Diese Netzform basiert auf einem ungeerdeten System. IT-Netze bieten auch in besonders sensiblen Bereichen, wie der Signaltechnik im Bahnsektor oder der Telekommunikationstechnik, viele Vorteile. Sie gewährleisten eine unterbrechungsfreie Funktionalität und sorgen für höchste Anlagenverfügbarkeit. Ein IT-System, abgeleitet von der französischen Bezeichnung ‚Isolé Terre‘, zeichnet sich dadurch aus, dass der Transformator galvanisch vom vorgelagerten Netz getrennt ist und keine direkte Verbindung zur Erde besitzt. Solche Netze bestehen in der Regel aus einem Transformator, Isolationsüberwachungsgeräten (IMD), einem Stromverteilersystem und den angeschlossenen Verbrauchern. Die Überwachungseinrichtungen messen kontinuierlich den Isolationswiderstand gegen Erde, sodass im Fall eines Isolationsfehlers sofort ein Alarm ausgelöst wird, ohne dass eine automatische Abschaltung erfolgt. Das bedeutet, dass der Betrieb auch beim ersten Fehler, wie etwa einem Körperschluss eines Außenleiters gegen Erde, weiterhin aufrechterhalten bleibt. Erst beim Auftreten eines zweiten Fehlers oder einer signifikanten Verschlechterung der Isolation wird der Schutzschalter ausgelöst. Dieser Mechanismus gewährleistet eine hohe Versorgungssicherheit und ermöglicht es, Fehler gezielt und geordnet zu beheben, ohne den Betrieb zu unterbrechen. Diese Vorteile sind auch im Bereich der Kommunikationstechnik von großem Wert. Während das Isolationsüberwachungsgerät nach DIN EN61557-8 vorgeschrieben ist, erfolgt die Installation einer Fehlerstromüberwachungseinrichtung (RCM) optional, um schleichende Isolationsverschlechterungen frühzeitig zu erkennen. Immer häufiger werden solche IT-Netze mit Gleichstromverteilungssystemen kombiniert. Der Einsatz von Gleichstrom bietet gegenüber der klassischen Wechselstromversorgung zahlreiche Vorteile. Ein Aspekt, der sowohl wirtschaftlich wie auch umwelttechnisch hervorsticht, ist die höhere Energieeffizienz: Viele elektronische Geräte, wie Server, Steuerungen oder LED-Beleuchtungen, arbeiten intern mit Gleichspannung. In herkömmlichen Wechselstromsystemen ist eine Umwandlung von Wechsel- zu Gleichstrom notwendig, was mit Energieverlusten verbunden ist. Durch die direkte Nutzung von Gleichspannung können diese Verluste minimiert und die Effizienz deutlich gesteigert werden. Vor diesem Hintergrund stellt sich die Frage: Welche Anforderungen müssen DC-Stromverteilungssysteme in IT-Netzen erfüllen?
Zweifacher Schutz für maximale Sicherheit
In ungeerdeten DC-IT-Netzen wird häufig eine allpolige Absicherung – also die Absicherung sowohl des positiven als auch des negativen Pols – eingesetzt, um den besonderen Anforderungen dieser Netzform gerecht zu werden. Tritt in einem IT-System ein erster Isolationsfehler auf, beispielsweise ein Körperschluss eines Leiters gegen Erde, fließt in der Regel nur ein sehr geringer Fehlerstrom. Nach DIN VDE0100-410 (VDE0100-410):2018-10 Ab. 411.6.1 ist in diesem Fall keine automatische Abschaltung erforderlich, sofern die Anforderungen an die Erdung nach Abschnitt 411.6.2 erfüllt sind. Der Betrieb kann dadurch aufrechterhalten werden, ohne dass es zu einer automatischen Abschaltung kommt. Erst beim Auftreten eines zweiten Fehlers, etwa wenn auch der zweite Pol einen Erdbezug bekommt, entsteht ein vollständiger Fehlerstromkreis, der eine Gefährdung darstellen kann. Um in diesem Fall sicher, präzise und schnell reagieren zu können, ist eine allpolige Absicherung notwendig. Dadurch wird sichergestellt, dass nach einer Überstromauslösung die angeschlossenen Lasten 100 Prozent spannungsfrei und die Betreiber maximal geschützt sind. Diese Anforderung wird auch von verschiedenen Normen unterstützt, etwa durch die DIN VDE0100-410, DIN VDE0100-430 sowie DIN EN60204-1, die für bestimmte Anlagenkonfigurationen und Sicherheitsbereiche eine allpolige Abschaltung vorschreiben. E-T-A führt mit den Power-D-Box-Systemen ein breites Portfolio an Stromverteilungssystemen, die diese Anforderungen mühelos erfüllen.
Stromverteilungssystem als Kernkomponente bietet allpolige Absicherung
Die Power-D-Box Produktlinie von E-T-A vereint leistungsstarke Stromverteilungslösungen für unterschiedlichste Einsatzbereiche – von DC-Systemen mit 48V / 65V bis hin zu klassischen AC-Anwendungen mit 230V. Dank des Wechselflansches können sie sowohl in 19″- als auch in ETSI-Systemschränken flexibel eingesetzt werden. Je nach Ausführung und Leistungsumfang stehen die Systeme in kompakten Bauhöhen von 1HE, 2HE oder 3HE zur Verfügung. Ein besonderer Vorteil liegt in der steckbaren Ausführung der zweipoligen Schutzschalter: Im Fehlerfall entfällt das aufwendige Aus- und Wiedereinbauen. Der Austausch erfolgt einfach und schnell durch das Herausziehen des defekten Schalters und Einstecken eines neuen. Dies ist nicht nur im Störungsfall hilfreich, sondern auch bei Änderungen in der Lastversorgung. Sollten sich dabei beispielsweise die Anforderungen an den Nennstrom ändern, kann der passende Schutzschalter in wenigen Sekunden ersetzt werden. Für unterschiedliche Anwendungsbereiche stehen Varianten mit verschiedenen Auslösemechanismen zur Auswahl. In der Kommunikationstechnik werden bevorzugt hydraulisch-magnetische Schutzschalter, beispielsweise vom Typ 8340 / 8345 eingesetzt, die Lasten bis zu 125A absichern können. Sie zeichnen sich durch ihre Unempfindlichkeit gegenüber Temperaturschwankungen aus. Im Überstromfall erfolgt die Auslösung verzögert durch den hydraulischen Mechanismus, während bei hohen Überlast- oder Kurzschlussströmen der magnetische Teil blitzschnell den fehlerhaften Stromkreis trennt. Alternativ stehen auch thermisch-magnetische Schutzschalter, z.B. vom Typ 2210-S zur Verfügung. Diese kombinieren die Wirkung von Temperatur und Magnetkraft: Bei Überlast reagiert der thermische Auslöser verzögert, bei einem Kurzschluss jedoch trennt der magnetische Teil den Stromkreis innerhalb von Millisekunden. Damit sind sie besonders für Anwendungen in der Prozesssteuerung geeignet und können Lasten bis zu 16A absichern. Die Stromeinspeisung der redundant versorgten Systeme erfolgt rückseitig mittels Schraubklemmen, je nach Variante bis zu 95mm². Es können maximal bis zu 2 x 15 Lasten abgesichert werden. Um im Problemfall schnell reagieren zu können, steht eine Sammelsignalisierung pro Einspeisefeed zur Verfügung. Damit lässt sich schnell und einfach ein wirksames Alarmmanagement in der Leitwarte umsetzen. Wie bei allen stromführenden Systemen steht die Sicherheit beim Bedienen an oberster Stelle. Die vollisolierte Bauweise gewährleistet sicheres Arbeiten unter Spannung. Die Stromschienen sowie die Sammelsignalisierung sind fingersicher im Gehäuse isoliert. Zudem sind Erdungsbolzen in den Systemen integriert, die Im Fall eines Kurzschlusses oder Isolationsfehlers Fehlerströme sicher ableiten, typischerweise über eine definierte Erdverbindung oder ein zentrales Erdungssystem. Die Stromeinspeisung der redundant versorgten Systeme erfolgt rückseitig über Schraubklemmen – je nach Ausführung für Leitungsquerschnitte von bis zu 95mm². Abhängig von der Variante können bis zu 2 x 7 Lastabgänge separat 2-polig abgesichert werden. Für eine schnelle Reaktion im Störungsfall steht pro Einspeisefeed eine Sammelsignalisierung zur Verfügung. Sie ermöglicht eine effektive Integration in bestehende Überwachungssysteme und unterstützt ein zuverlässiges Alarmmanagement in der Leitwarte. Wie bei allen stromführenden Systemen steht die Bedien- und Arbeitssicherheit an oberster Stelle. Die vollständig isolierte Bauweise erlaubt ein sicheres Arbeiten unter Spannung. Stromschienen und Sammelsignalisierung sind fingersicher im Gehäuse integriert, was das Risiko unbeabsichtigter Berührung ausschließt. Darüber hinaus verfügen die Systeme über integrierte Erdungsbolzen. Diese leiten im Falle eines Kurzschlusses oder Isolationsfehlers entstehende Fehlerströme zuverlässig ab – typischerweise über eine definierte Erdverbindung oder ein zentrales Erdungssystem.
Fazit
Die sichere und hochverfügbare Energieversorgung ist in kritischen Infrastrukturen wie der Medizintechnik, Kommunikationstechnik und bei der Signalübertragung unerlässlich. IT-Stromnetze in Kombination mit modernen DC-Verteilungssystemen bieten hierfür eine zuverlässige Grundlage: Sie ermöglichen den unterbrechungsfreien Betrieb selbst bei Isolationsfehlern und tragen so maßgeblich zur Ausfallsicherheit bei. Die Kombination aus Isolationsüberwachung, 2-poliger Absicherung und steckbaren Schutzschaltern erlaubt nicht nur höchste Betriebssicherheit, sondern auch eine schnelle und flexible Anpassung an sich ändernde Anforderungen. Mit den Power-D-Box-Systemen bietet E-T-A eine leistungsstarke und durchdachte Lösung, die den normativen Anforderungen gerecht wird und sich durch modulare Bauweise, einfache Wartung und sichere Bedienung auszeichnet. Die flexible Integration in unterschiedliche Systemumgebungen sowie die hohe Energieeffizienz machen sie zur geeignet Wahl für moderne DC-Stromverteilung in anspruchsvollen IT-Netzen.
