Bedienungsanleitung. K-Serie. PWM-Sinus-Wechselrichter mit Ringkerntransformator

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1 Bedienungsanleitung K-Serie PWM-Sinus-Wechselrichter mit Ringkerntransformator Bedienungsanleitung K-Serie_DE

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3 1 Hinweise zur Dokumentation Aufbewahrung der Unterlagen Verwendete Symbole Normen Typenschild Sicherheitshinweise und Vorschriften Hinweise zu Installation und Betrieb Bestimmungsgemäße Verwendung Werksgarantie und Haftung Service Gerätebeschreibung Kurzbeschreibung der K-Serie Hinweis zum Betrieb von Wechselrichtern Funktionsprinzip der K-Serie Beschreibung der einzelnen Komponenten Schutzkonzepte...10 K-Serie Bedienungsanleitung PWM-Sinus-Wechselrichter mit Ringkerntransformator 7 Montage des Wechselrichters Allgemeine Hinweise zum Montageort Mechanische Abmessungen Elektrischer Anschluss Allgemeines AC-Anschluss DC-Anschluss Anschluss der Ferneinschaltung Bedienung des Wechselrichters Bedienung der Wechselrichter K150 und K Bedienung der Wechselrichter K500N bis K Optionen Problembeseitigung und Fehlersuche Dokumente EU-Konformitätserklärung...22 Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 3

4 Abschnitt 1 Hinweise zur Dokumentation 1 Hinweise zur Dokumentation Die folgenden Hinweise sind ein Wegweiser durch die Gesamtdokumentation. In Verbindung mit dieser Bedienungs- und Installationsanleitung sind weitere Unterlagen gültig. ACHTUNG Für Schäden, die durch Nichtbeachtung dieser Anleitung entstehen, übernehmen wir keine Haftung. Mitgeltende Unterlagen Durch kundenspezifi sche Fertigung sowie verschiedener Optionen (siehe Kapitel 10) kann es Differenzen zwischen diesem Handbuch und dem Ihnen vorliegenden Wechselrichter geben. Beachten Sie hierzu bitte die zusätzliche Dokumentation, die sich in der Klarsichthülle auf der hinteren Umschlaginnenseite befi ndet. 1.1 Aufbewahrung der Unterlagen Bitte bewahren Sie diese Bedienungsanleitung gut auf. Die Anleitung muss bei Bedarf jederzeit zur Verfügung stehen. 1.2 Verwendete Symbole Beachten Sie bitte bei der Montage des Wechselrichters die Sicherheitshinweise in dieser Bedienungsanleitung! GEFAHR Kennzeichnet einen Warnhinweis, dessen Nichtbeachtung unmittelbar zum Tod oder zu schwerer Körperverletzung führt! WARNUNG Kennzeichnet einen Warnhinweis, dessen Nichtbeachtung zum Tod oder zu schwerer Körperverletzung führen kann! VORSICHT Kennzeichnet einen Warnhinweis, dessen Nichtbeachtung zu einer leichten oder mittleren Körperverletzung oder zu großem Sachschaden führen kann. ACHTUNG Kennzeichnet einen Warnhinweis, dessen Nichtbeachtung zu Sachschäden führen kann. HINWEIS Nützliche Informationen und Hinweise! AKTIVITÄT Dieses Symbol kennzeichnet eine erforderliche Aktivität. WICHTIG Bei Nichtbeachtung kann es zu einem Verlust an Komfort oder zur Beeinträchtigung der Funktion führen. 1.3 Normen Die grundlegenden Anforderungen folgender einschlägiger Richtlinien werden erfüllt: Richtlinie über die elektromagnetische Verträglichkeit (Richtlinie 2004/108/EG des Rates) Niederspannungsrichtlinie (Richtlinie 2006/95/EG des Rates). 1.4 Typenschild Das Typenschild mit der genauen Gerätebezeichnung befi ndet sich auf dem Gehäuse. KACO new energy GmbH Carl-Zeiss-Str Neckarsulm Device Sine-wave inverter, PWM-Technology Type K / D Input 24 V DC Frequency --- Hz Output 230 V AC Frequency 50 Hz Rated Output 3000 VA Protection IP 20 Output current 13,04 A AC IOmax 15,65 A AC Load W, L, C Operation continuous Rectifier Circuit symmetrical Mode running Protection class 1 electrically isolated IEC Standard :1991 EN Made in Germany Device-Number Year 2009 Typenschlüssel: K Gehäusetyp 3000 Ausgangsleistung in VA 24 Eingangsspannung DC in V 230 Ausgangsspannung AC in V D Im Gehäuse integrierte Optionen. Seite 4 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

5 Abschnitt 2 Sicherheitshinweise und Vorschriften 2 Sicherheitshinweise und Vorschriften Normen und Vorschriften VDE 0558 Teil 8 + Teil 11 EN Teil Teil 1.3 VDE 0100 Teil 410 GEFAHR Gefahr durch lebensgefährliche Spannungen! Im Gerät und an den Zuleitungen sind lebensgefährliche Spannungen vorhanden. Das Gerät darf deshalb ausschließlich von einer Elektrofachkraft installiert und geöffnet werden. Auch im freigeschalteten Zustand können im Gerät noch hohe Berührungsspannungen auftreten. Regeln der Technik Die Montage muss den bauseitigen Bedingungen, den örtlichen Vorschriften und den Regeln der Technik entsprechen. Unfallverhütungsvorschriften Der Wechselrichter muss von einer anerkannten Elektrofachkraft installiert werden. Diese ist für die Einhaltung bestehender Normen und Vorschriften verantwortlich. Der einwandfreie und sichere Betrieb dieses Gerätes setzt sachgemäßen Transport, fachgerechte Lagerung, Aufstellung und Montage sowie sorgfältige Bedienung und Instandhaltung voraus. Nur Elektrofachkräfte, die sich zuvor mit allen in dieser Bedienungs- und Installationsanleitung enthaltenen Sicherheitshinweisen sowie Montage-, Betriebs- und Wartungsanweisungen vertraut gemacht haben, dürfen an diesem Gerät arbeiten. Beim Betrieb dieses Gerätes stehen zwangsläufi g bestimmte Geräteteile unter gefährlicher Spannung, die zu schweren Körperverletzungen oder zum Tod führen kann. Die folgenden Vorsichtsmaßnahmen sollten befolgt werden, um die Gefahr für das Leben bzw. die Verletzungsgefahr zu verringern. Die Montage des Gerätes muss in Übereinstimmung mit den Sicherheitsvorschriften sowie allen anderen relevanten staatlichen oder örtlichen Vorschriften erfolgen. Es muss für ordnungsgemäße Erdung, Leiterdimensionierung und entsprechenden Kurzschlussschutz gesorgt sein, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten. Während des Betriebes alle Abdeckungen geschlossen halten. Vor der Durchführung von Sichtprüfungen und Wartungsarbeiten sicherstellen, dass die Stromversorgung abgeschaltet und gegen Wiedereinschalten gesichert ist. Wenn Messungen bei eingeschalteter Stromversorgung durchgeführt werden müssen, keinesfalls die elektrischen Anschlussstellen berühren. Allen Schmuck von Handgelenken und Fingern abnehmen. Sicherstellen, dass die Prüfmittel in gutem betriebssicherem Zustand sind. Bei Arbeiten am eingeschalteten Gerät auf isoliertem Untergrund stehen, also sicherstellen, dass keine Erdung vorliegt. Die in dieser Bedienungsanleitung gegebenen Anweisungen genau befolgen und alle Gefahren-, Warn- und Sicherheitshinweise beachten. Diese Liste stellt keine vollständige Aufzählung aller für den sicheren Betrieb des Gerätes erforderlichen Maßnahmen dar. Sollten spezielle Probleme auftreten, die für die Zwecke des Käufers nicht ausführlich genug behandelt werden, wenden Sie sich bitte an Ihren Fachhändler. Veränderungen Änderungen am Wechselrichter sind generell verboten. Änderungen im Umfeld sind nur zulässig, sofern sie den nationalen Normen entsprechen. VORSICHT Beschädigungsgefahr durch unsachgemäße Veränderungen! Nehmen Sie unter keinen Umständen Eingriffe oder Manipulationen am Wechselrichter oder anderen Teilen der Anlage vor. Transport Die Wechselrichter der K-Serie werden in unserem Prüffeld ausführlichen Tests und Prüfungen unterzogen. Nur so können wir die hohe Qualität unserer Produkte sicherstellen. Unsere Wechselrichter verlassen unser Werk elektrisch und mechanisch in einwandfreiem Zustand. Eine Spezialverpackung sorgt für einen sicheren und sorgfältigen Transport. Dennoch kann es zu Transportschäden kommen, die von der Transportfi rma zu verantworten sind. Bitte untersuchen Sie den angelieferten Wechselrichter gründlich. Sollten Sie irgendwelche Schäden an der Verpackung feststellen, die auf Schäden am Wechselrichter schließen lassen, oder sind am Wechselrichter offensichtliche Schäden feststellbar, so reklamieren Sie dies umgehend bei der jeweiligen Transportfi rma. Bei Bedarf unterstützt Sie die KACO new energy GmbH. Eine mögliche Schadensmeldung muss auf jeden Fall spätestens sechs Tage nach Erhalt der Ware schriftlich beim Transporteur vorliegen. Für den Transport des Wechselrichters ist ausschließlich die Originalverpackung zu verwenden, da diese einen sicheren Transport gewährleistet. Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 5

6 Abschnitt 3 Hinweise zu Installation und Betrieb 3 Hinweise zu Installation und Betrieb 3.1 Bestimmungsgemäße Verwendung Die Wechselrichter der K-Serie wandeln eine Gleichspannung in eine sinusförmige Wechselspannung um. Die Wechselrichter sind nach dem Stand der Technik und den anerkannten sicherheitstechnischen Regeln gebaut. Dennoch können bei unsachgemäßer Verwendung Gefahren für Leib und Leben des Benutzers oder Dritter bzw. Beeinträchtigungen der Geräte und anderer Sachwerte entstehen. Eine andere oder darüber hinausgehende Benutzung gilt als nicht bestimmungsgemäß. Für hieraus resultierende Schäden haftet der Hersteller/Lieferant nicht. Das Risiko trägt allein der Betreiber. Zur bestimmungsgemäßen Verwendung gehört auch die Beachtung der Bedienungs- und Installationsanleitung. 3.2 Werksgarantie und Haftung Die KACO new energy GmbH gewährt auf die Wechselrichter der K-Serie eine Garantie von zwei Jahren ab Datum unserer Auslieferung. Während dieser Zeit garantiert die KACO new energy GmbH die ordnungsgemäße Funktion der Geräte, sowie die kostenlose Instandsetzung im Werk im Falle eines von uns zu verantwortenden Defektes. Sollte Ihr Gerät einen Defekt oder eine Fehlfunktion während der Garantiezeit aufweisen, wenden Sie sich bitte an Ihren Fachhändler. Garantieansprüche sind ausgeschlossen bei: Nicht bestimmungsgemäßer Verwendung der Geräte Unsachgemäßer und nicht normgerechter Installation Unsachgemäßer Bedienung Betreiben der Geräte bei defekten Schutzeinrichtungen Eigenmächtigen Veränderungen an den Geräten oder Reparaturversuche Fremdkörpereinwirkung und höhere Gewalt (Blitzschlag, Überspannung, Unwetter, Feuer) Unzureichender Belüftung des Gerätes Nichtbeachtung der einschlägigen Sicherheitsvorschriften Transportschäden. Die Abwicklung von Garantieansprüchen muss im Werk der KACO new energy GmbH erfolgen. Dazu muss der Rücktransport möglichst in der Originalverpackung oder einer gleichwertigen Verpackung erfolgen. Diese Leistungen können nicht von der KACO new energy GmbH übernommen werden. Garantieleistungen werden von KACO new energy GmbH nur erbracht, wenn das beanstandete Gerät zusammen mit einer Kopie der Rechnung an KACO new energy GmbH zurückgeschickt wird. Das Typenschild am Gerät muss vollständig lesbar sein. Im Falle der Nichterfüllung behält sich KACO new energy GmbH das Recht vor, Garantieleistungen abzulehnen. Die Gewährleistungsfrist für Nachbesserungen oder Ersatzlieferungen beträgt sechs Monate nach Lieferung. Sie läuft jedoch mindestens bis zum Ablauf der ursprünglichen Gewährleistungsfrist für den Liefergegenstand. Des Weiteren erhalten Sie für unsere Geräte die Garantie, dass Ersatzteile ab Kaufdatum 10 Jahre zur Verfügung stehen. 3.3 Service Wir haben bereits in der Entwicklungsphase auf die Qualität und Langlebigkeit des Wechselrichters besonderen Wert gelegt. Über 60 Jahre Erfahrung im Bereich Stromrichter bestärken uns in dieser Philosophie. Trotz aller qualitätssichernden Maßnahmen können in Ausnahmefällen Störungen auftreten. In diesem Fall erhalten Sie von Seiten der KACO new energy GmbH die maximal mögliche Unterstützung. Die KACO new energy GmbH ist darum bemüht solche Störungen schnell und ohne großen bürokratischen Aufwand zu beseitigen. Wenden Sie sich hierzu direkt an die Serviceabteilung. Telefon +49(0) Seite 6 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

7 Abschnitt 4 Technische Daten Elektrische Daten K150 K200 K500N K1000 K3000 Eingangsgrößen Eingangsspannung 12 V (nicht bei K3000) / 24 V / 36 V / 48 V / 60 V / 110 V / 220 V / 750 V (bei K3000) weitere Spannungswerte auf Anfrage Unter- / Überspannungsabschaltung (Option D) -15 % / +20 % (-30 % / +35 %) -15% / +20 % (-30 % / +35 %) -15% / +20 % (-30% / +35 %) -15 % / +20 % (-30% / +35 %) -15 % / +20 % (-30% / +35 %) Ausgangsgrößen (bei 40 C [Option D: bei 70 C]) Nennleistung 150 VA 200 VA 500 VA 1000 VA 3000 VA Spitzenleistung 120 s 180 VA 240 VA 600 VA 1200 VA 3600 VA Spitzenleistung 5 s 300 VA 400 VA 1000 VA 2000 VA 4500 VA Spitzenleistung 20 s 600 VA 800 VA 2000 VA VA VA Ausgangsspannung 230 V (+ / - 5 %) weitere Spannungswerte auf Anfrage Ausgangsstrom 0,7 A 0,9 A 2,2 A 4,3 A 13,0 A Sicherheitsabschaltung 5,2 A 7,0 A 17,4 A 17,4 A 26,1 A Strombegrenzung elektronisch geregelt elektronisch geregelt elektronisch geregelt elektronisch geregelt elektronisch geregelt Netzfrequenz 50 Hz (+ / -0,1 %) 50 Hz (+ / -0,1 %) 50 Hz (+ / -0,1 %) 50 Hz (+ / -0,1 %) 50 Hz (+ / -0,1 %) Cos phi jeder Wert möglich jeder Wert möglich jeder Wert möglich jeder Wert möglich jeder Wert möglich Klirrfaktor 5 % 5 % 5 % 5 % 5 % Allgemeine elektrische Daten Wirkungsgrad max. 91 % 92 % 92 % 92 % 95 % Wirkungsgrad nenn. 88 % 89 % 89 % 88 % 88 % Funkentstörgrad (Option D) EN55014A (EN50121) EN55014A (EN50121) EN55014A (EN50121) EN55014A (EN50121) EN55014A (EN50121) Ferneinschaltung externe Brücke externe Brücke externe Brücke externe Brücke externe Brücke Lastabhängige Ein- und Ausschaltung Meldung Ausfall Wechselrichter Bahnfester Aufbau (Option D) beinhaltet - - Serienausstattung Serienausstattung Serienausstattung optional optional optional optional optional rüttelfreier Aufbau / erweiterter Temperatur Bereich / auf Schwingmetallen montiert / erweiterter Eingangsspannungsbereich -30 % % Mechanische Daten Anzeige LED Anzeige: Ausgang, Unterspannung Eingang, Überspannung Eingang, Überlast Ausgang, Übertemperatur Umgebungstemperatur (Option D) 0 C C (-25 C C) 0 C C (-25 C C) 0 C C (-25 C C) 0 C C (-25 C C) 0 C C (-25 C C) Kühlung elektronisch geregelter Lüfter temperaturgesteuerter Lüfter temperaturgesteuerter Lüfter Konvektion temperaturgesteuerter Lüfter Geräuschemission <45dB (bei Lüfterbetrieb) <45dB (bei Lüfterbetrieb) <45dB (bei Lüfterbetrieb) <45dB (bei Lüfterbetrieb) <45dB (bei Lüfterbetrieb) Schutzart IP20 IP20 IP20 IP20 IP20 H* x B x T** 88 x 130 x 224 mm 88 x 130 x 224 mm 127 x 221 x 355 mm 165 x 345 x 460 mm 196 x 446 x 498 mm LB x LT x d (Befestigung) 118 x 180 x 4,5 mm 118 x 180 x 4,5 mm 195 x 325 x 6,5 mm 326 x 300 x 6 mm 406 x 385 x 9 mm Gehäuse Auf Wunsch im 19`` Einschubgehäuse lieferbar, Maße auf Anfrage Farbe RAL5002 RAL5002 RAL5002 RAL5002 RAL5002 Gewicht 2,9 kg 3 kg 8,4 kg 16 kg 31 kg *Höhe: ohne Schwingmetalle (Option D) **Tiefe: + Kabel-Verschraubung mm Maßskizze Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 7 H T L T d L B B

8 Abschnitt 5 Gerätebeschreibung 5 Gerätebeschreibung 5.1 Kurzbeschreibung der K-Serie Die Wechselrichter der K-Serie wandeln eine Gleichspannung in eine sinusförmige Wechselspannung um. Es handelt sich dabei um einen Wechselrichtertyp mit pulsweitenmodulierter Ansteuerung der Leistungsendstufe. Durch diese PWM- Technik ergibt sich ein unkomplizierter und kostengünstiger Aufbau des Wechselrichters bei gleichzeitig geringem Platzbedarf. Die komplette Mikrocontrollersteuerung lässt Platz für Erweiterungen und Sonderwünsche. Im Überlastfall schaltet der Wechselrichter ab und nach wenigen Sekunden selbständig wieder ein. Bei Übertemperaturabschaltung erfolgt die eigenständige Wiedereinschaltung nach Abkühlung der Leistungsendstufe um ca. 10 C. Die Unter-/ Überspannungsabschaltung schützt die Gleichspannungsquelle (Akkus, Batterien) und den Wechselrichter vor unzulässigen Betriebszuständen. Diese Betriebszustände werden über drei Leuchtdioden neben dem Schalter sichtbar gemacht. Beim K500N und K3000 wird bei kurzeitiger Überlastung ein Abschalten vermieden, indem der Strom begrenzt und entsprechend der Höhe der Belastung die Ausgangsspannung abgesenkt wird. Erst wenn dieser Zustand längere Zeit andauert, schaltet das Gerät für 10 Sekunden ab. Damit führen kurzzeitige hohe Einschaltströme angeschlossener Geräte nicht mehr zu einer längeren Unterbrechung der Spannungsversorgung eventuell zusätzlich an demselben Wechselrichter betriebener Geräte. Auf Kundenwunsch werden Geräte mit besonderer Unempfi ndlichkeit gegen mechanische Schwingungen gefertigt, die typisch sind beim Einsatz in Schienen- und Einsatzfahrzeugen. Alle verwendeten elektronischen, elektromechanischen und mechanischen Bauelemente sind serienmäßig für Betriebstemperaturen zwischen 0 C und +40 C geeignet. Geräte mit den Optionen D und E sind für einen erweiterten Temperaturbereich von -25 C bis +70 C konzipiert. Das Komplettgerät ist für eine Lagertemperatur von -25 C bis +100 C zugelassen. Der Funkstörgrad EN B (VDE 0871) wird serienmäßig erfüllt. HINWEIS Durch diese und viele andere mögliche Optionen (siehe Abschnitt 10) kann es Differenzen zwischen diesem Handbuch und dem Ihnen vorliegenden Wechselrichter geben. Solche Unterschiede können z. B. durch ein anderes Gehäuse (Option Q) hervorgerufen werden. Beachten Sie hierzu bitte die zusätzliche Dokumentation, die sich in der Klarsichthülle auf der hinteren Umschlaginnenseite befi ndet. 5.2 Hinweis zum Betrieb von Wechselrichtern Der Wechselrichter wurde entsprechend folgender Vorschriften gefertigt: VDE 0558 Teil 8 + Teil 11 EN Teil Teil 1.3 VDE 0100 Teil 410 Da das Gerät eine Stromversorgung mit Schutztrennung darstellt, ist bei Option S der Schutzkontakt der Ausgangssteckdose nicht mit dem Wechselrichtergehäuse verbunden (VDE 0100 Teil 410 Abschnitt und ). Werden am Wechselrichterausgang mehrere Verbraucher angeschlossen, müssen die Gehäuse der angeschlossenen Verbraucher untereinander durch ungeerdete isolierte Potentialausgleichsleiter miteinander verbunden werden. Dies ist zum Beispiel durch den Betrieb mehrerer Verbraucher über eine Schutzkontakt-Mehrfachsteckdose gewährleistet. Hierbei erfolgt automatisch ein Potentialausgleich. Besitzt das Gerät eine integrierte Netz-/Wechselrichterumschaltung, die einen Netzanschluss notwendig macht, ist der Schutzkontakt der Steckdose angeschlossen. Weiterhin muss dann abweichend zu obiger Vorschrift der Schutzleiter der angeschlossenen Verbraucher mit dem Umrichterschutzleiter verbunden werden. Alle zutreffenden VDE Vorschriften für den Anschluss von Geräten an das öffentliche Netz sind zu beachten. Seite 8 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

9 Abschnitt 6 Funktionsprinzip der K-Serie 6 Funktionsprinzip der K-Serie DC-Eingang + (Akkumulator oder sonstige Gleichspannungsquelle) - EMV-Filter Eingangs Kapazität Shunt NUR FÜR DEN INTERNEN GEBRAUCH ZUGELASSEN, ÄNDERUNGEN VORBEHALTEN MOSFET-Ansteuerung Filterdrossel Abbildung 6.1: Funktionsprinzip der Wechselrichter K150, K200 und K1000 DC-Eingang + (Akkumulator oder sonstige Gleichspannungsquelle) - EMV-Filter Eingangs Kapazität NUR FÜR DEN INTERNEN GEBRAUCH ZUGELASSEN, ÄNDERUNGEN VORBEHALTEN MOSFET-Ansteuerung Abbildung 6.2: Funktionsprinzip der Wechselrichter K500N und K3000 Microprozessor Filterdrossel KACO-GERÄTETECHNIK new energy GmbH GmbH Neckarsulm Funktionsprinzip PWM-Wechselrichter Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 9 BENENNUNG Microprozessor BENENNUNG KACO KACO-Gerätetechnik new energy GmbH Neckarsulm Funktionsprinzip PWM-Wechselrichter EMV-Filter GEZ. GEPR. DATUM U V PE VERSIONS-NR. V ZEICHNUNGS-NR. Vo\H\K-Serie\Funktionsprinzip EMV-Filter GEZ. GEPR. DATUM VERSIONS-NR. V ZEICHNUNGS-NR. Vo-Pr/Hand/K-Serie U V PE NAME NAME

10 Abschnitt 6 Funktionsprinzip der K-Serie Abschnitt 7 Montage des Wechselrichters 6.1 Beschreibung der einzelnen Komponenten EMV-Filter Sowohl batterieseitig als auch ausgangsseitig sind speziell abgestimmte EMV-Filter auf der Platine integriert. Die Filter sind diskret aufgebaut. Sie garantieren die Einhaltung der EMV-Grenzwerte. Aufgrund Ihrer Leistungsfähigkeit kann auf konfektionierte Standardnetzfi lter verzichtet werden. Eingangskapazität Die Wechselrichter der K-Serie besitzen eine hohe Eingangskapazität um auch bei langen Zuleitungen die Betriebsdaten einzuhalten und Rückwirkungen auf die Batterie zu vermeiden. Filterdrossel Die Filterdrossel sorgt dafür, dass der Ausgangsstrom tatsächlich sinusförmig wird. Sie wird nach einem speziellen Verfahren gefertigt. Der besondere Aufbau der Drossel sorgt für den guten Wirkungsgrad des Wechselrichters. DC-Spannungs- und Stromerfassung Der Eingangs- bzw. Ausgangsstrom und die Eingangsspannung werden über eine genaue Messschaltung erfasst. Sie dienen zur Überwachung des Wechselrichters und damit zur Einhaltung der Betriebszustände. Mikroprozessorgesteuerte Regelung Die komplette Regelung der Ausgangsspannung und die Überwachung und Steuerung der Betriebszustände fi ndet in einem leistungsfähigen Mikrocontroller statt. 6.2 Schutzkonzepte Folgende Überwachungs- und Schutzfunktionen sind im Wechselrichter integriert: DC-seitig Überspannungsableiter / Varistoren zum Schutz bei Blitzschlag (nicht bei K150/K200) DC-seitig Varistoren gegen Erde zum Schutz des Wechselrichters vor Burst- und Surgeimpulsen (K500-K3000) Schmelzsicherung am DC-Eingang Temperaturüberwachung der Halbleiter und des Transformators EMV-Filter zum Schutz des Wechselrichters vor hochfrequenten Störungen Überwachung des DC-Eingangs auf Über- und Unterspannung Zeitabhängige Überlastabschaltung 7 Montage des Wechselrichters 7.1 Allgemeine Hinweise zum Montageort Um den optimalen Wechselrichterstandort zu fi nden, ist im Folgenden eine Zusammenstellung der wichtigsten Kriterien gegeben. HINWEIS Die Lebensdauer eines Wechselrichters hängt stark von den Umgebungsbedingungen ab. Je höher die Temperatur, desto kürzer die Lebensdauer. Auch eine stets feuchte Umgebung wirkt sich auf die Lebensdauer aus. Der ideale Montageort ist möglichst trocken und klimatisiert. Kriterien für die Geräteplatzierung: Wandmontage im Innenbereich Wechselrichter keiner direkten Nässe oder Feuchtigkeit aussetzen Anschluss des Wechselrichters mit ausreichendem Leitungsquerschnitt abhängig von Eingangs- und Ausgangsstrom Zugänglichkeit des Gerätes für Montagearbeiten oder eventuellen späteren Service beachten Über dem Gehäuse ist ein Mindestabstand von 100 mm zu anderen Geräten, Schränken, Decke o. ä. einzuhalten Die freie Luftströmung um das Gehäuse und hinter dem Gehäuse darf nicht behindert werden Bei Einbau des Wechselrichters in einen Schaltschrank o. ä. ist durch Zwangsbelüftung für ausreichende Wärmeabfuhr zu sorgen Wechselrichter nur in Technikbereichen und nicht für Gäste zugänglichen Fahrtgastbereichen platzieren. VORSICHT Verbrennungsgefahr! Die Gehäuserückwand und der außen liegende Kühlkörper, können eine Temperatur von 80 C erreichen. WICHTIG Verwenden Sie je nach Beschaffenheit der Wand entsprechende Dübel und passende Schrauben zur Befestigung des Wechselrichters. Daten, die den Einbauort betreffen: Zulässige relative Luftfeuchte: kleiner 95 % Zulässige Umgebungstemperatur: 0 C C Umgebungstemperatur (Optionen D/E): -25 C C Schutzart: IP20 Gehäusematerial: Aluminium, pulverbeschichtet Bei der Gehäusekonstruktion wurde darauf geachtet, dass lediglich das leichte Aluminium als Rohstoff zum Einsatz kommt. Es besteht daher keinerlei Gefahr der Korrosion. Seite 10 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

11 Abschnitt 7 Montage des Wechselrichters 7.2 Mechanische Abmessungen new energy x Ø4.5 Maßstab: 1:1 Toleranz: ISO m KACO-GERÄTETECHNIK new energy GmbH GmbH Material: AlMg3 Gottfried-Leibniz-Str. Carl-Zeiss-Straße 1, Neckarsulm Farbe: Pulver RAL 5002 feinstruktur matt Benennung: Lieferant: xxx K150/K200 K150 Programm: xxx Erstellt Datum: Bearbeiter: Ah Version: V Datei/Teile-Nr: Abbildung 7.1: Mechanische Abmessungen der Wechselrichter K150 und K200 ohne Optionen Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 11 xxx Geprüft/Freigabe Datum: Bearteiter: Art.Nr.: xxx

12 Abschnitt 7 Montage des Wechselrichters KACO new energy GmbH Maßstab: 1:1 Toleranz: ISO m KACO-GERÄTETECHNIK new energy GmbH GmbH Material: AlMg3 Gottfried-Leibniz-Str. Carl-Zeiss-Straße 1, Neckarsulm Farbe: Pulver RAL 5002 feinstruktur matt Benennung: Lieferant: xxx K500N K300 Programm: xxx Abbildung 7.2: Mechanische Abmessungen des Wechselrichters K500N ohne Optionen Seite 12 Bedienungsanleitung K-Serie_DE 4 x Ø6.6 Erstellt Datum: Bearbeiter: Ah Version: V Datei/Teile-Nr: xxx Geprüft/Freigabe Datum: Bearteiter: Art.Nr.: xxx

13 Abschnitt 7 Montage des Wechselrichters Maßstab: 1:1 Toleranz: ISO m Material: AlMg3 Farbe: Pulver RAL 5002 feinstruktur matt Lieferant: xxx Programm: xxx A A K 1000 KACO-GERÄTETECHNIK new energy GmbH GmbH Gottfried-Leibniz-Str. Carl-Zeiss-Straße 1, 1, Neckarsulm Benennung: K1000 Bearbeiter: Datei/Teile-Nr: Abbildung 7.3: Mechanische Abmessungen des Wechselrichters K1000 ohne Optionen AUSGANG OUTPUT EINGANG INPUT STÖRUNG FAILURE ON EIN OFF AUS AUTO Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite Erstellt Datum: Version: Ah V xxx Ø6 Ø10.3 Geprüft/Freigabe Datum: Bearteiter: Art.Nr.: xxx

14 Abschnitt 7 Montage des Wechselrichters Maßstab: Material: Farbe: Lieferant: AlMg3 xxx Programm: xxx 1:1 Toleranz: Pulver RAL 5002 feinstruktur matt KACO-GERÄTETECHNIK new energy GmbH GmbH ISO m Gottfried-Leibniz-Str. Carl-Zeiss-Straße 1, 1, Neckarsulm Benennung: K3000 Abbildung 7.4: Mechanische Abmessungen des Wechselrichters K3000 ohne Optionen K 3000 MAINS OUTPUT OUTPUT INV. INPUT FAILURE ON ON OFF AUTO Seite 14 Bedienungsanleitung K-Serie_DE OFF 4 x Ø Erstellt Datum: Bearbeiter: Version: Ah Datei/Teile-Nr: xxx V Geprüft/Freigabe Datum: Bearteiter: Art.Nr.: xxx

15 Abschnitt 8 Elektrischer Anschluss 8 Elektrischer Anschluss 8.1 Allgemeines Ist der Wechselrichter fest montiert, kann der elektrische Anschluss des Gerätes vorgenommen werden. GEFAHR Die Installation des Gerätes darf nur durch ausgebildetes und authorisiertes Fachpersonal erfolgen. Alle vorgeschriebenen Sicherheitsvorschriften sowie die örtlichen Vorschriften sind einzuhalten. Bei den meisten Geräten befi nden sich die Anschlussklemmen im Innern des Wechselrichters. AKTIVITÄT Um die elektrischen Anschlüsse herzustellen muss zunächst die Abdeckung des Anschlussraums im unteren Bereich des Gehäuses abgenommen werden. Zur Leitungseinführung stehen an der Gehäuseunterseite passende Verschraubungen zur Verfügung. Geräte mit der Option Q besitzen an der Rückwand entsprechend beschriftete Anschlussklemmen um Batterien, Netzanschluss und Ferneinschaltung zu kontaktieren. Bei den Wechselrichtern K 150 und K 200 sind die Anschlussklemmen in der Regel an der Geräteunterseite direkt zugänglich. 8.2 AC-Anschluss Die Ausgangsklemmen des Wechselrichters sind mit U, V, PE bezeichnet. Ihre genaue Position kann sich abhängig von den im Gerät integrierten Optionen ändern. GEFAHR Gefahr durch Stromschlag an spannungsführenden Anschlüssen! Achten Sie darauf, dass der Wechselrichter während des Anschlusses der Verbraucher nicht in Betrieb ist. 8.3 DC-Anschluss Die Klemmen für die DC-Leitungen sind entsprechend mit + und - gekennzeichnet. Auch hier ist die genaue Position vom Gerät und den unterschiedlichen Gehäuseausführungen abhängig. ACHTUNG Beschädigungsgefahr! Auf richtige Polarität beim Anschluss ist unbedingt zu achten. Beim Anschluss der DC-Leitungen müssen die Schalter des Wechselrichters und der Ferneinschaltung auf OFF stehen. HINWEIS Bei den Wechselrichtern K 150 und K 200 werden die DC- Leitungen durch Zugentlastungsklemmen für Kabelquerschnitte bis 4 mm² kontaktiert. Ab der Baureihe K500N werden die DC-Anschlüsse mit Hilfe von Schraubbolzen vorgenommen. Zur Kontaktierung müssen hierfür passende Rohrkabelschuhe verwendet werden. WICHTIG Achten Sie beim Anschluss auf ausreichend große Kabelquerschnitte und möglichst kurze Anschlussleitungen, um die Verluste bei der Zuleitung gering zu halten. Für die Auslegung des Leiterquerschnitts ist die Nennstromaufnahme maßgeblich. Mit folgender Faustformel kann der Kabelquerschnitt berechnet werden: Pro 5 A 1 mm 2 Kabelquerschnitt. Bei 20 A ergibt sich somit ein Leiterquerschnitt von 4 mm Anschluss der Ferneinschaltung Die Klemmen für die Ferneinschaltung sind mit einem entsprechenden Schaltersymbol gekennzeichnet. Bei den Wechselrichtern der Serien K 150 und K 200 sowie bei allen Geräten ohne Automatikfunktion wird idealerweise ein einpoliger Schalter (Schließer) verwendet, für alle anderen Geräte ist ein einpoliger Umschalter mit einer AUS-Position in Mittelstellung zu verwenden. Der verwendete Schalter muss galvanisch getrennt sein. Die Leitungen zwischen Schalter und Wechselrichter sollten nicht länger als 20 m sein. Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 15

16 Abschnitt 9 Bedienung des Wechselrichters 9 Bedienung des Wechselrichters Nachdem der Wechselrichter mechanisch und elektrisch installiert ist (Abschnitt 7 und 8), kann er nun in Betrieb genommen werden. 9.1 Bedienung der Wechselrichter K150 und K200 Die Wechselrichter K 150 und K 200 besitzen auf der Gerätefrontseite einen Taster und drei LEDs zur Anzeige der Betriebszustände. Wenn der Taster länger als ca. 1 Sekunde betätigt wird, schaltet der Wechselrichter ein bzw. aus. LED-Anzeigen LED LED Farbe Zustand Funktion OUTPUT grün dauerleuchtend Wechselrichter liefert 230 V am Ausgang INPUT grün dauerleuchtend Eingangsspannung ist im zulässigen Bereich grün blinkend Eingangsspannung ist im zulässigen Bereich, Ferneinschaltung ist aktiv rot dauerleuchtend Unterspannung rot blinkend Überspannung FAILURE rot dauerleuchtend Übertemperatur rot blinkend Überlast Ferneinschaltung Über die Ferneinschaltung kann der Wechselrichter mit einem galvanisch getrennten Schalter eingeschaltet werden. Der Anschluss dieses Schalters ist in Abschnitt 8.4 erklärt. Die Einschaltung durch den Taster am Gerät selbst hat stets Vorrang vor der Ferneinschaltung. Wurde das Gerät per Ferneinschaltung gestartet, blinkt die Eingangs-LED grün. Wird nun zusätzlich der Taster betätigt, leuchtet die Eingangs-LED dauerhaft und die Ferneinschaltung ist deaktiviert. Wird der Taster erneut betätigt, wird die Ferneinschaltung wieder aktiviert und das Gerät schaltet abhängig vom Ferneinschalter entweder ab oder läuft mit aktiver Ferneinschaltung weiter (in diesem Fall blinkt die Eingangs-LED). Betriebszustände Verlässt die Eingangsspannung den zulässigen Spannungsbereich wird dies durch den Mikrocontroller festgestellt und die Ausgangsspannung des Wechselrichters abgeschaltet. Sobald sich die Eingangsspannung wieder im zulässigen Arbeitsbereich befi ndet, schaltet sich der Wechselrichter wieder ein. So wird z. B. eine Tiefentladung von Akkumulatoren verhindert. Bei Überlast und Kurzschluss schaltet der Wechselrichter nach 10 Sekunden selbstständig wieder ein. Wurde Übertemperatur festgestellt, erfolgt ebenfalls die Abschaltung der Ausgangsspannung und eine selbständige Wiedereinschaltung, nachdem die Gerätetemperatur um ca. 10 C gesunken ist. Seite 16 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

17 Abschnitt 9 Bedienung des Wechselrichters 9.2 Bedienung der Wechselrichter K500N bis K3000 Der Wechselrichter besitzt einen Wippschalter mit drei Schalterstellungen und drei LEDs zur Anzeige der Betriebszustände. HINWEIS Besitzt der Wechselrichter eine interne Umschaltung (U1, V1, V2, siehe Abschnitt 10.2), entfällt die automatische Einschaltung. In diesem Fall hat der Wippschalter nur die Positionen ON und OFF. Wippschalter Schalterstellung ON OFF AUTO LED-Anzeigen Funktion des Wechselrichters Wechselrichter liefert dauerhaft 230 V am Ausgang Wechselrichter ist abgeschaltet LED LED Farbe Zustand Funktion automatische Einschaltung wenn eine Last von mindestens 15 W am Ausgang vorhanden ist (K3000 ab 60 W) OUTPUT grün dauerleuchtend Wechselrichter liefert 230 V am Ausgang INPUT grün dauerleuchtend Eingangsspannung ist im zulässigen Bereich rot dauerleuchtend Unterspannung rot blinkend Überspannung FAILURE rot dauerleuchtend Übertemperatur rot blinkend Überlast Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 17

18 Abschnitt 9 Bedienung des Wechselrichters Automatische Einschaltung Bei automatischer Einschaltung (Schalterstellung AUTO) prüft der Wechselrichter alle 10 Sekunden durch Anlegen von 230 V am Ausgang ob eine Last von mindestens 15 W (K3000 mindestens 60 W) vorhanden ist. Bei Vorhandensein einer solchen Last bleibt der Wechselrichter eingeschaltet. Wird bei automatischer Einschaltung die Last vom Ausgang entfernt, schaltet der Wechselrichter nach wenigen Sekunden die Ausgangsspannung weg und prüft daraufhin wieder das Vorhandensein einer Last am Ausgang alle 10 Sekunden wie oben beschrieben. Ferneinschaltung Über die Ferneinschaltung kann der Wechselrichter über einen galvanisch getrennten Schalter eingeschaltet werden. Der Anschluss dieses Schalters ist in Abschnitt 8.4 auf Seite 17 erklärt. Bei aktiver Ferneinschaltung muss der Wippschalter auf der Gehäusefrontseite des Gerätes auf OFF stehen, verliert aber nicht seine Wirksamkeit, d.h. auch bei angeschlossener Ferneinschaltung kann der Wechselrichter über den Schalter auf der Frontplatte ein- und ausgeschaltet werden. Priorität hat immer die Funktion ON vor der Funktion AUTO des Schalters bzw. der Ferneinschaltung. Betriebszustände Verlässt die Eingangsspannung den zulässigen Spannungsbereich wird dies durch den Mikrocontroller festgestellt und die Ausgangsspannung des Gerätes abgeschaltet. Die Wiedereinschaltung des Wechselrichter erfolgt, nachdem sich die Eingangsspannung wieder im zulässigen Arbeitsbereich befi ndet. So wird z. B. eine Tiefentladung von Akkumulatoren verhindert. Bei Überlast und Kurzschluss schaltet der Wechselrichter nach 10 Sekunden selbstständig wieder ein. Wurde Übertemperatur festgestellt, erfolgt ebenfalls die Abschaltung der Ausgangsspannung und eine selbstständige Wiedereinschaltung, nachdem die Gerätetemperatur um ca. 10 C gesunken ist. Seite 18 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

19 Abschnitt 10 Optionen 10 Optionen A C D E gl H I K M 1 M 2 M 3 N P Q R S Lastabhängige automatische Ein- und Ausschaltung von > VA je nach Gerätetyp Schaltet bei einer Last von < 15 VA das Gerät verzögert aus Schaltet bei einer Last von > 15 VA das Gerät innerhalb 10 Sekunden ein Schweizer Steckdose an Gerätefront (nur bei Geräten mit Option Q möglich) Steckdose für Schweizer Netz (Auf Anfrage sämtliche gängigen Steckdosen erhältlich) Bahnausführung Beinhaltet die Optionen R (rüttelfest), K (Gerät auf Schwingmetallen montiert), E (erweiterter Temperaturbereich: - 25 C C), W (erweiterter Eingangsspannungsbereich: +35 % / -30 %) Erweiterter Temperaturbereich -25 C C (besondere elektronische Bauteile) Nach Germanischem Lloyd für den Einsatz auf Seeschiffen geeignet Option E (erweiterter Temperaturbereich: -25 C C), Option P (erschwerte Umgebungsbedingungen), Option R (rüttelfest) Mit Anzeigeinstrument, Genauigkeitsklasse 1,5 (nur bei Geräten mit Option Q möglich) H 1: Analoginstrument Ausgangsstrom H 2: Analoginstrument Ausgangsspannung H 3: Analoginstrument Eingangsstrom H 4: Analoginstrument Eingangsspannung Alle Anschlüsse im Inneren des Gehäuses Bei Erstinbetriebnahme des Gerätes muss der Gehäusedeckel entfernt werden Gerät auf Schwingmetallen montiert Mit Meldung: Wechselrichterausfall (Potentialfreier Wechsler-Kontakt auf Klemme) Mit Meldung: Netzausfall nur bei Wechselrichtern mit integrierter Umschaltung (U1, V1, V2) (Potentialfreier Wechsler-Kontakt auf Klemme) Mit Meldung: Batterieüberwachung (Potentialfreier Wechsler-Kontakt auf Klemme) Für erhöhten Anlaufstrom geeignet (z.b. Motoren, Kühlaggregate) Andere Dimensionierung der Leistungsendstufe und der Strombegrenzung Erschwerte Umgebungsbedingungen 19" Einschub ohne Gehäuse mit Lochblechabdeckung, Schutzart IP20 Rüttelfeste mechanische Ausführung Mechanische Ausführung für erhöhte Vibrationsbeanspruchung geeignet. Beinhaltet die Option K (Gerät auf Schwingmetallen montiert). Schuko-Steckdose Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 19

20 Abschnitt 10 Optionen U 1 V 1 V 2 W X Z 1 Z 2 Integrierte Relaisumschaltung mit Wechselrichter Vorrang Die Ausgangsspannung wird vom Wechselrichter erzeugt. Bei Ausfall des Wechselrichters bzw. bei Verlassen des Ausgangsspannungs-Toleranzfensters wird der Wechselrichter vom Ausgang getrennt und die Netzspannung auf die Ausgangsklemmen geschaltet. Zusätzlich ist die Meldung M1 (Wechselrichterausfall) integriert. Umschaltzeit: bis 1000 VA < 20 ms (Relaisumschaltung) ab 1000 VA < 50 ms (Schützumschaltung) Integrierte Relaisumschaltung, Netz Vorrang, Wechselrichter Mitlaufbetrieb Netzspannung ist auf den Ausgang durchgeschaltet. Bei Netzausfall bzw. bei Netzunterspannung wird der im Leerlauf mitlaufende Wechselrichter auf die Ausgangsklemmen geschaltet. Beinhaltet die Optionen M2 (Meldung: Netzausfall) und M1 (Meldung: Wechselrichterausfall). Umschaltzeit: bis 1000 VA < 20 ms (Relaisumschaltung) ab 1000 VA < 50 ms (Schützumschaltung) Integrierte Relaisumschaltung, Netz Vorrang, Wechselrichter Startbetrieb Netzspannung ist auf den Ausgang durchgeschaltet. Bei Netzausfall bzw. bei Netzunterspannung wird der Wechselrichter gestartet und auf die Ausgangsklemmen geschaltet. Zusätzlich ist die Meldung M2 (Netzausfall) integriert. Unterbrechungszeit: ca. 3 Sekunden Erweiterter Eingangsspannungsbereich +35 % / -30 % Die Eingangsspannung kann zwischen -30 % und +35 % der Nennspannung schwanken. Maßnahmen: gesonderte Trafoauslegung, geänderte Abschaltschwellen Erhöhte Isolationsprüfspannung zwischen Eingang und Ausgang (>3000 Vrms) Sonderisolierung der Trafos und besonderer Aufbau des Gerätes Englische Ausführung (Unterlagen und Typenschild in englischer Sprache) Neutrale Ausführung (Unterlagen und Typenschild neutral) Seite 20 Bedienungsanleitung K-Serie_DE

21 Abschnitt 11 Problembeseitigung und Fehlersuche 11 Problembeseitigung und Fehlersuche Fehlerbehebung Im Rahmen unseres ständig wachsenden Qualitätssicherungssystems sind wir bestrebt, sämtliche Fehler auszuschließen. Sie haben ein Produkt erworben, welches unser Haus in einem einwandfreien Zustand verlassen hat. Umfangreiche Tests zur Prüfung des Betriebsverhaltens und der Schutzeinrichtungen, sowie ein Dauertest wurden bei jedem einzelnen Gerät mit Erfolg durchgeführt. Sollte Ihr Wechselrichter trotzdem nicht ordnungsgemäß arbeiten, ist zur schnellen Fehlerbehebung die folgende Vorgehensweise empfehlenswert: Zuerst sollten die Ein- und Ausgangsanschlüsse auf einwandfreie Verbindung geprüft werden. Dabei müssen die in diesem Handbuch angegebenen Sicherheitshinweise vollständig beachtet werden. Beobachten Sie den Wechselrichter genau und notieren Sie sich gegebenenfalls die LED-Anzeigen. Sollte sich mit Hilfe der im Handbuch beschriebenen Maßnahmen keine Fehlerbehebung herbeiführen lassen, wenden Sie sich direkt an unsere Serviceabteilung. Damit unsere Serviceabteilung schnell und richtig reagieren kann, sind einige Angaben unbedingt erforderlich: Angaben zum Wechselrichter: Seriennummer des Gerätes Gerätetyp Kurze Fehlerbeschreibung Ist der Fehler reproduzierbar? Wenn ja, wie? Tritt der Fehler sporadisch auf? Bedienungsanleitung K-Serie_DE Seite 21

22 Abschnitt 12 Dokumente 12 Dokumente 12.1 EU-Konformitätserklärung Name und Anschrift KACO new energy GmbH des Herstellers Carl-Zeiss-Straße Neckarsulm, Deutschland Produktbezeichnung Sinus-Wechselrichter Typenbezeichnung KI 150, K 200, K 500 N, K 1000, K 3000 Für die oben genannten Geräte wird hiermit bestätigt, dass sie den Schutzanforderungen entsprechen, die in der Richtlinie des Rates der Europäischen Union vom 15. Dezember 2004 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über die elektromagnetische Verträglichkeit (2004/108/EC) und den Niederspannungsrichtlinien (2006/95/EC) festgelegt sind. Die Geräte entsprechen folgenden Normen: 2006/95/EC Richtlinie über elektrische Betriebmittel zur Verwendung innerhalb bestimmter Spannungsgrenzen 2004/108/EC Richtlinie über elektromagnetische Verträglichkeit Seite 22 Gerätesicherheit: EN :1994 EN :1994 Störfestigkeit: EN :1997 Störaussendung: EN :1993 Oberschwingungen: EN :1995 Spannungsschwankungen + Flicker: EN :1995 Bei eigenmächtigen Änderungen an den gelieferten Geräten und/oder nicht bestimmungsgemäßer Verwendung erlischt die Gültigkeit dieser Konformitätserklärung. Neckarsulm, 24. April 2009 KACO new energy GmbH Volker Dietrich Geschäftsbereichsleitung Industrie- und Schienenfahrzeuge Bedienungsanleitung K-Serie_DE