-System Netze angeschlossen werden, verfügen über einen Basisschutz durch die Isolierung der aktiven stromführenden Teile nach DIN VDE 0100-410.
Die PE-Pins in den Steckdosen sind genauso wie der Schraubanschluss mit dem Körper des Generators verbunden. Das Generatorgehäuse ist von aktiven L- und N-Leitungen isoliert.
Beim mobilen Einsatz von Generatoren wird als Schutzmaßnahme in der Regel die Schutztrennung mit Potentialausgleich verwendet.
Hierbei kommt eine IT-System Schaltung ohne Erdung und Installation zur Anwendung, die von Laien durchgeführt werden kann und keine besonderen Fachkenntnisse voraussetzt.
Wichtig hierbei ist, das Generator- und Stromverbrauchergehäuse keinen stromleitenden Kontakt zu Erde haben und miteinander durch isolierte Potentialausgleichsleiter verbunden sind.
Eine Überschneidung mit anderen Stromkreisen (z.B. TN-Netz im Gebäude) muss ausgeschlossen werden. Die Länge der Verbindungen darf nicht mehr als 500 m sein.
In IT-System bei denen entweder ein stromleitender Erdkontakt des Generatorkörpers oder der Stromverbraucher nicht ausgeschlossen ist oder einige Stromverbraucher geerdet sind oder keinen Potentialausgleichkontakt haben, muss der Generator geerdet sein und es muss eine ordnungsgemäße Isolationsüberwachungseinrichtung installiert werden.
Eine Isolationsüberwachung muss in den meisten Fällen bei Bedarf separat erworben und installiert werden.
Stromerzeuger im Einsatz in TN-Netzen
Für Stromverbraucher die einen geerdeten Neutralleiter brauchen (z.B. Waschmaschine, Heizung), muss ein TN-System mit Erdung und geerdetem Neutralleiter vorliegen.
in FI-Schalter muss in den meisten Fällen bei Bedarf separat erworben und installiert werden.
Bei einem Einsatz im Wohnhaus kann die Hauserdung benutzt werden wobei beim mobilen Einsatz im TN-System eine ordnungsgemäße Erdung (Kreuzerder, Erdspieß etc.) angeschlossen werden muss.
Im TN-System müssen der Generator selber und sein Neutralleiter (Sternpunkt) geerdet werden. Dazu muss der Neutralleiter am Anschluss des Alternators mit dem PE-Kontakt am Gehäuse des Alternators durch eine Kupferleitung (Querschnitt nicht weniger als L- und N Leiter) verbunden werden und der Generator selber durch eine Kupferleitung mit mindestens 6 mm² Querschnitt mit der vorhandenen Erdung verbunden werden.
Hier als Beispiel ein Umbau auf TN-System durch installieren einer Brücke zwischen N und PE unter dem Deckel des Alternators.
Nach dem Umbau kann extern ein FI-Schalter eingesetzt werden (z.B. als Zwischenstecker).
Alternativ und auch bei Inverter-Generatoren kann ein externes Adapter (Zwischenstecker etc.) mit einem N-Abzweig (in manchen Fällen auch mit PE-Abzweig) zur Verbindung an PE (Erdungsanschluss am Generator) oder an die Erdung verwendet werden. Bei Bedarf sollte der FI-Schalter hinter einem solchem Adapter installiert werden.
Bei einer Wohnmobil Einspeisung (eines TN-Systems) wird ein Schuko – CEE 230V 16A Adapter mit N- und PE-Leiter-Abzweig benötigt.
Die beiden Kontakte in der Schuko-Steckdose (außer bei Generatoren mit CEE-Steckdosen, wo die Schuko-Steckdose parallel zur CEE angeschlossen ist) sind gleichwertig.
Bei Generatoren mit 2 Schuko-Steckdosen sind beiden Neutralleiter geerdet. Das Gleiche gilt auch für Generatoren mit gemischten Steckdosen.
WARNUNG: Der Betrieb des Generators im TN-System ohne Erdung ist aus Personenschutzgründen verboten!
WICHTIG: Bei einer Hauseinspeisung werden Neutralleiter und Erdung des Generators über die Haupterdungsschiene im Hause an der Anschlussstelle des Umschalters auf der Generator-Seite geerdet. Daher ist kein weiterer Umbau oder Adapter nötig!
Da die Notstromversorgung in Wohngebäuden in der Regel als TN-System realisiert werden, muss zum Einen der Erdungs-Schraubanschluss des Generators mit der Haupterdungsschiene des Hausanschlusses mit einem flexiblen 6 mm² Kupferkabel verbunden werden. Die PE-Pins in den Steckdosen am Generator werden dadurch geerdet.
Weiter muss der Neutralleiter des Generators auf der Generator-Seite am Umschalter geerdet werden. Der Umschalter selber soll die Stromversorgung vom Außenstromnetz allpolig (einschließlich des Neutralleiters) trennen und auf den Generator umstellen.
Anschlussplan nach VDE-Richtlinien
Empfolener Anschlußplan entsprechend der VDN-Richtlinie für Planung, Errichtung und Betrieb von Anlagen mit Notstromaggregaten
im 3-Phasen VDN-Netz und 230V notstromberechtigte Stromverbraucher
Das Hausnetz wird komplett an die 230V CEE- Steckdose angeschlossen. 400V-Stromverbraucher müssen separat versorgt werden.
Bei Generatoren mit VTS (Könner&Söhnen) können 230V- und 400V-Stromverbraucher abwechselnd versorgt werden. Die 100-200W Grundlast (z.B. 2 x 100W Glühbirnen oder IR-Lampen) dienen dem Ausgleich von evtl. im Haushalt vorhandenen nichtlinearen Kleinstromverbrauchern wie Router, Satelliten-Switch, Ladegeräte für Handys, LED-Beleuchtung etc.
Da diese nur ein Teil der Sinuskurve verbrauchen, dient der Anschluss einer Grundlast der Vermeidung der für solche Stromverbraucher schädlichen Oberwellen und ist vor allem wichtig im Fall dafür, das solche Stromverbraucher im Stromkreis alleine aktiviert werden.
Bei der Verwendung von Inverter-Generatoren ist das Einplanen einer Grundlast nicht nötig. Der Anschlussplan soll in jedem Einzelfall entsprechend angepasst werden. In den meisten Fällen werden im Hause nur 230V-Verbraucher (einschließlich E-Herd) notstromberechtigt behandelt wobei es ausreichend ist, nur einen Transferschalter für 230V Stromverbraucher zu installieren.
Diese Anleitung soll dazu dienen, ein besseres Verständnis über die Anwendungssituation zu vermitteln. Eine Empfehlung, die bei der Installation an die genauen Umstände und Bedingungen vor Ort angepasst werden muss.
Die Installation selber muss unter Beachtung aller Normen und Vorschriften der VDN Richtlinien durchgeführt werden. Außerdem sollten Sie einen Elektriker hinzu ziehen, der den Anschluss überwacht und durchführt. Wir übernehmen keine Verantwortung für eine falschen Installationen und deren Folgen.