Wie Wechselrichter mit zwei 12 volt Batterien über einen Trennschalter getrennt verbinden?
Ich hatte die beiden Pluspole zusammen an den Wechselrichter angeschlossen und die Minuspole jeweils über einen Trennschalter mit dem Minuspol des Wechselrichters verbunden. Beim Schalten der ersten Batterie schaltete der Wechselrichter korrekt ein, beim Umschalten auf die 2te Batterie gab es einen Kurzschluss und die 8 internen Sicherungen brannten durch (oh Schreck!). Den 3-fach Schalter hatte ich korrekt verkabelt und geschaltet. Was habe ich falsch gemacht? (Die Minuspole sind nicht im Womo mit Masse oder dergl. verbunden).
3 Antworten
Den 3-fach Schalter hatte ich korrekt verkabelt und geschaltet.
Was genau soll das sein? Und was macht dich so sicher, es richtig gemacht zu haben?
Schaltplan von dem ganzen! :)
Die Umschaltung darf nicht überlappend erfolgen.
Nicht jeder Umschalter/Wechselschalter garantiert dieses, so dass es mechanisch bedingt passieren kann, dass während der Umschaltung kurz beide Ausgänge des Umschalters zusammenkommen.
In den meisten Fällen ist das unproblematisch - Aber nicht so in deinem:
Die Batterien werden in so einem Fall kurz parallen geschaltet.
Wenn sie unterschiedliche Ladestände haben, fließt ein Ausgleichsstrom, weil die vollere Batterie die weniger volle quasi lädt.
Dieser Strom kann bei potenten Batterien (dazu zählen Autobatterien) katastrophal hoch werden, denn:
- Die ungewünschte Verbindung hat, sofern korrekterweise hohe Querschnitte im 12V-Teil verwendet wurden, nahezu 0 Ohm Widerstand
- Wo Strom fließt, gilt das ohmsche Gesetz
- Daraus folgt: 12V / 0,01Ohm = Kaboom!
Wenn Kondensatoren oder Spulen im Spiel sind, kann das auch durch Funken an den Schaltkontakten eines nicht überlappend schaltenden Schalter passieren, wenn die Kontaktabstände zu klein sind.
Aus diesem Grund ist nicht jeder Schalter für Gleichstrom geeignet oder kann nur einen Bruchteil des Stromes sicher schalten, den er bei Wechselstrom und rein ohmscher Last schalten kann.
In solchen Fällen ist ein Schalter sinnvoll, bei dem die Umschaltung über 0 erfolgt: A <-> 0 <-> B
Es muss garantiert sein, dass die Abgänge A und B niemals zusammen kommen. auch dann nicht, wenn der Schalter festschweißt o.ä.
Daher muss der Schalter zusätzlich auch zwangsgeführte Kontakte haben.
Also zusammenfassend - Schalter...
...darf nicht überlappend schalten bzw. muss zwangsgeführte Kontakte besitzen
...muss ausreichend Schaltvermögen haben, um bei voller Last noch zuverlässig zu schalten
...sollte + schalten oder zweipolig schalten, nicht - allein ;)
...jede Batterie benötigt eine eigene Sicherung im Pluspol und so nah an der Batterie, wie möglich
...es muss von der Leitungsführung usw. her sichergestellt sein, dass die Batterien auch außerhalb des Schalters nicht ohne geeignete Sicherung dazwischen zusammenkommen können.
Auch wenn es "nur" 12V sind: Es sind hohe Stromstärken im Spiel, wodurch es trotz niedriger Spannung in die Hände eines Fachmanns gehört.
Wenn du auf der 230V-Seite 10A entnimmst, sind es im 12V-Kreis mindestens satte 192A!! durch Wandlungsverluste noch einiges mehr!
Das sind mehr Ampere als die Panzersicherungen eines Hausanschlusses zulassen. reicht dick fett aus, um in Sekundenbruchteilen ein Feuer ausuzulösen.
Die 12V-Sicherungen so zu wählen, dass sie bei Überlast und Kurzschluss sicher abschalten und die Batterie dabei nicht überlastet werden kann, ist auch bei "nur 12V" zwingend erforderlich.
Auch Leitungen, Klemmen usw. sind so auszuführen, dass sie die max. Stromstärke aushalten.
Brandheißes Pflaster - Noch heißer als in einem Hausanschlusskasten - Bitte lasse das einen Fachmann anschließen!
das muss man gesehen haben um zu ergründen was schief gelaufen ist.
Übrigens. ich empfehle wenn man mit mehreren Batterien arbeiten will immer einen Wechselrichter mit 24 bzw. 48 Volt Eingangspannung und dann zwei oder gar vier Batterien in Reihe zu schalten.
der für die gleiche Leistung benötigte geringere Strom macht die sache unglaublich effizienter.
Wo man für 12 Volt 70 mm² Kabel braucht reichen bei 24 Volt 16 mm² und bei 48 Volt sogar 4 mm²
dazu kommt dann noch dass Übergangswiderstände an den Polklemmen, anderen Klemmverbindungen den Sicherungen etc. auch weniger relavat werden und last but not least die geringeren Ströme in der Leistungselektronik ebenfalls zur Effizienzsteigerung beitragen.
Ein weiterer großer Faktor ist der Eigenwiderstand der Batterien. wenn sie leer gehen, dann wird der strombedingte Spannungseinbruch größer. dem entsprechend lässt sich eine mit 300 Ampere belastete Batterie, bei einem 12 Volt Wechelrichter mit 3 kW kann das duchaus passieren, lange nicht so weit entladen ehe sie schaden nimmt wie eine mit 150 Ampere oder gar nur 75 Ampere belastete.
ein Wechselrichter mit 3 kW sollte MINDESTENS mit 24 Volt besser mit 48 Volt betrieben werden!
Ich mag dir mal ein kleines rechenbeispiel geben. ein 14 Meter langer Kupferdraht, also dem entsprecend eine 7 Meter lange Geräteanschlussleitung mit dem Querschnitt von 2,5 mm² hat einen Widerstand von relativ genau 0,1 Ohm.
Wir betreiben daran vier 12 Volt Lampen mit je 60 Watt.
Im ersten Szenario haben wir 4 Lampen parallel geschaltet und nehmen eine 12 Volt Batterie als Spannungsquelle. 60 Watt durch 12 Volt, das sind pro Lampe 5 Ampere. Da wir vier Lampen parallel haben, bedeutet das 20 Ampere, mit denen wir die Leitung belasten.
nach der omschen Formel (U = R * I) bedeutet das 20 Ampere mal 0,1 Ohm sind 2 Volt Spannungsverlust. Mal wiederum 20 Ampere an Strom beduetet das wir verheizen in dem Kabel 40 Watt!
Puff- Weg!
Nun ändern wir den Aufbau, und schließen je zwei der Lampen in Reihe an. zwei dieser Reihen schalten wir parallel. das bedeutet, wir haben es mit zwei Strängen zu tun, durch die je 5 Ampere fließen. also insgesamt 10 Ampere. Zur Versorgung nehmen wir zwei in Reihe geschaltete Batterien.
wir haben also 10 Ampere mal 0,1 Ohm. was einem Volt an Spannungsverlust entspricht. mal 10 Ampere sind das... na? richtig! 10 Watt!
Nun ändern wir den Aufbau erneut, und hängen alle vier Lampen in eine Reihenschaltung. jetzt fleißen nur noch 5 Ampere! natürlich müssen wir dann 4 Batterien in Reihe schalten, um auf die leistung zu kommen
Rechnen wir erneut. 5 Ampere mal 0,1 Ohm, das ist ein halbes Volt, das verloren geht. mal 5 Ampere sind das gerade mal 2,5 Watt, die wir noch verheizen!
Denk mal drüber nach.
Muss man sehen, um die Fehlerursache zu ergründen.