Page 4 - SIBA Sicherungen für Batterieanlagen

Vier Schritte zur richtigen Sicherung
Als Hersteller von elektrischen Sicherungen weist SIBA ein über Jahrzehnte gewachsenes Portfolio unterschiedlichster Produkte zum Schutz gegen Überlastungen und Kurzschlüsse in elektrischen Netzen auf. Während in den meisten Bereichen der Installationen die An- wendung der Sicherung genormt ist, wird gerade in sensiblen Batteriekreisen das Schutz- organ noch häufig „nach bestem Wissen“ bestimmt. „Nennstrom und Nennspannung reichen“ ist die häufig anzutreffende Meinung zur Dimensionierung der Sicherung.
Mit dem Aufkommen der Photovoltaik hat sich SIBA neben der Entwicklung spezieller Pho- tovoltaiksicherungen auch mit den hier verwendeten und zu schützenden Batteriekreisen auseinandergesetzt. Nach technischen Gesprächen mit Batterieherstellern und Kontakten zu Hochschulen, die sich mit diesem Fachgebiet beschäftigen, hat SIBA ein Bemessungs- schema entwickelt, das sich umfassend für die häufigsten Batteriekreise anwenden lässt.
Das entwickelte Berechnungsschema zeigt, dass über die Betriebsspannung und den Betriebs- strom hinaus noch weitere Faktoren berücksichtigt werden müssen, um im Fehlerfall auch tatsächlich den Fehlerstrom zu unterbrechen, bevor es zu Schäden in der Anlage kommt.
Schritt 1:
Ermittlung der Bemessungsspannung der Sicherung
Die DC-Bemessungsspannung der Sicherung wird abgeleitet von der höchsten im DC-Kreis auftretenden Spannung, der Batterieladespannung Ul
Un sich ≥ Ul
Aus den Datenblättern der Sicherungen ist ersichtlich, ob sie ein AC- und/oder ein DC- Schaltvermögen aufweisen. Wird allein eine AC-Bemessungsspannung angegeben, sind diese Sicherungen nur bedingt für den Einsatz im Gleichspannungskreis geeignet. Ob die weitläufig bekannte Aussage „DC-Bemessungsspannung = 0,7 x AC-Bemessungsspannung“ zutrifft, sollte beim Hersteller erfragt werden. Im Prinzip müsste auch nach der zulässigen Zeitkonstante des Kurzschlusskreises gefragt werden. Da aber gerade in Batteriekreisen mit relativ kleinen Zeit- konstanten (häufig unter 2 ms) zu rechnen ist, erübrigt sich meist diese Berücksichtigung.
Schritt 2:
Ermittlung des kleinsten Bemessungsstroms der Sicherung
Maßgebend für die Ermittlung des kleinsten Sicherungs-Bemessungsstroms In min ist der höchste Stromwert im Batterieentladekreis, der Batterieentladestrom Ie zum Ende der vorge- gebenen Entladezeit te. Dieser lässt sich aus der Ausgangsleistung des Wechselrichters Sn [kVA] und der Entladeschlussspannung Ue sowie dem Leistungsfaktor (z.B. 0,8) und dem Wirkungs- grad η (0,85 – 0,97 %) errechnen.
Tabelle 1: Faktor kBa
Lade-/ Entlade- Zyklen
zur Ber
mehrmals täglich
0,7
0,7
1
0,85
Ie = Sn x cos φ / Ue / ηη In min ≥ Ie
täglich
wöchent- lich
1
1
monatlich und länger
1
1
Entlade- zeiten
10 min
30 min