Kabelreserve in Oberösterreich - Institut für Elektrische Anlagen

k
v d
Ausbaugrenzen gelöscht betriebener Netze
≥
2
− 2
pgrenz
2
(5.13)
5.2 Maximaler Netzausbau mit Berücksichtigung von
Oberschwingungen und Resonanzen
In einigen Veröffentlichungen ([5], [22], [24]) wird das Thema der Bedeutung der
Oberschwingungen angesprochen, wobei von einigen Netzbetreibern Messungen
durchgeführt wurden (Erdschlussversuche).
Herleitung
Grenze des Netzausbaus / der Netzgröße:
Höhere als die siebente Oberschwingung werden im Folgenden nicht berücksichtigt, da sie
in der Praxis üblicherweise vernachlässigbar kleine Werte annehmen.
2
50
2
150
2
250
2
350
2
G
I + I + I + I + .... = I
(5.14)
I50… Erdschlussreststrom der Grundschwingung
I150… Erdschlussreststrom der dritten Oberschwingung
I250… Erdschlussreststrom der fünften Oberschwingung
I350… Erdschlussreststrom der siebenten Oberschwingung
Bemerkung: Die Löschgrenze (Stromstärke) wird als Effektivwert angenommen. Der Effektivwert ist ein Maß für
den Energieumsatz im Lichtbogen. Dieser Energieumsatz ist ein wichtiges Maß für die Löschung des
Lichtbogens.
Die Phasenlage des Erdschlussreststromes, die Nulldurchgänge, die Kurvenform und Flankensteilheit des
Reststromes haben einen Einfluss auf die Lichtbogenlöschung.
Es gibt zum Lichtbogenverhalten für f ≠ 50 Hz bereits Messungen ([35],[36]). Diese Messungen wurden in
realen Netzen durchgeführt (daher konnte man nicht die Phasenlagen, die Amplituden und andere
entscheidende Faktoren einstellen). Ergebnis dieser Messungen war, dass leichte
Oberschwingungsanteile die Löschung erleichtern, überwiegende Oberschwingungsanteile die Löschung
jedoch erschweren ([35],[36]). In verschiedenen Versuchen (Variation der OS, der Phasenlagen, der
Amplituden, …) könnte man eventuell Gesetzmäßigkeiten entdecken. deshalb werden die Anteile der 50-
Hz-Grundschwingung und der Oberschwingungen quadratisch addiert.
In der VDE V 140 (IEC 479-1) [28] wird die Wirkung des elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere
dargestellt. Darin ist die Gesamtkörperimpedanz in Abhängigkeit von der Frequenz dargestellt, es gibt
aber keine Untersuchung der Abhängigkeit der Gesamtkörperimpedanz von einem Frequenzgemisch. Die
zulässigen Maximalströme durch den menschlichen Körper werden nur für eine Frequenz zwischen 15
und 100 Hz angegeben (siehe auch Abbildung 3.9).
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