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Selektivität (Stromkreis)


Selektivität bedeutet, dass bei einem Fehler in einem Stromkreis von in Reihe geschalteten Überstrom- oder Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen nur das Gerät auslöst, das sich unmittelbar vor der Fehlerstelle befindet. Sie ist eine Funktion des Netzschutzes. Die Selektivität gewährleistet in einem Strahlennetz, d.h. ein Stromnetz welches von einem zentralen Punkt aus gespeist wird, dass trotz des Fehlers möglichst viele Teile der elektrischen Schaltung oder Anlage in Betrieb bleiben und nur das Sicherungselement vor der Fehlerstelle auslöst.

Man unterscheidet dabei Stromselektivität, die durch unterschiedlich hohe Auslöseströme der Schutzeinrichtung erreicht wird und Zeitselektivität, die durch eine unterschiedliche zeitliche Verzögerung der Auslösung der Schutzeinrichtungen erreicht wird.

Schmelzsicherungen

„Zwei hintereinander geschaltete Schmelzsicherungen verhalten sich selektiv, wenn sich deren Bemessungsstrom um den Faktor 1,6 unterscheidet.“[1] Weil das Auslöseverhalten von Sicherungen Toleranzen unterliegt, sind Sicherungen unmittelbar benachbarter Nennstromstufen nicht selektiv. Zuverlässig kann die Selektivität von Sicherungen nur anhand ihrer Zeit-Strom-Kennlinien beurteilt werden. Als Faustregel gilt, dass Sicherungen selektiv sind, wenn sich ihre Nennströme um zwei Nennstromstufen unterscheiden.

In elektrischen Anlagen sind in der Regel Sicherungen mit unterschiedlichen Nennströmen eingebaut z. B.: 16 A und 63 A.

Durch diese Abstufung erreicht man, dass nur die Sicherung auslöst, die unmittelbar vor der Fehlerquelle eingebaut ist. Deren Bemessungsströme, welche (mindestens) im Verhältnis von 1:1,6 stehen (nur bei Schmelzsicherungen), müssen so gewählt sein, dass die Sicherungen in ihrem gesamten Abschaltbereich „selektiv“ arbeiten.

Schutzschalter

Normale Leitungsschutzschalter lösen abhängig von ihrem Nennstrom und ihrer Charakteristik bei einem Kurzschluss sofort aus. Ein selektiver Leitungsschutzschalter kann vor andere Leitungsschutzschalter oder Sicherungen geschaltet werden. Seine elektromagnetische Auslösung ist ähnlich wie die eines selektiven Fehlerstromschutzschalters auf verzögertes Ansprechen ausgelegt. Jedoch können auch normale Leitungsschutzschalter verwendet werden, sofern sichergestellt ist, dass nur die Sicherung auslöst, die dem Fehler unmittelbar vorgeschaltet ist.

Erweiterung

In vermaschten Netzen oder Ringnetzen besteht im Gegensatz zu Strahlennetzen das Problem, dass eine Fehlerstelle von zwei oder mehr Stellen gespeist wird. Als zusätzliches Auslösekriterium zum verzögerten Ansprechverhalten der Schutzeinrichtungen dient dann die bei den einzelnen Schutzeinrichtungen vorliegenden Energieflussrichtungen und die Distanz (Entfernung) zum Fehlerort, welcher automatisch mittels der Schleifenimpedanz ermittelt wird. Die Schutzfunktion wird durch eigene Messgeräte wie das Distanzschutzrelais übernommen, die eigentliche Schalthandlung durch ferngesteuerte Leistungsschalter vorgenommen.

Wegen der Selektivitätsproblematik werden Ringleitungen im Mittelspannungsnetz im fehlerfreien Fall oft als offener Ring betrieben, welcher erst im Fehlerfall zur Aufrechterhaltung bis vor die Fehlerstelle geschlossen wird.

Nachweis

Den Nachweis der Selektivität muss man lt. VDE erbringen, bei medizinisch genutzten Bereichen (DIN VDE 0100-710) oder bei öffentlichen Einrichtungen (ehemals Bauliche Anlagen für Menschenversammlungen) (DIN VDE 0100-718). Bei Anlagen die nicht darunter fallen, kann der Anlagenbetreiber das fordern. Grundsätzlich ist es sinnvoll, sich an diese Forderung anzulehnen bei der Errichtung/Änderung eine Anlage.

Literatur

  • Gerhard Kiefer: VDE 0100 und die Praxis. 1. Auflage. VDE-Verlag, Berlin und Offenbach 1984, ISBN 3-8007-1359-4.
  • Ernst Hörnemann, Heinrich Hübscher: Elektrotechnik Fachbildung Industrieelektronik. 1. Auflage. Westermann Schulbuchverlag, Braunschweig 1998, ISBN 3-14-221730-4.
  • Gerhard Brechmann ua.: Elektronik Tabellen Betriebs- und Automatisierungstechnik. 1. Auflage. Bildhaus Schulbuchverlag, Braunschweig 2006, ISBN 978-3-14-235035-6.
  • Hermann Wellers: Fachkunde Elektroberufe Gesamtband für Betriebstechnik, Energie- und Gebäudetechnik sowie Automatisierungstechnik. Troisdorf 2009, ISBN 3-8242-4290-7.

Fußnoten

  1. Hermann Wellers: Fachkunde Elektroberufe Gesamtband für Betriebstechnik, Energie- und Gebäudetechnik sowie Automatisierungstechnik, Troisdorf, 2009, S. 563

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Quelle: Wikipedia - http://de.wikipedia.org/wiki/Selektivität (Stromkreis) (Vollständige Liste der Autoren des Textes [Versionsgeschichte])    Lizenz: CC-by-sa-3.0

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