Untersuchungen der elektrischen Beeinflussung von Tiefenerderanordnungen

Für den zuverlässigen und sicheren Betrieb von elektrischen Anlagen ist die Ableitung von natürlichen und von Menschenhand künstlich erzeugten elektrischen Strömen in das Erdreich von großer Bedeutung. Um solche Ströme kontrolliert und sicher in das Erdreich abzuleiten, werden gezielt blanke elektrische Leiter in das Erdreich eingebracht und mit der elektrischen Anlage galvanisch verbunden. Das Konstrukt aus erdfühligen Leitern (Erdern) bildet die Erdungsanlage. Aufgrund der vorhandenen Leitfähigkeit des Erdreichs sind galvanisch getrennte Erder durch wechselseitig übergehende Ströme elektrisch gekoppelt. In diesem Beitrag werden geometrische Anordnungen von vertikal in das Erdreich eingebrachten Erdern sowie die Auswirkungen der elektrischen Kopplungen auf die in das Erdreich abgegebenen Ströme, die (Teil‑)Fehlerspannungen sowie den ohmschen Ausbreitungswiderstand anhand von Berechnungen gezeigt. Dabei wird ebenso auf die Schichtung und die unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit des Erdreichs Rücksicht genommen. Zur Verifikation der Berechnungen wurden Messungen der Ausbreitungswiderstände an den Tiefenerdern in einem im Bau befindlichen Umspannwerk durchgeführt.