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Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen - Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen
Dipl.-Ing. Karl-Heinz Kny, Fachzeitschricht epElektropraktiker
Verlag HUSS-Medien Berlin, 2018
ISBN 9783341016442 , 282 Seiten
3. Auflage
Format PDF, OL
Kopierschutz DRM
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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
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