Mittelspannungsanlagen (eBook)

Impressum 3
Vorwort zur 1. Auflage 4
Vorwort zur 2. Auflage 5
Vorwort zur 3. Auflage 6
Inhalt 7
1 Spannungsebenen 14
1.1 Was ist Hochspannung? 14
1.2 Welcher generelle Unterschied besteht zur Niederspannung? 14
1.3 Welche Spannungsebenen gab es, und welche sind heuteu?blich? 19
1.4 Wie verlief die historische Entwicklung, und was bringtdie Zukunft? 20
2 Netze und Sternpunktbehandlung 22
2.1 Welche Netzformen gibt es? 22
2.2 Welche typischen Netzfehler treten auf? 25
2.3 Welche Arten der Sternpunktbehandlung gibt es mit welchenVor- und Nachteilen? 26
2.4 Welche Sternpunktbehandlung ist fu?r welche Netzartzu empfehlen? 33
2.5 Wie lässt sich in einem RSPE-Netz ein Erdschluss feststellen? 34
2.6 Was ist bei der Umstellung von OSPE- oder RSPE-Netzenauf NOSPE zu beachten? 36
3 Planung und ihre Voraussetzungen 41
3.1 Welche Angaben u?ber das vorhandene Netz sind erforderlich? 41
3.2 Welche Angaben vom Abnehmer sind erforderlich? 42
3.3 Welche zusätzlichen Angaben vom Abnehmer sind erforderlich? 42
3.4 Wie soll die neue Anlage in das Netz eingebunden werden? 43
3.5 Wie beurteilt man die Kurzschlussfestigkeitvon kleineren Anlagen? 43
3.6 Wie beurteilt man die Kurzschlussfestigkeitvon mittleren Anlagen? 45
3.7 Was ist zu tun, wenn die Kurzschlusswerte des Netzesnicht bekannt sind? 46
3.8 Was sollte bei der Gestaltung kleinerer Anlagenbeachtet werden? 47
3.9 Was sollte bei der Gestaltung mittlerer Anlagenbeachtet werden? 48
3.10 Was ist bei der Planung und Ausfu?hrung von Erdungsanlagenzu beachten? 50
4 Gebäude und Brandschutz 51
4.1 Wie mu?ssen Fluchtwege bemessen sein? 51
4.2 Welche Anforderungen werden an Tu?ren gestellt? 51
4.3 Wie mu?ssen Fenster ausgefu?hrt werden? 52
4.4 Wie mu?ssen Öffnungen von Gebäuden vergittert werden? 52
4.5 Du?rfen in den Schalträumen fremde Rohrleitungenverlegt werden? 52
4.6 Mu?ssen Tu?ren und Fenster geerdet werden? 53
4.7 Welche Forderungen werden an Fußböden gestellt? 53
4.8 Mu?ssen die Gebäude mit Blitzschutzanlagen versehen sein? 53
4.9 Welche Verträglichkeitspegel sind fu?r die elektrische Feldstärkeund die magnetische Flussdichte (Induktion) festgelegt? 54
4.10 Welcher Druck entsteht bei Lichtbögen in Gebäuden? 54
4.11 Welche brandschutztechnischen Forderungenbestehen an Wände, Decken und Tu?renvon Schaltanlagen- und Transformatorenräumen? 56
4.12 Sind tragbare Feuerlöscher vorgeschrieben? 59
4.13 Sind Brandmelder erforderlich? 59
4.14 Welche besonderen Maßnahmen sind erforderlich,wenn Betriebsmittel brennbares Isolieröl enthalten? 59
4.15 Mu?ssen Schalträume beheizt werden? 60
4.16 Ist in elektrischen Betriebsräumen eine Sicherheitsbeleuchtungerforderlich? 62
5 Schaltanlagen und Schaltgeräte 63
5.1 Welche Bedeutung hat der sogenannte Mindestabstand N? 63
5.2 Mu?ssen an selbstgefertigten Anlagen dielektrische Pru?fungendurchgefu?hrt werden? 64
5.3 Welche Anlagenteile sind gegen direktes Beru?hren zu schu?tzen? 65
5.4 Welche Maßnahmen gegen direktes Beru?hren sind erlaubt? 65
5.5 Welcher Unterschied besteht zwischen Hindernissen undAbdeckungen? 65
5.6 Wie sind Hindernisse anzubringen und zu kennzeichnen? 66
5.7 Wie sind Abdeckungen anzubringen? 66
5.8 Welche Abstände gelten fu?r äußere Umzäunungen? 66
5.9 Welche Mindesthöhen sind einzuhalten? 66
5.10 Wie groß mu?ssen Gänge vor und hinter Schaltanlagen sein? 67
5.11 Muss bei Wandaufstellung ein Abstand zur Wandeingehalten werden? 67
5.12 Welche Besonderheiten sind beim Aufstellen von SF6-Anlagenzu beachten? 67
5.13 Welche Grenztemperaturen sind in Schaltanlagen zulässig? 68
5.14 Mu?ssen Schalter gegen das unbeabsichtigte Wiedereinschaltenabschließbar sein? 68
5.15 Mu?ssen Anlagen ohne Personenschutz gegen Störlichtbögennachgeru?stet werden? 68
5.16 Mu?ssen neue Schaltanlagen lichtbogengepru?ft sein? 70
5.17 Welche Aspekte des Lichtbogenschutzes werdenbei der Risikoanalyse bewertet? 70
5.18 Welche vorbeugenden Maßnahmen gegen Lichtbogenfehlersind möglich? 71
5.19 Welche Bemessungswerte der Störlichtbogenqualifi kationgibt es? 71
5.20 Muss der Steuerstromkreis jedes Schaltgerätesfu?r sich freigeschaltet werden können? 72
5.21 Welche Angaben sind bei der Bestellung einer Schaltanlageerforderlich? 72
5.22 Welche Sicherungsklassen werden unterschieden,und wo werden sie angewendet? 72
5.23 Welche typischen Bemessungswerte haben Sicherungseinsätze? 73
5.24 Was versteht man unter dem Kurzschlussbegrenzungsvermögenvon Sicherungen? 74
5.25 Wofu?r werden die Zeit-Strom-Kennlinien benötigt? 75
5.26 Wie wird mit Sicherungseinsätzen sachgemäß umgegangen? 75
5.27 Welche Sicherungen sind fu?r Transformatoren geeignet? 76
5.28 Wie werden Kondensatoren abgesichert? 76
5.29 Wie werden direkt anlaufende Motoren abgesichert? 76
5.30 Wofu?r werden Trennschalter verwendet? 78
5.31 Muss immer eine sichtbare Trennstelle in Schaltanlagenvorhanden sein? 80
5.32 Wofu?r werden Trennschalter und Lasttrennschalter eingesetzt? 80
5.33 Wo werden Lastschalter-Sicherungskombinationen eingesetzt? 81
5.34 Wofu?r werden Leistungsschalter eingesetzt? 83
5.35 Welche Lichtbogenlöschprinzipien in Leistungsschaltern gibt es? 83
5.36 Welche Vorrichtungen zum Erden und Kurzschließen gibt es? 85
6 Transformatoren 86
6.1 Wie werden die Ku?hlungsarten bei Transformatoren und Drosseln bezeichnet? 86
6.2 Welche Ku?hlmittelarten gibt es? 86
6.3 Was bedeuten die Brandklassen F0 und F1bei Trockentransformatoren? 87
6.4 Welche Bedingungen sind beim Parallelbetriebvon Transformatoren einzuhalten? 87
6.5 Wie werden Schutzfunkenstrecken an Transformatoreneingestellt? 89
6.6 Du?rfen mehrere Transformatoren in einem Raum stehen? 90
6.7 Du?rfen Transformatoren zusammen mit Schaltanlagenin einem Raum untergebracht werden? 90
6.8 Mu?ssen Transformatoren auch unterspannungsseitig geerdetund kurzgeschlossen werden können? 90
6.9 Was versteht man unter Kurzschlussspannung? 91
6.10 Mit welchen Kurzschlussgrößen ist bei Transformatorenzu rechnen? 92
6.11 Welche zulässige Kurzschlussdauer haben Transformatoren? 92
6.12 Wie werden Ölauffangeinrichtungen dimensioniert undmu?ssen sie durch einen Sachverständigen gepru?ft werden? 93
6.13 Wie werden Temperaturu?berwachungseinrichtungeneingestellt? 94
6.14 Wo und mit welchem Querschnitt wird der Sternpunkteines Transformators geerdet? 95
6.15 Wie erfolgt eine Probenahme von Isolieröl aus Transformatoren? 96
6.16 Welche Durchschlagfestigkeit muss Isolieröl aufweisen? 96
6.17 In welchen Zeitabständen ist Isolieröl zu pru?fen? 97
6.18 Wie groß mu?ssen die Tu?röffnungen von Transformatorenräumen sein? 97
6.19 Welches Umgehungsmaß ist bei Transformatoreneinzuhalten? 97
6.20 Wie werden Transformatoren abgesichert? 97
6.21 Wann du?rfen Transformatoren kurzzeitig parallelgeschaltetwerden, wenn dadurch der zulässige Kurzschlussstromder Schaltanlage u?berschritten wird? 99
6.22 Wie sollten Transformatorenräume belu?ftet werden? 99
6.23 Mu?ssen Transformatoren u?ber eine Festkompensationihrer Blindleistung verfu?gen? 100
6.24 Welche Besonderheiten des Schutzes und der Aufstellungvon Transformatoren außerhalb elektrischer Betriebsstättenin Industriegebäuden sind zu beachten? 100
6.25 Warum werden Öltransformatoren geneigt aufgestellt? 100
6.26 Was ist bei Gießharz- oder Trockentransformatoren zu beachten? 100
6.27 Was ist bei Stromschienendirektanschlu?ssenan Transformatoren zu beachten? 101
7 Mess- und Schutztechnik 102
7.1 Welche Aufgaben haben Spannungs- und Stromwandler? 102
7.2 Welche Arten von Spannungswandlern gibt es? 102
7.3 Mu?ssen Spannungswandler abgesichert werden? 103
7.4 Wie können Spannungswandler verschaltet werden? 106
7.5 Mu?ssen Wicklungen von Spannungswandlern geerdet werden? 106
7.6 Wofu?r werden e-n-Wicklungen benötigt? 107
7.7 Warum und wie werden auch unbenutzte e-n-Wicklungenbebu?rdet? – Ferroresonanzen 107
7.8 Mu?ssen die Sekundärklemmen von Messwandlernleicht zugänglich sein? 112
7.9 Welche Arten von Stromwandlern gibt es? 112
7.10 Warum mu?ssen offene Sekundärklemmen von Stromwandlernkurzgeschlossen werden? 113
7.11 Wofu?r werden Kabelumbauwandler verwendet? 113
7.12 Welche Bedeutung haben Überstromzahl und Bu?rdevon Stromwandlern? 114
7.13 Mu?ssen Steuerspannungen u?berwacht werden? 115
7.14 Mu?ssen auch Steuerstromkreise freigeschaltet werden können? 118
7.15 Was ist bei der Aufstellung von Batterien zu beachten? 118
7.16 Welche Störquellen wirken sich auf Steuerstromkreise aus? 118
7.17 Welche Maßnahmen gegen Störbeeinfl ussungen sind u?blich? 119
7.18 Welche besonderen EMV-Maßnahmen werden bei SF6-Anlagenerforderlich? 119
7.19 Welche Arten von Schutzrelais gibt es? 119
7.20 Was versteht man unter Mitnahmeschaltung ? 122
8 Kabel und Leitungen 123
8.1 Mu?ssen Starkstrom- und Steuerkabel auf getrennten Trassenverlegt werden? 123
8.2 Welche Besonderheiten sind bei der Verlegung von Einleiterkabelnzu beachten? 125
8.3 Du?rfen Kabel im Ölauffangraum verlegt werden? 129
8.4 Wie sind Kabel außerhalb abgeschlossener elektrischerBetriebsräume gegen Beschädigung zu schu?tzen? 129
8.5 Was ist bei Erdverlegung zu beachten? 130
8.6 Welche Abstände sind bei Kreuzungen und Näherungenin der Erde einzuhalten? 131
8.7 Mu?ssen Kabeltragesysteme in die Schutzerdung einbezogenwerden? 132
8.8 Mu?ssen Schirme von Leitungen beidseitig geerdet werden? 132
8.9 Welche elektrischen Pru? fungen werden an Kabeln durchgefu? hrt? 133
8.10 Was ist bei Papier-Masse-Kabeln zu beachten? 135
9 Überspannungsschutz 136
9.1 Welche Bestimmungen fordern Überspannungsschutz? 136
9.2 Welche Überspannungen werden unterschieden? 136
9.3 Was ist Isolationskoordination? 136
9.4 Mit welchen Spannungen werden Betriebsmittel gepru? ft? 137
9.5 Nach welchen Gesichtspunkten wählt man die Isolationspegelvon Betriebsmitteln aus? 137
9.6 Wo sollten Überspannungsableiter eingebaut werden? 139
9.7 Mu? ssen Transformatoren gegen Überspannungengeschu? tzt werden? 139
10 Erdungsanlagen 140
10.1 Wozu dienen Erdungsanlagen und wer darf sie errichten? 140
10.2 Welche Anforderungen werden an eine Erdungsanlage gestellt? 140
10.3 Welche Parameter sind fu? r die Dimensionierungeiner Erdungsanlage maßgebend? 140
10.4 Welcher Unterschied besteht zwischen der Hochspannungsundder Niederspannungserdungsanlage? 142
10.5 Du? rfen Hochspannungs- und Niederspannungserdungsanlagenzusammengeschlossen werden? 142
10.6 Wann sind getrennte Erdungsanlagen notwendig?Welches Risiko besteht? 143
10.7 Wie wird die Trennung von Erdungsanlagen nachgewiesen? 144
10.8 Ist in einem Gebiet mit globalem ein TT-Systemu? berhaupt möglich? 146
10.9 In welchem Zusammenhang stehen Erdungs-, Schritt- undBeru? hrungsspannung? 146
10.10 Welcher Wert wird fu? r die Erdungsimpedanz verlangt? 146
10.11 Was ist zu tun, wenn die Messung der Beru? hrungsspannungunzulässig hohe Werte ergab? 147
10.12 Wie werden Erdungsimpedanzen gemessen? 148
10.13 Wie weit muss der Hilfserder von der zu messendenErdungsanlage entfernt sein? 149
10.14 Wie wird die Wirksamkeit von Erdungsanlagenin einem globalen Erdungssystem beurteilt? 149
10.15 Mu? ssen Tu? ren, Lu? ftungsgitter und Fenster geerdet werden? 150
10.16 Welche Beru? hrungsspannungen sind zulässig? 150
10.17 Wie werden Beru? hrungsspannungen gemessen? 151
10.18 Wozu wird der Reduktionsfaktor benötigt? Wie kann er annähernd ermittelt werden? 152
10.19 Wie werden Erdungswiderstände an Freileitungsmastenermittelt und bewertet? 153
11 Zubehör und Dokumentation 156
11.1 Was gehört in das Stationszubehör ? 156
11.2 Muss das Stationszubehör vor Ort aufbewahrt werden? 156
11.3 Wer ist fu?r das Stationszubehör verantwortlich? 156
11.4 Was gehört zur vollständigen Dokumentation? 157
11.5 Welche Geräte zum Erden und Kurzschließen gibt es? 158
11.6 Welche Anforderungen mu?ssen EuK-Vorrichtungen erfu?llen? 158
11.7 Nach welchen Kriterien werden EuK-Vorrichtungen ausgewählt? 159
11.8 Wie wird eine EuK-Vorrichtung beurteilt,wenn die Kennzeichnung fehlt? 160
11.9 Darf eine durch Kurzschluss beanspruchte EuK-Vorrichtungweiterbenutzt werden? 161
11.10 Welche Wiederholungspru?fungen werden an EuK-Vorrichtungenverlangt? 162
11.11 Welche Anforderungen werden an tragbare Spannungspru?fergestellt? 162
11.12 Wie werden tragbare Spannungspru?fer eingeteilt undgekennzeichnet? 162
11.13 Was ist bei dem Gebrauch tragbarer Spannungspru?ferzu beachten? 163
11.14 Welche Wiederholungspru?fungen sind an tragbarenSpannungspru?fern verlangt? 163
11.15 Und wie ist das eigentlich mit dem Schu?ttelzipp? 163
11.16 Welche Anforderungen werden an Schutzplatten gestellt? 164
11.17 Welche Anforderungen werden an Betätigungsstangen gestellt? 165
12 Abnahme und Pru?fungen 167
12.1 Welche Abnahmepru?fungen sind erforderlich? 167
12.2 Welche Unterlagen mu?ssen zu einer Abnahmepru?fung vorliegen? 167
12.3 Welche Wiederholungspru?fungen sind in welchen Zeitabständenvorgeschrieben? 168
13 Diagnoseverfahren 169
13.1 Welche Diagnoseverfahren sind u?blich? 169
14 Betrieb und Wartung 171
14.1 Wofu?r benötigt man eine Schaltberechtigung? 171
14.2 Worin bestehen die fu?nf Sicherheitsregeln undwelche Bedeutung haben sie? 173
14.3 Mu?ssen Schaltfelder, Schaltgeräte und Sammelschienenbezeichnet werden? 175
14.4 Darf bei SF6-Verlust noch geschaltet werden? 176
14.5 Wie wird mit PCB-haltigen Transformatoren verfahren? 177
Anhang 178
Anhang 1 179
Anhang 2 186
Anhang 3 192
Formelzeichen 197
Fachbegriffe 200
Literatur 202
Register 210