Netzvorangschaltung

Tante Emma

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Habe 2 230V Stromquellen (Landstrom und 2500 Sinus Konverter)
Habe mir diese Platine (https://www.amazon.de/gp/product/B07B4CRPRR/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o01_s00?ie=UTF8&psc=1) gekauft und festgestellt, das der PE garnicht anschließbar ist, sondern nur L und N.
Nun habe ich überlegt alle 3 PE Leitungen mit einer Wagoklemme zu verbinden. Die Umschaltzeit der Platine liegt bei 1 Sek, so das eigentlich die L und N Leitung immer für eine Sekunde getrennt sind. Kann das funktionieren oder tauchen da Probleme auf, weil von zwei unterschiedlichen, unsynchronisierten Netzten der PE Leiter zusammengeschlossen ist?
 

SPINA

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Beim Schutzleiter geht es darum gefährliche Berührungsspannungen zwischen Körpern von Schutzklasse I Betriebsmitteln oder zu fremden leitfähigen Teilen (eingebunden in den Schutzpotentialausgleich) zu verhindern. Außerdem dient er dem Fehlerschutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung. Dies setzt voraus, dass der Wechselrichter über einen Betriebserder verfügt. Nichtstdestotrotz musst du eine Verbindung aller Schutzleiter zur Haupterdungsschiene und damit dem Anlagenerder sicherstellen; dabei gilt es eine Maschenbildung zu vermeiden.

Zu dem Schaltmodul sage ich lieber nichts. Mit einem vollwertigen NA-Schutz hat dieser nicht viel gemein.
 

Landjunge

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Am Wechselrichter kannst du auch N neu definieren indem am WR der PE mit N verbunden wird. Wichtig ist dann natürlich das es richtig herum angeschlossen wird bis zu deinem Vorrangschalter.
 

sompe

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Wenn man den PE an den Wechselrichter weriterleiten will dann muss man aber auch die Schutzeinrichtungen (FI- und Leitungsschutzschalter) auf dessen Seite nochmal aufbauen. Die auf der Netzseite sind im Falle des Betriebs über den Wechselrichter schließlich wirkungslos.

Was soll damit überhaupt betrieben werden?
Eine Sekunde Umschaltzeit dürfte für die Stützzeit der Netzteile elektronischer Geräte zu viel sein.
Auch gibt es bei den Leistungsangaben Unterschiede. Wo man beim Stromnetz als Privatperson nur die Wirkleistung bezahlt muss der Wechselrichter die volle Scheinleistung liefern können, vom kurzzeitigen Anlaufstrom ganz zu schweigen.
 

SPINA

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Je nach Wechselrichter können auch glatte Gleichfehlerströme auftreten. Dann sollte es ein RCD vom Typ B oder B+ statt einem Typ A sein. Der Eisenkern des Summenstromwandlers eines RCDs vom Typ A kann durch glatte Gleichfehlerströme in magnetische Sättigung geraten und ist im Anschluß nicht mehr in der Lage gepulste Gleichfehler- oder Wechselstromfehler zu erkennen. Ein RCD vom Typ B kostet allerdings 350 Euro aufwärts.
 

Tante Emma

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Das Teil soll dafür dienen, wenn ich mit dem Boot ablege, das die bis dato vom Land versorgten Steckdosen nun vom Wechselrichter versorgt werden ohne das ich umstecken muss.
 

Landjunge

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Das Teil soll dafür dienen, wenn ich mit dem Boot ablege, das die bis dato vom Land versorgten Steckdosen nun vom Wechselrichter versorgt werden ohne das ich umstecken muss.
Genau für diesen Zweck wurden die Multiplus Geräte von Victron gebaut. Wechselrichter umrüsten?
 

Tante Emma

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Ich habe nen 3000 Sinus Wechselrichter, der mich einiges gekostet hat. Habe schon 4 Geräte von Victron, aber ich investiere jetzt nicht mal eben so über 1500€ für nen anderen Wechselrichter, nur weil der ne Vorrangschaltung eingebaut hat und Victron draufsteht.
Wäre nett, wenn einfach die Eingangsfrage beantwortet wird. Falls nicht, dann verzichte ich beim Wechselrichterbetrieb auf den Schutzleiter.
 
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Landjunge

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Nun habe ich überlegt alle 3 PE Leitungen mit einer Wagoklemme zu verbinden. Die Umschaltzeit der Platine liegt bei 1 Sek, so das eigentlich die L und N Leitung immer für eine Sekunde getrennt sind. Kann das funktionieren oder tauchen da Probleme auf, weil von zwei unterschiedlichen, unsynchronisierten Netzten der PE Leiter zusammengeschlossen ist?
Genau so kannst du es machen! Lässt du allerdings den PE zum Wechselrichter weg, dann hast du in dem Moment des Wechselrichterbetriebs ein IT Netz auf deinem Boot und es ist kein FI- Schutz möglich.
Um bei Landstrom und bei WR-Strom FI-Schutz zu haben würde ich je ankommendem Netz einen FI/LS Schutz verbauen. Also zwei an der Zahl.
Damit der FI/LS vom Wechselrichter funktionieren kann muss allerdings am WR eine Brücke geschaltet werden. Kannst du im Schukostecker machen der in den WR gesteckt wird. Dort einen der beiden Leiter mit PE verbinden. Dieser Leiter ist dann dein definiertes N, welches dann über den FI/LS zum Netzvorrangrelais geht.
 

Tante Emma

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Danke. Das Board (Landstromnetz) hat ja eine FI und Schutzleiter wird über PE abgeführt. Auf dem Boot gibts ja log. keine Erde. Müsste also dann den Stahlrumpf als PE verwenden und dort dann den PE des Wechselrichters anklemmen. Da aber schon die 12V Masse der Lima dort anliegt wird mir zu kompliziert. Das einzige Gerät, das einen PE Leiter hat ist mein Kaffeevollautomat und das Gehäuse ist vollständig aus Kunststoff. Alle anderen 230V Geräte haben keinen Schutzleiter. Alle installierten 230V Leitungen sind doppelt isoliert, liegen in einem Kabelschlauch und dieser nochmals in einem Kabelkanal. Das da mal was durchscheuert ist quasi ausgeschlossen. Dann leb ich mit dem kalkulierbaren Risiko ein Gerät ohne PE via Wechselrichter zu betreiben und leite nur den PE des Landstroms durch.
 

sompe

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Wie wird denn der PE geleitet wenn es vom Stromnetz versorgt wird?
Wird er dort direkt über das Anschlusskabel abgeleitet und ist nicht mit dem Rumpf oder sonstwas verbunden mußt du ohnehin umdenken.
Der Schutzleiter am normalen Stromnetz hat die Aufgabe einen Fehlerstrom auf dem Gehäuse (z.B. weil die Phase aus welchen Gründen auch immer mit dem Gehäuse verbunden ist) gegen Erde kurzzuschließen, was erforderlich ist weil die Transformatoren nunmal geerdet sind. In dem Fall soll die Sicherung wegen dem Kurzschluss ausgelöst werden. Der FI vergleicht den zufließenden und abfließenden Strom von N und der Phase. Fließt am abgesicherten Strang ein Fehlerstrom oberhalb des Grenzwertes wie auch immer am N-Leiter vorbei schaltet der FI ab.

Und nun zum Knackpunkt der PV Anlage sammt Wechselrichter.
Ist nichts davon mit dem Rumpf oder anderen Teilen des Bootes verbunden durch die ein Fehlerstrom bei Berührung entstehen könnte dann wirkt sie wie ein Trenntransformator. Das Problem daran ist das man sehr genau den Stromlaufplan der Bootselektrik und die Richtlinien dafür kennen müßte um das sagen zu können. Genau genommen müßte man sogar die Arbeitsweise des Wechselrichters kennen. Wird dort die Masse der Gleichspannung, welche Verbindung zum Rumpf des Bootes hat, direkt zum N-Leiter durchgeleitet dann entspräche es der Erdung des Transformators und es wäre definitiv ein Schutzleiter und vor allem die Absicherung per FI erforderlich weil dadurch tödliche Fehlerströme entstehen könnten. Und wie gesagt, FI und Sicherung die in der Einspeisung der Netzspannung sitzen sind dann nutzlos weil diese nach der Umschaltung stromlos sind. Davor würde ich wiederum nicht umschalten weil im Fehlerfall die beiden Stromnetze ohne Schutzeinrichtung dazwischen kurzgeschlossen werden könnten und das gibt definitiv einen Kurzschluss wenn die beiden unsynchronierten Spannungen aufeinander treffen weilm dann im schlimmsten Fall die obere Spitze auf die untere Spitze der Sinuskurve trifft.

Du siehst, das Problem kann einfach aber auch kompliziert sein. Deshalb würde ich mich eher mit jemanden Kurzschließen der sich wirklich auf dem Gebiet der Bootselektrik auskennt.
 

Tante Emma

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  • Spinhenge ESL
Danke für den Exkurs zum Thema PE/Schutzleitung ;-)
Auf dem Boot gibt es eine CE Landstromanschluss, der am Steg in einer Säule steckt. Hinter der CE Buchse kommt eine Hauptsicherung und ein FI, von da aus geht eine Leitung zu einer Steckdose wo zwei Ladegeräte für die Batteriebanken dran baumeln und eine weitere Leitung an 3 Doppelsteckdosen im Boot.
Alles ist dreipolig, also N, L und PE ausgeführt wie man das von zu Hause kennt.
Nun will ich einfach den Strang zu den drei Steckdosen durchtrennen und dann eben den SPannungswandler als slave und den Landstrom als Master an den Umschalter anschließen. Der Ausgang sind dann die Leitung die zu den vorhandenen Steckdosen führt.
Ich werd das jetzt so machen und auf die Durchleitung des PE des Wechselrichters verzichten.
 

sompe

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Damit sind wir doch bei dem Punkt den ich bereits ansprach.
Geht der PE (Schutzleiter direkt zum externen Stromanschluss oder hat er irgendwo noch per Potentialausgleich oder dergleichen Verbindung zum Boot?

Des weiteren sind wir dann auch wieder beim nächsten Punkt.
Wenn du vom externen Stromanschluss aus gesehen nach der Hauptsicherung, welche offenbar die einzige Sicherung des 230V Netzes auf dem Boot ist) und dem FI einen Strang zum Wechselrichter umverlegen willst dann sind diese Sicherungseinrichtungen wirkungslos weil der Strom nach der Umschaltung an ihnen vorbei fließt. Es wäre also sehr zu empfehlen diesen Strang nach der Umschaltung nochmal zusätzlich abzusichern udn wenn man es ganz genau nehmen will dabei auch die Selektivitäten der Absicherung einzuhalten, will heißen nicht 2 Sicherungen (oder mehr) für den gleichen Auslösestrom hinter einander weil man sonst nicht sicher stellen kann welche von beiden am Ende auslöst.

Und nochmal Punkt 3, hat der N-Leiter des Wechselrichters keine Verbindung zur Masse des Generators oder anderen Teilen des Bootes dann iste s unwarscheinlich das im Fehlerfall ein Fehlerstrom durch den Körper fließen kann, was dem Funktionsprinzip des Trenntransformators entspricht. Die Frage ist eben ob und wie das sichergestellt werden kann.

Ich bin aber auch am überlegen ob es nicht ohnehin zu umständliches Rumgebastel ist und ob eine 230V Schützschaltung nicht die sinnvollere Lösung wäre da man dann alles in einen Feuchtraum Verteiler stopfen und an die Wand schrauben könnte.
Lösen würde ich es dann mit 2 Schützen, wobei das erste die externe Stromversorgug einschaltetn und das zweite die interne Stromversorgung dann abschaltet. Wenn die Schaltstellungen in Reihe angeordnet sind sollte so oder so genug Zeit bleiben in der der Strang bei der Umschaltung stromlos ist und man hat eine deutlich bessere Trennung der beiden Einspeisungen und könnte bei Bedarf noch eine Entladestrecke zur Entladung induktiver Lasten dazwischen schalten umd ann auch wirklich bei 0V mit der anderen Einspeisung zu beginnen. Angesteuert wird das Schütz für die externe Stromversorgung dann einfach von ihr selbst.
Ich müßte mir aber noch überlegen wie der Schaltplan der Schützschaltung dann aussehen würde.
 

Tante Emma

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Klar würde es theoretisch Sinn machen, das Bordnetz des Wechselrichters nochmals abzusichern und ein Fi zu verbauen, aber der Fi hat ja keine Erde. Maximal den Bootsrumpf und da liegt schon die 12V Masse an. Und außer dem Masseübergabepunkt der 12V Lima im Motorraum gibt es so gut wie keine blanke Stelle am Boot, an der man anfassen kann und der FI auslösen würde, wenn ein Fehlstrom fließt. Macht also kaum Sinn.... Müsste man also noch mehr basteln und dann wird mir das echt zu kompliziert, weil ich 2 am Tag für 5 Min ein Kaffeevollautomat betreibe. Die anderen 230V Geräte sind meist Ladeadapter für Handy, Notebook und Co und haben sowieso keinen Schutzleiter, da zweiadrig.
 

sompe

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Der Fi Schutzschalter selbst benötigt auch keine Erde da er nur sicherstellt das von L1 zu N genau so viel Strom fließt und nicht anderswo, z.B. durch dich, daran vorbei fließt. Genau dieser Stromfluss interessiert den Leitungsschutzschalter (Sicherung) herzlich wenig da die ca. 30mA potentiell tödlichen Fehlerstromes ewig weit vom Auslösestrom der Sicherung entfernt ist. Den interessiert dann nur ein Kurzschluss der über den PE abfließt.
Auch würde ich mich nicht nur auf die Überstromschutzfunktion des Wechselrichters verlassen und schon sind wir wieder dort wo wir anfingen, eine separate Absicherung des umzuschaltenden Stranges.

Nun liegt es an dir wieviel dir dein Leben und ev. auch der Versicherungsschutz deines Bootes (dürfte bei einer unfachgemäßen Elektrik eine nicht unwichtige Rolle spielen) wert ist. Irgendwas hinfrickeln was erstmal funktionieren würde oder was ordentliches was auch den entsprechenden Normen entspricht und entsprechend abgenommen wurde damit der Versicherungsschutz erhalten bleibt.
 

Tante Emma

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Wir reden aneinander vorbei... Der FI kann nicht auslösen, wenn durch Fehlfunktion N oder L so an einem Gerät anliegt, das ich eine gewischt bekomme. Zum anderen fehlt ja auch die Erde, wo der Strom abfließen könnte. Warscheinlich passiert garnichts. Kann mich auch mit den Händen an eine Hochspannungsleitung baumeln, wenn genug Abstand zwischen meinen Füßen und dem Boden. Passiert ebendsowenig etwas...
Für normalen Kurzschluss, also wenn L und N zusammenkommt, tut es eine Sicherung. Erklär mir mal, wie ein FI auslösen soll, wenn an meinem Körper N oder L anliegt, aber mangelgels blanken Stellen im Boot bei Berührung des Rumpfes kein Strom zum FI durch meinen Körper fließen kann.
Es wäre maximal eine zweite Sicherung, wenn N oder L wie auch immer Kontakt zur Boosmasse (Rumpf) bekommt und wenn der FI auch an der Bootsmasse (Rumpf) angeschlossen ist. Wie gesagt, ich rede nicht vom Stromkreis des Landanschlusses, sondern wenn ich auf dem Wasser bin und die Steckdosen durch den Spannungswandler versorgt werden.
Mache seit 10 Jahren meine 12V und 230V Elektrik selber und weder habe ich bisher eine gewischt bekommen, noch einen Kurzschluss im 12 oder 230V Netz verursacht. Ganz so blöd kann ich also nicht sein. Hatte vorher im anderen Boot eine andere Umschalteinheit, aber die ist nirgends zu bekommen, dank Chipmangel. DIese hatte drei Anschlüsse (N, L & PE) Bei dem Teil jetzt fehlt eben PE und die Frage war, ob man einfach alle drei PE Leitungen, EIngang Landstrom, EIngang Wechselrichter und Ausgang STeckdosen zusammenschließen kann.
umschaltzeit zwischen den Netzten um die 1 Sek, so das das syncronisieren der Netzte entfällt. Und mir ist es egal, wenn für 1.Sek die Steckdosen keinen Strom haben. Betreibe ja keine Serverfarm an den Teilen...Werde ja nicht so blöd sein und genau dann den Kaffeevollautomaten einschalten, wenn ich den Landanschluss anstöpsel...;-)
 

sompe

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Nein wir reden nicht an einander vorbei, ich fürchte nur das du dir nicht im klaren bist das es deutliche Unterschiede zwischen dem regulären 230V Netz und dem kleinen Inselnetz per Wechselrichter gibt die erhebliche Auswirkungen auf die Funktionsweise des FI haben.
Im übrigen war dieser Satz für meinen Eindruck entscheidend:
Es wäre maximal eine zweite Sicherung, wenn N oder L wie auch immer Kontakt zur Boosmasse (Rumpf) bekommt und wenn der FI auch an der Bootsmasse (Rumpf) angeschlossen ist. Wie gesagt, ich rede nicht vom Stromkreis des Landanschlusses, sondern wenn ich auf dem Wasser bin und die Steckdosen durch den Spannungswandler versorgt werden.
Genau in diesem Szenario wäre der FI nicht die zweite sondern die einzige Absicherung bei einen Fehlerstrom von L1 zur Erde.
Eben weil du beide Einspeisepunkte nutzen willst mußt du auch die Besonderheiten beider beachten, erst recht bei einer feuchten Umgebung die für entsprechende Kriechströme sorgen kann.

N ist lediglich der Rückleiter der normalerweise das gleiche Potential (Spannung) wie PE hat und bei L liegt die Spannung an.
Sind N und PE hinter dem FI kurzgeschlossen passiert beim normalen Stromnetz erstmal nichts, der FI löst erst dann aus wenn von L1 Spannung kommt und sich der Strom dann auf N und PE aufteilt denn dann ist der Strom durch N ungleich dem der von L kommt und höchst warscheinlich den Auslösestrom des FI überschreitet.
Ebenfalls problematisch ist beim normalen Stromnetz eine Unterbrechung vom N Leiter hinter der Sicherung bei gleichzeitigen Kurzschluss von N mit dem ungeerdeten aber leitenden Gehäuse eines Gerätes denn dann steht das Gehäuse nach dem Einschalten schön unter Netzspannung ohne dass das Gerät funktioniert. Wer dann den Fehler macht es anzufassen.....
Hängt der PE hingegen einfach nur in der Luft weil er direkt zum Anschluss der externen Stromversorgung führt bewirkt der im Inselbetrieb exakt garnichts.
Den FI interssiert es hingegen recht wenig wenn man gleichzeitig L1 und N anfasst und auf einer gut isolierten Unterlage steht oder es im Inselbetrieb keine Verbindung von N zur Erde gibt denn dann ist der Stromfluss durch L1 und N gleich.

Hat N hingegen keine Verbindung zur Erde dann kann normalerweise auch kein Strom fließen wenn man L anfasst und genau das bewerkstelligen Trenntransformatoren. Einfach ausgedrückt können Vögel deshalb auch auf der Hochspannungsleitung hocken ohne gegrillt zu werden, zumindest solange sie weit genug von den anderen Leitern und der Erde entfernt sind.

Da man sich dessen in einer feuchten Umgebung wie einem Schiff allerdings nie wirklich sicher sein kann das durch Kriechströme usw. doch eine ausreichende Verbindung zwischen N und PE entsteht wäre ein FI hier für mein Verständnis dennoch das absolute Minimum was man an Sicherheitsmaßnahmen an so einem Strang haben sollte. Der ist schließlich nicht für den Normalbetrieb sondern den Fehlerfall da.

Im übrigen bin ich deshalb so auf die Funktionsweise der Boardelektrik fixiert weil mein PWM Laderegler über Masse regelt.
Würde man also die Masse vor dem Laderegler mit der Masse danach verbinden wäre das Ding kurzgeschlossen, was mir bei meiner kleinen Insel Anlage ein Problem mit der Stromversorgung der Leistungsmessgeräte der beiden PV Anschlüsse bescherte denn die kann ich deshalb nicht mit dem Strom vom Akku versorgen weil die Masse dann durch die interne Verschaltung der digitalen Messgeräte genau diesen Kurzschluss hätte.
Die Dinger werden deshalb mit einem Spannungswandler direkt vom Strom der Solarzellen versorgt.

Aber wie gesagt, es ist schließlich deine Sicherheit um die es dabei geht und du mußt selbst wissen was sie dir wert ist.


Am Ende wird dir auch deine Frage zu den PEs niemand wirklich beantworten können da hier niemand die Geräte und die exakte Verdrahtung auf deinem Boot und vermutlich erst recht keiner die genauen Richtlinien dazu kennt. Sind N und PE des Inverters intern verbunden erhält man mit dessen Anschluss an die restlichen PEs letztendlich die gleiche Netzform wie mit dem externen Stromanschluss, wenn nicht wird lediglich dessen Gehäuse zum externen Stromanschluss hin geerdet, womit der PE im Inselbetrieb nutzlos wäre.
Genau deshalb rate ich dir ja auch dich an der Stelle gleich an einen Fachmann zu wenden der dir dann die Anlage auch abnehmen kann damit der Versicherungsschutz mit der modifizierten Anlage erhalten bleibt.

Im übrigen ist es egal wie lange es bei dir gut gegangen ist wenn dir ein nicht beachtetes Szenario oder eine Unachtsamkeit in Sekunden zum Verhängnis wird.
 

Tante Emma

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Ich versteh dich schon, aber du überließt immer Fakten! Wenn der FI via Masse, also PE am Bootsrumpf angeschlossen ist kann er seine Funktion nicht erfüllen, den wenn Strom durch mich fließt gibt es keinen Kontakt zum Bootsrumpf, da nirgends eine blanke stelle und wenn, müsste ich die suchen. Feuchtigkeit ist kein Thema, das das Boot isoliert und beheizt ist.
Bite erklär mir, wie ein FI als FI (nicht als Sicherung) auslösen soll, wenn es keinen pysikalischen Kontakt zwichen PE und N bzw. PE und L gibt!
 

Landjunge

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@Tante Emma

Frag dich doch mal wie ein FI auslösen kann, und auch auslösen tut, wenn du im Haus N oder L anfasst? Da gehts ja auch ohne blankes Metall oder Erde. Und wieso lösen FIs überhaupt aus wenn ich doch Schuhe an habe?
Nehm es nicht zu ernst, aber die Frage musst du dir auch stellen.
 

Tante Emma

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Bevor ich viel schreibe:

stromunfall[1].gif
 

Landjunge

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Und genau so wird der Fehlerstrom auch fließen wenn dein Bootsrumpf lackiert ist. Selbst durch den Lack kriecht etwas durch.
Oder stell dir vor du hast zwei Gerät die je einen Körperschluss haben. Bei einem liegt dabei L am Gehäuse und beim anderen der N. packst du nun beide Geräte gleichzeitig an dann zappelst.

Edit: Und wer schützt dich wenn der Landstrom mal kein bauseits gestellten FI hat? Denn vom Landstrom hast du ja den PE am Bootsrumpf oder?

Aber ich bin jetzt hier raus. Muss beruflich schon genug Kunden elektrotechnisch missionieren damit keiner kaputt geht.
 

Tante Emma

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Der PE Leiter des Landstromanschluss geht nach der CEE Buchse zum FI und Sicherungskasten auf dem Boot und von dort zu den Steckdosen. Der Rumpf als Masse ist da vollkommen raus, da wie ich schon mehrfach schrieb, der Rumpf als 12V Masse dient. Das heißt, das der PE Leiter ganz normal über den Landstrom anliegt, ganz so als wäre das Boot eine Laube im in einem Schrebergarten. Egal...
 

sompe

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den wenn Strom durch mich fließt gibt es keinen Kontakt zum Bootsrumpf,
Ähm.....falsch.
Wenn du an einen Leiter anpackst und ein ausreichend hoher Fehlerstrom fließt dann gibt es wie und wo auch immer Kontakt vom L oder N-Leiter des Wechselrichters zur Erdung am Boot. Wie soll der Strom auch sonst fließen wenn der Stromkreis nicht geschlossen ist? Dafür reicht schon etwas Feuchtigkeit an der falschen Stelle und Feuchtigkeit ist auf einem Boot praktisch unvermeidbar.

Dein Bild hat übrigens 2 entscheidene Symbole damit es so funktionieren kann.
Die Erdung beim N Leiter und die symbolisierte Erde unter dem Männekin. Genau dadurch wird der Stromkreis am Ende geschlossen.

Unterm Strich kann ich dazu nur sagen lieber eine Schutzeinrichtung haben und nicht brauchen als eine zu brauchen und nicht haben.
 
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