Mobile und stationäre Niederspannungs-Gleichstromnetze Aufbau - Schalten - Dimensionierung - Schutz
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Hanser
[2024]
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
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| 264 | 1 | |a München |b Hanser |c [2024] | |
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INHALT
VORWORT
.
XIII
EINFUEHRUNG
.
1
1
TOPOLOGIEN
VON
NIEDERSPANNUNGS-GLEICHSTROMNETZEN
.
5
1.1
BETRIEBSSPANNUNGEN
UND
ABNAHMELEISTUNGEN
.
5
1.2
HYBRIDE
GLEICH-UND
WECHSELSTROMSYSTEME
.
6
1.2.1
DREHSTROMNETZE
MIT
GLEICHSTROMKOMPONENTEN
.
7
1.2.2
WECHSELSTROMNETZE
MIT
GLEICHSTROMKOMPONENTEN
.
8
1.3
PARALLELE
GLEICH-UND
WECHSELSTROMSYSTEME
.
8
1.3.1
PARALLELE
GLEICHSTROMSYSTEME
FUER
GEBAEUDE
.
9
1.3.2
POE-SYSTEME
FUER
KOMMUNIKATIONSGERAETE
.
10
1.3.3
KNX-SYSTEME
FUER
DIE
GEBAEUDEAUTOMATISIERUNG
.
11
1.4
REINE
GLEICHSTROMSYSTEME
.
12
1.4.1
GLEICHSTROMSYSTEME
FUER
KOMMERZIELL
GENUTZTE
GEBAEUDE
.
12
1.4.2
GLEICHSTROMSYSTEME
FUER
RECHENZENTREN
.
13
1.4.3
GLEICHSTROMSYSTEME
FUER
NETZFERNE
GEBIETE
.
15
1.5
BORDNETZE
FUER
STRASSENKRAFTFAHRZEUGE
.
17
1.5.1
BORDNETZE
FUER
VERBRENNUNGSMOTORANTRIEBE
.
17
1.5.2
BORDNETZE
FUER
ELEKTROMOTORANTRIEBE
.
20
1.6
SYSTEME
NACH
ART
IHRER
ERDVERBINDUNG
.
21
1.6.1
TN-SYSTEME
.
22
1.6.2
TT-SYSTEME
.
23
1.6.3
IT-SYSTEME
.
24
1.6.4
ERDUNGSSYSTEME
FUER
ELEKTROFAHRZEUGE
.
25
1.7
LITERATUR
.
26
2
SPANNUNGSQUELLEN
FUER
GLEICHSTROM
.
29
2.1
GLEICHGERICHTETER
DREHSTROM
.
29
2.1.1
DREHSTROMNETZ
MIT
BRUECKENGLEICHRICHTER
.
29
2.1.2
DREHSTROM-SYNCHRONGENERATOR
MIT
BRUECKENGLEICHRICHTER
.
31
2.2
PHOTOVOLTAIK-ANLAGEN
.
33
2.2.1
ELEKTRISCHES
VERHALTEN
.
33
2.2.2
NETZUNABHAENGIGER
BETRIEB
EINES
PV-MODULS
MIT
EINER
LAST
.
36
2.2.2.1
PV-MODUL
MIT
LASTWIDERSTAND
.
36
2.2.2.2
PV-MODUL
MIT
AKKUMULATOR
.
38
2.2.2.3
PV-MODUL
MIT
GLEICHSPANNUNGSWANDLER
.
40
2.2.3
DIMENSIONIERUNGSHINWEISE
.
41
2.3
LITERATUR
.
45
3
AKKUMULATOREN
.
47
3.1
PHYSIKALISCHE
GRUNDLAGEN
.
47
3.2
BLEIAKKUMULATOREN
.
50
3.2.1
AUFBAU
UND
FUNKTIONSWEISE
.
51
3.2.2
NENNKAPAZITAET
.
51
3.2.3
LEERLAUFSPANNUNG
.
54
3.2.4
INNENWIDERSTAND
.
55
3.3
LITHIUM-IONEN-AKKUMULATOREN
.
58
3.3.1
AUFBAU
UND
FUNKTIONSWEISE
.
59
3.3.2
TECHNISCHE
KENNWERTE
.
60
3.4
LADEN
UND
ENTLADEN
VON
AKKUMULATOREN
.
63
3.4.1
LADEVERFAHREN
.
63
3.4.2
LADEN
VON
AKKUMULATOREN
IN
REIHE
.
66
3.4.2.1
PROBLEMATIK
BEIM
LADEN
.
66
3.4.2.2
LADUNGSAUSGLEICH
DURCH
ENTLADEN
VON
ZELLEN
.
68
3.4.2.3
LADUNGSAUSGLEICH
DURCH
UMLADEN
VON
ZELLEN
.
70
3.4.2.4
LADUNGSAUSGLEICH
DURCH
NACHLADEN
VON
ZELLEN
.
73
3.4.3
ENTLADEN
VON
AKKUMULATOREN
.
75
3.4.3.1
ENTLADEN
EINES
EINZELNEN
AKKUMULATORS
.
75
3.4.3.2
ENTLADEN
VON
AKKUMULATOREN
IN
REIHE
.
76
3.5
BATTERIE-MANAGEMENT-SYSTEME
.
77
3.6
DIMENSIONIERUNGSHINWEISE
.
78
3.7
LITERATUR
.
80
4
SPANNUNGSWANDLER
FUER
GLEICHSTROM
.
83
4.1
TIEFSETZSTELLER
.
83
4.1.1
PRINZIP
DES
TIEFSETZSTELLERS
.
84
4.1.2
PERIODISCHES
AUS-UND
EINSCHALTEN
DES
SCHALTERS
.
86
4.1.3
ZEITVERLAUF
UND
MITTELWERT
VON
AUSGANGSSTROM
UND-SPANNUNG
.
87
4.1.4
TIEFSETZSTELLER
MIT
GLAETTUNGSKONDENSATOR
.
91
4.1.4.1
WIRKUNGSWEISE
DES
GLAETTUNGSKONDENSATORS
.
92
4.1.4.2
ABSCHAETZUNG
DER
GLAETTUNGSKAPAZITAET
.
94
4.1.5
AUSGANGSSTROM
UND-SPANNUNG
MIT
REALEN
BAUELEMENTEN
.
98
4.1.5.1
WIRKUNGSWEISE
EINER
REALEN
DIODE
.
98
4.1.5.2
ABSCHAETZUNG
DER
LUECKGRENZE
.
101
4.2
HOCHSETZSTELLER
.
103
4.2.1
PRINZIP
DES
HOCHSETZSTELLERS
.
104
4.2.2
ZEITVERLAUF
UND
MITTELWERT
VON
SPULEN-UND
AUSGANGSSTROM
.
107
4.2.3
HOCHSETZSTELLER
MIT
GLAETTUNGSKONDENSATOR
.
109
4.2.3.1
WIRKUNGSWEISE
DES
GLAETTUNGSKONDENSATORS
.
109
4.2.3.2
ABSCHAETZUNG
DER
KAPAZITAET
.
113
4.3
EINTAKTWANDLER
.
114
4.3.1
PRINZIP
DES
EINTAKTWANDLERS
.
115
4.3.2
EINTAKTWANDLER
MIT
UEBERSETZUNG
.
118
4.3.3
EINTAKTWANDLER
MIT
GLAETTUNGSKONDENSATOR
.
119
4.4
GEGENTAKTWANDLER
.
123
4.4.1
PRINZIP
DES
GEGENTAKTWANDLERS
.
124
4.4.2
KASKADIERUNG
DES
GEGENTAKTWANDLERS
.
126
4.5
DIMENSIONIERUNGSHINWEISE
.
127
4.6
LITERATUR
.
132
5
UNTERBRECHUNG
VON
NIEDERSPANNUNGS-GLEICHSTROEMEN
.
133
5.1
THEORIE
DES
GLEICHSTROM-LICHTBOGENS
.
133
5.1.1
ENTSTEHUNG
EINES
LICHTBOGENS
.
133
5.1.2
SPANNUNG-STROM-KENNLINIE
.
135
5.1.3
STABILITAET
DES
LICHTBOGENS
.
137
5.2
THEORIE
DER
GLEICHSTROMUNTERBRECHUNG
.
139
5.2.1
LOESCHUNG
EINES
LICHTBOGENS
DURCH
VERLAENGERUNG
.
139
5.2.2
GLEICHSTROMUNTERBRECHUNG
EINER
OHMSCHEN
LAST
.
142
5.2.3
LICHTBOGENLEISTUNG
UND-ENERGIE
.
145
5.2.3.1
MAXIMALE
LICHTBOGENLEISTUNG
.
145
5.2.3.2
MINIMALE
LICHTBOGEN-ZUENDLEISTUNG
.
146
5.2.3.3
LICHTBOGENENERGIE
.
148
5.2.4
GLEICHSTROMUNTERBRECHUNG
EINER
OHMSCH-INDUKTIVEN
LAST
.
149
5.2.5
GLEICHSTROMUNTERBRECHUNG
EINER
MOTORISCHEN
LAST
.
153
5.3
FORCIERUNG
DER
GLEICHSTROMUNTERBRECHUNG
.
156
5.3.1
MEHRPOLIGE
UNTERBRECHUNG
.
156
5.3.2
LICHTBOGENLOESCHBLECHE
.
158
5.3.3
KUEHLUNG
DES
LICHTBOGENS
.
160
5.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
161
5.5
LITERATUR
.
163
6
SCHALTER
UND
STECKVERBINDUNGEN
.
165
6.1
STROMUNTERBRECHUNG
BEI
SCHALTERN
.
165
6.1.1
MECHANISCHE
SCHALTER
.
165
6.1.2
HALBLEITERSCHALTER
.
167
6.1.3
HYBRIDSCHALTER
.
168
6.2
STROMUNTERBRECHUNG
BEI
ZWEIPOLIGEN
230-V-STECKVERBINDUNGEN
.
168
6.2.1
LICHTBOGENENTWICKLUNG
BEI
OHMSCHER
LAST
.
169
6.2.2
VERLAUF
DER
LICHTBOGENKENNWERTE
MIT
DEM
STECKERWEG
.
171
6.2.3
PARAMETER
DER
LICHTBOGENGLEICHUNG
.
178
6.2.4
ABHAENGIGKEIT
DER
LICHTBOGENKENNWERTE
VON
DER
BETRIEBSSPANNUNG
.
181
6.2.5
OEFFNEN
EINER
STECKVERBINDUNG
BEI
INDUKTIVEN
ODER
MOTORISCHEN
LASTEN
186
6.2.6
VERGLEICH
DER
STROMUNTERBRECHUNG
MIT
WECHSELSTROM
.
188
6.3
STROMUNTERBRECHUNG
BEI
48-V-BORDNETZSTECKVERBINDUNGEN
.
192
6.3.1
LICHTBOGENENTWICKLUNG
BEI
OHMSCHER
LAST
.
192
6.3.2
VERLAUF
DER
LICHTBOGENKENNWERTE
MIT
DEM
STECKERWEG
.
194
6.3.3
PARAMETER
DER
LICHTBOGENGLEICHUNG
.
198
6.3.4
GRENZEN
DER
LICHTBOGENENTSTEHUNG
.
199
6.4
LITERATUR
.
201
7
DIMENSIONIERUNG
DES
LEITUNGSNETZES
.
203
7.1
LEITERQUERSCHNITT
UND
BELASTUNGSSTROM
.
203
7.1.1
BELASTUNGSSTROM
DER
LEITUNGEN
.
204
7.1.2
ERFORDERLICHER
LEITUNGSQUERSCHNITT
.
205
7.2
LEITUNGSLAENGE
UND
SPANNUNGSFALL
.
207
7.2.1
SPANNUNGSFALL
LAENGS
EINER
LEITUNG
.
207
7.2.2
MAXIMALE
LEITUNGSLAENGE
.
208
7.2.3
MAXIMALER
SPANNUNGSFALL
UND
MINIMALE
BETRIEBSSPANNUNG
.
209
7.3
LEITUNGSVERLUSTE
UND
UEBERTRAGBARE
LEISTUNG
.
212
7.3.1
LEITUNGSVERLUSTE
.
212
7.3.2
UEBERTRAGBARE
LEISTUNG
.
213
7.4
SPANNUNGSFALL
UND
VERLUSTE
TYPISCHER
LEITUNGSANORDNUNGEN
.
215
7.4.1
EINFACH
GESPEISTE
LEITUNG
MIT
MEHRFACHER
BELASTUNG
.
216
7.4.2
EINFACH
GESPEISTE
LEITUNG
MIT
TEILS
GLEICHMAESSIGER
BELASTUNG
.
218
7.4.3
EINFACH
GESPEISTE
LEITUNG
MIT
GLEICHMAESSIGER
BELASTUNG
.
220
7.4.4
RINGLEITUNG
MIT
EINFACHER
ODER
MEHRFACHER
BELASTUNG
.
223
7.4.5
RINGLEITUNG
MIT
GLEICHMAESSIGER
BELASTUNG
.
226
7.5
REDUZIERUNG
VON
SPANNUNGSFALL
UND
VERLUSTE
DURCH
RINGLEITUNGEN
.
229
7.5.1
RINGLEITUNGEN
MIT
GLEICHMAESSIGER
STROMBELASTUNG
.
229
7.5.2
RINGLEITUNGEN
MIT
UNGLEICHMAESSIGER
STROMBELASTUNG
.
232
7.6
LITERATUR
.
233
8
UMSTELLUNG
VON
WECHSEL
AUF
GLEICHSTROM
.
235
8.1
BETRIEB
VON
WECHSELSTROMGERAETEN
MIT
GLEICHSTROM
.
235
8.2
AUSWAHL
DER
BETRIEBSSPANNUNG
.
236
8.3
BERECHNUNGSGLEICHUNGEN
.
237
8.3.1
VERWENDUNG
VON
WECHSELSTROMLEITUNGEN
.
237
8.3.2
VERWENDUNG
VON
DREHSTROMLEITUNGEN
.
238
8.4
DIMENSIONIERUNG
EINER
UMSTELLUNG
AUF
GLEICHSTROM
.
240
8.4.1
BESCHREIBUNG
DER
NIEDERSPANNUNGSINSTALLATION
.
240
8.4.2
BERECHNUNG
DER
STROMKREISE
FUER
GLEICHSTROM
.
242
8.4.3
VERGLEICH
MIT
WECHSELSTROM
BEI
230
V
.
250
8.4.4
MINIMIERUNG
DER
BETRIEBSSPANNUNG
.
251
8.5
UMSTELLUNG
VON
EINFACHLEITUNGEN
AUF
RINGLEITUNGEN
.
253
8.6
LITERATUR
.
257
9
BERECHNUNG
VON
KURZSCHLUSSSTROEMEN
.
259
9.1
ENTSTEHUNG
EINES
KURZSCHLUSSES
.
259
9.2
KURZSCHLUSSSTROMQUELLEN
UND
KURZSCHLUSSSTROMZEITVERLAEUFE
.
260
9.3
NETZEINSPEISUNG
MIT
DREHSTROMBRUECKE
.
263
9.3.1
BERECHNUNGSVERFAHREN
DER
DIN
EN
61660-1
.
263
9.3.2
VEREINFACHTES
BERECHNUNGSVERFAHREN
.
265
9.3.2.1
DAUERKURZSCHLUSSSTROM
.
265
9.3.2.2
STOSSKURZSCHLUSSSTROM
.
268
9.3.3
DIMENSIONIERUNGSHINWEISE
.
269
9.3.3.1
KURZSCHLUSSSTROEME
FUER
EIN
200-V-NETZ
.
269
9.3.3.2
KURZSCHLUSSSTROEME
IN
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
BETRIEBSSPANNUNG
.
271
9.4
EINSPEISUNG
ORTSFESTER
BLEIAKKUMULATOREN
.
273
9.4.1
BERECHNUNGSVERFAHREN
DER
DIN
EN
61660-1
.
273
9.4.2
EINFLUSSGROESSEN
.
275
9.4.3
DIMENSIONIERUNGSHINWEISE
.
277
9.4.3.1
KURZSCHLUSSSTROEME
FUER
EIN
200-V-NETZ
.
277
9.4.3.2
KURZSCHLUSSSTROEME
IN
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
BETRIEBSSPANNUNG
.
278
9.5
LITERATUR
.
280
10
LEITUNGS-,
GERAETE
UND
PERSONENSCHUTZ
.
281
10.1
LEITUNGS
UND
GERAETESCHUTZ
(SCHUTZ
GEGEN
UEBERSTROM)
.
282
10.1.1
GERAETESCHUTZ
.
284
10.1.2
LEITUNGSSCHUTZ
.
284
10.1.3
PHOTOVOLTAIK-SCHUTZ
.
286
10.2
PERSONENSCHUTZ
(SCHUTZ
GEGEN
ELEKTRISCHEN
SCHLAG)
.
288
10.2.1
GEFAEHRDUNG
VON
PERSONEN
BEI
DURCHSTROEMUNG
MIT
GLEICHSTROM
.
288
10.2.2
KOERPERSTROM
UND
BERUEHRSPANNUNG
IM
FEHLERFALL
.
289
10.2.2.1
TN-SYSTEM
.
289
10.2.2.2
TT-SYSTEM
.
295
10.2.2.3
IT-SYSTEM
.
298
10.2.2.4
BIPOLARE
SYSTEME
.
299
10.2.3
ZULAESSIGE
DURCHSTROEMUNGSDAUER
UND
ERFORDERLICHE
ABSCHALTZEIT
.
300
10.2.3.1
ZULAESSIGE
DURCHSTROEMUNGSDAUER
IM
VERGLEICH
ZU
WECHSELSTROM
.
300
10.2.3.2
ABHAENGIGKEIT
DES
KOERPERSTROMS
VON
DER
BERUEHRSPANNUNG
.
302
10.2.3.3
ABHAENGIGKEIT
DER
ERFORDERLICHEN
ABSCHALTZEIT
VON
DER
BERUEHRSPANNUNG
.
303
10.2.4
EINHALTUNG
DER
ERFORDERLICHEN
ABSCHALTZEIT
.
305
10.2.4.1
UEBERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNG
.
305
10.2.4.2
FEHLERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNG
(RCD)
.
307
10.3
PERSONENSCHUTZ
BEI
TN
UND
TT-SYSTEMEN
.
307
10.3.1
ERFORDERLICHE
ABSCHALTZEIT
IN
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
BETRIEBSSPANNUNG
307
10.3.2
MINDEST-KURZSCHLUSSSTROEME
ZUR
EINHALTUNG
DER
ABSCHALTZEIT
.
309
10.4
BETRIEBSSPANNUNGSGRENZEN
FUER
UEBERSTROM-SCHUTZEINRICHTUNGEN
ALS
PERSONENSCHUTZ
.
312
10.4.1
NETZGESPEISTE
TN-SYSTEME
.
312
10.4.1.1
BERECHNUNG
DES
MINIMALEN
DAUERKURZSCHLUSSSTROMS
.
312
10.4.1.2
ERMITTLUNG
DER
BETRIEBSSPANNUNGSGRENZEN
.
316
10.4.2
BLEIAKKUMULATORGESPEISTE
TN-SYSTEME
.
317
10.4.2.1
BERECHNUNG
DES
MINIMALEN
DAUERKURZSCHLUSSSTROMS
.
317
10.4.2.2
ERMITTLUNG
DER
BETRIEBSSPANNUNGSGRENZEN
.
319
10.4.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
321
10.5
LITERATUR
.
321
11
BRANDSCHUTZ
BEI
LAENGSFEHLERN
.
323
11.1
LICHTBOEGEN
UND
BRANDAUSLOESUNG
.
323
11.1.1
ARTEN
VON
FEHLERLICHTBOEGEN
.
323
11.1.2
BRANDENTSTEHUNG
BEI
LAENGSFEHLERN
.
324
11.2
GEFAEHRDUNGSBEURTEILUNG
VON
FEHLERN
MIT
LICHTBOEGEN
.
326
11.2.1
FEHLERLICHTBOGENPRUEFUNGEN
.
326
11.2.1.1
KABELPROBE
UND
PRUEFANORDNUNG
.
326
11.2.1.2
PRUEFPARAMETER
.
328
11.2.1.3
AUSWERTEGROESSEN
.
328
11.2.2
LICHTBOGEN-UND
FLAMMENENTWICKLUNG
BEI
GLEICHSTROM
.
329
11.2.3
LICHTBOGENSPANNUNG
UND
LICHTBOGENLEISTUNG
BEIM
FLAMMENAUFTRITT.
332
11.2.4
GEFAEHRDUNGSPOTENZIAL
FUER
DIE
ENTZUENDUNG
EINER
KABELISOLIERUNG
.
334
11.2.4.1
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
SPANNUNG
.
334
11.2.4.2
ABHAENGIGKEIT
VOM
STROM
.
335
11.2.4.3
ABHAENGIGKEIT
VON
DER
LEISTUNG
.
337
11.2.5
GEFAEHRDUNGSPOTENZIAL
IM
VERGLEICH
MIT
WECHSELSTROM
.
338
11.2.5.1
LICHTBOGENSPANNUNG
UND
LICHTBOGENLEISTUNG
BEI
FLAMMENAUFTRITT
.
338
11.2.5.2
GEFAEHRDUNGSPOTENZIAL
FUER
DIE
ENTZUENDUNG
EINER
KABELISOLIERUNG
.
339
11.2.5.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
341
11.3
DETEKTION
VON
GLEICHSTROM-FEHLERLICHTBOEGEN
.
342
11.3.1
LICHTBOGENRAUSCHEN
BEI
KUPFERLEITERN
.
342
11.3.1.1
LICHTBOGENZUENDUNG
UND
LICHTBOGENLOESCHUNG
.
342
11.3.1.2
ELEKTRISCHES
RAUSCHEN
DES
LICHTBOGENPLASMAS
.
345
11.3.1.3
RAUSCHLEISTUNG
DES
LICHTBOGENS
.
346
11.3.2
MESSTECHNISCHE
ERFASSUNG
DES
LICHTBOGENRAUSCHENS
.
349
11.4
ABSCHALTUNG
EINES
SERIELLEN
FEHLERLICHTBOGENS
.
352
11.4.1
LICHTBOGENKENNWERTE
BEI
EINEM
SIMULIERTEN
LEITERBRUCH
.
352
11.4.2
DETEKTION
DES
LICHTBOGENS
ANHAND
DES
STROMRUECKGANGS
.
353
11.4.3
ABSCHALTUNG
DES
LICHTBOGENS
MITTELS
DER
EMPFANGSSIGNALLAUTSTAERKE
.
354
11.5
FEHLERLICHTBOGEN-SCHUTZEINRICHTUNG
FUER
GLEICHSTROM
.
356
11.6
LITERATUR
.
357
SYMBOLE
UND
ABKUERZUNGEN
.
359
INDEX
.
361 |
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