ich habe (werde haben) ein LV-Batteriesystem, welches an entsprechende DC-WR angeschlossen werden (Victron Multiplus 15kVA). Die WR sehen hier aufgrund der Querschnitte 2 parallele Leitungen + vor, in die jeweils eine Sicherung eingebaut werden soll (48V, Strom zusammen bis zum 600A kurzzeitig, Sicherung jew. 300A). Im Normalbetrieb rechne ich allerdings mit wesentlich niedrigeren Strömen.
siehe Bild
Ich möchte diese Sicherungen nun überwachen, damit ich mitbekomme, wenn eine der beiden fliegen sollte. Wenn beide fliegen, meldet mir das der WR (=keine Verbindung zur Batterie) bzw. ist das einfach zu detektieren, da dann keine Spannung am WR anliegt.
Ich suche nun aber nach einer Möglichkeit, auch den Ausfall nur einer einzelnen Sicherung zu erkennen. Mit Spannungsunterschied an der Sicherung kann ich nicht arbeiten, da ja die zweite Sicherung das überbrücken würde.
Ich hätte daher den Ansatz, den Stromfluss durch die Leitung zu messen. Aufgrund der Stromstärke und den damit verbundenen Verlusten, will ich hier aber auch keinen Shunt einbauen.
Ich suche also effektiv nach einem einfachen DC-Zangenamperedetektor. Da mir die Höhe des Stromfluss egal ist, genügt mir die Info "Strom fließt" und "kein Strom fließt". Eine Lücke bei niedrigen Strömen könnte ich akzeptieren.
Alternativ hab ich über einen DS18B20 an den Leitungen und entsprechende Differenzauswertung nachgedacht, aufgrund der Dimensionierung sollte hier aber im Normalbetrieb eigentlich möglichst keine Erwärmung erfolgen, so dass der Weg vermutlich entfällt.
Hat hier jemand Vorschläge bzw. sowas schonmal gelöst?
Mir fällt jetzt kein kritischer Fall ein bei dem nur eine Sicherung auslöst und sich daraus ein Problem ergeben sollte.
Sollte eine Sicherung auslösen trägt die zweite Sicherung den gesamten Strom. Sollte der Laststrom für die verbliebene Sicherung zu hoch sein löst sie ebenfalls aus und dann bekommst Du es mit.
Ich kann mir nur vorstellen daß Du wegen des Spannungsfall bei Ausfall einer Sicherung besorgt bist. Dann kannst Du ja genau das nutzen: Miss den Spannungsabfall zwischen Sammelschiene und WR. Ist er zu hoch ist eine Sicherung durch.
Diese Spannungsmessung erfolgt im mV-Bereich, muß aber bei Ausfall beider Sicherung die volle Akkuspannung vertragen (aber nicht mehr messen können).
Also Vorwiderstände und Begrenzerdioden vorsehen.
Ich persönlich halte aber den Aufwand unnötig. Warum sollte eine 300A-Sicherung grundlos auslösen? Und wenn sie nicht grundlos auslöst kommt die zweite schon mit...
Ich betreibe Deinen Aufbau hier auch ohne Überwachung
wieder so ein übertriebenes System bei dem man auch bei Blackout alle 4
Kochplatten gleichzeitig betreiben kann?
Warum den nicht? Ich habe auch für 20KW mein System aufgebaut. Z.Z. läuft nur ein Wechselrichter mit 10KW und ich habe schon Leistungsprobleme beim Kochen und dem Laden des Autos …
Die WR sehen hier
aufgrund der Querschnitte 2 parallele Leitungen + vor
Wenn es nur wegen der Querschnitte ist, sollte es auch 2 parallele - geben. Aber vielleicht sind die beiden Klemmen intern nicht verbunden und gehen auf zwei getrennte Wandler. Darf man dann die beiden Klemmen extern verbinden?
warum den nicht? Ich habe auch für 20KW mein System aufgebaut. Z.Z.
läuft nur ein Wechselrichter mit 10KW und ich habe schon
Leistungsprobleme beim Kochen und dem Laden des Autos …
und was bringt Dir das als finanzielle Ersparnis?
wozu braucht man einen WR für 10 min am Tag?
das bekommt das Netz doch locker in 364,5 Tagen im Jahr hin?
Wenn bei zwei parallel geschalteten 300A Sicherungen eine wegen Überstrom auslöst, fließt durch die verbliebene Sicherung ein noch deutlich höherer Strom. Wie viele Millisekunden dauert es denn gemäß Kennlinie, bis die zweite Sicherung auch auslöst?
Nicht nur die Sicherung (F1 und F2) hat einen Spannungsabfall direkt an ihren Klemmen gemessen (U1b und U2b), auch die Leitungen davor (a) und dahinter (c) bis zum Koppelpunkt haben einen (U1a, U1c, U2a und U2c).
Wenn man differentiell die Spannungen U1b und U2b abgreift, sind die zwar lastabhängig, aber gleich.
Löst F2 aus, ist U2b nicht mehr gleich U1b, sondern höher, weil man an den F2 Klemmen jetzt zusätzlich den Spannungsabfall an der Zu- und Ableitung zu F1 bis zum Koppelpunkt mitmisst: U1a + U1b + U1c. Das kann man auswerten.
Einfacher erscheinen mir, beide Sicherungszuleitungen umgekehrt durch einen DC-Stromsensorkern zu führen. Ist I1=I2 ist die Differenz Null. Wenn nicht, hat eine Sicherung ausgelöst.
Die beiden Leitungen werden im Multiplus direkt an eine Schiene wieder angeschraubt mit M8. Das sind imho nur zwei Kabel, weil das besseren Kontakt gibt, besser zum montieren ist und vermutlich auch für den Fall, dass sich hier was lockern sollte. Dann kann der zweite Pfad das noch entsprechend ausgleichen.
Wenn bei zwei parallel geschalteten 300A Sicherungen eine wegen
Überstrom auslöst, fließt durch die verbliebene Sicherung ein noch
deutlich höherer Strom. Wie viele Millisekunden dauert es denn gemäß
Kennlinie, bis die zweite Sicherung auch auslöst?
Wenn eine Sicherung durch Überlast auslöst sollte im Normalfall die zweite kurz danach hinterherfliegen. Ausser, die Last ist gerade dann wieder weg.
Als Notlösung würde ich auch auf die Detektion der einzel-Sicherungen verzichten und nur schauen, ob da überhaupt noch was ankommt.
Wenn halbwegs einfach möglich, würde ich aber den - wenn auch ggf. akademischen - Fall dennoch detektieren wollen, so dass ich nicht unnötig nur mit einem Pfad laufe (und wenn das nur wegen der Verluste ist).
Weiterer akademischer Fall: Die MPs leisten kurzzeitig auch 27kVA (=~560A), weswegen auch die Absicherung mit 600A (2x300) erfolgen soll. Die Last wird real nie da sein (auch die 15kVA pro Phase nicht)
Nicht nur die Sicherung (F1 und F2) hat einen Spannungsabfall direkt
an ihren Klemmen gemessen (U1b und U2b), auch die Leitungen davor (a)
und dahinter (c) bis zum Koppelpunkt haben einen (U1a, U1c, U2a und
U2c).
Wenn man differentiell die Spannungen U1b und U2b abgreift, sind die
zwar lastabhängig, aber gleich.
Löst F2 aus, ist U2b nicht mehr gleich U1b, sondern höher, weil man an
den F2 Klemmen jetzt zusätzlich den Spannungsabfall an der Zu- und
Ableitung zu F1 bis zum Koppelpunkt mitmisst: U1a + U1b + U1c. Das kann
man auswerten.
In die Richtung hatte ich auch schon gedacht - das bedingt aber vermutlich eine sehr genaue Messung. Die Leitungslängen sind hier nicht sehr lang (Bereich von 20cm) und entsprechend dick, so dass hier nur ein minimaler Spannungsfall vorhanden sein sollte.
Vorteil wäre hier aber, dass ggf. auch eine Kontaktverschlechterung an einer der Leitungen sichtbar würde.
Einfacher erscheinen mir, beide Sicherungszuleitungen umgekehrt durch
einen DC-Stromsensorkern zu führen. Ist I1=I2 ist die Differenz Null.
Wenn nicht, hat eine Sicherung ausgelöst.
Du meinst, beide Zuleitungen durch denselben Sensor aber in Gegenrichtung? Durch den gleichen Strom hebt sich das Magnetfeld auf und der Hallsensor detektiert nichts = entweder kein Strom oder alles ok? Hallsensor detektiert etwas = eine Sicherung muss kaputt sein.
Was machen eigentlich die DC-Hall-Stromsensoren im Sättigungsbereich? Wenn ich bspw. einen DC-Sensor nehme, der bis 50A detektieren kann (Geometrie für den Kabelquerschnitt mal passend vorausgesetzt) und ich lass 300A durchlaufen. Detektiert der dann Maximum oder kommt da irgendwas raus?
Ich hab noch nicht gesucht, welche Sensoren die Kabeldicke auch entsprechend abdeckt.
Beide Leitungen auf eine 600A Sicherung, danach mit zwei Leitungen weiter zum Multiplus.
Bei den Strömen sollte man aber schon wissen, was man macht.
Oliver
P.S. Die Victron-Empfehlungen für die Verkabelung sind auf den maximalen Worst-Case mit 1000% Sicherheitszuschlag ausgelegt. Mit gesundem Menschenverstand darf davon abgewichen werden.
Einfacher erscheinen mir, beide Sicherungszuleitungen umgekehrt durch
einen DC-Stromsensorkern zu führen. Ist I1=I2 ist die Differenz Null.
Wenn nicht, hat eine Sicherung ausgelöst.
Das sind imho nur zwei Kabel, weil das besseren Kontakt gibt, besser zum
montieren ist und vermutlich auch für den Fall, dass sich hier was
lockern sollte
Vor allem weil 2 Leitungen weniger Kupfer brauchen als eine, dank grösserer Oberfläche zur Wärmeabstrahlung bei Freiverlegung.
Das sind imho nur zwei Kabel, weil das besseren Kontakt gibt, besser zum
montieren ist und vermutlich auch für den Fall, dass sich hier was
lockern sollte
Vor allem weil 2 Leitungen weniger Kupfer brauchen als eine, dank
grösserer Oberfläche zur Wärmeabstrahlung bei Freiverlegung.
Ahhhh, deshalb nimmt man Funk. Da braucht es keine Leiter.
Na und! Man legt die Auslöseschwelle ja auch nicht auf Null.
Wenn es statt 2x150A 100A und 200A sind ist es Zeit den Kontaktfehler zu suchen, bevor mehr passiert.
Nimm welche, die sich optisch auswerten lassen, per Lichtschranke.
Sicherungen habe ich auch noch nicht. Ich plane mit NH2-Sicherungen in
Keto-Haltern - gibts da welche, die sich entsprechend optisch auswerten
lassen?
Es gibt NH-Sicherungen mit Kennmelder oben (kleines Gefaltetes Federblech dass einen Hilfsdraht straff hält) und mit optischen Meldern an der Vorderseite. Beiden ist gemein, daß der Melder meist mit auslöst, aber nicht immer :-(
Nochmal gefragt: Welche Gefahr siehst Du in einem unbemerkten Betrieb mit nur einer Sicherung?
Nochmal gefragt: Welche Gefahr siehst Du in einem unbemerkten Betrieb
mit nur einer Sicherung?
Echte Gefahr sehe ich keine, da die verbleibende Leitung ja auch abgesichert ist. Damit nur die Gefahr der Ineffizienz und eben ein blinder Fleck in der Überwachung, der mir nicht gefällt (aber auch nicht um jeden Preis behoben werden muss)
Nochmal gefragt: Welche Gefahr siehst Du in einem unbemerkten Betrieb
mit nur einer Sicherung?
Echte Gefahr sehe ich keine, da die verbleibende Leitung ja auch
abgesichert ist. Damit nur die Gefahr der Ineffizienz und eben ein
blinder Fleck in der Überwachung, der mir nicht gefällt (aber auch nicht
um jeden Preis behoben werden muss)
Ok, kann ich verstehen, würde aber noch mal drüber schlafen.
Hast Du Dir den Wirkungsgradverlust schon mal ausgerechnet und abgeschickt welcher geldwerten Nachteil daraus entstehen würde?
Welche Leitungslänge bei welchem Querschnitt planst Du denn?
Nochmal gefragt: Welche Gefahr siehst Du in einem unbemerkten Betrieb
mit nur einer Sicherung?
Echte Gefahr sehe ich keine, da die verbleibende Leitung ja auch
abgesichert ist. Damit nur die Gefahr der Ineffizienz und eben ein
blinder Fleck in der Überwachung, der mir nicht gefällt (aber auch nicht
um jeden Preis behoben werden muss)
Ok, kann ich verstehen, würde aber noch mal drüber schlafen.
Hast Du Dir den Wirkungsgradverlust schon mal ausgerechnet und
abgeschickt welcher geldwerten Nachteil daraus entstehen würde?
Welche Leitungslänge bei welchem Querschnitt planst Du denn?
Aktuell plane ich mit Leitungslänge im Bereich 50cm gesamt und Querschnitt 2x95mm².
Verlust bei Volllast (95mm² ggü 190mm²) wäre im Bereich 9W.
Wirtschaftlich sicherlich vertretbar, daher eben auch Messung, wenn einfach möglich.
Verlust bei Volllast (95mm² ggü 190mm²) wäre im Bereich 9W.
RasPi mit Kamera, der die beiden Sicherungen im Blick behält?
Der braucht nur 3 Watt.
Rechenaufgabe: Wieviele Tage Betrieb mit nur einer Sicherung muss der pro Jahr verhindern, damit er sich amortisiert?
Ein 20€ 400A DC Sensor von Mouser hat ein 8x15mm Loch.
H07V-K 95 hat einen Außendurchmesser von 15.6mm
Ein HAT-1000S (67€) hat ein 30,5x40,5mm Loch, da gehen dann auch 2x185qmm durch.
Aber das einfachste werden doch Sicherungen mit Meldeschalter sein. Bei SIBA lese ich mehrfach davon, ich finde aber keinen Gesamtkatalog zum download.
Was noch ginge, waere ein Schwingkreis mit ein paar Wicklungen um die Leitung vor und nach der Sicherung.
Wenn die Sicherung durch ist, fehlt die kurze Verbindung und die Frequenz veraendert sich.
