Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen - siemens

AUSLEGUNG VON MO-ABLEITERN 37
Auslegung von MO-Ableitern
Für die Auslegung eines MO-Ableiters ist zunächst das Verständnis dafür wichtig, in
welcher Weise sich verschiedene Forderungen und Einflussgrößen auf das Betriebs-
verhalten des Ableiters auswirken. Bei Kenntnis der grundlegenden Zusammenhänge
lässt sich dann auch für weniger gebräuchliche Anwendungsfälle ein passender Ableiter
auslegen. Dieses Kapitel erläutert die allgemeine Vorgehensweise und schließt mit ein-
fachen Beispielrechnungen zur Auswahl von typischen Ableitern zum Überspannungs-
schutz von Betriebsmitteln in Wechselspannungsnetzen der Spannungsebenen
Us = 24 kV bis Us = 420 kV. Die Ableiter werden dabei grundsätzlich zwischen Phase
und Erde angeschlossen ("Phasenableiter"). Es wird außerdem kurz auf die Auslegung
von Ableitern zum Schutz des Transformatorsternpunkts ("Sternpunktableiter") eingegangen.
Die Darstellung erfolgt dabei ausschließlich aus Gerätesicht, das heißt unter der Fragestellung,
wie der Ableiter für den geplanten Einsatzfall zu bemessen ist, so dass er
einerseits seine Schutzaufgabe gut erfüllt und andererseits so sicher ausgelegt ist, dass
er nicht selber zum Problemfall wird. Dagegen wird an dieser Stelle nicht auf die
Einsatzphilosophie eingegangen, an welcher Stelle im Netz etwa oder an welchem Betriebsmittel
Ableiter eingesetzt werden sollten. Dazu können die einschlägigen IEC-
Publikationen 60071-1 und 60071-2 zur Isolationskoordination oder die Anwendungsempfehlungen
für Überspannungsableiter IEC 60099-5 herangezogen werden.
Es wird auf die für die Prüfung und den Einsatz von funkenstreckenlosen
Metalloxidableitern maßgebliche internationale Prüfvorschrift IEC 60099-4 und Anwendungsrichtlinie
IEC 60099-5 Bezug genommen. Diese liegen auch als "DIN EN"-
Publikationen unter den gleichen Nummern und mit exakt gleichem Wortlaut auf
Deutsch vor. Die entsprechende amerikanische (IEEE) Prüfvorschrift C62.11 und Anwendungsrichtlinie
C62.22 sind am Ende dieses Handbuchs zwar aufgeführt, werden
aber hier nicht angewendet. Sie unterscheiden sich auch heute noch in einigen Punkten
mehr oder weniger stark von den jeweiligen IEC-Publikationen, obwohl Bestrebungen
im Gange sind, beide Vorschriftenwerke einander anzugleichen.
Die Anforderungen an einen MO-Ableiter lassen sich auf zwei wesentliche Grundforderungen
zurückführen. Einerseits soll der Ableiter eine ausreichende Schutzwirkung
besitzen, andererseits für einen stabilen Dauerbetrieb ausgelegt sein. Ausreichende
Schutzwirkung bedeutet, dass die an dem zu schützenden Betriebsmittel auftretenden
Überspannungen immer mit genügendem Sicherheitsabstand unterhalb dessen Stehspannung
bleiben müssen. Stabiler Dauerbetrieb heißt, dass der Ableiter alle Bela-