Globale Erdungssysteme: Bestimmung der Erdungsspannung (EPR) in Mittelspannungs-Kabelnetzen im einpoligen Fehlerfall

ZusammenfassungDie Umstellung der Erdschlussortungsmethode bzw. der Sternpunktsbehandlung führt in Mittelspannungs-Kabelnetzen zu steigenden Fehlerströmen und somit zu erhöhten Anforderungen an die Erdungssysteme hinsichtlich der Sicherstellung der Personensicherheit im Erdschluss-/Erdkurzschlussfall.Basierend auf induktiv gekoppelten Leiterschleifen nach dem Modell von Carson und Pollaczek werden in einem ersten Schritt, auf vereinfachtem analytischen Weg, die Fehlerstromaufteilung und die Potentialverteilung bestimmt. In einem zweiten Schritt werden die Ergebnisse mit einer erweiterten unabhängigen Modellierung verglichen und vertiefte Analysen durchgeführt. Als Ergebnis werden die maßgebenden Einflussfaktoren auf die Strom- und Potentialverhältnisse in verbundenen (globalen) Erdungssystemen und deren praktische Bedeutung im einpoligen Fehlerfall abgeleitet.AbstractThe expansion of medium-voltage networks by cable lines, or changes in the earth fault location method or changes of the neutral point treatment increasingly lead to rising earth fault currents and earth potential rises (EPR) at the fault location.Based on the inductively coupled conductor loops model according to Carson and Pollaczek, in a first step, the fault current distribution and the potential distribution are determined in a simplified analytical way. In a second step, the results are compared to an extended independent modelling and, with this, further in-depth analyses are performed. As a result, the decisive influencing factors for the current and potential conditions in connected (global) earthing systems and their practical significance in the event of a single-pole fault are derived.