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Bild: iStock, AnnaSinitsa

Isolationsüberwachung Die Energiewende braucht Speicher

04.04.2017

Ähnlich wie Eidechsen Sonne tanken, um beweglich und flink zu werden, benötigen wir Strom, damit wir unser Leben starten können. Dieser wird heutzutage unter anderem von Sonne und Wind geliefert. Damit dieser dauerhaft vorhanden bleibt, sind Energiespeicher ein immer wichtiger werdendes Thema.

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Deutschland nimmt bei Ausbau und Nutzung erneuerbarer Energien eine internationale Vorreiterrolle ein. Dabei liegen die Schwerpunkte auf Windenergie und Photovoltaik. Der damit erzeugte Strom fluktuiert jedoch wetterabhängig. Dies stellt unsere Energieversorgung vor neue Herausforderungen, da Stromangebot und -verbrauch immer exakt gleich sein müssen.

Neben einer besseren Stromverteilung, wie sie zurzeit im Zusammenhang mit der Trasse Südlink intensiv diskutiert wird, können elektrische Energiespeicher zur Problemlösung beitragen, indem sie kurzfristige Schwankungen ausgleichen.

Die Sicherheit dieser notwendigen elektrischen Speicheranlagen muss bestimmten Regeln, Richtlinien und Normen entsprechen. Eine davon ist die Anwendungsregel VDE-AR-E 2510-2, in der die Sicherheitsanforderungen an stationäre elektrische Energiespeichersysteme formuliert sind.

Die angesprochene Anwendungsregel umfasst Planung, Errichtung, Betrieb, Demontage und Entsorgung von fest angeschlossenen Speichersystemen, die zum Anschluss an das Niederspannungsnetz vorgesehen sind.

Neben allgemeinen Anforderungen fallen hierunter auch der sichere Einsatz und Betrieb sowie die Anforderungen an die elektrische Installation und den Netzersatzbetrieb. Bender bietet hierzu mit dem kompakten Isolationsüberwachungsgerät Isometer isoES425 (ES steht für Energiespeicher) eine normgerechte Lösung.

Sichere Überwachung

Das isoES425 überwacht die Isolationswiderstände von ungeerdeten AC-, AC/DC- und DC-Stromversorgungen (IT-Systeme) nach DIN EN 61557-8 und IEC 61557-8 und berücksichtigt die Anwendungsregel VDE-AR 2510. Durch dessen Einsatz wird im Netzbetrieb die Verbindung zur Erde überwacht und angezeigt. Beim Betrieb als Inselnetz übernimmt das isoES425 die Überwachung des Inselnetzes. Zwei getrennt einstellbare Ansprechwerte/Alarmrelais ermöglichen eine frühzeitige Meldung, schon lange bevor die Anlage einen kritischen Zustand erreicht.

Auf dem LC-Display lassen sich sowohl die aktuellen Messwerte als auch die Alarmmeldungen darstellen und Geräteeinstellungen parametrieren. Die vorhandenen gleichstromgespeisten Komponenten in elektrischen Energiespeichern haben keinen Einfluss auf das Ansprechverhalten des Gerätes.

Einfache Installation

Das Gerät kann mit den in den Schaltschränken üblicherweise vorhandenen Spannungen durch ein Weitbereichsnetzteil mit 230V-Wechselspannung oder 24V-Gleichspannung betrieben werden. Die zwei getrennt einstellbaren Ansprechwerte liegen im Bereich von 1 bis 990 kΩ. Eine automatische Anpassung an die Netzableitkapazität erfolgt bis zu einem Wert von 100 µF. Die Werkseinstellung erfolgt bereits mit den in der Anwendungsregel geforderten Alarm- und Warnwerten von 23 kΩ beziehungsweise 69 kΩ. Damit kann das Gerät direkt ohne weitere Einstellungen eingebaut werden.

Batteriegroßspeicher im Blick

Die Überwachung von großen Energiespeichern durch das Isolationsüberwachungsgerät iso685-D für ungeerdete Systeme AC, 3(N) AC 0 bis 690 V, DC 0 bis 1000 V bietet bestmögliche elektrische Sicherheit. Mit dem iso685-D werden Fehler zwischen Batterieelementen und/oder -teilen gefunden und gemessen. Gleichzeitig wird auch die Verlagerungsspannung überwacht, welche Rückschlüsse auf den Fehlerort ermöglicht.

Das hochauflösende, grafische LC-Display des Gerätes wird zur Darstellung der Messwerte sowie zur Einstellung des Gerätes eingesetzt. Dieses Display visualisiert den zeitlichen Verlauf der Isolationswerte anhand eines Graphen, dem isoGraph. Ein Inbetriebnahme-Assistent rundet das Paket ab und erleichtert zudem die Erst-Inbetriebnahme.

Ereignisbasierte Fehleranalyse

Die integrierten Datenlogger speichern sowohl Messwerte als auch Gerätefehler- und Alarmmeldungen – komplett bis zur empfohlenen Gerätelebensdauer (bis zu 10 Jahre) – mit einer genauen Zuordnung von Datum und Uhrzeit. In Verbindung mit zusätzlich erfassten Systemmessdaten ist so eine ereignisbasierte Fehleranalyse möglich.

In großen, weit verzweigten Batterieanlagen ist es oftmals schwierig und aufwändig, eine Fehlersuche durchzuführen. Mit einem Isolationsfehlersuchgerät ist eine kontinuierliche Fehlersuche mit zusätzlicher Lokalisierung einfach und schnell möglich. So kann sofort der fehlerhafte Batterieteil ermittelt und mit der Instandsetzung begonnen werden.

Mit dem Lokalisierungssystem von Bender, bestehend aus einem Isolationsüberwachungsgerät Isometer iso685-D-P und einem EDS440, werden Isolationsfehler automatisch bereits während des laufenden Betriebes gefunden und der fehlerbehaftete Abgang angezeigt. Die Investitionskosten für ein EDS-System amortisieren sich laut Hersteller innerhalb kurzer Zeit durch reduzierte Instandhaltungskosten und Vermeidung von Betriebsunterbrechungen.

Bildergalerie

  • Das kompakte Isolationsüberwachungsgerät Isometer isoES425 ist eine normgerechte Lösung. ES steht hier für Energiespeicher.

    Bild: Bender

  • Die Überwachung von großen Energiespeichern durch das Isolationsüberwachungsgerät Isometer iso685-D bietet elektrische Sicherheit.

    Bild: Bender

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