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Variable Hilfs-Stromversorgung

Integrierte OVC-III-Stoßspannungsfestigkeit

19. Juni 2019, 10:52 Uhr | Von Steve Roberts, CTO Recom Power

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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Lampensteuerung

Zentral koordinieren lässt sich die Lampensteuerung per Funk- oder Powerline-Kommunikation, oder die Lampen können autonom sein, d.h. in jedem Lichtmast kann ein GPS-Empfänger eingebaut sein, sodass die Lampe Ort, Zeit und Zeiten von Sonnenaufgang und -untergang (bürgerliche Dämmerung) kennt, da diese stets als Teil der astronomischen GPS-Daten übermittelt werden. In bestimmten Beleuchtungskonzepten wie für Parkhäuser, aktive Straßenbeleuchtung und Großflächenbeleuchtung können auch Bewegungs- und Fahrzeugsensoren eingebaut werden, um Gruppen von Lichtmasten in einem Bereich nur einzuschalten, wenn Licht benötigt wird.

Egal ob die Steuerung lokal oder zentral erfolgt, die Stromversorgung für die Sensoren und Kommunikationsgeräte muss aus der Versorgungsspannung zwischen den Phasen gespeist werden. Dabei ist die Leistungsanforderung gering; 3 bis 4 W reichen normalerweise aus, um einen IR-Sensor, ein GPS-Modul oder einen Funksender zu versorgen. Hauptproblem bei der Versorgung empfindlicher Sensoren oder Funkausrüstung aus hoher Netzspannung ist das Bewältigen der Stromstöße und Überspannungen. Eine intelligente Installation zur Außenbeleuchtung ist normalerweise als Überspannungskategorie (OVC) III oder IV eingestuft, was sehr heftige Überspannungen bedeutet, da die höheren Überspannungskategorien viel geringere Quellimpedanzen haben (Tabelle 3).

Eingebaut in den RAC05-K/480 ist die Compliance zu OVC III (Gasentladungsröhre, Sicherungen und MOVs/Varistoren sind intern eingebaut). Eine Installation für OVC IV erfordert einen Vorabfilter, bestehend aus einem externen opfernden Überspannungsableiter, der nach mehreren Überspannungen/Stromstößen je nach Vorschrift ausgetauscht werden kann.

Fehlertolerante Installationen

Schätzungsweise fast 90 Prozent der Netz-Fehlerzustände sind durch Kurzschluss einer Phase verursacht. Dreiphasen-Fehler sind extrem selten. Deshalb werden in Industrieanwendungen, wo ununterbrochene Stromversorgung für kontinuierliche Prozesse oder die Sicherheit entscheidend ist, Installationen ohne Erdung verwendet.

Dies gilt insbesondere für Dreieck-Energieverteilsysteme anstatt der Sternschaltung. Eine Dreieckschaltung kann erdfrei bleiben, phasengeerdet oder mittelpunktgeerdet sein, entweder mit einer Masseverbindung hoher Impedanz oder einer soliden Erdung. Grund für solche Anordnungen ist, dass ein Erdschluss das Auftreten unerwünschter Ströme in Teilen des Systems verursachen kann, aber der Rest des Systems weiter normal funktioniert. Obwohl Sternschaltungen am häufigsten vorkommen, werden Dreieckschaltungen noch in einigen prozesskritischen Installationen wie Rechenzentren und kontinuierlich arbeitenden Produktionsstätten wie Autofabriken oder Papiermühlen verwendet.

Der RAC05-xxk/480 braucht keine Masseverbindung, da er ein Gerät der Class II mit 4 kV AC-Doppelisolation ist. Daher eignet er sich für Stern- und Dreieck-Schaltungen der Versorgung (Bild 4). Ebenso kann er mit einem Dreiphasen-Gleichrichter wie in Bild 1 verwendet werden, um eine phasenredundante Stromversorgung zu schaffen. Falls eine einzelne Phase ausfällt, wird die Stromversorgung von den anderen beiden Phasen weiterhin gespeist.