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Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen


Eine Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen (ENS) ist eine automatische Freischaltstelle für kleine Stromerzeugungsanlagen (bis 30 kW Spitzenleistung). Sie garantiert, dass sich der Wechselrichter bei Stromausfall oder Netzabschaltung auf jeden Fall selbständig vom Stromnetz trennt, um eine Inselbildung und dadurch erfolgende Rückspeisungen in das Stromnetz zu verhindern, die möglicherweise zu gefährlichen Auswirkungen führen könnten. Erarbeitet wurden die Anforderungen an eine ENS von der Berufsgenossenschaft der Feinmechanik und Elektrotechnik, zusammen mit der VDEW-Projektgruppe „TAB für Kleinkraftwerke“.

Bei der ENS handelt es sich um eine Sicherheitseinrichtung. Entsteht bei der Abtrennung eines Teilnetzes ein ungewolltes Inselnetz, wird dies erkannt und der Erzeuger wird vom Netz getrennt. Es werden die elektrische Spannung, Netzfrequenz und die Impedanz des Netzes überwacht. Die Inselbildung wird entweder an einem Sprung der Netzimpedanz oder durch das Überschreiten von Frequenz- oder Spannungsgrenzwerten erkannt. Bei einphasigen Wechselrichtern kann die Spannungsüberwachung auch dreiphasig ausgeführt werden. Dann entfällt die Impedanzüberwachung. Bei trafolosen Wechselrichtern ist zusätzlich noch eine Isolationsüberwachung und ein allstromsensitiver Fehlerstrom-Schutzschalter (Typ B) vorgeschrieben.

Das Besondere an der ENS ist, dass sie redundant ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die Überwachungseinrichtungen zweifach aufgebaut sind. Die Wahrscheinlichkeit, dass beide (unabhängigen) Überwachungssysteme ausfallen, ist sehr gering. Deshalb kann bei Anlagen mit ENS auf eine dem Verteilungsnetzbetreiber zugängliche Freischalteinrichtung, und die jährliche Überprüfung der Freischalteinrichtung verzichtet werden. Nach der Vornorm DIN V VDE V 0126-1-1 (Februar 2006) kann bei kleinen Stromerzeugungsanlagen, die in das öffentliche Niederspannungsnetz einspeisen, auf die bisher vorgeschriebene, jederzeit dem Verteilungsnetzbetreiber zugängliche Freischalteinrichtung verzichtet werden, wenn diese über eine ENS verfügen.

Seit der 2005er Fassung dieser Norm heißt die Freischaltstelle nicht mehr „Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen“ sondern: „Selbsttätige Schaltstelle zwischen einer netzparallelen Eigenerzeugungsanlage und dem öffentlichen Niederspannungsnetz“. In der am 1. Februar 2006 gültig gewordenen Vornorm DIN V VDE V 0126-1-1 wird der Begriff ENS ausdrücklich nicht mehr verwendet.

Die Verteilnetzbetreiber setzen diese Norm durch die Ergänzenden Hinweise zur VDEW Richtlinie, Sept. 2005 „Eigenerzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz 4. Ausgabe 2001“ um und führen dazu aus, dass der Begriff „ENS“ künftig als Synonym für die Freischaltstelle vermieden werden soll, da bisher nach dem Normentwurf E DIN VDE 0126 automatisch die Impedanzmessung als Kriterium zur Erkennung des Inselbetriebs gemeint war.

In der VDE 0126 wurde die Grenze für den Überfrequenzschutz von Anlagen am Niederspannungsnetz auf 50,2 Hz festgelegt. Dies war der Grund für das 50,2-Hz-Problem.[1] Eine Übernahme in das europäische Normenwerk ist unwahrscheinlich, obwohl sie auch im Ausland eingesetzt wurde.[2] Für Mikro-Generatoren bis 16 A wurde auf Europäischer Ebene die EN 50438:2013 (Anforderungen für den Anschluss von Klein-Generatoren an das öffentliche Niederspannungsnetz) erarbeitet. In Deutschland werden die meisten Aufgaben der VDE 0126 mittlerweile durch die VDE-AR-N 4105:2011-08 (Technische Mindestanforderungen für Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz) beschrieben, daher wird in der aktuellen Version der VDE V 0126-1-1 an vielen Stellen auf die Anwendungsregel 4105 verwiesen.

Weblinks

  • Ergänzende Hinweise. (PDF; 500 kB) zur VDEW-Richtlinie Eigenerzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz (vierte Ausgabe 2001) vom September 2005, VDN
  • DIN VDE V 0126-1-1:2013-08 Selbsttätige Schaltstelle zwischen einer netzparallelen Eigenerzeugungsanlage und dem öffentlichen Niederspannungsnetz

Einzelnachweise

  1. Boemer et al.: Auswirkungen eines hohen Anteils dezentraler Erzeugungsanlagen auf die Netzstabilität bei Überfrequenz & Entwicklung von Lösungsvorschlägen zu deren Überwindung , ecofys & IFK, Berlin / Stuttgart, September 2011.
  2. C. Duvauchelle, B. Gaiddon: Évolutions de la DIN VDE 0126 - De la version de 1994 à la DIN VDE 0126-1-1 de 2006. Projet ESPRIT - Etudes scientifiques prénormatives sur le raccordement au réseau des installations photovoltaïques, Juni 2010.

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Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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