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Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen - Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen

Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen - Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen

von: Dipl.-Ing. Karl-Heinz Kny, Fachzeitschricht epElektropraktiker

HUSS-Medien Berlin, 2018

ISBN: 9783341016442 , 280 Seiten

3. Auflage

Format: PDF

Kopierschutz: DRM

Windows PC,Mac OSX Apple iPad, Android Tablet PC's

Preis: 34,80 EUR

Exemplaranzahl:  Preisstaffel

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Mehr zum Inhalt

Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen - Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen


 

Vorwort

6

Inhalt

8

Zur Arbeit mit dem Buch

13

1 Fu?r wen dieses Fachbuch geeignet ist

14

2 Wie wichtig ist der Schutz bei Kurzschlussfu?r Planer, Errichter und Pru?fer?

14

3 Der Kurzschluss in elektrischen Anlagenund Netzen

17

3.1 Kurzschlussvorgang und Kurzschlussgrößen

17

3.1.1 Was ist unter dem Begriff „Kurzschluss“ zu verstehen?

17

3.1.2 Quellen fu?r Kurzschlussströme

18

3.1.3 Kurzschlussarten

19

3.1.4 Zeitlicher Verlauf des Kurzschlussstromes

20

3.1.5 Generatornaher und generatorferner Kurzschluss

22

3.2 Kurzschlussströme im Mittelspannungs- undNiederspannungsnetz

23

3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussströme: Notwendigkeit undMöglichkeiten

23

3.2.2 Angabe der Kurzschlussströme durch das EVU

23

3.2.3 Kurzschlussberechnungen nach DIN VDE 0102 –Methodik und Verfahren der Kurzschlussberechnung

24

3.2.4 Charakteristische Kurzschlussgrößen

29

3.2.5 Berechnung größter und kleinster Kurzschlussströme

38

3.2.6 Merksätze zur Kurzschlussberechnung

39

3.3 Berechnung der Kurzschlussströme

40

3.3.2 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz

40

3.3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz bis zur Fehlerstelle

41

3.3.2.2 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz bei Netzeinspeisung

43

3.3.2.3 Kurzschlussimpedanz von Synchrongeneratoren

46

3.3.2.4 Kurzschlussimpedanz von Windkraftanlagen

50

3.3.2.5 Kurzschlussimpedanz von Transformatoren

50

3.3.2.6 Kurzschlussimpedanz von Leitungen und Kabeln

55

3.3.2.7 Kurzschlussimpedanz von Freileitungen

63

3.3.2.8 Kurzschlussimpedanz von Asynchronmotoren

64

3.3.2.9 Kurzschlussimpedanz von Begrenzungs-Drosselspulen

67

3.3.2.10 Messung der Kurzschlussimpedanz

67

3.3.3 Kurzschlussströme von Erzeugern und Motoren

69

3.3.3.1 Synchrongeneratoren

69

3.3.3.2 Kurzschlussströme u?ber Vollumrichter(Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen)

74

3.3.3.3 Berechnung der Kurzschlussströme durch Asynchronmotoren

75

3.3.3.4 Kurzschlussströme bei mehrseitiger Speisung

80

3.3.3.5 Kurzschlussströme bei Netzersatzbetrieb

80

3.3.3.6 Berechnung der Kurzschlussströme bei zusätzlichenSicherheitsstromversorgungsanlagen (ZSV) fu?r Krankenhäuserund Praxisräume

87

3.3.4 Kurzschlussströme in Netzen

92

3.3.4.1 Kurzschlussströme im Strahlennetz

92

3.3.4.2 Berechnung der Kurzschlussströme im Ringnetz bzw.bei mehrfacher Speisung

94

3.3.4.3 Berechnung der Kurzschlussströme im Maschennetz

97

4 Einrichtungen zum Schutz bei Kurzschluss

113

4.1 Leitungsschutzsicherungen

113

4.2 Leitungsschutzschalter

123

4.3 Motorschutzschalter

129

4.4 Leistungsschalter mit Kurzschlussauslöser

131

5 Schutz bei Kurzschluss durch Kurzschlussfestigkeitder elektrischen Anlagen

134

5.1 Was bedeutet Kurzschlussfestigkeit?

134

5.2 Maßgebliche Kurzschlussarten und -ströme

134

5.3 Begrenzung der Höhe und Dauer der Kurzschlussströme

135

5.4 Bemessung der Betriebsmittel und Anlagenauf Kurzschlussfestigkeit

136

5.4.1 Bemessungskriterien

136

5.4.2 Bemessung auf mechanische Kurzschlussfestigkeit

137

5.4.3 Bemessung auf thermische Kurzschlussfestigkeit

138

5.4.4 Kurzschlussfestigkeit durch ausreichendes Schaltvermögen

138

5.5 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von elektrischen Anlagen

139

5.5.1 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von Betriebsmitteln

139

5.5.2 Schutz bei Kurzschluss von Kabeln und Leitungen

140

5.5.3 Stromschienensysteme

166

5.5.4 Erdungsleiter, Schutzleiter und Potentialausgleichsleiter

170

5.5.5 Schaltgeräte und -Schaltgerätekombinationen

172

5.5.6 Stromwandler

180

5.5.7 Verteilungstransformatoren

181

5.5.8 Schutz durch kurzschluss- und erdschlusssicheres Verlegen

187

5.5.9 Schutz bei Kurzschluss in Hilfsstromkreisen

188

5.6 Gru?nde fu?r den Verzicht auf den Schutz bei Kurzschluss

188

6 Schutz bei Kurzschluss durch Selektivitätund Back-up-Schutz

190

6.1 Selektivitätskriterien

190

6.2 Selektivität in Mittelspannungsnetzen

191

6.3 Selektivität in Niederspannungsnetzen

192

6.3.1 Anordnung und Auswahl von Schutzeinrichtungen

193

6.3.2 Selektivität bei Kombinationen von Schutzeinrichtungen

194

6.3.3 Kurzschlussschutz durch Back-up-Schutz

205

7 Schutz bei Kurzschluss beim Anschlussan das Niederspannungsnetz (TAB 2007)

208

7.1 Was muss u?berpru?ft werden?

208

7.2 Technische Anschlussbedingungen fu?r den Anschlussan das Niederspannungsnetz (TAB 2007)

208

8 Pru?fung des Schutzes bei Kurzschluss

211

9 Komplexes Beispiel zum Schutzbei Kurzschluss

217

9.1 Netzbeispiel

217

9.2 Mittelspannungsringnetz und -schaltanlage

217

9.2.1 Kurzschlussströme fu?r den Nachweis der Kurzschlussfestigkeit

217

9.2.1.1 Berechnung des größten Anfangskurzschlusswechselstromes

220

9.2.1.2 Stoßkurzschlussstrom in der Schaltanlage/Sammelschiene

222

9.2.1.3 Thermisch gleichwertiger Kurzschlussstrom

223

9.2.1.4 Sammelschienenkurzschluss

223

9.2.1.5 Ausschaltwechselstrom

224

9.2.2 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit

224

9.2.2.1 Kurzschlussfestigkeit der Schaltanlage

225

9.2.2.2 Kurzschlussfestigkeit der Leistungsschalter

225

9.2.2.3 Kurzschlussfestigkeit der Stromwandler

226

9.2.2.4 Kurzschlussfestigkeit des Kabels im Ringnetz

226

9.2.3 Berechnung der Ströme zur Festlegung der Einstellwerteder Überstromrelais

227

9.2.3.1 Kleinster Kurzschlussstrom im Ringnetz

227

9.2.3.2 Größter Betriebsstrom bei einseitiger Speisung

228

9.2.4 Kurzschlussleistungen in der Mittelspannungsschaltanlageder Station E

229

9.3 Niederspannungsschaltanlage, Verteilungen und Strahlennetz

230

9.3.1 Aufgabenstellung

230

9.3.2 Berechnung der Kurzschlussströme

232

9.3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussimpedanzen fu?r den Abzweig A

233

9.3.2.2 Berechnung der Kurzschlussströme fu?r die Niederspannungsverteilungund den Abzweig A

235

9.3.3 Kurzschlussanteile durch Eigenerzeuger oderAsynchronmotoren

243

9.3.4 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit

244

9.3.5 Überpru?fung der Selektivität

250

9.3.6 Kurzschlussberechnungen und Nachweise mit INSTROM

256

Anhang

262

Literatur-, Normen- und Quellenverzeichnis

273

Index

279