Welche Schutzfunktionen bietet der neutrale Erdungswiderstandsschrank hauptsächlich?

DerNeutraler Erdungswiderstandsschrankfungiert als wichtiges unterstützendes Schutzgerät für Mittel- und Niederspannungs-Stromverteilungssysteme, industrielle und Bergbau-Stromversorgungssysteme sowie Umspannwerkssysteme. Im Gegensatz zum unverzögerten Schutz durch herkömmliche Leistungsschalter und Schutzvorrichtungen liegt der Schwerpunkt auf Fehlerpufferung, Strombegrenzung, Spannungsstabilisierung und Risikoprävention und dient als zentrale Schutzeinheit gegen Erdschlüsse in Stromnetzen. Seine Schutzwirkung umfasst vier Hauptbereiche: Geräteschutz, Netzspannungsstabilisierung, Gefahrenvermeidung sowie Betriebs- und Wartungsunterstützung.
Zuallererst ist seine wichtigste Funktion die Begrenzung des einphasigen Erdfehlerstroms. Im Netzbetrieb stellen Einleiter-Erde-Fehler die häufigste Fehlerart dar und machen über 80 % aller Netzfehler aus. Ohne Strombegrenzung durch einen neutralen Erdungswiderstandsschrank würde der Fehlerstrom im Moment eines Fehlers stark ansteigen. Enorme Kurzschlussströme würden sich direkt auf Kernenergiegeräte wie Transformatoren, Schaltanlagen und Kabelleitungen auswirken und irreversible Schäden wie durchgebrannte Gerätewicklungen, durchbrochene Leitungsisolierungen und erodierte Geräteklemmen verursachen. Dies würde die Lebensdauer der Geräte erheblich verkürzen und sogar zur direkten Verschrottung führen. Durch den Anschluss von Widerständen an Schaltkreise reduziert das Neutral Grounding Resistor Cabinet die Fehlerstromamplitude erheblich und hält den Strom in einem sicheren und kontrollierbaren Bereich, wodurch die Primärstromausrüstung an der Quelle geschützt wird.
Zweitens unterdrückt das Gerät effizient verschiedene anormale Überspannungen und verhindert bösartige Netzunfälle. Wenn in einem herkömmlichen ungeerdeten System ein Einphasen-Erde-Fehler auftritt, kann es zu intermittierenden Lichtbogen-Erdungsüberspannungen kommen. Darüber hinaus können Nichtübereinstimmungen der Systemparameter zu resonanten Überspannungen führen. Solche Überspannungen erreichen extrem hohe Vielfache und wirken sich kontinuierlich auf schwache Isolationspunkte im gesamten Stromnetz aus. Sie zerstören nach und nach die Isolationsstrukturen von Leitungen, Schaltern und Messwandlern und lösen schwerwiegende Sicherheitsvorfälle wie Mehrpunkterdung, Phase-zu-Phase-Kurzschlüsse, Leitungsbrände und Geräteexplosionen aus. Der neutrale Erdungswiderstandsschrank verbraucht schnell überschüssige Energie, die durch Fehler erzeugt wird, dämpft oszillierende Spannungen, begrenzt Überspannungsamplituden und verhindert wiederholtes Zünden und Erlöschen des Lichtbogens sowie Systemresonanzen. Es verringert die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Netzisolierung erheblich.
Darüber hinaus stabilisiert das Gerät das Netzpotential und verhindert die Ausbreitung von Störungen. Im normalen Netzbetrieb bleibt das Sternpunktpotenzial ausgeglichen. Tritt ein Erdschluss auf, kommt es zu Sternpunkt-Potenzialverschiebungen und es kommt zu Ungleichgewichten der Drehstromspannungen. Dann kommt es im gesamten Stromversorgungsbereich zu Spannungsstörungen, die sich auf alle nachgeschalteten stromverbrauchenden Geräte auswirken. Der Neutral-Erdungswiderstandsschrank fixiert das Sternpunktpotential und gleicht dreiphasige Spannungsabweichungen aus. Es verhindert, dass Einzelpunkt-Erdschlüsse zu Phase-zu-Phase-Kurzschlüssen und großflächigen Stromausfällen eskalieren, begrenzt die Fehlerausbreitung und erhält den gesamten Betriebsrahmen des Stromnetzes aufrecht.
Schließlich bietet es indirekten Schutz für Nebenbetriebs- und Wartungsarbeiten sowie die Personensicherheit. Nach der Inbetriebnahme löst das Gerät bei Störungen keine sofortige Netzabschaltung aus. Stattdessen wird der kurzfristige Systembetrieb durch Strombegrenzung und Spannungsstabilisierung aufrechterhalten. Dies gibt dem Betriebs- und Wartungspersonal ausreichend Zeit, Fehler zu lokalisieren und zu beheben, gewährleistet eine kontinuierliche Stromversorgung und minimiert Verluste durch Stromausfälle. Gleichzeitig verhindert der kontrollierte Fehlerstrom eine übermäßig hohe Stufenspannung am Boden und eine übermäßige Elektrifizierung von Gerätegehäusen, wodurch das Risiko eines Stromschlags für das Inspektionspersonal vor Ort verringert wird. Es berücksichtigt sowohl den betrieblichen Nutzen des Stromnetzes als auch die Sicherheit des Personals vor Ort und erfüllt Sicherheitsanforderungen für Stromversorgungsszenarien, die von Industrie- und Gewerbeanlagen bis hin zu zivilen Anlagen reichen.