Metalloxid-Ableiter in Hochspannungsnetzen - siemens

AUSLEGUNG VON MO-ABLEITERN 39
Beide Grundforderungen lassen sich nicht unabhängig voneinander erfüllen. Eine
Reduzierung des Schutzpegels hat unweigerlich eine höhere Beanspruchung im Dau-
erbetrieb zur Folge, und umgekehrt lässt sich die Dauerspannung eines Ableiters nicht
beliebig erhöhen, ohne auch gleichzeitig den Schutzpegel anzuheben. Beide Betriebs-
punkte sind – zumindest für einen gegebenen Typ von MO-Widerständen – über die
Spannungs-Strom-Kennlinie fest miteinander verknüpft.
Als zusätzliche Forderung dürfen zudem während der ganzen Lebensdauer eines
Ableiters keine Veränderungen seiner Eigenschaften auftreten, und er muss unempfindlich
gegenüber Umgebungseinflüssen wie Verschmutzung, Sonneneinstrahlung oder
mechanischen Belastungen sein.
In Bild 19 ist die Vorgehensweise zur Auslegung eines Ableiters in Form eines
Flussdiagramms dargestellt. Dabei wird von einem Hochspannungsableiter ausgegangen,
da an einen solchen im Vergleich zu Mittelspannungsableitern mehr und auch höhere
Anforderungen gestellt werden. Die in dem Bild gezeigten Auslegungsschritte
werden nachfolgend in der Reihenfolge ihrer Ausführung näher erläutert.
Auswahl der Dauerspannung Uc und der Bemessungsspannung Ur
Damit der Ableiter seine Schutzfunktion sicher ausüben kann, muss sichergestellt
sein, dass er selber im Dauerbetrieb stabil arbeitet. Deshalb wird im ersten Schritt seine
mindestens erforderliche Dauerspannung Uc,min festgelegt. Diese muss, wie bereits in
Zusammenhang mit Bild 2 erläutert, so hoch sein wie die dauernd auftretende Leiter-
Erde-Spannung des Netzes 1 , versehen mit einem Zuschlag von wenigstens 5%. Der Zuschlag
trägt möglichen Oberschwingungen in der Netzspannung Rechnung, die den
Scheitelwert der Spannung erhöhen können 2 .
Unter "dauernd" anliegender Spannung ist hier jede Spannung zu verstehen, die für
eine zusammenhängende Zeitdauer von mehr als 30 Minuten auftritt. Daher ist für die
Festlegung der Dauerspannung auch die Sternpunktbehandlung des Netzes bemessend.
1
Bei der Ableiterauslegung ist zu beachten, dass alle Ableiterspannungen grundsätzlich Phase-Erde-
Spannungen sind. Generell steht keine einzige Ableiterkenngröße für verkettete Werte.
2
Aufgrund der starken Nichtlinearität der U-I-Kennlinie spielt weniger der Effektivwert einer anliegenden
Wechselspannung eine Rolle als deren Scheitelwert, der die resistive Komponente des Leckstromes
periodisch im Augenblick des Spannungsscheitels überproportional erhöhen kann.