Ein Neutralerdungswiderstand (NGR) ist eine entscheidende Komponente in elektrischen Energiesystemen, insbesondere bei Transformatorprojekten, wo er zur Verbesserung der Sicherheit und Zuverlässigkeit beiträgt. Der NGR begrenzt die Stärke der Fehlerströme im Falle eines Erdschlusses und schützt so den Transformator und die zugehörigen Geräte. Das Verständnis der Funktion eines NGR ist für Branchen, die für ihre Stromverteilungssysteme auf Transformatoren angewiesen sind, von entscheidender Bedeutung.
Schlüsselfunktionen von NGR in Transformatorsystemen:
1. Fehlerstrom begrenzen
In elektrischen Anlagen gehören Erdschlüsse (Kurzschlüsse gegen Erde) zu den häufigsten Fehlern. Ohne Erdung kann ein Erdschluss zu gefährlich hohen Fehlerströmen führen, wodurch die Gefahr von Geräteschäden besteht und Gefahren für das Personal entstehen.
Der NGR wird zwischen dem Sternpunkt eines Transformators und der Erde angeschlossen. Seine Hauptfunktion besteht darin, den Strom, der während eines Erdschlusses durch das System fließt, auf ein sicheres und beherrschbares Maß zu begrenzen. Tritt beispielsweise ein Leiter-Erde-Fehler auf, begrenzt der NGR den Stromfluss und schützt so sowohl den Transformator als auch die nachgeschalteten Komponenten.
2.Verhinderung von Geräteschäden
Unkontrollierte Fehlerströme können zu Überhitzung, Isolationsversagen und sogar zum katastrophalen Ausfall von Transformatoren und anderen elektrischen Komponenten führen. Durch die Steuerung des Fehlerstroms reduziert der NGR die Belastung des Systems und verhindert so Geräteschäden.
Dies ist besonders wichtig in Mittel- und Hochspannungssystemen, in denen Transformatoren für die effiziente Energieverteilung von entscheidender Bedeutung sind. Der NGR verhindert, dass hohe Stromstöße die empfindlichen Innenteile von Transformatoren beschädigen, und verlängert so die Lebensdauer der Geräte.
3.Verbesserung der Systemstabilität und -sicherheit
Erdungssysteme mit NGRs verbessern die Systemstabilität, indem sie große Spannungsschwankungen bei Erdschlüssen verhindern. Dadurch wird sichergestellt, dass nicht betroffene Teile der Anlage weiter betrieben werden können, wodurch Ausfallzeiten minimiert werden.
Darüber hinaus erhöht die Begrenzung des Fehlerstroms auf einen vordefinierten Wert die Personensicherheit. Die geringeren Fehlerströme verringern das Risiko eines Stromschlags und mindern die Brandgefahr, die durch energiereiche Erdschlüsse entstehen kann.
4.Erleichterung der Fehlererkennung und -wartung
Durch die Verwaltung des Erdschlussstroms erleichtern NGRs die Fehlererkennung. Der durch den Widerstand fließende Strom kann gemessen werden, wodurch Alarme oder Schutzrelais ausgelöst werden, um den Bediener über den Fehler zu informieren. Dies hilft bei der schnellen Lokalisierung und Diagnose von Problemen, ermöglicht eine schnellere Korrekturwartung und reduziert die Gesamtausfallzeit.
Darüber hinaus hilft es Versorgungsunternehmen und Industrien, Betriebsunterbrechungen zu minimieren, insbesondere in kritischen Infrastrukturen wie Kraftwerken, Projekten für erneuerbare Energien und Industrieanlagen.
5. Einhaltung elektrischer Vorschriften und Standards
Viele Industrieanlagen und Versorgungsunternehmen müssen strenge Elektrovorschriften und Sicherheitsvorschriften einhalten, die den Einsatz von Erdungssystemen wie NGRs vorschreiben, um Geräteschäden zu verhindern und die Sicherheit des Personals zu gewährleisten.
NGRs helfen Einrichtungen dabei, diese gesetzlichen Standards einzuhalten, indem sie sicherstellen, dass Fehlerströme auf einem sicheren Niveau bleiben.
Arten von NGRs und ihre Anwendungen
NGRs gibt es in verschiedenen Konfigurationen, abhängig von den erforderlichen Spannungs- und Stromstärken. Beispielsweise kann der Widerstandswert angepasst werden, um sicherzustellen, dass der Fehlerstrom auf einen bestimmten Wert begrenzt wird, typischerweise im Bereich von 10 bis 1.000 Ampere. Dadurch sind sie in einer Vielzahl von Transformatorsystemen einsetzbar:
●Hochspannungstransformatoren in Umspannwerken profitieren von NGRs, da sie große Fehlerströme begrenzen und so Schäden an großen Leistungstransformatoren verhindern.
●Mittelspannungstransformatoren in Industrieanlagen nutzen NGRs, um Produktionsprozesse vor unerwarteten Stromunterbrechungen aufgrund von Erdschlüssen zu schützen.
Abschluss
Der Neutralleiter-Erdungswiderstand ist ein unverzichtbares Werkzeug bei Transformatorprojekten und bietet sowohl Schutz als auch Stabilität für elektrische Systeme. Durch die Begrenzung des Fehlerstroms, die Vermeidung von Geräteschäden und die Verbesserung der Sicherheit ist der NGR eine Schlüsselkomponente für Branchen, die für ihre Stromverteilung auf Transformatoren angewiesen sind. Sein weit verbreiteter Einsatz in verschiedenen Anwendungen, darunter Industrieanlagen, Energieversorger und Projekte für erneuerbare Energien, unterstreicht seine Bedeutung in der modernen Elektrotechnik.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 10. Okt. 2024