Umschaltzeit Transferschalter

[ttwonder]

Hallo,

ich habe im Zuge eines Tests mal den Ausgang eines Transferschalters (Socomec Statys 63A, dreiphasig, vierpolig schaltend) mit einem Fluke 199B beim Umschalten von Netz A auf Netz B (gleiche Phasenlage) mitgeschrieben. Im Ergebnis fehlt im Spannungsverlauf fast eine ganze Halbwelle (8,6ms) und die Stromkurve kommt erst nach fast 20ms wieder so richtig zur Ruhe.

Beim selben Test haben ich bei zwei USV-Anlagen die Umschaltung von Onlinebetrieb zum internen Bypass mitgeschrieben, hier komme ich auf Werte von max 5ms im Stromverlauf, die Spannungskurve zeigt so gut wie keinen unnormalen Verlauf.

Frage: Welche Unterbrechungszeiten sind hier normal und tolerierbar? Anwendung ist ein Serverraum.

Danke & Gruß Jörg

[M@rkus]

Kommt das schwingen des Stroms vielleicht von der USV, das die den Lastsprung nicht verträgt? Gibt es Bilder von der Umschaltung?

[ttwonder]

Guten Morgen und danke für die Rückmeldung. Die USV war zum Zeitpunkt des Umschaltens mit ca. 14 kVA im Halbschlaf, es ist eine dreiphasige 80-kVA-Anlage. Mit der Umschaltung kamen ca. 6,5 kVA dazu. Das Bild zeigt L2. Diesen Lastsprung sollte die USV problemlos überstehen.

[melange]

Frage: Welche Unterbrechungszeiten sind hier normal ...

Wir sehen hier sehr schön, dass der Stromfluss exakt zum Nulldurchgang der Spannung unterbrochen wird.
Also wird hier vermutlich mit Transistoren geschaltet, nicht mit Thyristoren (diese würden erst sperren, wenn der Strom von sich aus zu Null wird).
Der Nulldurchgang der Spannung wird also als als Signal zum Ausschalten dieser Phase benutzt.

Da dieser elektronische Netzumschalter nicht weiß, ob die Phasenlage der beiden Netze gleich sind,
und da er auch nicht weiß, ob die zu speisende Last im Stern oder Dreieck angeschlossen ist,
muß er vor dem Einschalten auf das zweite Netz sicher sein, dass alle 3 Phasen des ersten Netzes ausgeschaltet sind.
D.h. er muss noch die nächsten beiden Nulldurchgänge der anderen beiden Phasen abwarten, und das sind genau 6,66 ms.
Noch eine kleine Wartezeit zur Sicherheit, dann sind wir bei den 8ms, die du gemessen hast.
Daher würde ich das Verhalten (bei diesem Schaltkonzept) erstmal für normal erachten.

Frage: Welche Unterbrechungszeiten sind hier ... tolerierbar? Anwendung ist ein Serverraum.

Das sollte dir der für die Server und die Sicherheit der darauf laufenden Anwendungen Verantwortliche sagen können.
Du solltest unbedingt klären, ob die Server solche Unterbrechungen tolerieren.

Der Sinn von USV-Anlagen ist ja gerade, solche (auch kurzzeitigen) Unterbrechungen auszuschließen.
Dass man jetzt hinter einer USV-Anlage ein Unterbrechungen verursachendes Gebilde zwischenschaltet, sollte nachdenklich machen.

Gruß
melange

[ttwonder]

Hallo und DANKE erstmal für Deine kompetente Einschätzung. Folgende Gedanken habe ich dazu:

Der Nulldurchgang der Spannung wird also als als Signal zum Ausschalten dieser Phase benutzt.

Das kann glaube ich nicht sein. Wir haben nämlich das Vorzugsnetz des Transferschalters (vorgelagerter Leistungsschalter) bei dem Test abgeschaltet. Sprich der Transferschalter hat gar keine Chance, den Nulldurchgang abzuwarten, da das speisende Vorzugsnetz ja augenblicklich weg war. Dann muss er augenblicklich umschalten. Es wäre höchstens denkbar, dass der Transferschalter den Augenblickswert beim Ausschalten erkennt und erst dann wieder zuschaltet, wenn das zweite Netz diesen Augenblickswert wieder hat - in dem Fall der nächste Nulldurchgang. Dann wäre aber eine Unterbrechung systembedingt nicht auszuschließen. Piller wirbt beim Apotrans ja mit Zeiten < 2ms. Machen die das irgendwie anders?

Der Sinn von USV-Anlagen ist ja gerade, solche (auch kurzzeitigen) Unterbrechungen auszuschließen. Dass man jetzt hinter einer USV-Anlage ein Unterbrechungen verursachendes Gebilde zwischenschaltet, sollte nachdenklich machen.

Naja, wenn man mit A/B-Versorgung arbeitet (2 USVen im Halblast-Parallelbetrieb) und Server mit nur einem oder mehr als zwei Netzteilen hat, ist es oft die einzige Chance, das hinzukriegen. Klar ist im A/B-System immer der Server mit zwei Netzteilen und 2n-Redundanz das Maß der Dinge. Aber irgendwelche Exoten gibt es immer. Und eigentlich sind zumindest die 19"-Einbau-Transferschalter ja extra für diesen Zweck entwickelt worden. Und die großen eigentlich auch.

[melange]

Das kann glaube ich nicht sein. Wir haben nämlich das Vorzugsnetz des Transferschalters (vorgelagerter Leistungsschalter) bei dem Test abgeschaltet. Sprich der Transferschalter hat gar keine Chance, den Nulldurchgang abzuwarten, da das speisende Vorzugsnetz ja augenblicklich weg war. Dann muss er augenblicklich umschalten.

Hallo, ich habe nur versucht, das Oszillogramm zu interpretieren.
Und da sehen wir, dass der Stromfluss exakt zum Zeitpunkt des Nulldurchgangs der Spannung endet.
Die Spannung bleibt bis dahin absolut sauber, in der kurzen Phase ohne Stromfluss "hängt sie in der Luft".
So präzise kannst du keinen Leistungsschalter öffnen.

Ist es dir möglich, diese Messung noch einmal dreiphasig durchzuführen ?

So ganz verstehe ich die Topologie noch nocht. Könntest du eine einfache Skizze machen
(speisende Netze, USV-Anlagen, Leistungsschalter, Transferschalter, Servernetz) ?

Gruß
melange

[ttwonder]

Moin,

ich verstehe das was Du meinst schon, aber wenn die Spannung des Vorzugsnetzes wegbricht, ist sie halt weg, egal wo die Sinuswelle gerade steht. Leider habe ich momentan keine Gelegenheit, die Messung zu wiederholen, vielleicht macht das aber der Hersteller demnächst :-). Sonst würde ich mehrere Schaltungen aufnehmen. Ein Vierkanal-Oszilloskop habe ich leider nicht, nur zwei Zweikanalige (Fluke 99B und Fluke 199B). Ersteres dürfte für sowas aber nicht schnell genug sein. Dann habe ich noch ein Fluke 43B, das kann ich dafür aber nicht nutzen.

Ich habe mal eine Skizze angefügt. Server 1 hat bei den Netzteilen eine vollständige Redundanz, wenn ein Netzteil ausfällt, übernimmt das Andere. Server 2 hat eine n+1-Redundanz, d.h. er braucht immer zwei Netzteile. Das Dritte ist das Redundanznetzteil. Mit der gezeigten Konstellation kann bei Ausfall eines Pfades der verbleibende Pfad immer vollständig übernehmen - bei Wegfall der Redundanz, versteht sich.

Geht natürlich auch mit Servern mit nur einem Netzteil - mit den von Dir genannten Problemen.

Danke für die Diskussion - freut mich!

Gruß Jörg

[melange]

Ich habe mal eine Skizze angefügt.

Danke für die Skizze.
Aber an welcher Stelle ist der Leistungsschalter, den du geöffnet hast ?

Gruß
melange

[ttwonder]

In der UV USV A. Dann hat das Ding auf das B-Netz umgeschaltet, siehe Oszillogramm.

[melange]

In der UV USV A. Dann hat das Ding auf das B-Netz umgeschaltet, siehe Oszillogramm.

Am Ein- oder Ausgang der USV ?