Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen - Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen

Vorwort

Inhalt

Zur Arbeit mit dem Buch

1 Fu?r wen dieses Fachbuch geeignet ist

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

3 Der Kurzschluss in elektrischen Anlagenund Netzen

3.1 Kurzschlussvorgang und Kurzschlussgrößen

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

3.1.2 Quellen fu?r Kurzschlussströme

3.1.3 Kurzschlussarten

3.1.4 Zeitlicher Verlauf des Kurzschlussstromes

3.1.5 Generatornaher und generatorferner Kurzschluss

3.2 Kurzschlussströme im Mittelspannungs- undNiederspannungsnetz

3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussströme: Notwendigkeit undMöglichkeiten

3.2.2 Angabe der Kurzschlussströme durch das EVU

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

3.2.4 Charakteristische Kurzschlussgrößen

3.2.5 Berechnung größter und kleinster Kurzschlussströme

3.2.6 Merksätze zur Kurzschlussberechnung

3.3 Berechnung der Kurzschlussströme

3.3.2 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz

3.3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz bis zur Fehlerstelle

3.3.2.2 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz bei Netzeinspeisung

3.3.2.3 Kurzschlussimpedanz von Synchrongeneratoren

3.3.2.4 Kurzschlussimpedanz von Windkraftanlagen

3.3.2.5 Kurzschlussimpedanz von Transformatoren

3.3.2.6 Kurzschlussimpedanz von Leitungen und Kabeln

3.3.2.7 Kurzschlussimpedanz von Freileitungen

3.3.2.8 Kurzschlussimpedanz von Asynchronmotoren

3.3.2.9 Kurzschlussimpedanz von Begrenzungs-Drosselspulen

3.3.2.10 Messung der Kurzschlussimpedanz

3.3.3 Kurzschlussströme von Erzeugern und Motoren

3.3.3.1 Synchrongeneratoren

3.3.3.2 Kurzschlussströme u?ber Vollumrichter(Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen)

3.3.3.3 Berechnung der Kurzschlussströme durch Asynchronmotoren

3.3.3.4 Kurzschlussströme bei mehrseitiger Speisung

3.3.3.5 Kurzschlussströme bei Netzersatzbetrieb

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

3.3.4 Kurzschlussströme in Netzen

3.3.4.1 Kurzschlussströme im Strahlennetz

3.3.4.2 Berechnung der Kurzschlussströme im Ringnetz bzw.bei mehrfacher Speisung

3.3.4.3 Berechnung der Kurzschlussströme im Maschennetz

4 Einrichtungen zum Schutz bei Kurzschluss

4.1 Leitungsschutzsicherungen

4.2 Leitungsschutzschalter

4.3 Motorschutzschalter

4.4 Leistungsschalter mit Kurzschlussauslöser

5 Schutz bei Kurzschluss durch Kurzschlussfestigkeitder elektrischen Anlagen

5.1 Was bedeutet Kurzschlussfestigkeit?

5.2 Maßgebliche Kurzschlussarten und -ströme

5.3 Begrenzung der Höhe und Dauer der Kurzschlussströme

5.4 Bemessung der Betriebsmittel und Anlagenauf Kurzschlussfestigkeit

5.4.1 Bemessungskriterien

5.4.2 Bemessung auf mechanische Kurzschlussfestigkeit

5.4.3 Bemessung auf thermische Kurzschlussfestigkeit

5.4.4 Kurzschlussfestigkeit durch ausreichendes Schaltvermögen

5.5 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von elektrischen Anlagen

5.5.1 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von Betriebsmitteln

5.5.2 Schutz bei Kurzschluss von Kabeln und Leitungen

5.5.3 Stromschienensysteme

5.5.4 Erdungsleiter, Schutzleiter und Potentialausgleichsleiter

5.5.5 Schaltgeräte und -Schaltgerätekombinationen

5.5.6 Stromwandler

5.5.7 Verteilungstransformatoren

5.5.8 Schutz durch kurzschluss- und erdschlusssicheres Verlegen

5.5.9 Schutz bei Kurzschluss in Hilfsstromkreisen

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

6 Schutz bei Kurzschluss durch Selektivitätund Back-up-Schutz

6.1 Selektivitätskriterien

6.2 Selektivität in Mittelspannungsnetzen

6.3 Selektivität in Niederspannungsnetzen

6.3.1 Anordnung und Auswahl von Schutzeinrichtungen

6.3.2 Selektivität bei Kombinationen von Schutzeinrichtungen

6.3.3 Kurzschlussschutz durch Back-up-Schutz

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

7.1 Was muss u?berpru?ft werden?

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

8 Pru?fung des Schutzes bei Kurzschluss

9 Komplexes Beispiel zum Schutzbei Kurzschluss

9.1 Netzbeispiel

9.2 Mittelspannungsringnetz und -schaltanlage

9.2.1 Kurzschlussströme fu?r den Nachweis der Kurzschlussfestigkeit

9.2.1.1 Berechnung des größten Anfangskurzschlusswechselstromes

9.2.1.2 Stoßkurzschlussstrom in der Schaltanlage/Sammelschiene

9.2.1.3 Thermisch gleichwertiger Kurzschlussstrom

9.2.1.4 Sammelschienenkurzschluss

9.2.1.5 Ausschaltwechselstrom

9.2.2 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit

9.2.2.1 Kurzschlussfestigkeit der Schaltanlage

9.2.2.2 Kurzschlussfestigkeit der Leistungsschalter

9.2.2.3 Kurzschlussfestigkeit der Stromwandler

9.2.2.4 Kurzschlussfestigkeit des Kabels im Ringnetz

9.2.3 Berechnung der Ströme zur Festlegung der Einstellwerteder Überstromrelais

9.2.3.1 Kleinster Kurzschlussstrom im Ringnetz

9.2.3.2 Größter Betriebsstrom bei einseitiger Speisung

9.2.4 Kurzschlussleistungen in der Mittelspannungsschaltanlageder Station E

9.3 Niederspannungsschaltanlage, Verteilungen und Strahlennetz

9.3.1 Aufgabenstellung

9.3.2 Berechnung der Kurzschlussströme

9.3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussimpedanzen fu?r den Abzweig A

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

9.3.3 Kurzschlussanteile durch Eigenerzeuger oderAsynchronmotoren

9.3.4 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit

9.3.5 Überpru?fung der Selektivität

9.3.6 Kurzschlussberechnungen und Nachweise mit INSTROM

Anhang

Literatur-, Normen- und Quellenverzeichnis

Index