[Elektro] 3-kW-Gegenstrompumpe mit SINAMICS V20 – 30-mA-Typ-B-RCD, ungefilterter FU und geschirmte Motorleitung: sinnvoller Aufbau?

[Mario1803]

Hallo zusammen, ich möchte meine Gegenstromanlage im Pool mit einem Frequenzumrichter drehzahlregelbar machen und hätte gerne eine fachliche Einschätzung zum Aufbau.

Vorhanden ist eine 3-phasige Gegenstrompumpe:
PSH NEW CONTRA 4T
3,0 kW
3 × 230/400 V
9,1/5,0 A
50 Hz
ca. 2.900 U/min
Betrieb an 3 × 400 V, Motor in Stern

Ursprünglich hatte ich einen gefilterten Siemens SINAMICS V20 6SL3210-5BE23-0CV1 verbaut. Die Anlage hängt an einem ABB F204 B, 40 A, 30 mA, Typ B.


Problem:
Sobald der gefilterte V20 eingeschaltet wurde, hat der 30-mA-RCD sofort ausgelöst, auch ohne laufenden Motor.
Laut Siemens ist bei gefilterten 400-V-V20 der Baugröße FSB ein 30-mA-RCD problematisch bzw. nicht vorgesehen.
Deshalb habe ich jetzt den ungefilterten:
Siemens SINAMICS V20 6SL3210-5BE23-0UV1
bestellt.


Die Pumpe befindet sich in einem klassischen Technikschacht direkt hinter dem Pool, zugänglich über eine Bodenluke. Die Rohrleitungen sind Kunststoff. Der Pumpenschacht ist feuchtigkeitsgefährdet, deshalb möchte ich den 30-mA-Personenschutz unbedingt beibehalten.

Geplanter Aufbau:
30 mA Typ B, idealerweise kurzzeitverzögert
SINAMICS V20 ungefiltert
ca. 12–15 m geschirmte FU-Motorleitung
Motorleitung getrennt von anderen Leitungen verlegt
2YSLCY-JB 4G2,5 mm² angedacht
keine Ausgangsdrossel
zunächst keine Netzdrossel
zunächst kein externer EMV-Netzfilter
Drehzahlvorgabe 0–10 V über KNX
Start/Stop über Digitaleingang


Der Motor soll außerdem weiterhin steckbar bleiben. Statt CEE plane ich einen industriellen Metallsteckverbinder, z. B. LAPP EPIC/HARTING, mit U/V/W/PE und 360°-Schirmanbindung über EMV-Kabelverschraubungen.

Meine Fragen:
Ist der ungefilterte V20 6SL3210-5BE23-0UV1 für diese Anwendung mit 30-mA-Typ-B-RCD die sinnvollste Lösung?
Ist eine geschirmte Motorleitung bei nur 12–15 m und vollständig separater Verlegung trotzdem zwingend sinnvoll bzw. erforderlich?

Würdet ihr bei 3 kW zusätzlich eine Netz- oder Ausgangsdrossel vorsehen?

Ist der Betrieb ohne externen Netzfilter in einer privaten Haus-/Poolanlage aus EMV-Sicht vertretbar?

Welche Erfahrungen habt ihr mit 30-mA-Typ-B-RCDs an ungefilterten Frequenzumrichtern?

Ist ein kurzzeitverzögerter Typ B(k)/Typ B SK bei dieser Kombination empfehlenswert?

Welche EMV-Steckverbinder würdet ihr für einen steckbaren FU-Motor empfehlen?

Gibt es bei einer Gegenstromanlage noch Punkte, die ich beim Potentialausgleich, Schutzkonzept oder bei der FU-Parametrierung beachten sollte?


Mir geht es um eine saubere, sichere und normgerechte Lösung, nicht darum, den FI irgendwie zu umgehen.


Danke für eure Erfahrungen und Hinweise!

[tsb2001]

Die 0100-702 sagt grundsätzlich im Abschnitt 702.55.101 aus, dass für „Elektrische Speisepumpen oder sonstige elektrische Geräte“ (wozu auch deine Pumpe gehören dürfte), über eine Fehlerstromschutzeinrichtung mit 30mA abzusichern ist.
Da dies dem Personenschutz dient, sind verzögerte Auslöser des RCD dafür denkbar ungeeignet, da die Abschaltzeiten für den Schutz von Personen nicht gegeben ist.
Grundsätzlich kann man das so bauen - die RCD-Thematik würde ich aber nochmal überdenken.

Was sich mir auch noch an einer weiteren Frage stellt: was passiert im Fehlerfall, wenn der RCD auslöst? Der Gleichstromzwischenkreis im Umrichter hat ja noch genug Energie, die (Fehler-)Spannung am Ausgang noch kurzzeitig zu treiben, obwohl das Netz abgeschaltet hat. Ist die Spannung nach Auslösung auf der Eingangsseite in der gleichen Zeit am Ausgang ebenfalls so weit abgefallen, dass die den Normen hinsichtlich der Berührungsspannung entspricht; oder fällt das zeitlich aus dem zulässigen Rahmen?
Ist zwar ziemlich abstrakt; aber das kam mir grade mal so in den Sinn…

[rosebud]

Letztendlich geht es doch um einen Fehlerstromschutz für eine Schwimmbadpumpe, die über einen Frequenzumrichter betrieben wird. M.W. gibt es RCD, die auch bei Fehlergleichstrom auslösen und die man in FU-Stromversorgung einschleift. Bringt aber das Problem mit dem verzögerten Entladen der Zwischenkreiskondensatoren mit sich. Von Danfoss-Umrichtern weiß ich, daß sie Erdschlüsse auf der Verbraucherseite anhand von Unsymmetrien der Motorströme erkennen (Alarm 14). Wie wäre es mit einem dreipoligen Schütz zwischen Umrichter und Pumpe, das a) mit einem Hilfskontakt des RCD auf dessen Versorgungsseite und/oder b) der Umsymmetriemeldung des Umrichters gesteuert wird und den Pumpenmotor elektrisch isoliert?

Ein Tip: Antworten auf Fragen aus diesem Bereich findet man oft im "www.sps-forum.de".