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Schutz bei Kurzschluss in elektrischen Anlagen

Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen

AutorDipl.-Ing. Karl-Heinz Kny
VerlagHUSS-Medien Berlin
Erscheinungsjahr2018
Seitenanzahl282 Seiten
ISBN9783341016442
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis34,80 EUR
Kurzschlussströme wirkungsvoll ausschließen Die 3., überarbeitete Auflage dieses erfolgreichen Fachbuchs richtet sich an alle Fachkräfte, die Starkstromanlagen im Mittelspannungs- und Niederspannungsbereich errichten, betreiben oder warten. Es bietet viele Anregungen , Lösungswege und Informationen für Planer und Praktiker, die Elektroenergieversorgungsnetze und -anlagen bezüglich des Kurzschlussschutzes auslegen und prüfen. Die Veränderungen in der Netzstruktur durch immer mehr dezentrale Einspeiser erfordern anspruchsvollere Berechnungen. Deshalb wurde in dieser Auflage die Darstellung des Knotenpunktverfahrens wesentlich erweitert. Mit ihm können insbesondere Kurzschlussströme in vermaschten Netzen ohne Netzreduktion berechnet werden. Zugunsten einer praxisnahen Darstellung wurde auf eine ausführliche Berechnung der Kurzschlussströme wurde - immer da wo es vertretbar ist - verzichtet. Die Berechnungswege sind aber so dargestellt, dass genauere Berechnungen nachvollzogen und durchgeführt werden können. Die neuen Festlegungen der DIN VDE 0102-0 wurden berücksichtigt.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Vorwort6
Inhalt8
Zur Arbeit mit dem Buch13
1 Fu?r wen dieses Fachbuch geeignet ist14
2 Wie wichtig ist der Schutz bei Kurzschlussfu?r Planer, Errichter und Pru?fer?14
3 Der Kurzschluss in elektrischen Anlagenund Netzen17
3.1 Kurzschlussvorgang und Kurzschlussgrößen17
3.1.1 Was ist unter dem Begriff „Kurzschluss“ zu verstehen?17
3.1.2 Quellen fu?r Kurzschlussströme18
3.1.3 Kurzschlussarten19
3.1.4 Zeitlicher Verlauf des Kurzschlussstromes20
3.1.5 Generatornaher und generatorferner Kurzschluss22
3.2 Kurzschlussströme im Mittelspannungs- undNiederspannungsnetz23
3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussströme: Notwendigkeit undMöglichkeiten23
3.2.2 Angabe der Kurzschlussströme durch das EVU23
3.2.3 Kurzschlussberechnungen nach DIN VDE 0102 –Methodik und Verfahren der Kurzschlussberechnung24
3.2.4 Charakteristische Kurzschlussgrößen29
3.2.5 Berechnung größter und kleinster Kurzschlussströme38
3.2.6 Merksätze zur Kurzschlussberechnung39
3.3 Berechnung der Kurzschlussströme40
3.3.2 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz40
3.3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz bis zur Fehlerstelle41
3.3.2.2 Ermittlung der Kurzschlussimpedanz bei Netzeinspeisung43
3.3.2.3 Kurzschlussimpedanz von Synchrongeneratoren46
3.3.2.4 Kurzschlussimpedanz von Windkraftanlagen50
3.3.2.5 Kurzschlussimpedanz von Transformatoren50
3.3.2.6 Kurzschlussimpedanz von Leitungen und Kabeln55
3.3.2.7 Kurzschlussimpedanz von Freileitungen63
3.3.2.8 Kurzschlussimpedanz von Asynchronmotoren64
3.3.2.9 Kurzschlussimpedanz von Begrenzungs-Drosselspulen67
3.3.2.10 Messung der Kurzschlussimpedanz67
3.3.3 Kurzschlussströme von Erzeugern und Motoren69
3.3.3.1 Synchrongeneratoren69
3.3.3.2 Kurzschlussströme u?ber Vollumrichter(Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen)74
3.3.3.3 Berechnung der Kurzschlussströme durch Asynchronmotoren75
3.3.3.4 Kurzschlussströme bei mehrseitiger Speisung80
3.3.3.5 Kurzschlussströme bei Netzersatzbetrieb80
3.3.3.6 Berechnung der Kurzschlussströme bei zusätzlichenSicherheitsstromversorgungsanlagen (ZSV) fu?r Krankenhäuserund Praxisräume87
3.3.4 Kurzschlussströme in Netzen92
3.3.4.1 Kurzschlussströme im Strahlennetz92
3.3.4.2 Berechnung der Kurzschlussströme im Ringnetz bzw.bei mehrfacher Speisung94
3.3.4.3 Berechnung der Kurzschlussströme im Maschennetz97
4 Einrichtungen zum Schutz bei Kurzschluss113
4.1 Leitungsschutzsicherungen113
4.2 Leitungsschutzschalter123
4.3 Motorschutzschalter129
4.4 Leistungsschalter mit Kurzschlussauslöser131
5 Schutz bei Kurzschluss durch Kurzschlussfestigkeitder elektrischen Anlagen134
5.1 Was bedeutet Kurzschlussfestigkeit?134
5.2 Maßgebliche Kurzschlussarten und -ströme134
5.3 Begrenzung der Höhe und Dauer der Kurzschlussströme135
5.4 Bemessung der Betriebsmittel und Anlagenauf Kurzschlussfestigkeit136
5.4.1 Bemessungskriterien136
5.4.2 Bemessung auf mechanische Kurzschlussfestigkeit137
5.4.3 Bemessung auf thermische Kurzschlussfestigkeit138
5.4.4 Kurzschlussfestigkeit durch ausreichendes Schaltvermögen138
5.5 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von elektrischen Anlagen139
5.5.1 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit von Betriebsmitteln139
5.5.2 Schutz bei Kurzschluss von Kabeln und Leitungen140
5.5.3 Stromschienensysteme166
5.5.4 Erdungsleiter, Schutzleiter und Potentialausgleichsleiter170
5.5.5 Schaltgeräte und -Schaltgerätekombinationen172
5.5.6 Stromwandler180
5.5.7 Verteilungstransformatoren181
5.5.8 Schutz durch kurzschluss- und erdschlusssicheres Verlegen187
5.5.9 Schutz bei Kurzschluss in Hilfsstromkreisen188
5.6 Gru?nde fu?r den Verzicht auf den Schutz bei Kurzschluss188
6 Schutz bei Kurzschluss durch Selektivitätund Back-up-Schutz190
6.1 Selektivitätskriterien190
6.2 Selektivität in Mittelspannungsnetzen191
6.3 Selektivität in Niederspannungsnetzen192
6.3.1 Anordnung und Auswahl von Schutzeinrichtungen193
6.3.2 Selektivität bei Kombinationen von Schutzeinrichtungen194
6.3.3 Kurzschlussschutz durch Back-up-Schutz205
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 Kurzschluss211
9 Komplexes Beispiel zum Schutzbei Kurzschluss217
9.1 Netzbeispiel217
9.2 Mittelspannungsringnetz und -schaltanlage217
9.2.1 Kurzschlussströme fu?r den Nachweis der Kurzschlussfestigkeit217
9.2.1.1 Berechnung des größten Anfangskurzschlusswechselstromes220
9.2.1.2 Stoßkurzschlussstrom in der Schaltanlage/Sammelschiene222
9.2.1.3 Thermisch gleichwertiger Kurzschlussstrom223
9.2.1.4 Sammelschienenkurzschluss223
9.2.1.5 Ausschaltwechselstrom224
9.2.2 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit224
9.2.2.1 Kurzschlussfestigkeit der Schaltanlage225
9.2.2.2 Kurzschlussfestigkeit der Leistungsschalter225
9.2.2.3 Kurzschlussfestigkeit der Stromwandler226
9.2.2.4 Kurzschlussfestigkeit des Kabels im Ringnetz226
9.2.3 Berechnung der Ströme zur Festlegung der Einstellwerteder Überstromrelais227
9.2.3.1 Kleinster Kurzschlussstrom im Ringnetz227
9.2.3.2 Größter Betriebsstrom bei einseitiger Speisung228
9.2.4 Kurzschlussleistungen in der Mittelspannungsschaltanlageder Station E229
9.3 Niederspannungsschaltanlage, Verteilungen und Strahlennetz230
9.3.1 Aufgabenstellung230
9.3.2 Berechnung der Kurzschlussströme232
9.3.2.1 Ermittlung der Kurzschlussimpedanzen fu?r den Abzweig A233
9.3.2.2 Berechnung der Kurzschlussströme fu?r die Niederspannungsverteilungund den Abzweig A235
9.3.3 Kurzschlussanteile durch Eigenerzeuger oderAsynchronmotoren243
9.3.4 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit244
9.3.5 Überpru?fung der Selektivität250
9.3.6 Kurzschlussberechnungen und Nachweise mit INSTROM256
Anhang262
Literatur-, Normen- und Quellenverzeichnis273
Index279

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