Die Rolle von Globalen Erdungssystemen zur Sicherstellung der Zuverlässigkeit elektrischer Netze

Für den zuverlässigen und sicheren Betrieb von Verteilernetzen ist die koordinierte Ausführung von Hoch- und Niederspannungserdungsanlagen von zentraler Bedeutung. Die Altersstruktur vieler Kabelverteilnetze und die damit verbundene verminderte Isolationsfestigkeit erfordert immer häufiger die Umsetzung alternativer Schutzkonzepte (KNOPE, KNOSPE). Diese führen aber zu erhöhten Anforderungen an die Erdungsanlagen hinsichtlich Personensicherheit und Sachgüterschutz. Anhand eines realen Beispiels sowie weitergehenden simulationstechnischen Analysen werden primäre und sekundäre Auswirkungen von einpoligen Erdschlüssen auf das Erdoberflächenpotential bei Stations- und Kabelfehlern innerhalb Globaler Erdungssysteme untersucht. Die Ergebnisse der Untersuchung zeigen, dass in Globalen Erdungssystemen bei Stationsfehlern, auch unter der Einwirkung von Strömen im kA-Bereich, die normativ zulässigen Grenzen hinsichtlich Schritt- bzw. Berührungsspannung meist eingehalten werden, jedoch neue Gefahrenstellen z.B. durch induzierte Spannungen aufgrund der hohen Fehlerströme und somit Gefährdungen von Personen und Beschädigungen von empfindlichen elektronischen Betriebsmitteln entstehen können. Weiters wird gezeigt, dass es abhängig vom Fehlerort auch innerhalb Globaler Erdungssysteme, z.B.: bei Kabelfehlern, zu unzulässigen Schritt- bzw. Berührungsspannungen im Fehlerfall kommen kann.