Wichtige_Hinweise_USV_Batterien_Diesel

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Wichtige Hinweise und Warnungen zu USV Anlagen, Batterien,
Batterie-Systeme, Dieselgeneratoren und deren Anschluss,
Installation, Umgebungsbedingungen und Normen
Datum: 31.10.2011
Version: 1.6
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1
ROTRONIC AG INU / USV Systeme Grindelstrasse 6 8303 Bassersdorf T 044 838 11 77 eMail [email protected]
Inhalt:
1
Allgemeine Informationen, Normen
2
USV Anlage
2.1
2.2
2.3
4
Umgebung
5
2.1.1
Betriebshöhe
5
2.1.2
Temperatur
5
2.1.3
Lüftung / Abwärme
5
2.2.1
Abstände
6
2.2.2
Gewicht / Bodenbelastung
6
2.3.1
Allgemein
7
2.3.2
Anschluss von 1-1 Phasen Anlagen
7
2.3.3
Anschluss von 3/1-1 Phasen Anlagen
8
2.3.4
Anschluss von 3-3 Phasen Anlagen
8
2.3.5
Ausgang der USV Anlage
9
2.3.6
Phasenauslastung am Ausgang
9
Aufstellorte
Anschluss
2.4
Neutralleiter / Mittelleiter-Trennung
10
2.5
EATON Power Quality White Paper SB General Info:10
11 / 12
2.6
Kurzschlussstrommessung nach USV Anlagen
13
2.7
NIN 2010, FI / RCD
14
2
Inhalt:
3
Batterien / Batterie-Systeme
3.1
4
Blei-Gel Akkus / Vlies
3.1.1
Gasung
15
3.1.2
Warum Belüftung an der Batterieanlage?
16
3.1.3
Temperatur
17
3.1.4
Aufstellorte / Bodenbelastung
19
3.1.5
Gewicht / Bodenbelastung
19
3.1.6
Schutzerdung
19
Dieselgeneratoren
20
4.1
Allgemein
20
4.2
Aufstellorte
20
4.3
Anschluss
20
4.4
TN- Schutzsysteme mit Notstromgruppen
21
4.5
TN-C Schutzsysteme mit Notstromgruppen
22
3
1. Allgemein
Die Installation von USV Anlagen und deren Batterien beruhen auf der Norm EN 50272-2 (VDE 0510).
Diese beschreibt Grundsätzlich die Umgebungsbedingungen sowie die Elektrischen Vorschriften. Ebenso zu
beachten sind die Nationalen Normen (in der Schweiz die Niederspannungs-Installations-Normen NIN)
Die Installation von USV Anlagen wird in abschliessbaren Elektrischen Betriebsräumen empfohlen. Der Zutritt zu
diesen Räumlichkeiten sollte nur instruiertem Personal ermöglicht sein.
Es sind ebenfalls die Hinweise und Vorgaben der einzelnen Hersteller zu beachten.
4
2. USV Anlagen
2.1 Umgebung:
2.1.1 Betriebshöhe:
Der Betrieb von USV Anlagen ist Normalerweise (bitte die jeweiligen Herstellerangaben beachten) bis 1000m über Meer kein Problem.
Werden die Anlagen über 1000m ü.M. betrieben, ist folgendes zu beachten:
-Die Ausgangsleistung der Anlage verringert sich, je höher die Anlage ü.M. betrieben wird >> DERATING
Je nach Anlage und Hersteller muss mit einer Leistungsminderung von 20-35% gerechnet werden, resp. mit einer Leistungsminderung von ca. 1% pro 100m ab
1000m ü.M.
> Derating (Herabsetzung der Betriebswerte)
1. Verringerung der Ausgangsleistung eines Gerätes bei zunehmender Umgebungstemperatur bzw. absoluter Höhe. Dies gilt im Normalfall für
Umgebungstemperaturen über 40°C bzw. absoluten Höhe n über ca. 1000-1500 m (>> beachten Sie bitte die Herstellerangaben). Das höhenabhängige
Derating ist i.a. bei Festkörper-Komponenten notwendig, weil die Luft in grösseren Höhen als Insulator wirkt, da der Kühlungskoeffzient geringer ist, was zu
verstärkter Wärmeentwicklung führt. Auch wenn angeschlossene Geräte über ein eingebautes Netzteil mit hohem Crestfaktor verfügen ist Derating erforderlich,
weil diese den nominellen Überlaststrom der Quelle übersteigen können. Beim Derating werden die Wert für die Begrenzung des Ausgangsstroms bzw. der
Umgebungstemperatur herabgesetzt.
2. Betrieb von Bauteilen/Geräten mit einer geringeren als der spezifizierten Belastbarkeit, um das Auftreten von belastungsbedingten Ausfällen zu verringern.
2.1.2 Temperatur:
Im Normalfall kann eine USV Anlage im Temperaturbereich von 0 – 40 °C eingesetzt werden. Ideale Tempera turen bewegen sich im Bereich von 15 - 25 °C.
Bei Temperaturen über 40 °C muss wiederum mit einer Leistungsminderung gerechnet werden (Derating), diese liegt je nach Anlage und Hersteller bei ungefähr
6-10%.
Temperaturen gegen 0 °C sind nicht zu empfehlen, da hier die die korrekte Funktion der Blei-Gel Batterien nicht mehr gewährleistet werden kann.
Relative Feuchtigkeit bei Betrieb:
Bei fast allen Anlagen: 0 - 95% nicht kondensierend.
5
2. USV Anlagen
2.1.3 Lüftung / Abwärme:
USV Anlagen erzeugen Wärme / Abwärme. Je nach Auslastung einer Anlage kann dies einen Einfluss auf die Raumtemperatur haben.
Diese Abwärme wird meist in BTU/Std. (britische Wärmeeinheit pro Stunde) oder in Watt angegeben.
Beispiel: USV Anlage 3-3 Phasig mit 15kVA
Hersteller 1: Abwärme bei einer Last von: 100%: 1330W; 50%: 731W; 0%: 417W
Hersteller 2: 2170.00 BTU/Std.
Aufgrund der Abwärme der USV Anlagen und den eingebauten Batterien sollte der Raum, in welchem sich die USV Anlage befindet, Belüftet werden.
2.2 Aufstellorte
2.2.1 Abstände
Es müssen die Herstellerseitigen Abstände zur Umgebung von der USV Anlage beachtet werden.
Lüft Ein- und Auslässe dürfen nicht versperrt werden, Abstände beim Luftaustritt (Bsp. Wand, Decke) müssen unbedingt beachtet werden.
Ebenso sollte der ausreichende Platz für Servicearbeiten (dies kann je nach Anlage variieren, Bsp. Zugang nur von Vorne Notwendig, oder aber auch
uneingeschränkter Zugang an die Rückseite der Anlage) beachtet und eingehalten werden.
2.2.2 Gewicht / Bodenbelastung
USV Anlagen und deren Batterien haben je nach Anlage ein sehr hohes Gewicht. Der Aufstellort muss so gewählt werden, dass dieser das Gewicht eines
USV Systems tragen kann. Auch bei Rackmontage Anlagen muss im Vorfeld die Tragfähigkeit des 19“ Racks unbedingt abgeklärt werden.
Die genauen Gewichtsangaben erhalten Sie zu jedem Anlagetyp in der Offerte oder sind im Technischen Datenblatt ersichtlich.
Diese Abklärungen sind Sache des Kunden und sollten zwingend durchgeführt werden.
Allenfalls ist ein Statiker für die genauen Abklärungen hinzuzuziehen.
Die Angaben erhalten Sie je nach System mit Werten Bsp. Verteilte Last in kg/m2, als Flächenlastangabe oder Last pro Isolator.
Wichtig: Der Boden am Aufstellort sollte aus nicht-entzündbaren Material bestehen.
6
2. USV Anlagen
>>> NIN 2010: <<<
2.3 Anschluss
Bitte beachten Sie auch den Punkt 2.6 NIN 2010 und FI / RCD
2.3.1 Allgemein
Im Allgemeinen sollten keine Schalter in der Zu- oder Ableitung installiert werden. Ausgenommen sind externe Bypass-Schalter, bei welchen wir jedoch den
Einsatz der Herstellerprodukte empfehlen.
2.3.2 Anschluss von 1-1 Phasen Anlagen
Einphasige USV Anlagen werden wie folgt angeschlossen:
300VA – 2000VA:
Netzkabel:
3000VA:
Steckdose T13, Absicherung C13A
Stecker T12 auf IEC 320 C13 10A (Apparatekupplung)
Steckdose T23 oder T25, Absicherung C16A
Netzkabel:
Stecker T23 auf IEC 320 C19 16A (Apparatekupplung)
7
2. USV Anlagen
>>> NIN 2010: <<<
Einphasige USV Anlagen werden wie folgt angeschlossen:
5000 / 6000VA:
Festanschluss
Bitte beachten Sie auch den Punkt 2.6 NIN 2010 und FI / RCD
Steckdose/Kupplung CEE 32A Stecker CEE 32A
Absicherung 20/25A
Der Einsatz einer 1-Phasigen Anlage mit 5000 oder 6000VA muss zwingend im Vorfeld mit dem örtlichen Elektrizitätswerk abgeklärt werden.
In der Schweiz sind im Normalfall einphasige Verbraucher nur bis 3000W zugelassen!
2.3.3 Anschluss von 3/1-1 Phasen Anlagen
8 – 30kVA
nur Festanschluss
Hier ist folgendes zu beachten:
Der Eingang der USV Anlage ist im Normalbetrieb 3-Phasig, der Ausgang der Anlage 1-Phasig. Im Bypass-Betrieb (bei Wartung, Störung…) wird nun die
KOMPLETTE Last an die Eingansphase L1 geschaltet. Somit muss die Zuleitung so Dimensioniert werden, das L1 die komplette Last stützen kann.
Dies muss zwingen und schriftlich mit dem örtlichen Elektrizitätswerk abgeklärt werden.
Wir empfehlen anstelle der 3/1-1 Phasen USV eine 3-3 Phasen USV Anlage.
2.3.4 Anschluss von 3-3 Phasen Anlagen
8 –XY kVA
nur Festanschluss
3-3 Phasen Anlagen müssen fest angeschlossen werden. Bei Anlagen bis max. 32A darf eine Steckverbindung eingebaut werden, die Kupplungen,
Steckdosen und Stecker müssen jedoch zwingen codiert sein >> NIN 2010.
Je nach Anlagetyp kann die Zuleitung einzeln oder doppelt (höhere Sicherheit) erfolgen.
Bitte beachten die entsprechenden Herstellerangaben für die Elektrische Installation, Kabelgrössen sowie deren Absicherung. Es sind die NIN zu beachten.
8
2. USV Anlagen
2.3.5 Ausgang der USV Anlage
300 – 8000VA 1-1 / 3/1-1
Je nach Anlagetyp sind bei diesen Anlagen Apparatesteckdosen an der Rückseite der Geräte vorhanden, an welchem die Verbraucher eingesteckt werden
können.
Ab 8000VA 3-3
Diese Anlagen werden am Ein- wie auch am Ausgang FEST angeschlossen (Klemmen).
Es muss am Ausgang der Anlage eine Elektro-Unterverteilung oder ein entsprechendes RPM Modul installiert werden um die einzelnen Abgagnsstränge
korrekt abzusichern.
Verlangen Sie von uns ein auf Ihre Anlage angestimmtes Schema.
2.3.6 Phasenauslastung am Ausgang
ACHTUNG:
Es ist für eine gleichmässige Auslastung der Phasen zu sorgen. Eine 3-3 Phasen USV Anlage hat am Ein- wie auch am Ausgang 3 Phasen. Es
darf und kann nicht die Gesamte Last an einer Phase angeschlossen werden!
Dies ist Sache des Kunden, resp. des installierenden Elektrounternehmens. Die Unterverteilung mit den einzelnen Abgängen muss somit korrekt
berechnet und verdrahtet werden.
Wir empfehlen im Vorfeld eine Auflistung der einzelnen Stränge, resp. der Komponenten, welche an die Anlage angeschlossen werden und
deren Last / Leistung.
9
2. USV Anlagen
2.4 Neutralleiter / Mittelleiter
Der Neutralleiter / Mittelleiter am Eingang einer USV Anlage darf in KEINEM Fall getrennt werden!!
- Das Unterbrechen des Neutralleiters (Mittelleiter) während dem Betrieb der USV Anlage ist gefährlich und kann zu irreparablen Schäden führen!
- Der Netzstecker der USV Anlage darf während dem Betrieb der Anlage NIE vom Netz getrennt werden, dies gilt ebenso für den Neutralleitertrenner in
einer Sicherungsverteilung.
- Die Schutzerdung (PE) sowie der Neutralleiter (Mittelleiter) müssen IMMER an der USV Anlage angeschlossen sein.
Normen:
[1] IEC 60364-3 Electrical installations of buildings - Part 3: Assessment of general characteristics
[2] IEC/EN 60950-1 Safety of information technology equipment, Annex V
[3] CEMEP European UPS Guide 12/98, 8-6
[4] IEC/EN 62040-1-2 Uninterruptible Power Systems (UPS) – Part 1-2: General and safety requirements for UPS used in restricted access locations, 4.9.22
10
2. USV Anlagen
2.5 EATON White Paper Unterbrechung Neutralleiter / Mittelleiter (Quelle EATON Power Quality White Paper SB General Info:10)
Keine Unterbrechung des Neutralleiters bei USV Installationen
Neutral-Bezugspotenzial der USV bei TN-S Verteilungssystemen
In einem TN-S Netz mit fünf Leitern [1, 2] wird das Null- Bezugspotenzial durch Verbindung des Neutralleiters (N) mit dem separat geführten Schutzleiter
(PE) nahe der Spannungsquelle, die zumeist ein Transformator ist, gewährleistet. Wenn eine USV installiert wird, ist es wichtig, die USV selbst ebenfalls als
Spannungsquelle anzusehen, wobei die Verbindung zwischen N und PE in allen Betriebsarten bestehen bleiben muss, um im nach geschalteten TN-S
Verteilungssystem die Bezugserde sicherzustellen. Dieses kann durch zwei Verfahren erreicht werden. In Standard Installationen wird das NullBezugspotenzial des Ausgangs durch die Spannungsversorgung am Eingang bereitgestellt. In aufwendigeren Installationen ist der USV Ausgang selbst
direkt mit der Schutzerde verbunden. Eine doppelte N-PE-Verbindung muss unbedingt vermieden werden.
Die Übernahme des Bezugspotenzials vom Eingang ist oft die wirtschaftlichste Methode, jedoch sollte darauf geachtet werden, dass diese eingangsseitige
Bezugsgröße zu keiner Zeit im USV Betrieb unterbrochen sein kann [3, 4].
Anders gesagt: Bei allen Schaltzuständen und Positionen der vor geschalteten Sicherungen, Schalter und Schütze muss eine unterbrechungsfreie
Verbindung zwischen N, dem PE Verbindungspunkt und dem Neutral Eingangsanschluss der USV bestehen bleiben, ausgenommen, wenn bei der
Unterbrechung des Neutralleiters ein Hilfskontakt die Fernabschaltung (EPO) der USV betätigt.
Warum das wichtig ist
Der Schutz gegen Erdungsfehler in einem TN-S Netz ist durch die Verbindung des Neutralleiters mit der Schutzerde gegeben, dadurch wird die gewünschte
Funktion der Schutzeinrichtungen wie Sicherungen und Schutzschalter im Falle eines Erdschlusses gewährleistet. Die Sicherheit und der störungsfreie
Betrieb aller an ein TN-S Verteilungssystem angeschlossener Geräte basiert auf der Annahme, dass das Potenzial des Nulleiters vollständig oder nahezu
dem Erdpotenzial entspricht. Wenn die Bezugserde nicht angeschlossen ist, während das System unter Spannung steht, gibt es keine Kontrolle von
auftretenden Überspannungen oder Berührungsspannungen. Das ist anders als bei einem IT Verteilungssystem (von der Erde isoliert) wo alle Geräte,
sowohl die Last als auch die Schutzeinrichtungen dafür ausgelegt sind, dass die Neutralspannung veränderlich ist und diese durch Impedanzen oder
Schaltkreise zur Begrenzung der Spannung festgelegt wird. Vorübergehende oder einzelne Fehlerzustände können außerhalb der Funktionsbereiche der
EMC/RFI Unterdrückungskreise in den Lastgeräten liegen, da diese normalerweise nur für das vorgesehene Verteilungssystem getestet werden. Wenn das
Bezugspotenzial fehlt, kann unvorhersehbares Verhalten auftreten, besonders unter dynamischen Bedingungen. Ausserdem verfügen einige Anlagen,
einschliesslich einiger USV Systeme, über Schutz- und Überwachungsschaltungen zur Entdeckung abnormer Bedingungen, die sogar zur Abschaltung
führen (Site Wiring Fault alarm). Natürlich ist es nicht richtig, eine der oben genannten Ungewissheiten in Kauf zu nehmen, wenn es vermieden werden
kann. Der Einsatz von vierpoligen Schaltgeräten sollte vermieden werden.
11
2. USV Anlagen
Worauf zu achten ist
Der häufigste Grund fü̈r den Verlust des Bezugspotenzials für den Neutralleiter ist die Verwendung von Vierleitersystemen bei den vorgeschalteten Anlagen
einer USV mit TN-S Verteilungssystem. Wenn eine Vierleiter Anlage das Null-Bezugspotenzial für eine USV mit angeschlossenen Geräten im Betrieb
unterbricht, treten unkontrollierte Ausgleichsvorgänge auf. Hochfrequente Schwingungen werden erzeugt, insbesondere weil die Ströme in den
verschiedenen Polen nicht völlig gleichzeitig abgeschaltet werden, und die unterbrochenen Ströme mit den plötzlich vorhandenen hohen unsymmetrischen
Impedanzen zur Erde zusammenwirken. Wenn die Unterbrechung wegen eines Quellen-Transfers erfolgt, normalerweise ein Transfer zum oder vom
Generator, ergeben sich sogar noch stärkere Ausgleichsvorgänge, da die Kontakte der alternativen Quelle bereits geschlossen werden, bevor der erste
Ausgleichsvorgang stabilisiert ist.
Null-Bezugspotenzial am USV Eingang sicherstellen
Die einfachste Möglichkeit, die oben genannten Probleme zu vermeiden, ist die Verwendung von nur dreipoligen Schaltelementen (oder überbrückter vierter
Pol) in vorgeschalteten Kreisen. Der Neutralleiter sollte vom USV Eingang bis zum Verbindungspunkt mit dem Schutzleiter durchgängig angeschlossen
sein. Wenn das vorgeschaltete System aus mehr als einer Spannungsquelle besteht, kann es erforderlich sein, die Neutralleiter von zwei Quellen zu
separieren, um parallele Erdungspfade zu vermeiden. In diesem Fall sollte bei Transfers eine unterbrechungsfreie Wechselschaltung (Schließer vor Öffner)
verwendet werden. Damit werden die Risiken der oben beschriebenen Ausgleichsvorgänge beim Transfer vermieden. Eine andere Möglichkeit bei
mehreren Spannungsquellen besteht darin, vor dem Verbindungspunkt von PE und N zu schalten. In einigen Installationen kann es möglich sein, das
System vor der USV als TN-C Netz zu betrachten, also N und PE zu einem PEN Leiter zu vereinigen, der sowohl mit dem N Anschluss als auch mit dem
PE Anschluss der USV verbunden wird. In einem TN-C Verteilungssystem darf der PEN Leiter niemals unterbrochen werden. Die Aufteilung in N und PE
Leiter für die nachgeschalteten Geräte erfolgt dabei am USV Ausgang oder in der nachfolgenden Verteilung.
Verbindung am USV Ausgang (N-PE nur in Ausnahmefällen)
Die zweite Möglichkeit zur Sicherstellung des Null-Bezugspotenzials besteht darin, eine permanente Verbindung von N und PE an der Außenseite der USV
zu schaffen. Da der Neutralanschluss des USV Ausgangs normalerweise mit dem Neutral des Eingangs galvanisch verbunden ist, um internen Bypass
Betrieb zu ermöglichen, erfordert dieses mindestens einen zusätzlichen Trenn- Transformator. Jedoch hat diese Vorgehensweise den Vorteil, dass eine
klare unabhängige Bezugserde für das USV Verteilungssystem zur Verfügung steht. Die galvanische Trennung verhindert, dass irgendein Erdstrom von der
Eingangs- und der Lastseite Reaktionen auslöst und vermeidet dadurch die Ausbreitung von Spannungsstörungen. An einigen Orten und unter bestimmten
Umständen kann oder sollte eine separate Verbindung vom USV Ausgang direkt zum Erdungsanschluss der Spannungsquelle verwendet werden,
sogar ohne galvanische Trennung. Das ist jedoch abhängig von örtlichen Vorschriften und Gegebenheiten, weil dadurch unterschiedliche Ströme auf
Erdungspfaden zusammenlaufen können. Auch wenn galvanische Trennung durchgeführt wird und der USV Ausgang separat mit der Bezugserde
verbunden ist, werden die Potenziale am Eingang und an den Wandlergeräten durch den Neutralleiter des Eingangs bestimmt. Deshalb ist es absolut
sinnvoll, ein festes Null-Bezugspotenzial für den Eingang der USV zusätzlich sicherzustellen.
12
2. USV Anlagen
2.6 Kurzschlussstrommessung nach USV Anlagen
13
2. USV Anlagen
2.7 NIN 2010 und FI / RCD
Der Personenschutz für alle frei zugänglichen Steckdosen ≤ 32 A mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) steht im Vordergrund der NIN 2010.
NIN 2010 / 4.1.1.3.3
Zusätzlicher Schutz
Für Steckdosen mit einem Bemessungsstrom ≤ 32 A in Wechselspannungssystemen, die zur freizügigen Verwendung bestimmt sind,
muss ein zusätzlicher Schutz durch Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) nach 4.1.5.1 angewendet werden.
Als freizügig verwendbare Steckvorrichtungen gelten solche, die frei zugänglich sind und deren Steckerbild den Anschluss von Verbrauchsmitteln
ermöglicht.
Beispiel: Eine Steckdose für den Kühlschrank, die hinter der Küchenabdeckung installiert ist, muss nicht zwangsläufig eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung
aufweisen. Wir empfehlen jedoch, auch solche Steckdosen zu schützen.
Werden in Anlagen mit gewerblicher oder industrieller Nutzung ortsfeste Verbrauchsmittel zur Erleichterung von Instandhaltungsmassnahmen
anstelle von Festanschlüssen über Steckvorrichtungen angeschlossen, müssen diese Steckvorrichtungen nicht mit einem zusätzlichen Schutz durch
Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) geschützt werden, sofern deren freizügige Verwendung ausgeschlossen werden kann.
Beispiel: Beleuchtungskörper, die an eine Steckdose angeschlossen werden, welche an der Decke montiert ist, brauchen keine Schutzeinrichtung.
So lässt sich die Vorschrift zusammenfassen:
Alle frei zugänglichen Steckdosen bis ≤ 32 A müssen mit einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mit einem Bemessungsdifferenzstrom ≤ 30 mA ausgerüstet
sein.
Grundsätzlich dürfen einer USV Anlage nie FI / RDC vorgeschaltet werden!
Steckdosenleisten / PDUs in Racks und Rechenzentren gehen unter die Ausnahme „keine freizügige Verwendung“, da der Zutritt zu diesen Räumen nur
instruierten Personen gewährt wird.
14
3. Batterien / Batterie-Systeme
3.1 Blei Gel Flies Akkumulatoren
3.1.1 Gasung
EINSATZ VON VERSCHLOSSENEN BATTERIEN IN GESCHLOSSENEN RÄUMEN ODER ELEKTRISCHEN BETRIEBSRÄUMEN
Blei-Gel Flies Akkumulatoren dürfen unter Beachtung der EN 50272-2 (VDE 0510) Absatz 10 Unterbringung, Räumlichkeiten“ sowie Absatz 8
„Massnahmen gegen Explosionsgefahr“ untergebracht und betrieben werden.
Bei der Blei-Gel Flies Baureihe handelt es sich um verschlossene Bleibatterien mit festgelegtem Elektrolyt (H2SO4 verdünnt). Festgelegter Elektrolyt
bedeutet, dass innerhalb der Batterie kein freier - d.h. flüssiger – Elektrolyt vorhanden ist und dadurch, selbst bei einer Beschädigung des Gehäuses, kein
Auslaufen von Elektrolyt möglich ist (auslaufsicher).
Auf zusätzliche Massnahmen wie Elektrolytauffangwannen oder säurefester Bodenbelag kann verzichtet werden.
Durch die Technologie der internen Gasrekombination ist unter normalen Betriebsbedingungen der Wasserverlust so gering, dass während dem Zeitraum
der projektierten Gebrauchsdauer ein Nachfüllen von destilliertem Wasser nicht erforderlich ist.
Damit ist eine Blei-Gel Flies (VRLA) Batterie wartungsfrei.
Massnahmen gegen Explosionsgefahr (Lüftung) sind in allen Fällen der Unterbringung anzuwenden.
Auszug aus der EN 50272-2 (VDE 0510) 4.4:
4.4 gasdichte (Sekundär-) Zelle
Sekundärzelle, die geschlossen bleibt und weder Gas noch Flüssigkeit freigibt, wenn sie innerhalb der vom Hersteller vorgegebenen Lade- und
Temperaturgrenzwerte betrieben wird. Die Zelle darf mit einer Sicherheitseinrichtung versehen sein, um einen gefährlich hohen Innendruck zu verhindern.
Die Zelle benötigt keinen Zusatz von Elektrolyten und ist so ausgelegt, dass sie während ihrer Lebensdauer in ihrem ursprünglichen verschlossenen
Zustand betrieben werden kann.
15
keine 100 % Rekombinationsrate bei verschlossenen Batterien – Auch bei verschlossenen Batterien ist Belüftung
notwendig!!!!
3.1.2 Warum Belüftung an der Batterieanlage?
> Ständige Zersetzung von Wasser in der Batterie durch die niedrige Wasserstoffüberspannung von Wasser 1.23 V
> bei 4 % Wasserstoffanteil in Luft ist zündfähiges Gemisch gegeben (Knallgas)
> sehr niedrige Zündenergie (statische Entladung ausreichend)
Der Mindestluftaustausch in m3/h, der Mindest Erforderliche Luftvolumenstrom Q sowie der Mindestöffnungsquerschnitt muss zwingend beachtet werden
und allenfalls mit einem Lüftungstechniker besprochen werden.
Beispielwerte:
Luftvolumenstrom Q:
je Batterie / Strang: 0,7 m³/ / Q gesamt: 1.4 m³/h
Freier Mindestöffnungsquerschnitt:
je Batterie / Strang: 18 cm² / A gesamt: 36 cm²
Je nach Batterie-System (Dimension, Anzahl Stränge) wird eine passive oder aktive Lüftung erforderlich.
16
3.1.3 Temperatur
Lebensdauer der Batterie in Abhängigkeit der Temperatur
Der empfohlene Betriebstemperaturbereich für Blei-Gel Batterien beträgt
10°C bis 30°C. Der ideale Betriebstemperaturbereich beträgt 20°C±5 K.
Lebensdauer nach EUROBAT
Höhere Temperaturen verkürzen die Brauchbarkeitsdauer.
Die technischen Daten gelten für die Nenntemperatur 20°C.
1.2
Niedrigere Temperaturen verringern die verfügbare Kapazität.
1.0
Das Überschreiten der Grenztemperatur von 50°C ist unzulässig.
0.8
Dauernde Betriebstemperaturen grösser als 40°C sind zu vermeiden.
0.6
0.4
0.2
10
Abb. 3.1.3
17
15
20
25
30
35
40
45
50
Temperatur (°C)
Gemäss der EUROBAT Definition bezieht sich die Angabe der Gebrauchsdauer in Jahren auf eine konstante Umgebungstemperatur von 20 °C.
Erhöhte Betriebstemperaturen, d. h. Temperaturen über 20°C beeinflussen die Gebrauchsdauer maßgeblich. So reduziert sich die Gebrauchsdauer je 10 °C
über dem Bezugswert von 20°C hinaus um mindestens j e 50% und erhöht sich überproportional bei Temperaturen >30°C.
Beispiel:
• 20°C = 10 Jahre Gebrauchsdauer
• 30°C ≈ 5 Jahre Gebrauchsdauer
• 40°C ≤ 2,5 Jahre Gebrauchsdauer
•50°C ≤ 1 Jahr Gebrauchsdauer
Hintergrund ist neben der um Faktor 2-3 stark erhöhten Korrosionsrate, physikalisch hervorgerufen durch die höheren Temperaturen, der Verlust von
Elektrolyt durch erhöhte Diffusion; dies führt schließlich zum Austrocknen der Batterie. Zusätzlich bringen erhöhte Betriebstemperaturen eine Instabilität
Gefässmaterials ABS mit sich, dadurch lässt die Kompression des Plattensatzes nach, was sich ebenfalls negativ auf die entnehmbare Leistung auswirkt.
Ebenso ist die höchste Temperatur als Berechnungsgrundlage an zu setzen (sofern diese länger als ca. 3-4 Wochen andauert, z.B. im Sommer) und nicht
das Jahresmittel der Betriebstemperatur.
Bei Batterieanlagen, die auf Gestellen montiert sind, wird davon ausgegangen, dass Umgebungstemperatur und Betriebstemperatur annähernd gleich sind,
während bei Batterieanlagen in Schränken die Betriebstemperatur ca. 1°C bis 3°C über der Umgebungstemp eratur liegt.
Quelle: SSB Battery (Deutschland) GmbH
Siehe auch:
> EN 50272-2 (VDE 0510) 8:
Massnahmen gegen Explosionsgefahr
> Lüftungsanforderung:
nach EN 50 272-2 Abschnitt 8
Abb. 3.1.3
18
3.1.4 Aufstellorte
Die Installation von USV Anlagen und deren Batterien / Batterie-Systemen wird in abschliessbaren Elektrischen Betriebsräumen empfohlen. Der Zutritt zu
diesen Räumlichkeiten sollte nur instruiertem Personal ermöglicht sein.
3.1.5 Gewicht / Bodenbelastung
Batterie-Systeme in Schränken oder als offenes Regal haben je nach Auslegung ein sehr hohes Gewicht. Der Aufstellort muss so gewählt werden, das
dieser das Gewicht eines solchen Systems tragen kann. Auch bei Rackmontage Anlagen muss im Vorfeld die Tragfähigkeit des 19“ Racks unbedingt
abgeklärt werden.
Die genauen Gewichtsangaben erhalten Sie zu jedem System in der Offerte oder sind im Technischen Datenblatt ersichtlich.
Diese Abklärungen sind Sache des Kunden und sollten zwingend durchgeführt werden.
Allenfalls ist ein Statiker für die genauen Abklärungen hinzuzuziehen.
Die Angaben erhalten Sie je nach System mit Werten Bsp. Verteilte Last in kg/m2, als Projizierte Flächenlast in kg/m² oder die Last pro Isolator.
Wichtig: Der Boden am Aufstellort sollte aus nicht-entzündbaren Material bestehen.
3.1.6 Schutzerdung
Die Batterie-Systeme auf Regalen oder in externen Schränken müssen an den Potentialausgleich angeschlossen werden. Dies ist Sache des Kunden, resp.
des Installierenden Elektrounternehmens.
19
4. Dieselgeneratoren
4.1 Allgemein
Für die Installation eines Dieselgenerators wird meistens eine Baubewilligung verlangt. Diese muss durch den Kunden bei der gemeinde eingegeben
werden. Ebenso muss eine Installationsanzeige durch den Elektriker erstellt werden.
Für die Generatoren wird ein Fundament benötigt, je nach Aufstellort eine Zu- und Abluftanlage so wie ein Abzugskamin für die Abgase. Je nach Einsatzund Einsatzort wird unter Umständen auch ein Partikelfilter verlangt.
Setzen Sie sich mit einem Elektroplaner für eine Reibungslose Planung einer solchen Anlage in Verbindung.
4.2. Aufstellorte
Dieselgeneratoren können wie folgt installiert werden:
-Auf dem Dach
Fundament
Abzugskamin Höhe
Transport / Stellen des Generators
- In Räumen
Abzugskamin
Zu- und Abluft
Einbringung
- Als Übergangslösung / Temporärer Einsatz
4.3. Anschluss
Bitte beachten Sie die Anschlussschemas des Lieferanten.
Wichtig: setzen Sie keine 4-Poligen Umschalter (Netzumschalter + Notnetzumschalter) ein >> Unterbrechung des Neutralleiters.
(Siehe auch Pkt. 2.4 Seite 10 (Neutralleiter / Mittelleiter-Trennung)
20
4.4 TN-Schutzsysteme mit Notstromgruppen
21
4.5 TN-C Schutzsysteme mit Notstromgruppen
22

Wichtige_Hinweise_USV_Batterien_Diesel

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