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Stromversorgungen: Ungeerdet versus geerdet

Fortsetzung des Artikels von Teil 6.

Die Vorteile des ungeerdeten Systems (VI)

Sicherer Umgang mit nichtlinearen Verbrauchern

Heutige Netze enthalten immer weniger lineare (ohmsche) Verbraucher. Die Glühlampe wurde durch Energiesparlampen oder LEDs ersetzt, Computer und Fernseher werden über Schaltnetzteile mit dem Netz verbunden, die Waschmaschine enthält einen Frequenzumrichter und für die Motoren in der Industrie kommen Frequenzumrichter in großer Zahl zum Einsatz. Ein leistungsstarkes Isolationsüberwachungsgerät im IT-System hat damit kein Problem und misst den Isolationswert des gesamten Netzes korrekt. Das IT-System eignet sich besonders für den Einsatz mit Umrichtern: Im IT-System kann es auch bei einem satten Isolationsfehler im Zwischenkreis von großen Umrichterantrieben durch DC-Ströme und die damit verbundenen Sättigungseffekte in Eisenkernen nicht zur Zerstörung der induktiven Elemente von speisenden Generatoren und Transformatoren kommen.

ISO PV 1685, Bender, Stromversorgung, IT-System, ungeerdet Bildquelle: © Bender

Das Isolationsüberwachungsgerät ‘isoPV1685’ eignet sich für ungeerdete DC-Netze bis 1500 V in Photovoltaik-Anlagen.

Das „Isometer iso685“ wurde für die Überwachung von Netzen mit Frequenzumrichtern entwickelt und ermöglicht eine logische Verknüpfung von Systemparametern, um eine automatische Abschaltung von Antrieben bei einem kritischen Anlagenzustand auszulösen. Eine Fehlerdifferenzierung in Umrichterantrieben nach Zwischenkreis und Motorseite ist mit dem „iso685“ ohne zusätzliche Aufwendungen und weitere Geräte möglich.

 

Keine vagabundierenden Ströme

In geerdeten Systemen verursachen vagabundierende Ströme - Ströme, die nicht über die L-, N- und PE-Leiter fließen, sondern sich andere Wege suchen - oft Probleme. Sie verursachen Korrosion und Lochfraß bei Rohrleitungen, Blitzschutzanlagen, Kugellagern, Fundamenterdern und sonstigen leitfähigen Teilen. Auch können sie zur Zerstörung von Schirmen von Signalkabeln bis hin zum Brand führen. Zudem können dadurch Störmagnetfelder auftreten, die Probleme mit EDV- und Kommunikationsanlagen hervorrufen.

Da im ungeerdeten System der Rückpfad zum Sternpunkt des Trafos nicht geschlossen wird, können sich vagabundierende Ströme in ungeerdeten Systemen nicht ausbreiten.

 

Stabiler bei Transienten

In der IEC 62109-1:2010 wird die Möglichkeit beschrieben, die Überspannungskategorie von ÜK IV auf ÜK III durch Isolation via Trenntransformator, Optokoppler oder ähnliche galvanische Trennung zu reduzieren, weil Transienten keine so hohen Ströme wie bei geerdeten Systemen zur Folge haben. Die praktische Folge daraus ist, dass Bauteile in den elektrischen Verbrauchern im IT-System weniger Belastung durch Spannungsspitzen erfahren und dadurch eine längere Lebensdauer haben.