Erdungsanlage
Die Aufgabe der Erdungsanlage von Windkraftanlagen ist es, Personen und Sachwerte zu schützen. Zusätzlich hat sie die Funktion, den sicheren und störungsfreien Betrieb elektrischer und elektronischer Geräte zu gewährleisten. Sowie die Blitzschutzerdung, deren Aufgabe es ist, den Blitzstrom aus der Ableitung sicher aufzunehmen und ins Erdreich abzuleiten. Aus Sicht des Blitzschutzes ist eine einzige, gemeinsame Erdungsanlage für Windenergieanlagen für alle Anwendungen vorteilhaft. So kann sie die aufgeführten Aufgaben übernehmen. Als Fundament sollte man hierfür ein Stahlbetonfundament verwenden. Denn dieses bewirkt einen geringen Erdwiderstand und stellt eine gute Basis für den Potentialausgleich dar. Aufgrund des Einbaus von Mittelspannungstransformatoren in Windkraftanlagen muss die Erdungsanlage der DIN EN 61936-1 (VDE 0101-1) entsprechen. Sie möchten Ihr System vor Folgeschäden schützen? Dann kontaktieren Sie TOPseven aus Germany. Denn TOPseven aus Germany prüft durch eine Drohne den Blitzschutz der Anlage kontaktlos. Somit können spezielle Sensoren einen Defekt erkennen.
Anforderungen an die Erdungsanlage
Die Auslegung der Erdungsanlage nach DIN EN 61936-1 (VDE 0101-1) muss vier Anforderungen erfüllen. Zum einen muss die mechanische Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gewährleistet sein. Den maximalen Fehlerstrom (meist errechnet) muss man thermisch beherrschen. Außerdem muss man Sach- und Betriebsschäden vermeiden. Der Personenschutz muss auch in Bezug auf die bei den höchsten Erdschlussströmen auftretenden geerdeten Netzspannungen gewährleistet sein. Für die Dimensionierung des Erdungssystems sind daher einige Parameter sehr wichtig. Dazu gehört die Beschaffenheit des Erdreichs sowie die Art der Sternpunktbehandlung. Aber auch der daraus resultierende Kurzschlussstrom im Fehlerfall muss man mit beachten. In Systemen mit unterschiedlichen Nennspannungen müssen die Anforderungen für jede Spannungsklasse erfüllt sein. Gleichzeitige Fehler im galvanisch getrennten Netz muss man nicht berücksichtigen. Der Neutral- oder PEN-Leiter des Niederspannungsnetzes darf mit dem Erdungssystem des Mittelspannungsnetzes verbunden sein. Jedoch nur, wenn bei einem Erdschluss im Mittelspannungsnetz einige Bedingungen erfüllt sind.
Dazu gehört, dass in Niederspannungsnetzen oder angeschlossenen Verbraucheranlagen keine gefährlichen Berührungsspannungen auftreten. Darüber hinaus dürfen Spannungsbelastungen für Niederspannungsgeräte in Verbraucheranlagen die in DIN VDE 0100-410 angegebenen Werte nicht überschreiten. Ebenfalls sollte man für den Blitzschutz ein Mittelspannungs-Erdungssystem verwenden.
Warum ist sie so wichtig?
Aufgrund ihrer exponierten Lage und Höhenlage sind Windenergieanlagen oft direkt den Auswirkungen von Blitzen ausgesetzt. Mehrere Studien haben gezeigt, dass es bei Multi-Megawatt-Windkraftanlagen jedes Jahr zu mindestens 10 direkten Blitzeinschlägen kommt. Die hohen Investitionskosten müssen sich über die Einspeisevergütung über mehrere Jahre amortisieren. Deswegen möchte man Ausfallzeiten und damit verbundene Reparaturkosten durch Blitz- und Überspannungsschäden vermeiden. Aus diesem Grund ist ein umfassender Blitz- und Überspannungsschutz erforderlich. Die Erdungsanlage einer Windkraftanlage muss mehrere Funktionen in sich vereinen wie z. B. Personenschutz, EMV- und Blitzschutz. Eine effektive Erdungsanlage ist absolut notwendig, um Blitzströme abzuleiten und Schäden an Windkraftanlagen zu verhindern. Die Erdungsanlage muss auch Menschen und Tiere vor elektrischem Schlag schützen. Im Falle eines Blitzeinschlags muss sie hohe Blitzströme ohne gefährliche thermische und/oder elektrodynamische Wirkungen zur Erde ableiten. Sowohl für den Blitzschutz als auch für die Erdung des Stromversorgungsnetzes ist sie wichtig. Sie möchten mehr zum Thema erfahren?
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