Basisschutz unter normalen Bedingungen
„HV-eigensichere“ Fahrzeuge verfügen über Schutzvorkehrungen wie
vollständig isolierte oder abgedeckte spannungsführende Komponenten.
Basisschutz unter besonderen Bedingungen:
Sind das Fahrzeug oder eines seiner Komponenten in einem
unsicheren Zustand, sind Maßnahmen gegen unbeabsichtigtes Berühren
zu ergreifen. Dies kann durch Warntafeln und Absperrungen (z.B.
Ketten, Schranken oder Sperrung des Raumes) erfolgen.
Fehlerschutz:
Tritt ein Fehler auf, muss sich das System automatisch
abschalten. Zusätzlich wird eine doppelte oder verstärkte Isolierung
verbaut, wenn eine Berührung nicht ausgeschlossen werden kann.
Zusatzschutz: Zusätzlich sind Fehlerschutzschalter (FI)bzw.
RCD´s (Residual Current Device) verbaut.
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Basisschutz |
Fehlerschutz |
Zusatzschutz |
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Schutz gegen direktes Berühren. |
Schutz gegen indirektes Berühren. |
Schutz bei direktem und indirektem Berühren. |
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Schutz vor Gefahren, die sich aus einer direkten Berührung mit aktiven Teilen ergeben. Begrenzung der Ladung |
Schutz vor Gefahren, die sich im Fehlerfall aus einer indirekten Berührung mit aktiven Teilen ergeben: Hindernisse, Abstände, Isolierung, Abdeckung |
(Hauptsächlich RCD´s = FI-Schutzschalter) Bei Versagen des Basis- und/oder Fehlerschutzes oder Sorglosigkeit des Benutzers |
8.2.2. Schutzmaßnahmen an Hochvoltfahrzeugen
Aufgrund der Isolation durch die Luftbereifung ergeben sich völlig andere Verhältnisse als bei der Hausinstallationstechnik. Das Hochvoltsystem ist vollständig von der Karosserie isoliert und vom 12V-Netz galvanisch getrennt. Beim externen Laden wird das Fahrzeug über das Ladekabel geerdet.
Die Hersteller verwenden unterschiedliche Schutzmaßnahmen (automatische Abschaltung, Schutztrennung). Ziel ist, dass das Auftreten eines Fehlers alleine, nicht zu einer elektrischen Gefährdung des Menschen führen kann.
Nachfolgend Beispiele, wie diese konstruktiven Schutzmaßnahmen aussehen:
- Das HV-System ist erdfrei und zur Fahrzeugmasse isoliert. Alle Verbraucher sind mit einer Hin- und Rückleitung versehen. Nur das 12V-System verwendet noch die klassische Fahrzeugmasse.
- Bei Daimler sind alle Kabelanschlüsse steckbar.
- Komponenten und Steckverbindungen entsprechen mindestens IP 2X im getrennten und IP 4X (IP-Schutzklassen) im gesteckten Zustand nach DIN EN 60529
- Sind unter Spannung stehende Komponenten nicht gegen direktes Berühren (z.B. Isolation) geschützt, muss für den Zugang zu diesen Komponenten eine Abdeckung entfernt werden. Dies kann nur mit Werkzeug oder durch Zerstörung der Abdeckung erfolgen.
- Alle HV-Komponenten im Fahrzeug sind einheitlich und erkennbar gekennzeichnet, z. B. durch Verwendung oranger Leitungen.
8.2.4 Elektronische Schutzmaßnahmen:
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Im DC-DC-Wandler zur Erzeugung der Ladespannung für das 12V-Netz ist eine Isolationsüberwachung zwischen HV-Netz und 12V-Netz verbaut. Ändert sich der Wert, schaltet sich die HV-Batterie ab.
- Erkennt das Steuergerät die Widerstandsänderung (Marderbiss), gibt es eine entsprechende Fehlermeldung im Kombiinstrument aus. Die Isolation der HV-Kabel wird vom Steuergerät mit einer sehr hohen Prüfspannnung (500V) bei sehr kleinen Strömen überwacht.