Schutz ersatzstromberechtigter Stromkreise

Auswahl und Schutz

Wahl des Ausschaltvermögens

Dieser Parameter muss systematisch im Zusammenhang mit den Kenndaten der Haupteinspeisequelle (Verteiltransformator) geprüft werden.

Auswahl und Einstellung des Kurzschlussauslösers

• Unterverteiler

Die Bemessungsströme der Schutzeinrichtungen von Unterverteilern und Endstromkreisen müssen immer niedriger sein als der Bemessungsstrom des einspeisenden Generators. Folglich sind, abgesehen von Sonderfällen, die gleichen Bedingungen vorhanden wie bei einer Transformator-Einspeisung.

• Niederspannungs-Hauptverteiler
  • Die Dimensionierung der Schutzeinrichtungen in der Haupteinspeisung erfolgt normalerweise unter ähnlichen Bedingungen wie für den Generator. Die Einstellungen für den Kurzschlussschutz müssen jedoch die Kurzschlusseigenschaften des Generators berücksichtigen (siehe Seite N3: „Schutz bei Kurzschluss”).
  • Die Selektivität der Schutzeinrichtungen für ersatzstromberechtigte Stromkreise muss den Generatorbetrieb berücksichtigen (In Anlagen mit Sicherheitsanforderungen wird sie sogar normativ gefordert). Es ist erforderlich, die geeignete Abstufung der Kurzschlussschutzeinstellungen der Schutzeinrichtungen für ersatzstromberechtigte Stromkreise zu überprüfen – von dem Haupteinspeiseschalter bis zur Schutzeinrichtung der Endstromkreise (da in Verteilstromkreisen der Einstellwert für I_m/I_sd üblicherweise 10 I_n beträgt).

Anmerkung: Im Generatorbetrieb ermöglicht der Einsatz von Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCDs) mit niedrigen Bemessungsdifferenzströmen oftmals erst die Einhaltung der Abschaltbedingungen (Fehlerstrom > Auslösestrom der Schutzeinrichtung) und eine einfache Selektivität zu vorgeschalteten Schutzeinrichtungen.

Personensicherheit

In IT-Systemen (2. Fehler) und TN-Systemen wird der Personenschutz bei indirektem Berühren durch den Kurzschlussauslöser der Leistungsschalter gewährleistet. Die Auslösung muss im Fehlerfall durch den Leistungsschalter sichergestellt sein, unabhängig davon, ob die Anlage über einen Transformator oder einen Generator gespeist wird.

Berechnung des Fehlerstromes bei einem Isolationsfehler

Die Nullreaktanz x’o wird herstellerseitig als Prozentsatz von U_o angegeben. Der typische Wert beträgt 8 %.

Der einphasige Kurzschlussstrom zwischen Außenleiter und Schutzleiter wird bestimmt durch:

[math]\displaystyle{ I_f=\frac{U_0 \sqrt 3}{2\ X^{'}_d + X^{'}_o} }[/math] [math]\displaystyle{ =\frac{230 \times \sqrt 3}{(2 \times 30 + 8)} }[/math] = 5,85 kA

Der Fehlerstrom im TN-System bei einem Isolationsfehler ist geringfügig höher als der dreiphasige Fehlerstrom. Zum Beispiel beträgt bei Auftreten eines Isolationsfehlers im vorherigen Beispiel der Fehlerstrom 3 kA.