Wissen ist Macht bei der Installation und dem Einsatz von Wechselrichtern

Lkw-Fahrer nutzen bereits seit einigen Jahrzehnten AC/DC-Wechselrichter. Sie sind vielseitige Geräte und ein Muss in jedem Schlafwagenhaus. Man könnte meinen, nach all der Zeit hätten Fahrer und Techniker herausgefunden, wie man sie richtig installiert und verwendet.

Jedes Jahr hören wir jedoch von mehreren LKW-Bränden, die auf unsachgemäße Installation oder Verwendung von Wechselrichtern zurückzuführen sind. Einige Fahrzeuge werden bei diesen Bränden vollständig zerstört. Das ist nicht zum Lachen.

Um es ins rechte Licht zu rücken: Ein voll beladener 1.800-Watt-Wechselrichter kann zwischen 150 und 200 Ampere Gleichstrom aus den Batterien/Lichtmaschine des Lastkraftwagens ziehen (1.800 Watt entsprechen in etwa einem einzelnen 20-Ampere-Stromkreis in Privathaushalten). Dabei handelt es sich in der Regel um Spitzenlasten, und die hohe Stromaufnahme dauert möglicherweise nicht länger als ein paar Minuten, aber das kann ausreichen, um Schaden anzurichten.

Leichte Ladung

Die Grenzen handelsüblicher Wechselrichter

Die meisten kleinen, handelsüblichen Wechselrichter – wie Sie sie beispielsweise in beliebten Trucker-Läden finden – sind für leichte Lasten und mäßige Nutzung geeignet. Die Probleme treten auf, wenn sie höheren Belastungen ausgesetzt werden, als sie ausgelegt sind.

Ein 450-Watt-Wechselrichter, der an einen 12-Volt-Stromanschluss angeschlossen wird, wäre gut zum Aufladen von Laptops und Tablets, zum Betreiben eines Flachbildfernsehers und vielleicht einer kleinen Kaffeemaschine, aber nicht viel mehr. Es ist auch nicht unbedingt die Schuld des Wechselrichters. Sie können über einen 12-Volt-Anschluss nur so viel Strom ziehen, bis die lästigen Sicherungen oder Schutzschalter durchbrennen.

Die Antwort sind nicht höhere Sicherungen, sondern eine geringere Belastung des Wechselrichters. Versuchen Sie, Autofahrer davon zu überzeugen, während sie ihr Abendessen in einer Elektropfanne zubereiten, die nicht heiß bleibt. Die Verwendung überdimensionierter Sicherungen oder Unterbrecher könnte dazu führen, dass die Kabel, die die 12-Volt-Steckdose mit Strom versorgen, heißer werden als die Pfanne. Und dann wird es spannend.

Kleine Plug-in-Wechselrichter sind nur begrenzt einsetzbar. Der Versuch, sie zu überlasten oder den eingebauten Schutz oder den integrierten Schaltkreisschutz zu umgehen, kann böse enden. Sie sind im Allgemeinen relativ günstig, was sie beliebt macht. Sie sind jedoch kostengünstig, da sie eine geringe Wattzahl haben und möglicherweise nicht über die internen Schutzvorrichtungen verfügen, die zur Verhinderung von Bränden erforderlich sind. Und sie wurden möglicherweise nicht von Underwriters Laboratories (achten Sie auf das UL 458-Zeichen auf dem Produkt) oder CSA in Kanada getestet und genehmigt.

„Sie können UL-zugelassene Wechselrichter kaufen, die an 12-Volt-Stromanschlüsse angeschlossen werden, aber sie sind kleiner und teurer als die nicht zertifizierten Produkte“, sagt Don (DJ) Hasler, strategischer Account Manager bei Xantrex. „Das Problem, das wir am häufigsten sehen, ist, dass Fahrer einen Wechselrichter kaufen, der viel zu groß für die Leistung ist, die sie aus diesem 12-Volt-Anschluss herausholen können. Fahrer verkabeln ihren eigenen 12-Volt-Stecker und schließen einen 1.000-Watt-Wechselrichter an.“ um eine Pfanne anzutreiben, und dann kann es bergab gehen.

„Um sicher zu gehen, verwenden Sie den richtigen Wechselrichter für die Last, überlasten Sie den Wechselrichter nicht, schließen Sie ihn ordnungsgemäß mit dem richtigen Kabelquerschnitt an und umgehen Sie nicht den Schaltkreisschutz“, fügt er hinzu.

Wenn viel Saft durch zu dünne oder nicht fest angeschlossene Kabel fließt, kann dies aufgrund des zusätzlichen Widerstands zu extremer Hitze führen. Und es ist heiß genug, um die Isolierung von Drähten zu schmelzen oder angrenzendes brennbares Material in Brand zu setzen.

Vor nicht allzu langer Zeit haben viele Fuhrparks den Fahrern den Einbau von Wechselrichtern in ihre Lkw verboten, da die Gefahr besteht, dass die Batterien entladen werden, morgens kein Start mehr möglich ist und es zu einem Brand kommt. Es war bekannt, dass Autofahrer ihre Wechselrichter zusammenbauten und häufig Krokodilklemmen verwendeten, um sie direkt an die Batterien anzuschließen, allerdings mit einem zu kleinen Kabelquerschnitt. Dies führte manchmal zu beschädigten Batterien, beschädigten Geräten und sogar zu Bränden.

Viele Flottenbetreiber erkannten bald, dass es in ihrem Interesse lag, ihre eigenen Wechselrichter zu installieren oder Lkws mit Wechselrichtern direkt ab Werk zu bestellen, anstatt den Fahrern dies zu verbieten.

„Wenn Sie direkt bei einem OEM kaufen, profitieren Sie von der UL-Zertifizierung“, sagt Don (DJ) Hasler, strategischer Account Manager bei Xantrex. „Das ist das erste Kästchen, das das Werk überprüft. Und natürlich wird die Technik einbezogen, um sicherzustellen, dass auf der AC- und DC-Seite die richtige Kabelgröße verwendet wird, zusammen mit den richtigen Leistungsschaltern und Stromkreisschutzvorrichtungen. Mit anderen Worten, es ist installiert.“ richtig."

Der Nachteil eines OE-installierten Wechselrichters ist normalerweise der Preis. Hasler sagt, dass die OEMs in der Regel Spitzenmodelle mit Funktionen wie Gleichstromladen und Landstrom-Plug-ins anbieten. Bei Anschluss an Landstrom können Sie nicht nur Ihre Hotellasten betreiben, sondern auch die Batterien aufladen.

„Das würde jede Flotte wollen“, sagt er. „Dadurch halten Ihre Batterien viel länger und der Lkw kann nicht automatisch starten, um die Batterien aufzuladen. Das Problem ist, dass es im Jahr 2020 immer noch keinen Landstrom gibt. Da 90 % der Flotten nicht von den Vorteilen profitieren können.“ Wenn sie über Landstrom verfügen, möchten sie nicht für einen Cadillac-Wechselrichter mit einer Reihe von Funktionen bezahlen, die sie nicht nutzen können.“

Aus diesem Grund installieren viele Fuhrparks mittlerweile eigene Wechselrichter. Sie können das Produkt auswählen, das ihrer Meinung nach für die Anwendung geeignet ist, und die Geräte von qualifizierten und geschulten Technikern installieren lassen. Es besteht jedoch immer noch ein gewisses Risiko, dass Techniker Abkürzungen nehmen, indem sie beispielsweise das Kabel nicht richtig verlegen oder die falsche Drahtstärke verwenden.

„Stellen Sie sicher, dass zwischen der Batterie und dem Gleichstromeingang des Wechselrichters die richtige Polarität eingehalten wird“, warnt Keith Randolph, Außendiensttechniker bei Eatons eMobility-Steuerungs- und Stromumwandlungsabteilung. „Kabelverbindungen müssen fest sitzen, da lose Verbindungen aufgrund des hohen Widerstands überhitzen und sogar zu Brandgefahr führen können, wenn sie nicht ordnungsgemäß abgesichert sind.“

Kabellänge und -führung sind ebenfalls ein Problem. Längere Kabelwege erhöhen den Spannungsabfall und erhöhen den Widerstand im Stromkreis. Versuchen Sie, den Wechselrichter unter allen Umständen so nah wie möglich an den Batterien zu platzieren, und überprüfen Sie die technischen Daten zu Kabellänge, Querschnitt und Spannungsabfall, um sicherzustellen, dass die Verluste minimal sind.

„Eine falsche Drahtunterdimensionierung oder ein unsachgemäßer Stromkreisschutz können zu Geräteausfällen und sogar zu einem Stromkreisbrand führen“, sagt Randolph. „Die Verkabelung muss sicher und frei von scharfen Kanten oder extremer Hitze verlegt werden, wie zum Beispiel bei der Verlegung durch den Kabinenboden und unter der Kabine, wenn sie sich in der Nähe der Hitze des Motors oder der Abgasanlage befindet.“

Hasler sagt, dass die Batterien und der Wechselrichter vielleicht nicht so weit voneinander entfernt sind, aber wenn man die Kabel durch den Boden und um die verschiedenen Ecken führt und sie vor Hitze und Korrosion schützt, kann die Kabelstrecke ziemlich lang werden. „Hier kommt es auf die richtige Kabeldimensionierung an“, sagt er. „Es wird wahrscheinlich länger dauern, als man zunächst erwarten würde.“

Sie können Probleme minimieren, indem Sie mit dem richtigen Produkt für die Aufgabe beginnen. Stellen Sie sicher, dass der von Ihnen ausgewählte Wechselrichter die Standards SAE J1455 und UL 458 für elektrische Integrität und Vibration erfüllt oder übertrifft.

„Eine LKW-Anwendung ist im Vergleich zu einer stationären Umgebung, für die viele Wechselrichter ausgelegt sind, eine raue Umgebung“, warnt Randolph. „Nicht zugelassene Wechselrichter kosten zwar zunächst weniger, können aber die Wartungskosten erhöhen und Sicherheitsrisiken, einschließlich möglicher Brände, mit sich bringen.“

Um eine Überlastung zu vermeiden und die Leistung zu optimieren, legen Sie fest, wie der Wechselrichter verwendet wird, welche Geräte er mit Strom versorgt und wie die Arbeitszyklen aussehen sollen. Es ist wichtig, den Wechselrichter für die Ausgangsleistung zu dimensionieren, die die vorgesehenen Wechselstromlasten kontinuierlich benötigen, sowie für alle erforderlichen Anlaufspitzen.

Wechselrichter erzeugen verschiedene Arten von Wechselstromwellenformen. Die beiden häufigsten Arten von Wellenformen sind echte Sinuswellen und modifizierte Sinuswellen. Echte Sinuswellen-Wechselrichter erzeugen eine Wechselstromwellenform, die fast identisch mit der Wellenform ist, die Sie in Ihrem Zuhause vorfinden.

In bestimmten Anwendungen sind aufgrund der Kompatibilitätsanforderungen des zu versorgenden Wechselstromgeräts echte Sinuswellen-Wechselrichter erforderlich – beispielsweise Radios, Verstärker, CPAP-Geräte, einige Fernseher, einige Mikrowellen und Motoren mit variabler Drehzahl, beispielsweise Bohrmaschinen. Darüber hinaus funktionieren einige Geräte zur Erdschlussunterbrechung (GFCI) möglicherweise nicht ordnungsgemäß mit einem modifizierten Sinuswellen-Wechselrichter.

Wechselrichter mit höherem Wirkungsgrad ziehen weniger Strom aus den Batterien und laufen kühler als Wechselrichter mit niedrigerem Wirkungsgrad. Die Wirkungsgrade von Wechselrichtern liegen typischerweise zwischen 75 und 90 %.

All diese Faktoren bestimmen, wie gut das Produkt in der vorgesehenen Umgebung funktioniert, und alles beginnt mit der Auswahl des richtigen Geräts und seiner sorgfältigen und korrekten Installation.

Hasler sagt, dass Xantrex Handbücher und Installationsvideos online hat, die bei der Installation helfen, und dass es sogar Teams gibt, die Flottenaufträge installieren.

„Es ist mit einigen Kosten verbunden, ob Sie dies von Ihren eigenen Technikern oder einem Experten erledigen lassen“, sagt Hasler. „Letztendlich hat es einen gewissen Wert, wenn man beruhigt sein kann, wenn man es gleich beim ersten Mal richtig gemacht hat.“

Für den uninformierten Verbraucher ist ein Wechselrichter möglicherweise nur ein bunter Kasten mit ein paar Drähten und ein paar Steckern. Dem uninformierten Verbraucher ist jedoch möglicherweise nicht klar, dass der 1.000-Watt-Wechselrichter von Amazon für 79 US-Dollar nicht alles liefern kann, was er möchte, und dass er sogar ernsthafte Probleme verursachen könnte.

„Die Quintessenz ist, dass elektrische Systeme kompliziert sind und eine sorgfältige Produktauswahl sowie eine professionelle/geschulte Installation immer empfohlen werden, um die Sicherheit zu gewährleisten“, sagt Randolph.

Jim Park war von 1978 bis 1998 CDL-Fahrer und Besitzer-Betreiber, als er seine zweite Karriere als LKW-Journalist begann. Während dieses beruflichen Übergangs moderierte er über Nacht eine Radiosendung bei einem Radiosender in Hamilton, Ontario, und moderierte später die Trucking-Nachrichten im Road Dog Trucking-Kanal von SiriusXM. Jim schreibt regelmäßig Beiträge für Today's Trucking und Trucknews.com und produziert Focus On- und On the Spot-Testfahrtvideos.

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