Konvertierung von ungeerdeten Systemen zu Systemen mit Erdungswiderstand
Erdungswiderstand schützt ein System gegen transiente Überspannungen, die durch periodische Erdschlüsse entstehen, und bietet eine Methode zur Lokalisierung von Erdschlüssen. (Transiente Überspannung und Probleme bei der Lokalisierung eines Erdschlusses gehören zu den häufigsten Sicherheitsproblemen bei ungeerdeten Systemen.)
Konvertierung von im Dreieck geschalteten oder im Stern geschalteten Quellen mit nicht zugreifbaren Neutralen erfordern Zick-Zack-Transformatoren, um einen künstlichen Neutralleiter für die Verbindung zu einem neutralen Erdungswiderstand (NGR) zu erhalten. Der künstliche Neutralleiter wird nur für NGR und nicht für Verteilung eingesetzt. Während des normalen Betriebs fließt nur sehr gering magnetisierender Strom in den Zick-Zack-Transformator. Wenn eine Phase geerdet wird, bieten der NGR und der Zick-Zack-Transformator einen Pfad für den Fehlerstrom.
Abbildung 1
Design-Hinweis 1: Die PGN-Familie der NGS-Systeme beinhaltet den Zick-Zack-Transformator wenn angegeben.
Design-Hinweis 2: Das PGN-System erfordert eine 3-Phasen-Verbindung zu dem bestehenden Stromsystem, gewöhnlich am Haupttransformator oder der Schaltanlage. Siehe Abbildung 1.
Design-Hinweis 3: Der Widerstand-Durchlassstrom muss höher sein als der kapazitive Ladestrom des Systems (siehe Abschnitt I).
Design-Hinweis 4: Schutz, Koordination und Meldesysteme sind abhängig von der Integrität des NGR. Die PGN-1000-Baureihe verfügt über eine Option für Widerstandsüberwachung, während die PGN-3000-Baureihe Widerstandsüberwachung beinhaltet.
Konvertierung von starr geerdeten Systemen zu Systemen mit Erdungswiderstand
Erdungswiderstand schützt ein System vor Lichtbogenrisiken durch Erdschlüsse und bietet eine Methode für beständigen Betrieb in einem ordnungsgemäß verschlossenen Prozess. (Erdschlüsse stellen geschätzte 95 % aller elektrischen Störungen dar.) Da der Neutralpunkt der Stromquelle verfügbar ist, wird die feste Verbindung zwischen Neutral und Erde durch einen Erdungswiderstand ersetzt. Dieser Widerstand beschränkt den Erdschlussstrom auf einen vorab eingestellten Wert, typischerweise 5 A für Systeme mit 480 V (der kapazitive Ladestrom des Systems liegt normalerweise unter 3 A). Durch Beschränkung des Erdschlussstroms auf 5 A oder weniger besteht im Zusammenhang mit Erdschlüssen keine Lichtbogengefahr. Dies ermöglicht einen durchgängigen Betrieb während des ersten Erdschlusses.
Während eines Erdschlusses in einem System mit Erdungswiderstand (RG) entsteht eine Spannungsverschiebung (die gleiche Verschiebung wie bei nicht geerdeten Systemen). Die fehlerhafte Phase sinkt auf ~0 V, die nicht fehlerhaften Phasen steigen auf verkettete Spannung gegenüber Erdung, und der Neutralpunkt steigt auf Außenleiter-Neutralleiter-Spannung gegenüber Erdung.
Abbildung 2
Design-Hinweis1: Das PGN-System erfordert eine neutrale Verbindung zu dem bestehenden Stromsystem, gewöhnlich am Haupttransformator oder der Schaltanlage.
Siehe Abbildung 2.
Design-Hinweis 2: Die Spannungsverschiebung erfordert, dass die Ausrüstung vollständig für verkettete Spannung gegenüber Erdung geeignet ist. Dies kann die Rekonfigurierung oder den Austausch von TVSS, VFD, Zählern usw. erforderlich machen.
Design-Hinweis 3: Die Spannungsverschiebung beschränkt auch die neutrale Verteilung. Neutral kann aufgrund seiner Spannung bei Erdschlüssen nicht angeboten werden. Einphasige Außenleiter-Nullleiter-Spannungsladungen müssen durch einen 1:1-Isolierungstransformator oder umgewandelte verkettete Ladungen geleitet werden.
Design-Hinweis 4: Der Widerstand-Durchlassstrom muss höher sein als der kapazitive Ladestrom des Systems
(siehe Abschnitt I).
Design-Hinweis 5: Schutz, Koordination und Meldesysteme sind abhängig von der Integrität des NGR. Die PGN-1000-Baureihe verfügt über eine Option für Widerstandsüberwachung, während die PGN-3000-Baureihe Widerstandsüberwachung beinhaltet.