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Schutz vor Schaden

Management

Smart-Grid - Worauf ist zu achten beim Schutz intelligenter Ortsnetzstationen vor Blitz und Überspannung?

28. Mai 2018

Die Anzahl der intelligenten elektronischen Systeme im Energienetz nimmt stetig zu. Werden hierbei Komponenten wie Monitoring- und Fernwirktechnik, regelbare Ortsnetztrafos, Längsspannungsregler oder Kommunikations- und Steuereinrichtungen verbaut, spricht man auch von einer intelligenten Ortsnetzstation. Mit den dadurch ermittelten Informationen erhält man nicht nur Aussagen über die Spannungsverhältnisse im Niederspannungsnetz, sondern kann auch auf vorhandene Abweichungen reagieren, man erreicht eine verbesserte Auslastung und Netzstabilität.

Durch die steigende Komplexität und Anzahl von sensiblen elektronischen Systemen in der Energielandschaft nimmt jedoch das Risiko von Schäden durch Blitz und Überspannungen oder elektromagnetischer Beeinflussung an elektronischen Einrichtungen im starken Maße zu.

In diesem Zusammenhang sind zudem normative Anforderungen hinsichtlich dem Einsatz von Überspannungsschutzmaßnahmen zu berücksichtigen. Neben der DIN VDE 0100-100 beschreibt vor allem die DIN VDE 0100-443 den Schutz von elektrischen Anlagen bei Überspannungen, die infolge atmosphärischer Entladungen oder infolge von Schaltvorgängen verursacht werden. Dabei werden die Transienten betrachtet, die über das Stromversorgungsnetz eingekoppelt werden.

Gesamtkonzept wichtig

Im Anwendungsbereich sind neben Überspannungen, die durch Blitzeinschläge in der Nähe der Versorgungsleitungen entstehen, auch direkte Blitzeinschläge in die Versorgungsleitung berücksichtigt. Hiernach muss ein Überspannungsschutz auch in Gebäuden ohne äußeren Blitzschutz installiert werden, sofern Auswirkungen beispielsweise im Bezug auf öffentliche Einrichtungen und Gewerbe- oder Industrieaktivitäten zu erwarten sind.

 Daher ist ein umfassendes Gesamtkonzept hinsichtlich Blitz- und Überspannungsschutz erforderlich. Das vollständige Blitzschutzsystem einer intelligenten Ortsnetzstation besteht aus dem äußeren Blitzschutz, der Erdungsanlage inklusive dem Potentialausgleich und dem inneren Blitzschutz.

Zum äußeren Blitzschutz gehört neben den Fangeinrichtungen und Ableitungen auch die Erdungsanlage. Letztere spielt gerade bei einer Ortsnetzstation auch hinsichtlich der Anlagen- und Betriebssicherheit eine entscheidende Rolle. Die Fangeinrichtungen und die Ableitungen kommen beispielsweise in exponierter Lage oder bei größeren Stationen zum Einsatz.

Beim inneren Blitzschutz sind die zu schützenden Bereiche die Niederspannungshauptverteilung, Monitoring- und Fernwirktechnik sowie weitere intelligente Einrichtungen.

Zum Schutz der Niederspannungshauptverteilung wird gemäß DIN VDE 0100-534 direkt am Speisepunkt der Niederspannungsseite etwa ein ›Dehn venCI‹ installiert. Hierbei handelt es sich um einen Typ 1+2+3-Kombiableiter, basierend auf Funkenstreckentechnologie. Durch die blitzstromtragfähige integrierte Ableitervorsicherung kann dieser unabhängig vom Anlagennennstrom platzsparend installiert werden. Durch den Entfall einer separaten Ableitervorsicherung sind zudem die normativ geforderten kurzen Anschlussleitungen nach DIN VDE 0100-534 einfach realisierbar.

Zusätzlich werden kupferbasierte Informations- und Kommunikationsleitungen je nach Schnittstellensignal mit ›Blitzductor-XT‹ geschützt. Gleiches gilt für koaxiale Leitungen, welche zu externer Übertragungstechnik führen. Hierbei bietet ›Dehn gate‹ einen zuverlässigen Schutz vor den Feldeinwirkungen der Blitze.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass durch den Einsatz von Blitz- und Überspannungsschutzmaßnahmen in intelligenten Ortsnetzstationen die normativen Anforderungen erfüllt werden. Zudem sind diese für eine dauerhafte Funktionalität sowie Versorgungssicherheit unverzichtbar.

Tobias Kerschensteiner, Dehn

Erschienen in Ausgabe: Nr. 05 /2018

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