Solar-Inselanlage

[otmar]

Ich habe seit 10 Tagen eine kleine Inselanlage in Betrieb. 1,1KWp mit Laderegler, 12 Volt Batterie und Wechselrichter. Das ganze funktioniert prima.

Der Wechselrichter (reine Sinuswelle, 2500 Watt) hat eine 230 Volt Steckdose als Output. Zwischen den Kontakten messe ich 230 Volt AC. Da das Ding autark arbeitet gibt es aber keinen Null-Leiter, der mit der Erde verbunden ist.
An der Stelle fehlt mir jetzt so ein Bissl das Verständnis. Kann ich diese Erdung irgendwie herstellen, d.h. einen der beiden Ausgänge mit der Erde verbinden?

Das ist der verbaute Wechselrichter:

https://www.vevor.de/reiner-sinus-wechs ... KAQAvD_BwE

Der Wechselrichter hat natürlich auch einen Erdungsanschluss am Gehäuse (gekennzeichnet mit dem Symbol für den Schutzleiter/ Erdung). Diesen Anschluss möchte ich mit einem Staberder verbinden.

Ich habe mir das hier mal durgelesen:
https://files.sma.de/downloads/SI-OffGr ... -de-11.pdf

Das ist natürlich ein anderer Wechselrichter. Aber es liest sich so als würde man das Null-Patenzial dadurch definieren, dass man einfach einen der beiden Ausgänge unmittelbar nach dem Wechselrichter mit der Erde verbindet. Obwohl mir das irgendwie logisch erscheint würde ich das mangels Kenntnnis nicht einfach ausprobieren.

[Dicker Onkel]

Warum willst Du null mit Erde verbinden ? Zu DDR Zeiten gab es Steckdosen nur mit Null und Phase.Selbst eine moderne Bohrmaschine mit Plastikgehäuse hat keinen Schutzleiter

[otmar]

Warum willst Du null mit Erde verbinden ? Zu DDR Zeiten gab es Steckdosen nur mit Null und Phase.Selbst eine moderne Bohrmaschine mit Plastikgehäuse hat keinen Schutzleiter

Ich speise den Wechselstrom in die E-Verteilung meiner Scheune ein. Bei den Steckdosen spielt es keine Rolle. Bei der Beleuchtung wurde bisher die Phase geschaltet und das andere war eben Null (blaues Kabel) und wird nicht geschaltet.
Die Lampenschaltungen funktionieren nach wie vor aber im ausgeschalteten Zustand sind die Lampen jetzt nicht stromlos.

Der Schutzleiter wird ja nochmal separat geführt.

-- Hinzugefügt: 17. Oktober 2022 16:10 --

Warum willst Du null mit Erde verbinden ? Zu DDR Zeiten gab es Steckdosen nur mit Null und Phase.Selbst eine moderne Bohrmaschine mit Plastikgehäuse hat keinen Schutzleiter

Ich habe ja jetzt keinen richtigen Null sondern im Prinzip 2 Phasen zwischen denen die 230 Volt anliegen.

[1thor]

Hallo Otmar,

vielleicht hilft dir das weiter, siehe Link aus dem PV Forum.

So hab ich meinen Wechselrichter als Insel anegschlossen:

Erdung WR aus dem PV Forum

[Dicker Onkel]

Danke Otmar

Wieder was gelernt, man merkt selbst wenn man sich mit der Materie nicht auseinandersetzt hat man null Ahnung

[flotter 3er]

Hallo Otmar,

vielleicht hilft dir das weiter, siehe Link aus dem PV Forum.

So hab ich meinen Wechselrichter als Insel anegschlossen:

Erdung WR aus dem PV Forum

Sehr erhellend fand ich das jetzt aber auch nicht - und der Umgangston kommt mir bekannt vor...

[1thor]

der Ton dort im Forum ? Naja, ich wurde auch mit meinen Fragen dort etwas , sagen wir mal reserviert, aufgenommen.

[otmar]

Den Beitrag kannte ich schon und ja der Ton dort ist schlecht.

Ich habe einen FI zwischen geschaltet zur Sicherheit. Da der ja auslöst sobald Strom irgendwie anders abfließt, sollte der ja auch ohne Erdung wirksam sein.

Ich kann auch mal einen Elektriker im Ort befragen. Aber ob der da wirklich viel mehr weiß? Eigentlich ist ja das Null Potenzial überall im öffentlichen Netz einfach da.

Die fehlende Erdung ist ein Problem der Insel

[Dieter]

Nein, der Strom fließt nur im Stromkreis. Ohne Erdung auf der Erzeugerseite klappt das nicht bei einer reinen Insellösung. Schau dir mal entsprechende Schaltbilder dazu an. Auch der Fehlerstrom muss irgendwie zum Erzeuger zurück. Sonst hat der FI Schalter keine Funktion.

Hier kannst du etwas nachlesen. Gilt so allerdings nur bedingt für deine Anlage wenn du mehrere Geräte angeschlossen hast. Dann besteht sehr wahrscheinlich eine indirekte Erdung durch angeschlossene Geräte.

https://www.voltimum.de/artikel/vde-war ... -veraltete

Lass es dir am Besten direkt vor Ort von einem Elektriker erklären der sich auch die Unterlagen deiner Anlage direkt ansehen kann.


Gruß
Dieter

[zweitakt]

Klärt erst einmal ab, ob Ihr ein TN-C-Netz oder evtl. ein TT-Netz habt.

[flotter 3er]

Da der ja auslöst sobald Strom irgendwie anders abfließt, sollte der ja auch ohne Erdung wirksam sein.

Wohin soll denn der Strom abfließen - ohne Erde? Ein FI Schalter löst aus, wenn (zu hohe) Fehlerströme gegen Erde abfließen. Normalerweise fließt ein Strom über den sogenannten Außenleiter (Phase) zum Verbraucher und über den Neutralleiter (Null) zurück zur Stromquelle. Kirchhoffsches Gesetz: Summe der zum Knotenpunkt hinfließenden Ströme = Summe der abfließenden Ströme.
Wird dieses Gleichgewicht gestört, löst der FI bei einem definierten Wert innerhalb weniger 10tel sek. aus.

Es sei denn, du möchtest dich als "Vebindungsleiter" zw. Phase/Erde zur Verfügung stellen und der Schalter soll erst auslösen, wenn du "anfässt", dann brauchst du keine Erdung. Vertraue dann einfach darauf, dass der FI seinen Job macht... Ist dir zu heiß? Verstehe ich, also erden, denn der Schutzleiter soll den Weg für den Fehlerstrom sichern, nicht dein Körper!...

[kutt]

Man kann einen Inverter mit FI betreiben. Hab ich so auf meinem Schiff gelöst.

[otmar]

Das die Eerdung ein schwieriges Thema bei der Sache wird hatte ich nicht erwartet.

Da der ja auslöst sobald Strom irgendwie anders abfließt, sollte der ja auch ohne Erdung wirksam sein.

Wohin soll denn der Strom abfließen - ohne Erde?

Ja aber dann könnte ich ja an meiner Anlage theroetisch gar keinen Stromschlag bekommen - ausser ich gerate zwischen die 2 Phasen.

-- Hinzugefügt: 18. Oktober 2022 18:10 --

Hier kannst du etwas nachlesen. Gilt so allerdings nur bedingt für deine Anlage wenn du mehrere Geräte angeschlossen hast. Dann besteht sehr wahrscheinlich eine indirekte Erdung durch angeschlossene Geräte.

Was meinst Du damit genau? Das gleiche wurde glaube ich auch in dem PV Fred angesprochen.

Ich habe den Wechselrichter immer abgeschaltet und mache den nur an wenn ich da bin und Strom brauche. Aber das Erdungsthema werde ich lösen müssen.

-- Hinzugefügt: 18. Oktober 2022 18:19 --

Da der ja auslöst sobald Strom irgendwie anders abfließt, sollte der ja auch ohne Erdung wirksam sein.

Wohin soll denn der Strom abfließen - ohne Erde? Ein FI Schalter löst aus, wenn (zu hohe) Fehlerströme gegen Erde abfließen. Normalerweise fließt ein Strom über den sogenannten Außenleiter (Phase) zum Verbraucher und über den Neutralleiter (Null) zurück zur Stromquelle. Kirchhoffsches Gesetz: Summe der zum Knotenpunkt hinfließenden Ströme = Summe der abfließenden Ströme.
Wird dieses Gleichgewicht gestört, löst der FI bei einem definierten Wert innerhalb weniger 10tel sek. aus.

Es sei denn, du möchtest dich als "Vebindungsleiter" zw. Phase/Erde zur Verfügung stellen und der Schalter soll erst auslösen, wenn du "anfässt", dann brauchst du keine Erdung. Vertraue dann einfach darauf, dass der FI seinen Job macht... Ist dir zu heiß? Verstehe ich, also erden, denn der Schutzleiter soll den Weg für den Fehlerstrom sichern, nicht dein Körper!...

Okay jetzt habe ich es verstanden. Um das zu erreichen müsste ich aber nur den Schutzleiter am Wechselrichter erden. Einen echten Nulleiter - der am Ende auch geerdet ist - brauche ich dafür nicht zwingend.

-- Hinzugefügt: 18. Oktober 2022 19:31 --

Also wenn das vernünftig werden soll muss mann ringförmig um das/ die Gebäude Staberder verbauen und diese mit einem dicken kupferkabel mit dem Schutzleiter an der Stromquelle verbinden.

Das müsste man auch bei einem normalen Stromanschluss bei den alten Gebäuden nachrüsten theoretisch.

Neubauten werden so wie ich das verstehe grundsätzlich mit einem Ringerder unterhalb des Fundaments bzw der Bodenplatte geerdet.

[otmar]

Man kann einen Inverter mit FI betreiben. Hab ich so auf meinem Schiff gelöst.

Aber wie soll das funktionieren, Martin? Das Thema hat mich in den letzten Tagen gedanklich sehr beschäftigt. Das die Erdung so ein Thema ist, hätte ich nicht gedacht.

Hier ist das Problem gut erklärt:
https://solarblitz.blogspot.com/2021/02 ... rdung.html

Kurz: Da beide Leiter von der Erde isoliert sind, wird es erst bei einem Doppelfehler gefährlich aber dann hilft auch der FI nicht.


Da beide Phasen keine Verbindung zu Erde haben kann man gefahrlos eine Phase berühren. Nur wenn man zwischen beiden Phasen hängt, fließt Strom. Und genau das kann passieren, wenn ein Doppelfehler eintritt.

Der 1. Fehler kann z.B. eine beschädigte Leitung mit Erdschluss einer Phase sein. Das bleibt erstmal unbemerkt weil alles ganz normal weiter funktioniert und man auch keinen Schlag bekommt. Wenn irgendwann später ein 2. Defekt z.B. an einem Gerät auftritt und der Mensch zwischen den 2. Leiter und Erde gerät, dann kann Strom fließen. Und zwar über Erde in den anderen beschädigten Leiter und über den FI ganz regulär zurück. Kein Fehlerstrom.

Man kann dem eigentlich nur entgegen wirken, indem man einen der beiden Leiter erdet und überall im Einsatzbereich des Inselnetzes für eine ausreichende Erdung zum Potenzialausgleichspunkt der Insel sorgt. Nur dann ist sichergestellt, da ein eventueller Fehlerstrom durch Kontakt zum Leiter über die Erde am FI vorbeifließt und dieser auslöst.

Den Schutzleiter muss man dann ebenfalls auf den Potenzialausgleich mit anschließen - also mit dem Nullleiter verbinden. Damit würde ein über den Schutzkontakt fließender Strom ebenfalls den FI umgehen und damit zur Auslösung führen. Ohne Verbindung mit einem der Leiter vor dem über den FI geführten Stromkreis ist der Schutzkontakt logioscherweise nicht wirksam, weil der Strom niemals über diesen fließen würde.

Mit einem Elektriker, der früher mal bei einem Energieversorger tätig war habe ich gestern gesprochen. Er sieht es auch so.

Das sind jetzt nur meine Gedanken nach Recherche und dem ersten Gespräch.

Das Thema Erdung stellt sich ja eigentlich nicht nur bei einer Insel sondern auch bei einem normalen Stromanschluß. Alte Gebäude wie meine haben keine Erdung. Der oben beschriebene Doppelfehler ist damit auch denkbar. Nicht umsonst müssen Neubauten einen Fundamenterder bekommen und für Feuchträume gibt es auch Richtlinien für Erdungsanschlüsse.

In der Grafik oben eine Inselanlage mit Erdung eines Leiters und des PE. Welchen der beiden Leiter man zum Null macht (durch Erdung) sollte dabei egal sein:
https://1.bp.blogspot.com/-IKpblqKwrMM/ ... .2020..png

-- Hinzugefügt: 20. Oktober 2022 21:52 --

Sehr erhellend fand ich das jetzt aber auch nicht - und der Umgangston kommt mir bekannt vor...

Also bisher können wir hier durchaus noch stolz sein, dass wir das Thema sachlich besprechen.

[1thor]

In der Grafik oben eine Inselanlage mit Erdung eines Leiters und des PE. Welchen der beiden Leiter man zum Null macht (durch Erdung) sollte dabei egal sein:
https://1.bp.blogspot.com/-IKpblqKwrMM/ ... .2020..png

-- Hinzugefügt: 20. Oktober 2022 21:52 --

Ja genau, so hab ich unsere Insel auch installiert. Dazu führen zu jedem kritischen Verbraucher entsprechende Zuleitungen (Tiefkühltruhe, Brennwerttherme, Holzvergaser etc.).

[kutt]

otmar: Der FI funktioniert Ich habe auch keine Spannung auf den Metallteilen vom Rumpf.
Wenn der Inverter läuft ist aber auch kein Landstrom angesteckt, bzw würde das auch nix machen, da die Leitung 3 polig getrennt wird.

Man muß nur aufpassen, wenn man in einem Land mit 2 Phasen Wechselstrom ist. Da hat man 2x120V gegen eine Null. Braucht man 240V, dann nutzt man beide Phasen. Steckt man sowas in die 230V Dose am Boot, hat man 120V auf der Welle. Wenn die Anode alle ist, dann gehts mit der Schraube weiter.

Der Inverter ist wie ein Trenntrafo, wodurch man festlegen kann was L und was N ist. Erst durch den FI wird ein Fehlerstrom zwischen irgenwechen Metallteilen und L erkannt.

[otmar]

Der Inverter ist wie ein Trenntrafo, wodurch man festlegen kann was L und was N ist.

Ja aber dann musst du einen der beiden Ausgänge auch zum Null machen, also mit dem Boot verbinden.

[Dieter]

Hallo Kutt,

kann ich mir auch nicht vorstellen. Einfach etwas runterscrollen dann siehst du ein Bild vom Schaltungsprinzip

https://de.wikipedia.org/wiki/Fehlerstr ... tzschalter


Der FI misst ob ein Fehlerstrom auf anderem Weg zum Erzeuger zurück fließt als über die normale Verkabelung. Wenn es keinen anderen Weg, Erdung des Erzeugers, gibt, dann kann der FI auch nicht arbeiten. Differenzmessung.

https://der-elektriker.org/fi-schutzsch ... ionaufbau/

Mit dem Prüftaster prüfst du nur ob die Technik prinzipiell funktionsfähig ist. Das ist kein Test der dir sagt das Gerät wurde richtig eingebaut damit alles richtig funktioniert. Das musst du extern prüfen. Der Profi hat dafür extra einen Prüfstecker oder ein anderes Prüfgerät.

Zum Beispiel in OP Sälen (Dort ist es ein Sonderfall als Standard) wird ein Trenntransformator eingebaut. Dazu noch ein entsprechendes Messgerät das Isolationsfehler messen und anzeigen kann. Dazu wird auch ein leitender Fußbodenbelag eingebaut. Mit diesem Aufbau kann der Fehlerstrom erfasst und gemeldet werden. Der Chefoperateur entscheidet dann ob weiter operiert wird oder die OP abgebrochen werden kann. Die richtige Prüfung und Reparatur erfolgt dann später.


Gruß
Dieter

[otmar]

Der FI funktioniert insofern, dass man Strom hat. Er löst nur niemals aus

-- Hinzugefügt: 21. Oktober 2022 15:07 --

Bzw müsste man den FI möglichst weit nach vorn verlegen. Also quasi am Ende unmittelbar vor jedem Verbraucher

[kutt]

Die "wahre" Null gibt es erst ab dem FI

Fließt mehr Strom über L, als über N zurück kommt, dann löst der FI aus. Das geht schon... wer es testen möchte, kann gern mal aufs Boot kommen

[otmar]

Wenn beide Phasen an der Stromquelle gegen Erde isoliert sind, fließt über Erde erstmal auch nix zurück am FI vorbei.

Wenn dann liegt ein Doppelfehler vor und ein Leiter hat irgendwo einen unbeabsichtigten erdschluss. Erst dann kann überhaupt Strom über Erde fließen und wenn der FI nah am Wechselrichter sitzt wird dieser Schluss vermutlich schon im durch den fi geschützten Bereich liegen.