Überblick über die Stromverteilung und Schutzmaßnahmen

Die Stromverteilung ist das letzte Glied in einem Stromsystem, das direkt mit den Verbrauchern verbunden ist und elektrische Energie an sie verteilt.

Hierbei handelt es sich um eine Schlüsselklassifizierung in der Elektroplanung und -konstruktion im Zusammenhang mit der elektrischen Sicherheit. Die Haupttypen sind wie folgt:

IT-System: Der Sternpunkt der Stromversorgung ist nicht geerdet. Sein Vorteil ist die extrem hohe Kontinuität der Stromversorgung; Es löst nicht aus, wenn ein einphasiger Erdschluss auftritt. Es wird häufig an Orten eingesetzt, an denen Stromausfälle nicht ohne weiteres toleriert werden können, beispielsweise in Operationssälen von Krankenhäusern und in Bergwerken.

TT-System: Der Sternpunkt der Stromversorgung ist direkt geerdet, das Gerätegehäuse ist ebenfalls separat geerdet. Kommt häufig in ländlichen Stromnetzen und Straßenlaternen im Freien vor, der Fehlerstrom ist jedoch relativ gering und normalerweise ist ein Fehlerstromschutzschalter (RCD) erforderlich.

TN-System: Das derzeit gängigste System. Der Neutralpunkt der Stromversorgung ist direkt geerdet und das Gerätegehäuse ist über einen Schutzleiter (PE) mit dem Erdungspunkt verbunden. Es ist weiter unterteilt in:

TN-C-System: Neutralleiter (N) und Erdleiter (PE) sind zu einem zusammengefasst (PEN-Leiter). Es ist zwar kostengünstig, weist jedoch eine geringe Sicherheit auf und kommt häufig in älteren Gebäuden vor.

TN-S-System: Die Neutralleiter (N) und Erdungsleiter (PE) sind vollständig getrennt, was hohe Sicherheit bietet und es zur bevorzugten Wahl für moderne Wohnhäuser, Einkaufszentren und Computerräume macht.

TN-C-S-System: Das vordere-Ende ist integriert, aber die Drähte werden nach dem Eintritt in das Gerät getrennt, um Kosten und Sicherheit auszugleichen, und wird häufig in neu gebauten Gewerbeimmobilien verwendet.

Vor dem Hintergrund der „Dual-{0}}Carbon-Ziele und der Energiewende unterliegen Stromverteilungssysteme tiefgreifenden Veränderungen und entwickeln sich von traditionellen unidirektionalen, passiven Netzwerken zu intelligenten, proaktiven Systemen.

Traditionelles Stromverteilungssystem: Der Strom fließt unidirektional (vom Netz zum Verbraucher) und arbeitet passiv, wobei seine Hauptaufgabe die Stromverteilung ist.

Modernes intelligentes Stromverteilungssystem: Entwickelt sich zu einer bidirektionalen, interaktiven intelligenten Plattform.

 Erweiterter und zusätzlicher Schutz

In anspruchsvolleren Szenarien (z. B. bei industriellen Anwendungen und großen Gebäuden) werden ausgefeiltere Schutzmaßnahmen eingesetzt:

Kurzschlussschutz: Nutzung der elektromagnetischen Auslösung von Leistungsschaltern oder der Wirkung von Sicherungen innerhalb von Millisekunden, um große Kurzschlussströme zu unterbrechen.

Erdschlussschutz: Überwacht abnormale Ströme zwischen Neutralleiter und Erdungskabel, um Unfälle durch unter Spannung stehende Gerätegehäuse zu verhindern.

Unterspannungs-/Spannungsverlustschutz: Löst automatisch aus, wenn die Spannung ungewöhnlich abfällt, um ein plötzliches Anlaufen der Geräte und Auswirkungen bei der Wiederherstellung des Netzes zu verhindern.

Überspannungsschutz: Schützt vor Blitzeinschlägen oder betriebsbedingten Überspannungen, die typischerweise durch Überspannungsableiter oder Überspannungsschutzgeräte (SPDs) bewältigt werden.

Phasenfolge-/Phasenausfallschutz: Wird hauptsächlich für Dreiphasenmotoren verwendet, um ein Durchbrennen des Motors durch umgekehrte Phasenfolge oder Einphasenbetrieb zu verhindern.

 Spezielle Konfigurationen für Hochspannungssysteme:

Wenn Sie es mit einer Hochspannungsverteilung von 10 kV und mehr zu tun haben, ist die Schutzstrategie komplexer und wird normalerweise durch Relaisschutzgeräte implementiert:

Unverzögerter Überstromschutz: Reagiert auf Kurzschlussströme und behebt Fehler sofort und ohne Verzögerung.

Überstromschutz: Zeitverzögerte Aktion, die als Backup für den sofortigen Überstromschutz dient.

Differentialschutz: Ermittelt interne Fehler durch Vergleich von eingehenden und ausgehenden Strömen; der empfindlichste Schutz für Transformatoren und Sammelschienen.

Gasschutz: Speziell für Öltransformatoren -überwacht Gase, die durch Fehler im Tank entstehen.

 Praktische Anwendungsempfehlungen:

Selektive Koordination: Das Design sollte sicherstellen, dass „wer scheitert, stolpert“. Beispielsweise sollten Zweigleistungsschalter vor dem Hauptleistungsschalter auslösen, um zu verhindern, dass geringfügige Fehler einen systemweiten Stromausfall verursachen.

Regelmäßige Überprüfung: Schutzgeräte sind keine einmalige-Lösung nach der Installation. Insbesondere bei Fehlerstromschutzschaltern (RCDs) und Leistungsschaltern muss ihre Betriebszuverlässigkeit regelmäßig durch Drücken der Testtaste (normalerweise mit „T“ gekennzeichnet) getestet werden.

DerZND-12X Permanentmagnet-Vakuum-Leistungsschalterist ein vielseitig einsetzbarer Vakuum-Leistungsschalter mit einer Nennspannung von 12 kV und AC 50/60 Hz. Es verfügt über einen magnetischen Steuermechanismus, ist sehr klein und kann zum Öffnen und Schließen verschiedener elektrischer Lasten verwendet werden. Es wird häufig in städtischen Stromnetzen, ländlichen Stromnetzen und anderen Stromnetzbau- und Produktverbesserungsprojekten eingesetzt und eignet sich besonders für Anwendungen mit häufigem Betrieb.