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Aus dem Facharchiv: Leseranfrage
Querschnitt für den Potentialausgleich

Welcher Leitungs-Querschnitt ist für die Erdung eines Hochspannungsmotors nötig?

(Bild: vladimircaribb/stock.adobe.com)

Frage:

Wir wollen einen Hochspannungsmotor als Antrieb für unsere hydraulische Drehzahlregelung verwenden. Die Komponenten werden auf einem gemeinsamen Stahlrahmen montiert und der Motor wird vorschriftsgemäß geerdet (PE). Der Motor mit 5 MW wird an 11 kV betrieben. Welchen Querschnitt muss ich für den Potentialausgleich vorsehen? (Motor zur Potentialausgleichschiene). Die Drehzahlregelung wird mit 25 mm2 an die Potentialausgleichschiene angeschlossen.

Antwort:

Für Hochspannungsbetriebsmittel und Anlagen ist in erster Linie DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] zu berücksichtigen.

Entsprechend Abschnitt 7.3 von DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] müssen alle berührbaren, nicht zum Betriebsstromkreis gehörenden Metallteile von elektrischen Betriebsmitteln (Körpern), die zur Hochspannungsanlage gehören, geerdet werden, d. h. über Erdungsleiter mit der Erdungsanlage verbunden werden.

Eine Erdung – oder wie vom Anfragenden angeführt ein Potentialausgleich – von Konstruktionsteilen wird im Allgemeinen nicht gefordert. Das schließt nicht aus, dass es angemessen sein kann, dass alle nicht zu den elektrischen Betriebsmitteln gehörenden Metallteile geerdet werden, z. B. wegen möglicher Lichtbögen zu solchen Teilen oder wegen mechanischer Fehler, kapazitiver und induktiver Kopplung. Diese Anforderungen dürften beim Anfragenden kaum zutreffend sein.

Solche Erdungen können z. B. für Anlagenumzäunungen, Rohrleitungen, Anschlussgleise usw. erforderlich sein. Entsprechende Vorgaben können dem Anhang M von DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] entnommen werden.

Auch wenn in dieser Norm ein Potentialausgleichsleiter nirgends gefordert wird, so gibt es im Abschnitt 4.4 von DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] jedoch den Hinweis, dass die Erdungsanlage, ihre Komponenten und die Potentialausgleichsleiter in der Lage sein müssen, den Fehlerstrom zu führen und gegen Erde abzuleiten, ohne ihre thermischen oder mechanischen Grenzen zu überschreiten, die auf die Ausschaltzeiten des Reserveschutzes bezogen sind.

Bezüglich der Querschnitte für die Potentialausgleichsleiter wird im Abschnitt 5.2.3 von DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] gefordert, dass sie wie die Erdungsleiter nach 5.2.2 von DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] zu bemessen sind. Aus Gründen der mechanischen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit betragen die Mindestquerschnitte b

  • Kupfer: 16 mm2 (Ausnahme für Sekundärkreise für Messwandler);
  • Aluminium: 35 mm2;
  • Stahl: 50 mm2.

Fazit. Aus DIN EN 50522 (VDE 0101-2)[1] lässt sich eine Forderung nach Verbindungen mit Potentialausgleichsleitern nicht entnehmen. Allenfalls kann eine Potentialsteuerung gefordert sein und ggf. kann eine Verbindung von z. B. einer getrennten Hoch- und Niederspannungserdung notwendig sein, um Potentialgleichheit zu erreichen.

Ob der vom Anfragenden vorgesehene Querschnitt für die Erdungsleitung ausreichend ist, kann ich nicht beurteilen, da die relevanten Daten nicht bekannt sind. Der Mindestquerschnitt ist aber erfüllt.

Autor: W. Hörmann

Literatur:

[1] DIN EN 50522 (VDE 0101-2):2011-11 Erdung von Starkstromanlagen mit Nennwechselspannungen über 1 kV.

Der Artikel wurde unserem Facharchiv entnommen.

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