Wärmepumpe/Wechselrichter RCD nötig?

[Sunshinemaker]

Ist die Frage ob Hersteller das in ihre Dokumentation explizit aufnehmen müssen ob es die über DIN/VDE oder so gergelt ist, dann bei Wechselreichter/Frequenzumformern oder so TYP B verbaut werden müssen.

Die frage kann ich nicht beantworden. Ich bin aber auch der Meinung das bei PV anlagen TYP B verbaut werden müssen. Aber da gibt es andere die das besser beurteilen können.

[hthoma]

Ich habe jetzt mal aus purer Neugier die Doku von meiner PV Anlage durchgesehen. Ist allerdings schon 10 Jahre alt. Wechselrichter ist ein SMA Tripower 15000TL.

SMA schreibt:

Erst mal recht viel allgemeines über die Normen. Für meine Netzform TN-S ist ein wäre demnach ein RCD nicht normativ gefordert. Aber dann:

3.4 Zusatzschutz

SMA Solar Technology AG empfiehlt, immer eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung als zusätzlichen Schutz zu installieren, um ein höchstmögliches Maß an Sicherheit zu erreichen. Dieser kann dann auch die Funktion eines allpoligen Trennschalters bieten, der häufig aus anderen Gründen oder Vorschriften nötig ist.

Neben den vorgenannten Kriterien gibt es bei PV-Anlagen weitere Kriterien zur Auswahl der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung.

4.1 Forderung aus DIN VDE 0100-712 (IEC60364-7-712:2002)

Falls als Fehlerschutz vorgesehen (siehe Kapitel 2.2 „Automatische Abschaltung durch eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung” (Seite 6)), wird in der DIN VDE 0100-712 für transformatorlose Wechselrichter eine Fehlerstrom-Schutzeinrichtung Typ B gefordert. Diese Forderung gilt auch für Wechselrichter mit Hochfrequenztransformator, weil keine galvanische Trennung zwischen Wechselstromseite und der Gleichspannungsseite vorhanden ist.

Für Wechselrichter mit Niederfrequenz-Transformator gilt diese Forderung nicht.

Eine Ausnahme von dieser Forderung besteht, wenn der Hersteller des Wechselrichters ausschließen kann, dass Gleichfehlerströme in der Anlage auftreten können. Dann kann die Fehlerstrom-Schutzeinrichtung, falls notwendig, Typ A sein.

Alle SMA Wechselrichter mit Transformator, einschließlich SB 2000HF-30, SB 2500HF-30, SB 3000HF‐30, und die nachfolgend aufgeführten transformatorlosen SMA‐Wechselrichter können konstruktiv bedingt keine Gleichfehlerströme einspeisen. Sie erfüllen diese Anforderung gemäß DIN VDE 0100-712 (IEC60364-7-712:2002).

Jetzt folgt eine längere Liste, in der auch mein Tripower 15000TL aufgeführt ist.

Unabhängig von der integrierten Fehlerstromüberwachungseinheit (RCMU) wurden die Fehlermöglichkeiten geprüft. Bei Betrachtung dieser Fehler nach den gültigen Installationsnormen kann keine Gefährdung in Kombination mit einer vorgeschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung Typ A entstehen. Danach können Fehler ausgeschlossen werden, die den Einsatz einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung Typ B aufgrund des Wechselrichters erfordern würden.

Die integrierte, allstromsensitive Fehlerstromüberwachungseinheit (RCMU) bietet darüber hinaus ein zusätzliches Maß an Sicherheit. Bei Wechselrichtern mit Schutzleiterüberwachung muss diese aktiviert sein. Diese Aussagen gelten ebenso für Varianten der genannten Geräte mit abweichender Leistung.

4.2 Betriebsbedingte Differenzströme

Bei Betrieb eines transformatorlosen Wechselrichters entstehen Differenzströme, die durch den Isolationswiderstand und durch Kapazitäten des PV-Generators bedingt sind. Um ein ungewolltes Auslösen während des Betriebs zu vermeiden, muss der Bemessungsdifferenzstrom der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mindestens 100 mA betragen.

Für jeden angeschlossenen Wechselrichter muss ein Bemessungsdifferenzstrom von 100 mA vorgesehen werden. Der Bemessungsdifferenzstrom der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung muss mindestens der Summe der Bemessungsdifferenzströme der angeschlossenen Wechselrichter entsprechen. Das bedeutet, wenn z. B. 3
transformatorlose Wechselrichter angeschlossen sind, muss der Bemessungsdifferenzstrom der Fehlerstrom-Schutzeinrichtung mindestens 300 mA betragen.

Bei mir ist dann auch ein 100 mA Typ A RCD eingebaut.

[tsb2001]

Es zählt auch hier das Schutzziel.
Im TN-C-S-Netz schließt man z.B. eine Wärmepumpe fest an; was impliziert, dass der PE-Leiter ebenfalls eine feste Verbindung mit dem Betriebsmittel bildet und nur mit Werkzeug und keinesfalls zufällig aufgetrennt werden kann.

Somit muss ich nur auf die Abschaltzeiten und die resultierende Impedanz gucken, welches Gerät im Fehlerfall innerhalb vorgegebener Abschaltzeiten im Fall von:

• Kurzschlüssen von Aussenleitern untereinander
• Kurzschluss Aussenleiter zu Neutralleiter
• Körperschluss im Gerät bzw. Erdschluss im Kabel

rechtzeitig abschaltet und die Berührungsspannung begrenzt, damit im Fehlerfall ein Berühren unkritisch bleibt.
In der o.g. Netzform ist das bei normalen Längen und Querschnitten und ordnungsgemäßer Erdverbindung überwiegend gewährleistet. Prüfe ich nun den Widerstand der möglichen Fehlerschleifen und liege ich oberhalb der Auslösegrenze des Schutzorgans gegen Überstrom oder Kurzschluss (LS-Schalter oder Schmelzsicherung), gibt es keine Verpflichtung einen RCD einzubauen.

Grundsätzlich wird das ein Hersteller allerhöchstens umschreiben, denn der kennt die Netzformen und Abschaltbedingungen der Kundenanlage nicht…

Bei Wechselrichtern wiederum wird das beliebig kompliziert, da die Stromrichtung eine andere ist und dieser als Stromquelle je nach Wechselrichterausführung (Trafolos z.B.) im Fehlerfall einen glatten Gleichstromanteil in die restliche Kundenanlage einspeisen kann und dort die Wandlerkerne RCD vom Typ A zum Schutz von Endstromkreisen in die Sättigung treibt und eine Erkennung des Fehlers unterbleibt. Im weiteren Fehlerfall eines handgeführten Elektrogeräts könnte es dann zu einem Nichtauslösen führen, was einen Personenschaden nach sich ziehen kann. Besonders dann, wenn der WR auch noch Inselnetzfähig ist und bei Netzausfall alleine für die Stromversorgung sorgen soll.

Genau das Gegenteil sind dann die FUs in Wärmepumpen, die als Stromsenke Energie aus dem Netz beziehen, und somit zwar einen glatten Gleichfehlerstrom aufnehmen, der aber aus dem Netz gespeist wird und parallel im Netz eingebaute RCDs überhaupt nicht tangiert, sofern diese nicht in dem Stromkreis der WP angeschlossen sind.