NS-Erdkabel: Schutztechnik? Erder mitverlegen?

  • Wertes Forum,
    bin neu hier, branchenaffin, und stehe kurz davor, von einer netzparallelen Erzeugungsanlage eine "Direktleitung" mittels 400V-Niederspannungserdkabel (NAY2Y 4x50 qmm, 200 m Stichleitung durch Freiland, Sternpunkt an beiden Leitungsenden starr geerdet, d.h. mit PEN) zu verlegen. Leider bin ich nicht Energie-/Netztechniker genug um folgende drei Fragen zu beantworten:


    1. Wird der bei einem einpoligen Erdfehler des Kabels fließende Erdkurzschlusstrom den Überstromschutz der Leitung (z.B. 63 A NH-Sicherung) auslösen?


    2. Was ändert sich an der Antwort zu 1. wenn zum Erdkabel ein Erder (z.B. 10 mm Rundstahl) mitverlegt wird?


    3. Unabhängig von 1. und 2., welchen Sinn hat ein parallel zu einem NS-Erdkabel verlegter Erder?


    Bitte um eure Unterstützung!
    Beste Grüße,
    der Direktleiter :)

  • Ich schieb' diesen Thread mal hoch, weil es mich auch interessiert...

    Renault Kangoo ZE 5-Sitzer
    Hyundai IONIQ electric

  • Hallo,


    Ich würde ein 5-Adriges Kabel nehmen.


    3. Unabhängig von 1. und 2., welchen Sinn hat ein parallel zu einem NS-Erdkabel verlegter Erder?


    Um Potenzialverschleppungen vorzubeugen.


    mfg Harald

    4,44 kWp Mitsubishi PV AD 185 MF5, SMA SB 4000 TL-20, 234°SW WebBox
    4,0 kWp Renesola JC255M-24/Bb, ABB PVI 3.6 OUT, 234°SW WebLog Pro
    1,6 kWp YingLi Panda YL270C-30b, SMA SB 1.5, 54°NO SL300
    3,5 kWp Galaxy Energy GS250M, SMA SB 4000 TL-20, 144° SO SL1000

  • Zitat von Direktleiter

    1. Wird der bei einem einpoligen Erdfehler des Kabels fließende Erdkurzschlusstrom den Überstromschutz der Leitung (z.B. 63 A NH-Sicherung) auslösen?


    wenn der Kurzschlußsrom ausreichend hoch ist, wird er die Sicherung auslösen.
    Notwendige Kurzschlußströme ergeben sich aus den Abschaltkennlinien der Sicherung.
    die Höhe des Kurzschlußstromes ist von der Schleifenimpedanz und der Spannung abhängig.
    Also Messen lassen und Berechnen.


    2. Was ändert sich an der Antwort zu 1. wenn zum Erdkabel ein Erder (z.B. 10 mm Rundstahl) mitverlegt wird?


    zusätzliche Erder veringern die Schleifenimpedanz, dadurch erhöhen sich die Kurzschlußströme


    3. Unabhängig von 1. und 2., welchen Sinn hat ein parallel zu einem NS-Erdkabel verlegter Erder?


    der Erder muss nicht parallel zu Kabel verlaufen, vereinfacht aber die Verlegung des Erders

    Komplizierte Vorgänge immer dem faulsten Mitarbeiter geben. Er wird die einfachste Lösung finden!

  • Was spräche denn gegen 4-adrig mit FI abgesichert?

    Renault Kangoo ZE 5-Sitzer
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  • Moin moin aus Kiel,


    bei 200m und 50mm² hast du vor welche Leistungen zu transportieren?


    Warum NAY2Y und nicht Standard NAYY? Musst du im Wasser verlegen? Warum unbedingt Alu? Mit dem Kabeltyp erkaufst dur dir "Sektorleiter eindrähtig", macht nur Ärger, muss rundgepresst werden, gegen Korrosion geschützt etc...


    Beschreib mal was du konkret vor hast, dann kann man dir konkretes, mehr oder weniger teures Kabel empfehlen. Wir reden ja hier schon von bummelig 1.500-2.000€ nur fürs Kabel, da liegt bestimmt ne Stunde nachdenken drin ;-)


    Was bedeutet denn branchenaffin? Arbeitest du beim Tiefbauer?


    Gruß, Andreas

    Andreas Witt
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    Dienstleistungen rund um Photovoltaik: Wartung, Repowering, Datenlogging, Direktvermarktung, Anlagenplanung und -Neubau

  • Hallo,


    NAYY-J sind doch auch Sektorleiter, nur wen man RE bestellt sind es Rundleiter.
    Alu ist eben günstiger als Kupfer, da kann man dann auch mal 1-2 Querschnitte höher gehen ;-)
    Aber du hast recht, Sektorleiter muss man rundpressen wenn man Kabelschuhe montieren will, ich nehme meistens Kastenklemmen, da reicht Blank machen und fetten.


    5-Leiter finde ich persönlich besser, wird auch so Empfohlen. Bei uns in den TAB der EnBW bzw. Netze BW darf man vom Hausanschlußkasten nur noch 5-Adrig wegfahren zum Zählerschrank.


    mfg

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  • Zitat von Direktleiter

    1. Wird der bei einem einpoligen Erdfehler des Kabels fließende Erdkurzschlusstrom den Überstromschutz der Leitung (z.B. 63 A NH-Sicherung) auslösen?


    Der einfachheit halber nehme ich den großen Prüfstrom an, das wäre das 1,6-fache des Nennstroms der Sicherung, welcher diese schnell zur Auslösung bringen sollte. Also müsste ein Strom von 100 A fließen. Damit dieser fließen kann muss der Kabelschaden einen Erdübergangswiderstand kleiner 2,3 Ohm haben (Widerstand der Sternpunkterdung vernachlässigt). Wenn man bedenkt, dass im typischen Ackerboden 60 m Bandstahl einen Erdungswiderstand von 5 Ohm haben (kann auch deutlich schlechter sein - hängt von der Bodenbeschaffenheit ab!) sage ich, dass die Sicherung bei einer Beschädigung des Kabels nicht auslöst, da die gegen das Erdreich wirksame Oberfläche des beschädigten Kabels niemals so großflächig wird.


    Zitat von Direktleiter

    2. Was ändert sich an der Antwort zu 1. wenn zum Erdkabel ein Erder (z.B. 10 mm Rundstahl) mitverlegt wird?


    Nicht viel. Der Fehlerstrom wird höher werden, da er nach ein paar cm den Rundstahl findet. Aber die Fehlerstelle ist immer noch viel zu hochohmig, damit genug Strom für die Auslösung der Sicherung fließt.
    Vorteil wäre, wenn im Kabel eine PEN-Unterbrechung ist, hast Du noch den Rundstahl als Rückleiter und der Sternpunkt verschiebt sich nicht so stark, was Dir das Leben deiner angeschlossenen Geräte retten kann. Überschätze aber die Leitfähigkeit von Eisen nicht! Der 10er Rundstahl hat in etwa die Leitfähigkeit von 10qmm Cu.


    Zitat von Direktleiter

    3. Unabhängig von 1. und 2., welchen Sinn hat ein parallel zu einem NS-Erdkabel verlegter Erder?


    Siehe 2. Außerdem dienen sie zur Verbesserung des Erdungswerts der elektrischen Anlage. Die Strahlenerder werden gern im Kabelgraben mitverlegt, weil eh schon offen und somit kein zusätzlicher Aufwand betrieben werden muss. Weiterer Vorteil ist noch Blitzschutz, wenn der Erder etwa 30 cm über dem Kabel gelegt wird.



    Zitat von bauerkiel

    Warum NAY2Y und nicht Standard NAYY? Musst du im Wasser verlegen?


    Das 2Y am Ende bedeutet, dass das Kabel einen verstärkten Außenmantel hat. Dann braucht man nicht mehr einsanden. Hat mit Wasserfestigkeit nichts zu tun.

    Zitat von bauerkiel

    Warum unbedingt Alu? Mit dem Kabeltyp erkaufst dur dir "Sektorleiter eindrähtig", macht nur Ärger, muss rundgepresst werden, gegen Korrosion geschützt etc...


    Bei Verwendung passender Garnituren / Anschlüsse braucht nicht rundgepresst, gegen Korrosion geschützt etc werden. Die Technik ist hier seit Jahrzehnten soweit, dass eindrähtige Alu-Sektorleiter keinen Ärger machen - richtige Verarbeitung vorausgesetzt.


    Viele Grüße


    Markus

    08/2007 8,4 kWp: 42 Kyocera KC200GHT-2 an Sunways NT5000(850 V) und NT4200
    12/2011 9,31 kWp: 38 Solon Black 230/02 245Wp an SMA SB 4000TL-21 und SB 5000TL-20
    12/2014 24V-Insel: 10xIsofoton I-159, LR Steca 4545, WR Steca PI 1100 und 1600 Ah OCSM

  • Werte Kollegen hier im Forum,
    vielen Dank euch allen für den sehr konstruktiven Input - insbesondere an Markus aka Straubinger! Alle Fragen beantwortet!


    Für alle die noch Lust haben weiterzulesen...
    Inzwischen hatte ich Zeit mir selbst ein paar Gedanken zu machen. Möchte sie noch kurz mit euch teilen.


    > zur Anwendung/zum Hintergrund: Die Leitung ist eine Privatleitung vom netzparallelen (schwarzstart- und inselbetriebsfähigen) Kleinwasser(laufkraftwerk) wird in Zukunft eine zusätzliche NS-Anspeisung unseres Hauses sein. Zweck der Leitung ist der lokale Direktverbrauch von Strom aus dem Kraftwerk (200 kW). Die Stromkreise im Haus werden (sinnvoll gruppiert) zentral am Hauptverteiler (und daher voraussichtlich nur 3polig) umschaltbar (1-0-2) zwischen "Netz" (vorhandene Anspeisung, örtlicher VNB) und "Kraftwerk" (2. Anspeisung) gestaltet werden. Freilich fachmännisch ausgeführt und im Einvernehmen mit dem VNB.


    > zu ganz oben Punkt 1. Erdschlussstrom: Mir ist klar geworden, dass ein einpoliger Erdfehler den Überstromschutz in keinem praktischen Fall auslösen wird (relativ viel zu hoher Erdübergangswiderstand einer Kabelfehlerstelle). Im Erdschlussfall könnte der Spannungstrichter für Menschen/Tiere/... an der Oberfläche daher eine Gefahr sein (die gesamte Spannung fällt am im Extremfall Erdrückweg von der Fehlerstelle zum Sternpunkt ab).


    > zu ganz oben Punkt 2 & 3. Erder mitverlegen: Der über dem Kabel mitzuverlegende Erder (Rund-/Bandstahl) hat hier u.a. den Sinn einer Potentialsteuerung. Durch den Spannungstrichter im Erschlussfall auftretende Schrittspannungen werden reduziert. Als Detail sei erwähnt, dass es sich bei der geplanten Leitung um eine einzelne Stichleitung handelt, die (über den Netzverknüpfungspunkt des Kraftwerks) an einem benachbarten Ortsnetz (und damit an einem über 500 m entfernten Trafo-Sternpunkt) hängt. Durch die geplante Ausführung sind dann zusätzlich zum mitverlegten Erder der Kabeltrasse zumindest drei weitere starre Sternpunkterdungen vorhanden - am speisenden Trafo, am Kraftwerk sowie über den Fundamenterder unseres Hauses. Das sollte für ausreichend stabile und sichere Verhältnisse sorgen.


    Am Ende noch ein paar Details zu von euch angeschnittenen Punkten:
    > Übertragungsleistung? Geplant wären max. 30 kVA (mit <2,5% Spannungsabfall).
    > 4 oder 5polig? Die Direktleitung wird 4polig TN-C (also mit PEN) geführt, ab der (2.) Hausanschlusssicherung dann selbstverständlich 5polig als TN-S Netz (mit FI als Zusatzschutz).
    > NAY2Y statt NAYY? Der Außenmantel aus PE ist "gefühlt" deutlich härter als PVC. Der Kostenunterschied scheint vernachlässigbar. Allerdings macht das PE (und natürlich das Alu) das Kabel starrer. Fällt aber nicht ins Gewicht weil die Leitungsführung schnurgerade verläuft. Außerdem wird ein mehrdrähtiges Sektorkabel verwendet werden.
    > Kabelkosten? Das Erdkabel NAY2Y 4x50 wird etwa 3,70 Euro brutto pro Meter inkl. Zustellung kosten (beim Installationsbetrieb des Vertrauens, auf offizielle Rechnung). Grabungskosten fallen durch Mitverlegung mit dem Unterwasserkanal keine an.
    > Alu oder Kupfer? Aktuell scheint die Erdkabelvariante aus Kupfer bei gleicher Übertragungsleistung bzw. Verlusten (d.h. hier 4x50 Al etwa entsprechend 4x25 Cu) etwa dreimal so viel zu kosten wie Aluminium. Insofern ein klarer Fall. Die Verarbeitungsnachteile des Alukabels finde ich akzeptabel (Biegeradien, aufwändigere Kontaktierung mit Polfett, V-Klemmen, etc.).


    Hoffe ihr findet das richtig und nützlich. Fragen/Korrekturen/Kommentare/Diskussion gerne!
    Nochmals vielen Dank für die Unterstützung!
    Grüße,
    der (zukünftige) Direktleiter 8)

  • Heiliger BimBam 3,70 der Meter, krass! Wie geht das denn?

    Andreas Witt
    Industrieservice und Montage
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