Elektroanlagen aus Altbeständen für IT und deren Prüfungen

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Wie wird aber die IT vor Ort mit elektrischer Energie versorgt?
Natürlich aus der Steckdose, so meint man. Solange alles läuft, denkt niemand darüber nach. Die Stromausfälle der öffentlichen Versorgung nehmen zu, da die elektrischen Netze gerade in den Innenstädten völlig überaltert sind und noch nach Konzepten der 50er Jahre für lineare Lasten geplant sind. Da gab es noch keine Computer und keine Energiesparleuchten mit massenhaft eingesetzten gestalteten kapazitiven Netzteilen.

Die Versorgung der Innenstädte wird auch in den nächsten Jahren weiter als TN-C-Systemen wohl betrieben werden müssen, da die Energieversorger auch knapp bei Kasse sind.

In einigen Bürogebäuden sind nicht nur die Trafos für das eigene Gebäude eingesetzt, sondern auch für die Versorgung der benachbarten Liegenschaften. Das bedingt automatisch Stromverschleppung des N über die PEN-Systeme und Rohrleitungen. In Campus-Anlagen der Universitäten, Krankenhäusern und Firmen mit gemeinsamen Heizungssystemen und Rohren führt dies zu erheblichen Korrosionen und magnetischen Feldern, da die Anlagen nicht so einfach umgestellt werden können.

Der Weg des geschlossenen Stromkreises unter allen Bedingungen muss eingehalten werden, um nicht unnötig galvanische Ströme über die Erdungssysteme vagabundieren zu lassen. Die induktive Vermeidung von magnetischen Einkopplungen ist ein weiteres Thema, welches heute nicht so einfach beherrscht wird.

Für IT-Anwendungen muss ein eindeutiger Stromlaufplan in einpoliger Darstellung vorhanden sein, in dem die Leitungen mit ihren Zielbezeichnungen, Kabel-Querschnitten und Längen eingezeichnet sind. Die Darstellung muss verständlich sein und auch den Weg der Stromflüsse bei Bypass-oder Ersatzeinspeisungen, sowie der Schalterstellungen aufzeigen.

Es sind die internationalen IEC-Symbole zu verwenden. Wie in einem elektrischen Buchhaltungssystem ist zu jeder Komponente ein Datensatz anzulegen mit einer eindeutigen Nummerierung und Hintergrundinformation, wie auf einer elektronischen Registerkarte eines Kontenrahmens.

Leider sind diese Programme wegen der z. T. kostenfreien Service-Programme der großen Hersteller wie Siemens und ABB, GE und anderer Hersteller eklektischer Anlagen in Deutschland nicht vorhanden. Kein Planer gibt gerne Geld aus, wenn er nicht durch das anstehende Projekt gezwungen wird.

Im internationalen Markt, speziell für die Mittelspannungsebenen, sind diese universellen, herstellerneutralen Hilfsmittel Standard.

Die Idee ist es, solche zweckmäßigen Programme für den deutschen Markt anzupassen oder zu entwickeln. Sie sollten dann Bestandteil des Gebäudes werden und vor Ort vom zuständigen Facility-Elektriker oder der Organisation aktuell gehalten werden. Dabei kommt es darauf an Änderungen mit vertretbarem Aufwand einzupflegen. Mit diesen Daten kann dann ein ausgebildeter Prüfer weitere Analysen für den Spannungsfall, oder auch die Kurzschluss- und Lastanalysen durchführen. Einige neuere Programme können auch in Realtime die von den neuen Smartgrid-Metern gewonnenen Daten direkt in die Zeichnung einfließen lassen und wie in einem Kraftwerksleitsystem oder Klimasystem permanent einen Überblick über Belastung, Störungen und auch schnelle Störgrößen sowie Grenzwertüberschreitungen geben.
Die Darstellung muss wie in einem Stadtplan eine Übersicht bieten mit eindeutiger Zuordnung der Energie Zu- und Abflüsse.

Die wichtigsten Knotenpunkte verfügen über eine Messung aller Parameter in einer einheitlicheren selbsterklärenden Darstellung. Es muss wie beim Autofahren eine bekannte Anordnung und Lesbarkeit wie auf einem Tacho sein.

Die unterschiedlichen Leitungslängen sollten ebenfalls symbolisch ablesbar sein.

Wie bei einer russischen Puppe öffnet sich beim Anklicken des Symbols die nächste Zeichnungsebene mit weiteren Details.

Je nach Sicherheits-Bedürfnis kann bis zur letzten Steckdose eines Servers sogar die Phase L1 bis L3 dokumentiert werden.
Mittels Energiemessmitteln werden dann die einzelnen Gruppen der Verbraucher als Momentanwert aufgezeichnet.

Mit der Vorgehensweise, alle Parameter immer in der gleiche Folge aufzunehmen, kann auf die Last und deren Chrestfaktoren (Scheitelfaktor) geschlussfolgert werden.

Allein für diese kleine Verteilung mit unter 6,38 A sind schon Fehlerströme von 1,66 A durch den PEN-Anschluss vorhanden. 1,5 A N-Strom fließt über das Erdungssystem zum Trafosternpunkt über alle Erdungs-, Rohrleitungen und Schirmungsleiter zurück. Die Kurvenform ist dabei entscheidend. Nach der Aufteilung von N und PE sind nur 7 mA noch als Differenzstrom vorhanden. Deshalb musste der Differenzstrom von X1 bis X3 nicht auch noch gemessen werden.

Die einzelnen weiteren Abgänge können völlig unterschiedlich sein, da jeder Verbraucher seine eigene Charakteristik hat. Bei Bedarf können auch die Oberschwingungen und hochauflösende Kurvenformen gewählt werden.

Während die Gruppe 1 und 2 kräftige Oberschwingungen mit Chrestfaktoren von 2.0 aufweisen, sind an der 3. Gruppe noch sinusförmige Verbraucher angeschlossen.

Erst aus dieser Analyse könne die Fehler in den Abgängen gefunden werden.

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Ein Kommentar zu "Elektroanlagen aus Altbeständen für IT und deren Prüfungen":

  1. Andreas Horn schreibt:

    Sehr geehrter Herr Otto,

    bezüglich der bei uns vorhandenen Altanlagen und der dazu teils nur unvollständigen Dokumentation und der durch die politisch gewollte kaufmännische Betriebsführung getriebenen Sparpolitik habe ich immer wieder Bedenken, ob das, was wir treiben, auch wirklich vernünftig ist. Ihr Artikel unterstreicht den Sachverhalt sehr eindrücklich. Wir als Techniker sind allerdings dafür der völlig falsche Ansprechpartner, hier ist ein Umdenken in der Politik gefragt.

    Mit freundlichen Grüßen
    Andreas Horn

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