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Praxisfrage

Netzimpedanz und Kurzschlussschutz bei großer Zuleitungslänge

In meiner Anfrage handelt es sich um ein großes Jugendheim mit einer zentralen Niederspannungshauptverteilung (NSHV) im Kesselhausgebäude und ca. 20 weiteren, auf dem Gelände verteilten Gebäuden. Diese sind durch unterirdisch begehbare Stollen mit dem Kesselgebäude verbunden. An die NSHV des zu renovierenden Gebäudes Haus 17 ist ein weiteres Gebäude Haus 18 angeschlossen, welches später gebaut wurde. Hierzu ist eine Zuleitung NYY-J 4 x 70, ca. 30 m, vorhanden. Für die Verbindung zwischen Kesselhaus und Haus 17 ist ebenfalls bereits ein Kabel NYY-J 4 x 50 vorhanden mit einer Länge von 230 m. Innerhalb des Stollens sind alle Kabel übereinander auf ­C-Schienen mit Bügelschellen an den Betonwänden installiert.

Bei der Inbetriebnahme der NSHV des zu renovierenden Gebäudes Haus 17 habe ich mit meinem Profitest C die Netzimpedanz und die Schleifenimpedanz gemessen. Die bisherige Vorgabe der Planung war eine NH-160 A-Absicherung in der zentralen NSHV im Kesselhaus. Darauf baute auch die weitere Selektivität der neuen Planung für Haus 17 auf – also die NSHV mit Bereichsverteiler des zu renovierenden Gebäudes. An der Einspeisung der neuen NSHV des zu renovierenden Gebäudes 17 maß ich eine Netzimpedanz von 0,53 … 0,56 Ω (Schleifenimpedanz 0,49 Ω) sowie einen Ik von 436 … 412 A. In der zentralen NSHV (Kesselhaus) fand ich eine Absicherung mit NH1, 200 A, vor und maß eine Netzimpedanz 0,24 … 0,25 Ω bei einem Ik von 963 … 924A gemessen. Gemäß Messgeräte-Tabelle »Kurzschlussstrom-Mindestanzeigewerte zur Ermittlung der Nennströme verschiedener Sicherungen« meines Messgeräts ergibt sich beim Einsatz von Niederspannungssicherungen gL mit NH 160 ein notwendiger Ik-Grenzwert von 995A und eine Anzeige von 1,90 kA.

Zwischenzeitlich teilte ich auch schon dem zuständigen Planungsbüro schriftlich meine Bedenken über die Brandgefahr infolge ­fehlenden Kurzschluss-Schutzes sowie dem hohen Spannungsfall der Leitung mit. Die örtlich benötigte Leistung ergibt sich für Gebäude 17 nach installierter Leistung 68 kW + 10 % Reserve und einem Gleichzeitigskeitsfaktor von 0,5 mit ca. 37 kW und einer Absicherung von 63 … 80 A. Für die weitere ­Selektivität würde ich eigentlich 80 A benötigen. Mittels einer Langzeitmessung im ­Gebäude 17 sowie an das daran angebundene Gebäude 18 habe ich ähnliche Werte gemessen. Die Spannung fällt teilweise bei hoher Last auf bis auf 215 V ab. Somit ergibt sich für mich ein tatsächlicher Bedarf von 100 A am Eingang der neuen NSHV für Gebäude 17.

Hieraus ergeben sich nun eine Reihe von Fragen: Muss ich zunächst tatsächlich auf Basis der vorherigen Parameter ein Kabel­system NYY 4 x 1 x 400 verlegen, um den Kurzschluss-Strom zu realisieren? In einem älteren »de«-Artikel stand, dass ältere Anlagen durchaus höhere Netzimpedanzen aufweisen können und dies zulässig sei. Wie fließt hier der k-Faktor ein?

Außerdem lautet eine grundsätzliche Frage, ob der Betreiber sich von den TAB abkoppeln kann, in dem er sagt, dass er in seinem eigenen Netz den Spannungsfall von 0,5 % missachtet? Welcher Spannungsfall wäre hier nach DIN VDE anzuwenden, 5 % oder ein anderer Wert? Ist die o. g. Absicherung mit NH1 = 200 A bei NYY-J 4 x 50 überhaupt ­zulässig? Inwieweit kann bei der Lösung der Aufgabe auf den Bestandsschutz zurückgegriffen werden?

P. V., Nordrhein-Westfalen

 

Expertenantwort vom 10.06.2020
Dipl.-Ing. (FH) Holger Niedermaier
Dipl.-Ing. (FH) Holger Niedermaier

Dozent an der staatlichen Technikerschule für Mechatroniktechnik in Herzogenaurach für allgemeine Elektrotechnik, elektrische Maschinen und Antriebe sowie Mechatronische Systeme. Zertifizierte Blitzschutzkraft, VdS-Sachverständiger zum Prüfen elektrischer Anlagen. Mittlerweile ist er mit eigenem Sachverständigen- und Ingenieurbüro in der Metropolregion Nürnberg-Erlangen selbständig.

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