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[Erfahrungsbericht] Stromaggregat für kritische Anwendungen und schmalem Geldbeutel

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    [Elektro] [Erfahrungsbericht] Stromaggregat für kritische Anwendungen und schmalem Geldbeutel

    Hallo zusammen,

    es ist ja allgemein bekannt, dass man mit herkömmlichen Baumarkt-Stromaggregaten wunderbar seine Bohrmaschine betreiben kann, beim LCD-Fernseher, Computer, Server oder irgendwelchen Netzwerk-Komponenten ist aber meistens Schluss. Grund: Die Ausgangsspannung ist zu instabil und die Wellenform des Ausgangsstromes häufig alles andere als sinusförmig. Was sensible Geräte gerne mit Rauchzeichen signalisieren.

    Inverter-Stromerzeuger scheinen die Lösung zu sein, da sie eine schöne sinusförmige Ausgangsspannung liefern. Allerdings sind diese auch deutlich teurer als herkömmliche Stromerzeuger. Billige China-Kracher aus dieser Kategorie gibt es zwar ab rund 200 EUR, wer will allerdings solchen Dingern seine teure IT oder Haustechnik anvertrauen? Zumal die Wahrscheinlichkeit durchaus gegeben ist, dass ein solches Gerät gerade dann versagt, wenn man es wirklich braucht. Und ein guter Inverter von Honda beginnt ab 800 EUR.

    eBay Kleinanzeigen to the rescue!

    Ich habe auf eBay Kleinanzeigen einen guten gebrauchten Stromerzeuger gefunden. 1,5 Kw, von Bosch mit Briggs&Stratton-Motor für 50 EUR. Alter unklar, vermutlich aus den 80ern. Er startet und läuft zuverlässig, die Ausgangsspannung ist allerdings alles andere als stabil. Ein Lastwechsel (bspw. durch Einschalten eines Verbrauchers) lässt die Spannung schonmal auf <180 Volt absinken, Lastabwurf wiederum bewirkt einen Spannungsanstieg. Kann man messen und an einer angeschlossenen Glühbirne recht gut sehen.

    Erste Idee war, eine klassische VI-USV ("Voltage Independent"), bspw. eine APC Smart-UPS, an das Stromaggregat anzuschließen. Die Ausgangsspannung war zwar stabiler, wobei die USV gerade bei Lastwechsel öfter auf Batteriebetrieb umschaltete. Allerdings konnten auch ohne Umschaltung auf Batteriebetrieb kleinere Spannungsänderungen beobachtet werden und die Umschaltung ging mit einer kurzen Unterbrechung der angeschlossenen Verbraucher einher. Größtes Problem ist aber, dass die Ausgangsspannung nicht unbedingt sinusförmig ist, weil eine VI-USV keine Möglichkeit hat, die Wellenform zu beeinflussen.

    Interessanterweise gibt es auf eBay viele VFI-USVen("Voltage and Frequency Independent") zum kleinen Preis. Diese sind deutlich stromhungriger als normale USVen (was vermutlich der Grund ist, warum sie so günstig angeboten werden ), dafür ist die Ausgangsspannung rein sinusförmig und stabil. Grund: Im Gegensatz zu den normalen USVen werden die angeschlossenen Verbraucher permanent über einen Wechselrichter direkt aus den Batterien gespeist, kommen also gar nicht mit dem Netzstrom in Berührung. Alle Netzprobleme, die vor der USV auftreten, pflanzen sich nicht fort. Der Verbraucher sieht nur puren "Edelstrom".

    eBay to the rescue!

    Auf habe ich eBay eine aktuelle VFI-USV für 50 EUR (+10 EUR Versand) bekommen. Die Batterien sind schon alt und halten nur mehr wenige Minuten. Es geht aber ohnehin darum, die USV quasi lediglich als "Inverter" für den Stromerzeuger zu missbrauchen. Und siehe da: es funktioniert! Die USV hat einen derart weiten Spannungseingang, so dass sie bei Lastwechseln des Generators nie wirklich auf reinen Batteriebetrieb umschalten musste. Die Spannung und Frequenz am Ausgang der USV blieb selbst bei großen Lastwechseln, die dem Stromerzeuger hör- und sichtbar alles abverlangten, absolut konstant. Und die Batterien waren trotz ihres Alters gut genug, um diese kurzzeitigen Änderungen auszugleichen.

    Nachteil: ein Mal im Monat lasse ich Generator und USV für eine halbe Stunde laufen. Das sollte man bei Stromerzeugern sowieso machen und die Batterien der USV werden auch wieder aufgefrischt.

    Erkenntnis aus diesem Experiment: es ist durchaus möglich, sich für 100 EUR und ohne Bastelei ein Notstromaggregat zu bauen, das selbst mit kritischen Verbrauchern problemlos fertig wird.


    Ergänzung zum Thema Personenschutz bei Stromerzeugern:

    Natürlich ist ein Stromerzeuger kein Spielzeug. Es gibt hier einige Regeln zu beachten, um einen sicheren Betrieb sicherzustellen. Das nachfolgende Gesagte soll nur einen Überblick über ein komplexes Thema geben und ist daher ohne Anspruch auf Vollständigkeit und ohne Gewähr (!). Nicht umsonst gibt es die Qualifikation zur Elektrofachkraft. Wer sich bei dem Thema also nicht sicher ist, sollte eine entsprechende Elektrofachkraft zu Rate ziehen. Das hier ist nur ein Internetforum.

    Grundsätzlich ist es kein Fehler, einen gebraucht gekauften Stromerzeuger vor dem ersten Einsatz durch einen Elektriker prüfen zu lassen. Zwar ist zur Inbetriebnahme von Geräten der "Klasse A" (das sind in der Regel alle Stromerzeuger unter 10 kVA) keine Elektrofachkraft erforderlich, aber eine Prüfung schließt aus, dass der Generator selbst Fehler aufweist. Der Elektriker gibt einen dann auch Hinweise zu einem sicheren Betrieb. So benötigen Stromerzeuger in dieser Klasse in der Regel keine Erdung, da es sich meistens um Stromerzeuger mit Schutzpotentialausgleich handelt; allfällige Erdungsklemmen sind normalerweise "nur" Potentialausgleiche, die aber keinen Einfluss auf den Personenschutz haben. Hätte der Stromerzeuger tatsächlich einen "echten" Erdungsanschluss, dürfte er nur von einer Elektrofachkraft in Betrieb genommen werden, ist dann also nichts für den Hausgebrauch. Das sind dann meistens Stromerzeuger in Anhängerformat für Baustellen, THW oder ähnliches.

    Danach wird es etwas schwieriger. Vereinfacht dargstellt sieht es so aus:

    Wenn an den Stromerzeuger nur EIN Verbraucher angeschlossen wird, ist auch kein PRCD erforderlich, da der Stromerzeuger wie ein Trenntransformator arbeitet, welcher eine Spannung ohne Bezug zur Erde erzeugt. Wenn an einen Stromerzeuger MEHRERE Verbraucher angeschlossen werden, braucht nach DGUV 203-006 der erste Verbraucher keinen PRCD, jeder weitere Verbraucher jeweils einen eigenen 30-mA-PRCD (oder Trenntransformator). Der Anschluss mehrerer Geräte an einen Generator (z.B. über Mehrfachsteckdosen) ist im Fehlerfall lebensgefährlich!
    Nochmal: bis auf das erste Gerät braucht jedes weitere Gerät, das an einem handelsüblichen Stromerzeuger betrieben wird, einen eigenen PRCD!

    Das P vor dem RCD ist übrigens kein Schreibfehler, sondern steht für "Portabel", also für einen ortsveränderlichen RCD. Ein PRCD ist anders aufgebaut als ein normaler RCD. Und nur solche dürfen meines Wissens nach an portablen Generatoren angeschlossen werden. PRCDs gibt es als eigens vorkonfektionierte Kabel oder als Verteilerbox.

    Eine allfällig vorhandene Isolationsüberwachung am Generator ist übrigens keine Personenschutzeinrichtung und daher auch kein Ersatz für einen PRCD. Wird eine Isolationsüberwachung eingesetzt, sollte auf jeden Fall ein Potentialausgleich mit der Erde hergestellt werden, damit die Isolationsüberwachung bestimmte Fehler erkennen kann.
    Zuletzt geändert von wuestenfuchs; 08.07.2019, 15:13. Grund: Ergänzungen zum Thema Personenschutz
    "Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren." - Benjamin Franklin

    #2
    Ich lese 0 in Worten, null! Maßnahmen zur Personen Sicherheit. kann man diesen Thread evtl schließen? Das Thema ist so blöd, daß gefühlt in jedem 2. Elektro Praktiker Fragen dazu kommen und hier basteln Laien an uralten Geräten
    Dieser Beitrag enthält keine Spuren von Sarkasmus... ich bin einfach so?!

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      #3
      Ich verstehe die Intension zu diesem Beitrag nicht.

      Desweiteren schliesse ich mich der Meinung von BadSmiley an.
      Anleitungen zum rumgebastel für Laien sollten hier unterbleiben, weil niemand die Folgen abschätzen kann,
      wenn einer das versucht nachzustellen und zu Schaden kommt.
      „Der Horizont der meisten Menschen ist ein Kreis mit dem Radius 0 und das nennen sie ihren Standpunkt.“ und " Das Wissen entsteht aus Erfahrung, alles andere ist nur Information" Albert Einstein.

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        #4
        Huh? Wo wird denn da gebastelt? Es werden zwei Fertiggeräte kombiniert, da sehe ich keine Bastelei. Wenn ihr EFK in eurer Phantasie wilde Einspeisungen in den Hausverteiler dazudenkt: davon steht hier nix.

        Das Problem, empfindliche Verbraucher einem Generator zu betreiben, kenne ich auch. Danke für den pragmatischen Lösungsvorschlag!
        Zuletzt geändert von Gast1961; 08.07.2019, 11:53.

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          #5
          Wenn der generator aus den 80er ist Volker. Auf welchen Stand werden die Sicherheit Organe in diesem sein? Stand 2019 richtig?
          Dieser Beitrag enthält keine Spuren von Sarkasmus... ich bin einfach so?!

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            #6
            Alte Geräte sind nicht automatisch schlechte Geräte. Personensicherheit setzt doch bei allen Stromerzeugern ähnliche Maßnahmen voraus, egal ob neu oder alt. Das soll aber nicht Schwerpunkt in diesem Thread sein, in dem es um die Möglichkeiten zur Erzeugung einer möglichst sauberen Ausgangsspannung geht.
            "Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren." - Benjamin Franklin

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              #7
              Zitat von BadSmiley Beitrag anzeigen
              Wenn der generator aus den 80er ist Volker. Auf welchen Stand werden die Sicherheit Organe in diesem sein? Stand 2019 richtig?
              Ich verstehe deinen Einwand, allerdings geht es hier genausowenig um Fragen der Abgasführung oder der richtigen Lagerung von Betriebsmitteln. Das hat ja auch mit (Personen-)sicherheit zu tun.
              "Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren." - Benjamin Franklin

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                #8
                Zitat von BadSmiley Beitrag anzeigen
                Wenn der generator aus den 80er ist Volker. Auf welchen Stand werden die Sicherheit Organe in diesem sein? Stand 2019 richtig?
                Roman, wenn ich mit meinen Funkfreunden bei einem Fieldday auf dem Hügel im Nirgendwo stehe und unsere Geräte vom Generator betrieben werden, dann ist das alles nicht die neueste Technik. Das Problem mit den Schaltnetzteilen am Generator ist dann real, das Zwischenschalten so einer USV bei Lasten von 1-3kW nicht ganz trivial. Für mich hat die vorgeschlagene Lösung ganz praktische Relevanz, ganz ohne Pfusch.

                Wie wäre es, für die elektrische Sicherheit einen akuellen Baustromverteiler mit RCD zwischenzuschalten, wenn's ein Drehstromgenerator ist? USV dann an einem der Wechselstromausgänge ... hmmm. .. macht irgendwie keinen Sinn. Also so ein Zwischenstecker-RCD am USV-Ausgang?
                Zuletzt geändert von Gast1961; 08.07.2019, 13:30.

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                  #9
                  Roman, ich habe deinen Einwand ernst genommen und meinen Text oben mit dem Thema "Personenschutz" ergänzt. So besser?
                  Zuletzt geändert von wuestenfuchs; 08.07.2019, 13:16.
                  "Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren." - Benjamin Franklin

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                    #10
                    Moin!

                    wuestenfuchs
                    soweit ich das verstehe ist das Verwenden der "Notstromversorgung" nur mit manueller Interaktion möglich? Also: Stromausfall = Aggregat anmachen und Stecker von IT-Infrastruktur umstecken?!

                    Gruß
                    Alex

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                      #11
                      Zitat von 6ast Beitrag anzeigen
                      Roman, wenn ich mit meinen Funkfreunden bei einem Fieldday auf dem Hügel im Nirgendwo stehe und unsere Geräte vom Generator betrieben werden, dann ist das alles nicht die neueste Technik. Das Problem mit den Schaltnetzteilen am Generator ist dann real, das Zwischenschalten so einer USV bei Lasten von 1-3kW nicht ganz trivial.
                      Na da gibt es doch eine einfache Lösung: Nur QRP Betrieb machen

                      73,
                      Herbert, DG2NBS (Aber AFU-technisch eher Karteileiche)
                      I am hoping the Internet of Incompatible Things mitigates the bad effects of the Internet of Insecure Things.

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                        #12
                        Zitat von AlexSchei Beitrag anzeigen
                        Moin!

                        wuestenfuchs
                        soweit ich das verstehe ist das Verwenden der "Notstromversorgung" nur mit manueller Interaktion möglich? Also: Stromausfall = Aggregat anmachen und Stecker von IT-Infrastruktur umstecken?!
                        Korrekt, wie Gast1961 schon geschrieben hat, geht es hier nicht um die automatische Umschaltung des Haushaltsstromnetzes auf eine Netzersatzanlage. Manchmal kommt aber in Foren die Frage auf, wie man z.B. Rollos bei Stromausfall fahren kann (*hüstel* bitte diesen Anwendungsfall ignorieren). Oder Dinge wie Computer, Radio, Internet (sofern der Stromausfall nur lokal begrenzt ist) ohne Netzstrom kurzzeitig betreiben oder aufladen kann. Und genau dafür ist dieser Artikel gedacht.
                        Zuletzt geändert von wuestenfuchs; 08.07.2019, 13:53.
                        "Wer die Freiheit aufgibt, um Sicherheit zu gewinnen, wird am Ende beides verlieren." - Benjamin Franklin

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                          #13
                          Super, danke für die Klarstellung.

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                            #14
                            Da ich auch gerade in der Planung einer Notstromanlage bin (Diesel mit ATS, also automatischer Netzumschaltung), interessiert mich das Thema. Zum Einsatz wird ein 6 kVA-Aggregat mit AVR kommen. Der KNX selbst ist bereits unterbrechungsfrei über eine USV gepuffert.

                            Die Frage ist: gibt es Erfahrungswerte, was die Empfindlichkeit bzw. Toleranz üblicher Geräte im Haus gegenüber einer solchen Einspeisung angeht?

                            Die meisten Geräte haben doch heute Weitbereichseingänge und auch die zulässige Toleranz der Netzspannung ist ja recht weit gefasst. Mir geht es dabei weniger um die Nichtfunktion eines Gerätes (tolerierbar) als um eine Möglichkeit einer Beschädigung (nicht tolerierbar).
                            Viele Grüße,
                            Stefan

                            DIY-Bastelprojekte: || >> Smelly One << || >> BURLI << ||

                            Kommentar


                              #15
                              Zitat von dreamy1 Beitrag anzeigen
                              Zum Einsatz wird ein 6 kVA-Aggregat mit AVR kommen.
                              hast Du schon eins ausgewählt? Verrätst Du mir den Typ?
                              Ich hab das Them auch auf der Agenda und 6kW wäre grob auch meine Wunschgröße. Ich würde in jedem Fall unser WP (knapp 4 kW) plus das ein oder ander damit betreiben wollen können.
                              ....und versuchen Sie nicht erst anhand der Farbe der Stichflamme zu erkennen, was Sie falsch gemacht haben!

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