Erdung in DC-Verteilungssystemen ähnlich wie bei AC-Systemen
DC-Verteilungssysteme
Dieser technische Artikel zeigt die Erdung eines bestimmten Pols von a Zweidraht-DC-Verteilungssysteme. Die Entscheidung, ob der Plus- oder Minuspol geerdet werden soll, hängt von den Betriebsbedingungen vor Ort oder anderen Überlegungen ab.
Erdung in DC-Verteilungssystemen analog zum Wechselstrom (Foto: Photovoltaik-Panel, Kredit: solarprofessional.com)
Der Standard IEC 60364-1 definiert die Gleichstromverteilungssysteme analog zu den Wechselstromverteilern:
Symbole in DC-Verteilungsschemas //
Symbole für DC-Verteilungssysteme
TT-System
Eine Polarität des Systems und die freiliegenden leitfähigen Teile sind damit verbunden zwei elektrisch unabhängige Erdungsanordnungen (Abbildung 1). Bei Bedarf kann der Mittelpunkt der Versorgung mit Masse verbunden werden (Abbildung 2).
Abbildung 1 - TT-DC-Verteilungssystem
Abbildung 2 - TT-Gleichstromverteilungssystem mit dem Mittelpunkt der Versorgung an Erde
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
TN-System
Polarität oder der Mittelpunkt der Versorgung, ist direkt geerdet. Die freiliegenden leitfähigen Teile sind mit verbundender gleiche geerdete Punkt. Drei Arten von TN-Systemen werden definiert, je nachdem, ob die geerdete Polarität und der Schutzleiter voneinander getrennt sind oder nicht:
- TN-S Gleichstromverteilungssystem
Bei dem im gesamten System wird ein separater Schutzleiter verwendet - TN-C-S Gleichstromverteilungssystem
Dabei werden in einem Teil des Systems Neutral- und Schutzfunktionen in einem Leiter zusammengefasst - TN-C Gleichstromverteilungssystem
Bei dem systemübergreifend Neutral- und Schutzfunktionen in einem Leiter zusammengefasst sind
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
ein. TN-S-System
Der geerdete Leiter (zum Beispiel L–) im System (Abbildung 3) oder der geerdete Mittelleiter M, im System (Abbildung 4) sind vom Schutzleiter getrennt im gesamten System.
Abbildung 3 - TN-S DC-Verteilungssystem
Abbildung 4 - TN-S-Gleichstromverteilungssystem mit dem Mittelpunkt der Versorgung an Masse
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
b. TN-C-System
Die Funktionen des geerdeten Leitungsleiters (z. B. L–) im System (Abbildung 5) und des Schutzleiters sind in einem einzigen Leiter namens PEN (d.c.) zusammengefasst im gesamten System oder im geerdeten Mitteldrahtleiter M im System (Abbildung 6) und im Schutzleiter sind im gesamten System PEN (Gleichstrom) eines einzelnen Leiters zusammengefasst.
Abbildung 5 - TN-C DC-Verteilungssystem
Abbildung 6 - TN-C-Gleichstromverteilungssystem mit dem Mittelpunkt der Versorgungsquelle an Masse
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
c. TN-C-S-System
Die Funktionen des geerdeten Leitungsleiters (z. B. L–) im System (Abbildung 7) und des Schutzleiters sind zusammengefasst ein einzelner Leiter PEN (d.c.) In Teilen des Systems oder dem geerdeten Mitteldrahtleiter M werden im System (Abbildung 8) und in einem Schutzleiter in Teilen des Systems ein einzelner Leiter, PEN (d.c.), zusammengefasst.
Abbildung 7 - Gleichstromverteilungssystem TN-C-S
Abbildung 8 - Gleichstromverteilungssystem TN-C-S, wobei der Mittelpunkt der Versorgungsquelle mit der Erde verbunden ist
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
IT System
Die Versorgungsquelle ist nicht geerdet. Die freiliegenden leitfähigen Teile sind mit demselben Erdungspunkt verbunden.
Abbildung 9 - IT-DC-Verteilungssystem
Abbildung 10 - IT-DC-Verteilungssystem mit dem Mittelpunkt der versorgungsisolierten Form von Erde
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
Schutz vor direktem und indirektem Kontakt
Zum Schutz vor direkten und indirekten Kontakten schreibt die Norm IEC 60364-4 vor, dass die Schutzeinrichtung muss die Versorgung automatisch trennen, so dass im Fehlerfall zwischen einem stromführenden Teil und einem freiliegenden leitfähigen Teil oder einem Schutzleiter eine Spannung übersteigt 120 V (Gleichstrom) dauert nicht lange genug, um schädliche physiologische Wirkungen für den menschlichen Körper zu verursachen.
Für IT-Systeme ist das automatische Öffnen des Stromkreises bei einem ersten Fehler nicht unbedingt erforderlich!
In bestimmten Umgebungen können Auslösezeiten und Spannungswerte erforderlich sein, die unter den oben genannten liegen.
Weitere Anforderungen an Gleichstromsysteme werden derzeit untersucht.
Die Schutzmaßnahmen gegen direkten Kontakt sind:
- Isolierung stromführender Teile mit einem Isoliermaterial, das nur durch Zerstörung entfernt werden kann (z. B. Kabelisolierung).
- Barrieren oder Gehäuse: Unter Spannung stehende Teile müssen sich in Gehäusen oder hinter Schranken befinden, die mindestens den Schutzgrad IPXXB oder IP2X bieten. Bei horizontalen Flächen muss der Schutzgrad mindestens IPXXD oder IP4X betragen.
- Hindernisse: Das Einfügen eines Hindernisses zwischen den stromführenden Teilen und dem Bediener verhindert nur unbeabsichtigte Kontakte, nicht aber einen absichtlichen Kontakt, indem das Hindernis ohne bestimmte Werkzeuge entfernt wird.
- Außer Reichweite platzieren: gleichzeitig zugängliche Teile mit unterschiedlichen Potentialen dürfen nicht in Reichweite
Gehen Sie zurück zu DC-Erdungsanordnungen ↑
Verweise //
- Technical Application Paper Leistungsschalter für Gleichstromanwendungen von ABB
- IEC-Norm 60364-1 - Elektrische Anlagen in Gebäuden - Teil 1: Grundlagen, Bewertung allgemeiner Merkmale, Definitionen