Störfestigkeitsprüfung von Netzschutzeinrichtungen mit passiven Kleinsignalwandlern

Inhalt:
Die im Rahmen der Energiewende zunehmende Komplexität der Verteilnetztopologien mit dezentraler Einspeisung und wechselnden Lastflussrichtungen führt zu veränderten Anforderungen bei der Schutztechnik. Um eine hohe Selektivität beim Netzschutz zu gewährleisten, werden flächendeckend kostengünstige und flexible Messstellen zur Strom- und Spannungsmessung benötigt. Daher werden vor allem in den unteren Verteilnetzebenen anstelle klassischer Wandler häufig passive Kleinsignalwandler eingesetzt. Diese bieten neben geringem Bauraum und niedrigen Kosten eine hohe Linearität und Dynamik und sind vergleichsweise einfach in bestehenden Installationen nachrüstbar. Aufgrund der speziellen technischen Eigenschaften der passiven Kleinsignalwandler ergeben sich im Vergleich zur konventionellen Wandlertechnik signifikante Unterschiede im Koppelpfad und bei der Senkenimpedanz. In diesem Beitrag werden die für die elektromagnetische Störfestigkeit relevanten Unterschiede zwischen konventionellen Stromwandlern und passiven Kleinsignalwandlern vorgestellt. Anhand von Messungen wird untersucht wie sich diese auf die Störspannung am IED-Eingang auswirken. Anschließend wird das genormte Prüfverfahren nach IEC 60255-26 vorgestellt und die Anforderungen bei der Prüfung mit denen während Schalthandlungen im Realbetrieb verglichen. Die Defizite des bisherigen Verfahrens werden aufgezeigt. Auf Basis dieser Erkenntnisse wird ein Vorschlag für eine Prüfung mit einem alternativen Koppelnetzwerk gemacht, bei der die real auftretenden Störgrößen wesentlich besser nachgebildet werden.