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Metallschirme von Mittelspannungskabel Claude Biolley Charles Wyler 12 Erdungswert bei Trafo B 2 bei beidseitiger Mantelerdung : Z ETB = 14,7 Ω bei eindseitiger Mantelerdung : Z ETB = 30 Ω Eine beidseitige Mantelerdung mit kleinem Schirmwiderstand erleichtert das Einhalten der gestellten Forderung, im speziellen bei abgelegenen Trafostationen in Bereichen mit hohen Bodenwiderständen. Bei einseitiger Mantelerdung könnten die Kosten für die Erdungen wesentlich erhöht werden. Wenn ein reduzierter Schirmquerschnitt gewählt wird, werden die Trafostationenerdungen durch die Kabelmäntel gekoppelt, jedoch mit höheren Widerständen ist die Verbesserung des Netzerdungswiderstandes geringer. Zusammenfassend lässt sich somit aus dem Aspekt der Anlagenerdungen aussagen, dass generell eine beidseitige Kabelschirmerdung anzustreben ist. Thermischer nötigen Schirmquerschnitt Die betrieblichen Eigenschaften des Mittelspannungsnetzes werden relevant beeinflusst durch die Art der Sternpunktbehandlung. In ländlichen Netzen mit hohem Freileitungsanteil hat sich über Jahre hinweg der isolierte Sternpunkt bewährt. Im Erdschlussfall liegen die Fehlerströme in der Grössenordnung einiger A bis weniger 10 A. Mit steigendem Kabelanteil im Netz nehmen die Fehlerströme im Erdschlussfall markant zu und können Grössenordnungen von mehreren hundert A erreichen. Ein Uebergang zum induktiv geerdeten ("gelöschten") Sternpunkt führt dazu, dass im Falle eines Erdschlusses die Fehlerströme in der Grössenordnung von 50 A gehalten werden können. Sobald ein Netz einen Kabelanteil von ca. 100 % aufweist, ist aus betrieblichen Überlegungen heraus der niederohmig geerdete Sternpunkt von Vorteil. In dieser Betriebsart treten Erdschlussströme in der Grössenordnung weniger kA auf. Kabel werden in der Regel unter der Randbedingung verlegt, dass sie 30 bis 40 Jahre genutzt werden können. Die vorangehenden Schilderungen zeigen, dass aus betrieblichen Überlegungen heraus die Art der Sternpunktbehandlung im Laufe eines Kabellebens geändert werden kann. Es ist deshalb bei einen Kabelprojekt darauf zu achten, dass man sich eine gewisse Flexibilität in die Zukunft aufrecht erhält.
Metallschirme von Mittelspannungskabel Claude Biolley Charles Wyler 13 Wenn langfristig geplant wird, unter der Annahme, dass in der Zukunft die Netzbedingungen auf Grund der Erdung des Nullpunktes geändert werden können, müssen die Kabelmäntel alle folgenden Ströme übernehmen können: ● ca. 50 A während mehreren Stunden (isolierter Sternpunkt) ● ca. 50 A während mehreren Stunden (gelöschter Sternpunkt) ● 5 -- 15-kA während max. 1,0 Sek. (geerdeter Sternpunkt, zweite Abschaltstufe). Die Belastung der Schirme hängt selbstverständlich von der Art der Mantelerdung ab.: 2 Einseitige Mantelerdung I B + I E I E I S I S = I E Beidseitige Mantelerdung I B + I E I E I S I S I S = I E Grössenordnung der Ströme im Schirm im Erschlussfall (Annahme Betriebsstrom 150 A) Sternpunkt isoliert oder gelöscht Leiterstrom I L = 150 + 50 = 200 A Schirmstrom bei einseitiger Mantelerdung I s = 50 A während Stunden Schirmstrom bei beidseitiger Mantelerdung I s ≅ 25 A während Stunden
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