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Ein Beitrag zur rechnerischen Bestimmung von ...

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Diplomarbeit Kettenleiter<br />

U Spg.ebene<br />

R TRlinks<br />

R UWlinks<br />

Leitungsabschnitt der Länge l<br />

Rmast<br />

R 1<br />

R 2<br />

L 1<br />

L 2<br />

L m<br />

R mast<br />

Zfehler ... Impedanz des Fehlerortes (bei Fehler an einem Masten ist (Zfehler = Rmast)<br />

Rmast ... Ausbreitungswiderstand eines Freileitungsmastens.<br />

RUWrechts ... Ausbreitungswiderstand der Erdungsanlage des (rechten) Umspannwerks<br />

RUWlinks ... Ausbreitungswiderstand der Erdungsanlage des (linken) Umspannwerks<br />

RTRrechts ... ohmscher Transformatorwiderstand (Umspannwerk rechts)<br />

RTRlinks ... ohmscher Transformatorwiderstand (Umspannwerk links)<br />

R1 ... ohmscher Widerstand des Phasenseils<br />

L1 ... Induktivität des Phasenseils<br />

R2 ... ohmscher Widerstand des Erdseils<br />

L2 ... Induktivität des Erdseils<br />

Lm ... Gegeninduktivität Phasenseil / Erdseil<br />

USpg.ebne ... Spannungsebene der Freileitung<br />

IF ... Gesamtfehlerstrom<br />

Abbildung 32: Ersatzschaltung eines Kettenleiterabschnittes<br />

Gabbauer Anton Seite 48<br />

I F<br />

Z fehler<br />

Rmast<br />

R 1<br />

R 2<br />

L 1<br />

L 2<br />

L m<br />

R mast<br />

U Spg.ebene<br />

R TRrechts<br />

R UWrechts<br />

Aus obiger Schaltung ist ersichtlich, dass im realen Fehlerfall der Fehlerstrom<br />

auch im Phasenseil fließt und damit die Wirkung der Gegeninduktivität Lm auf das<br />

Erdseil, im Gegensatz zum Messkettenleiter, sehr wohl zu berücksichtigen ist.<br />

Das linke Bild in Abbildung 33 stellt ein Ersatzschaltbild für ein sehr einfaches<br />

Netz (vom Fehlerort zum Umspannwerk befindet sich nur ein Mast; außerdem wird<br />

der Fehlerort nur einseitig angespeist) dar. Ziel der folgenden Ausführungen ist es,<br />

ähnlich wie beim Messkettenleiter, eine Ersatzimpedanz, die die Wirkung des<br />

übrigen Netzes (ohne Zfehler) entsprechend der realen Stromaufteilung des<br />

Fehlerstromes darstellen soll, zu finden (siehe rechtes Bild in Abbildung 33).<br />

Z phase<br />

Z erdseil<br />

Z phase<br />

Z erdseil<br />

A B<br />

Z fehler R mast R UWrechts<br />

I F<br />

U<br />

⇒<br />

A B<br />

I E<br />

Z fehler<br />

I erdseil<br />

U fehler<br />

2Z . phase<br />

Z ersatz<br />

U ersatz<br />

Zphase ... Phasenseillängsimpedanz pro Spannfeld<br />

Zerdseil ... Erdseillängsimpedanz pro Spannfeld<br />

IE ... anteiliger Fehlerstrom IF, der über den Fehlerort fließt (Erdstrom)<br />

Ierdseil ... anteiliger Fehlerstrom IF, der über das Erdseil fließt<br />

Abbildung 33: Veranschaulichung der Kettenleiterersatznachbildung im Fehlerfall<br />

(Bild a)<br />

I F<br />

U

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