Elektrische Energieverteilung: mit 47 Tabellen und 95 Beispielen
Gespeichert in:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden
Teubner
2005
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| Ausgabe: | 9., durchges. und aktualisierte Aufl. |
| Schriftenreihe: | Leitfaden der Elektrotechnik
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| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | XV, 390 S. graph. Darst. |
| ISBN: | 9783519364245 3519364247 |
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| adam_text | RENE FLOSDORFF, GUENTHER HILGARTH
ELEKTRISCHE
ENERGIEVERTEILUNG
9., DURCHGESEHENE UND AKTUALISIERTE AUFLAGE
MIT 275 ABBILDUNGEN, 47 TABELLEN UND 95 BEISPIELEN
TEUBNER
INHALT
1 ELEKTRISCHE NETZE (GUENTHER HILGARTH)
1.1 BETRIEBSGROESSEN UND BEGRIFFE 1
1.1.1 STROMARTEN UND FREQUENZEN 1
1.1.2 UEBERTRAGUNGS-UND VERTEILUNGSSPANNUNGEN 2
1.1.3 NETZSTRUKTUREN 3
1.2 UEBERTRAGUNGSMITTEL 4
1.2.1 KABEL 4
1.2.1.1 KURZZEICHEN FUER TYPENBEZEICHNUNG. 1.2.1.2 METALLMAN-
TELKABEL. 1.2.1.3 KUNSTSTOFFKABEL. 1.2.1.4 OELKABEL. 1.2.1.5 GAS-
DRUCKKABEL. 1.2.1.6 KABELERWAERMUNG. 1.2.1.7 HOCHLEISTUNGS-
KABEL
1.2.2 FREILEITUNG 20
1.2.2.1 FREILEITUNGSMASTE. 1.2.2.2 MASTGRUENDUNGEN. 1.2.2.3 MAST-
ERDUNG UND BLITZSCHUTZRAUM. 1.2.2.4 SEILE. 1.2.2.5 DURCHHANG.
1.2.2.6 ANORDNUNG DER LEITER. 1.2.2.7 ISOLATOREN UND ARMATUREN
1.2.3 ERMITTLUNG DER KENNGROESSEN 31
1.2.3.1 GLEICHSTROMWIDERSTAND. 1.2.3.2 INDUKTIVITAET BEI MEHRLEI-
TERSYSTEMEN. 1.2.3.3 NULLIMPEDANZ EINER FREILEITUNG. 1.2.3.4 KA-
PAZITAETEN EINER FREILEITUNG. 1.2.3.5 BLINDWIDERSTAENDE VON KA-
BELN. 1.2.3.6 NORMIERTE WIDERSTAENDE
1.2.4 UMRECHNUNG VON WIDERSTAENDEN AUF ANDERE SPANNUNGEN 49
1.2.5 TRANSFORMATOR 50
1.3 BEMESSUNG ELEKTRISCHER LEITUNGEN UND NETZE 52
1.3.1 RICHTLINIEN FUER DIE BEMESSUNG 52
1.3.1.1 LEITUNGSNACHBILDUNG UND ERSATZSCHALTUNG. 1.3.1.2 SPAN-
NUNGSDIFFERENZ. 1.3.1.3 STROMBELASTBARKEIT
. 1.3.2 NIEDER- UND MITTELSPANNUNGSNETZE 55
1.3.2.1 EINSEITIG GESPEISTE LEITUNG MIT EINER ABNAHME. 1.3.2.2
LEITUNG MIT VERTEILTEN ABNAHMEN. 1.3.2.3 EINSEITIG GESPEISTE,
VERZWEIGTE LEITUNG. 1.3.2.4 QUERSCHNITTSABSTUFUNG. 1.3.2.5 ZWEI-
SEITIG GESPEISTE LEITUNG. 1.3.2.6 VERMASCHTES NETZ. 1.3.2.7 KOM-
PLEXE LASTFLUSSBERECHNUNG
INHALT
1.3.3 HOCHSPANNUNGS-DREHSTROMUEBERTRAGUNG 85
1.3.3.1 LEITUNGSGLEICHUNGEN. 1.3.3.2 KOMPLEXES SPANNUNGS-
UND STROMVERHAELTNIS. 1.3.3.3 VERLUSTLOSE LEITUNG. 1.3.3.4 VER-
LUSTARME LEITUNG. 1.3.3.5 NATUERLICHE LEISTUNG. 1.3.3.6 LEITUNGS-
DIAGRAMM. 1.3.3.7 KOMPLEXES LEISTUNGSVERHAELTNIS. 1.3.3.8 STABI-
LITAET DER ENERGIEUEBERTRAGUNG
1.3.4 ELEKTROMAGNETISCHE FELDER IM BEREICH ELEKTRISCHER ANLAGEN ... 102
1.3.4.1 MAGNETISCHES FELD. 1.3.4.2 ELEKTRISCHES FELD
1.3.5 HOCHSPANNUNGS-GLEICHSTROMUEBERTRAGUNG 108
1.3.6 BLINDLEISTUNGSKOMPENSATION 109
2 KURZSCHLUSS UND ERDSCHLUSS (RENE FLOSDORFF)
2.1 DREISTRAENGIGER KURZSCHLUSS 115
2.1.1 VERLAUF DES KURZSCHLUSSSTROMS 115
2.1.1.1 GENERATORFERNER KURZSCHLUSS. 2.1.1.2 GENERATORNAHER
KURZSCHLUSS. 2.1.1.3 KURZSCHLUSSENTFERNUNG
2.1.2 ANFANGS-KURZSCHLUSSWECHSELSTROM 120
2.1.3 STOSSKURZSCHLUSSSTROM UND STOSSFAKTOR 121
2.1.3.1 STOSSFAKTOR IN KURZSCHLUSSKREISEN OHNE STROMVERZWEI-
GUNG. 2.1.3.2 STOSSFAKTOR IN KURZSCHLUSSKREISEN MIT STROMVER-
ZWEIGUNG
2.1.4 DAUERKURZSCHLUSSSTROM UND DAUERFAKTOR 125
2.1.5 AUSSCHALTSTROM UND ABKLINGFAKTOR 126
2.1.6 KURZSCHLUSSLEISTUNG UND AUSSCHALTLEISTUNG 127
2.1.7 WIDERSTAENDE IN DER KURZSCHLUSSBAHN 128
2.1.7.1 DREIWICKLUNGS-TRANSFORMATOR. 2.1.7.2 KURZSCHLUSS-
STROMBEGRENZUNG. 2.1.7.3 SYNCHRONGENERATOR. 2.1.7.4 ASYN-
CHRONMOTOR. 2.1.7.5 NETZERSATZIMPEDANZ. 2.1.7.6 KURZSCHLUSS-
BERECHNUNG MIT BEZUGSSPANNUNG 10 KV. 2.1.7.7 KURZSCHLUSS-
BERECHNUNG IN VERMASCHTEN NETZEN
2.2 SYMMETRISCHE KOMPONENTEN 144
2.2.1 ENTSTEHUNG UNSYMMETRISCHER DREIPHASENSYSTEME 144
2.2.1.1 DREILEITERNETZ. 2.2.1.2 VIERLEITERNETZ
2.2.2 ZERLEGUNG UNSYMMETRISCHER DREIPHASEN-SYSTEME IN SYMMETRI-
SCHE KOMPONENTEN 146
2.2.2.1 DREILEITERNETZ. 2.2.2.2 VIERLEITERNETZ
2.2.3 VERKNUEPFUNG DER SYMMETRISCHEN KOMPONENTEN VON SPANNUNG
UND STROM,.- 149
2.2.3.1 MIT-, GEGEN- UND NULLIMPEDANZ. 2.2.3.2 QUELLENSPAN-
NUNG UND TEILSPANNUNGEN. 2.2.3.3 LEISTUNGEN
INHALT XI
2.3 UNSYMMETRISCHE FEHLER 153
2.3.1 ZWEISTRAENGIGER KURZSCHLUSS 154
2.3.1.1 MIT ERDBERUEHRUNG. 2.3.1.2 OHNE ERDBERUEHRUNG
2.3.2 EINSTRAENGIGER KURZSCHLUSS 157
2.3.2.1 OHNE UEBERGANGSWIDERSTAND. 2.3.2.2 MIT UEBERGANGS-
WIDERSTAND
2.3.3 ERDSCHLUSS IM NETZ MIT ISOLIERTEM STERNPUNKT 164
2.3.3.1 LADELEISTUNG. 2.3.3.2 ERDSCHLUSSKOMPENSATION
2.3.4 STROMVERTEILUNG BEI TRANSFORMATOREN MIT DREHENDER
SCHALTGRUPPE 170
2.3.5 STERNPUNKTSCHALTUNG IN DREHSTROMNETZEN 171
2.4 WIRKUNGEN DES KURZSCHLUSSSTROMS 174
2.4.1 MECHANISCHE BEANSPRUCHUNG DURCH STROMKRAEFTE 174
2.4.1.1 MECHANISCHE FESTIGKEIT VON STROMSCHIENEN. 2.4.1.2 ME-
CHANISCHE FESTIGKEIT VON STUETZERN
2.4.2 THERMISCHE BEANSPRUCHUNG DURCH STROMWAERME 178
3 SCHUTZEINRICHTUNGEN (RENE FLOSDORFF)
3.1 ERDER UND ERDUNGSANLAGEN 183
3.1.1 ELEKTRISCHES VERHALTEN DES ERDERS 183
3.1.2 ERDERARTEN 185
3.1.3 ERDUNGSARTEN 188
3.2 SCHUTZ DES MENSCHEN 190
3.2.1 UNFALLSTROMKREIS 191
3.2.2 SCHUTZ BEI INDIREKTEM BERUEHREN IM TN-SYSTEM 193
3.2.3 SCHUTZ BEI INDIREKTEM BERUEHREN IM IT-SYSTEM 195
3.2.4 FEHLERSTROM-SCHUTZSCHALTUNG (FL-SCHALTUNG) 195
3.3 UEBERSPANNUNGSSCHUTZ 197
3.3.1 ENTSTEHUNG VON UEBERSPANNUNGEN 197
3.3.1.1 SPANNUNGSERHOEHUNGEN BEI BETRIEBSFREQUENZ. 3.3.1.2 GE-
GENSEITIGE BEEINFLUSSUNG PARALLELER LEITUNGEN. 3.3.1.3 KIPP-
SCHWINGUNGEN. 3.3.1.4 SCHALTUEBERSPANNUNGEN. 3.3.1.5 ATMO-
SPHAERISCHE UEBERSPANNUNGEN
3.3.2 SCHUTZEINRICHTUNGEN GEGEN UEBERSPANNUNGEN 201
3.3.2.1 FUNKENSTRECKE. 3.3.2.2 UEBERSPANNUNGSABIEITER. 3.3.2.3
KOORDINATION DER ISOLATION. 3.3.2.4 EINSATZ VON UEBERSPAN-
NUNGSABLEITERN
XII INHALT
3.4 SCHUTZ DER UEBERTRAGUNGSEINRICHTUNGEN 206
3.4.1 FEHLERARTEN, AUSWIRKUNGEN, MESSKRITERIEN 206
3.4.2 GRUNDLAGEN DER SCHUTZGERAETETECHNIK 208
3.4.2.1 KENNGROESSEN DER SCHUTZGERAETE. 3.4.2.2 STROM- UND SPAN-
NUNGSRELAIS. 3.4.2.3 ZEITRELAIS. 3.4.2.4 HILFS- UND MELDERELAIS
3.4.3 DREHSPULRELAIS MIT GLEICHRICHTERBRUECKEN 210
3.4.3.1 IMPEDANZMESSUNG. 3.4.3.2 LEISTUNGSRICHTUNGS-MESSUNG.
3.4.3.3 DIFFERENZMESSUNG
3.4.4 LEITUNGS- UND NETZSCHUTZ . . . 215
3.4.4.1 SCHUTZANREGUNGEN. 3.4.4.2 UEBERSTROMSCHUTZ. 3.4.4.3 DI-
STANZSCHUTZ. 3.4.4.4 ERDSCHLUSSSCHUTZ. 3.4.4.5 KURZUNTERBRE-
CHUNG (KU)
3.4.5 GENERATORSCHUTZ 223
3.4.5.1 DIFFERENTIALSCHUTZ. 3.4.5.2 UEBERSTROMZEITSCHUTZ. 3.4.5.3
STAENDERERDSCHLUSSSCHUTZ. 3.4.5.4 LAEUFERERDSCHLUSSSCHUTZ. 3.4.5.5
SCHIEFLASTSCHUTZ. 3.4.5.6 WINDUNGSSCHLUSSSCHUTZ. 3.4.5.7 ENT-
REGUNGSEINRICHTUNGEN
3.4.6 TRANSFORMATORSCHUTZ 229
3.4.6.1 GEHAEUSESCHLUSSSCHUTZ. 3.4.6.2 BUCHHOLZSCHUTZ. 3.4.6.3
DIFFERENTIALSCHUTZ
3.4.7 SAMMELSCHIENENSCHUTZ 232
3.4.8 GESAMTSTAFFELPLAN 233
3.4.9 ELEKTRONISCHER SCHUTZ 234
3.4.9.1 ANREGESCHALTUNGEN. 3.4.9.2 ELEKTRONISCHER ERSCHLUSS-
SCHUTZ. 3.4.9.3 ELEKTRONISCH-DIGITALE SCHUTZKONZEPTE.
3.4.10 PROZESSRECHNERUND SCHUTZEINRICHTUNG 239
4 SCHALTANLAGEN (RENE FLOSDORFF)
4.1 SCHALTGERAETE FUER NIEDERSPANNUNG 240
4.1.1 AUFGABE DER SCHALTGERAETE 240
4.1.2 EINTEILUNG DER SCHALTGERAETE 241
4.1.2.1 SCHALTER. 4.1.2.2 NIEDERSPANNUNGSSICHERUNGEN. 4.1.2.3 ,
SICHERUNGSTRENNSCHALTER
4.2 SCHALTGERAETE FUER HOCHSPANNUNG 245
4.2.1 EINTEILUNG DER SCHALTGERAETE 245
4.2.2 TRENNSCHALTER 245
4.2.3 LASTTRENNSCHALTER 247
INHALT XIII
4.2.4 LEISTUNGSSCHALTER 248
4.2.4.1 SCHALTAUFGABEN BEI WECHSELSTROM. 4.2.4.2 SCHALTVORGANG
BEI WECHSEL- UND DREHSTROM. 4.2.4.3 WIEDERKEHRENDE SPAN-
NUNG. 4.2.4.4 LOESCHPRINZIPIEN. 4.2.4.5 AUSFUEHRUNGSARTEN. 4.2.4.6
ANTRIEBSARTEN. 4.2.4.7 WICHTIGE KENNGROESSEN
4.2.5 HOCHSPANNUNGS-HOCHLEISTUNGS-SICHERUNGEN 257
4.2.5.1 WIRKUNGSWEISE. 4.2.5.2 AUSFUEHRUNGSARTEN
4.2.6 SICHERUNGSTRENNSCHALTER 259
4.2.7 PRUEFUNG VON SCHALTGERAETEN 259
4.3 PLANUNG, AUFBAU UND BETRIEB VON SCHALTANLAGEN 261
4.3.1 SCHALTPLANTECHNIK 261
4.3.2 PLANUNGSGRUNDLAGEN 264
4.3.3 SCHALTANLAGEN FUER NIEDERSPANNUNG 266
4.3.4 ORTSNETZSTATIONEN 267
4.3.5 SCHALTANLAGEN FUER HOCHSPANNUNG 270
4.3.5.1 SCHALTUNG DES EINSPEISE- UND ABGANGSFELDES. 4.3.5.2
SCHALTUNG DES KUPPELFELDES. 4.3.5.3 SCHALTUNG DES MESSFELDES.
4.3.5.4 INNENRAUMANLAGEN VON 1 KV BIS 30KV/36KV. 4.3.5.5 IN-
NENRAUMANLAGEN VON 60 KV BIS ETWA 250 KV. 4.3.5.6 FREILUFT-
SCHALTANLAGEN
4.3.6 HILFSSTROMKREISE IN SCHALTANLAGEN 278
4.3.6.1 GLEICHSTROM-HILFSKREIS. 4.3.6.2 STROMWANDLER FUER SCHALT-
ANLAGEN. 4.3.6.3 SPANNUNGSWANDLER FUER SCHALTANLAGEN. 4.3.6.4
VERRIEGELUNGS-SCHALTUNG
4.3.7 SCHALTWARTEN UND LEITSYSTEME 285
4.3.7.1 SCHALTTAFEL. 4.3.7.2 ZENTRALFELDSTEUERUNG. 4.3.7.3 MOSAIK-
SCHALTBILD. 4.3.7.4 LEITSYSTEME MIT BILDSCHIRMUEBERWACHUNG
4.3.8 BETRIEB VON SCHALTANLAGEN 290
5 KRAFTWERKE (GUENTHER HILGARTH)
5.1 DAMPFKRAFTWERKE 293
5.1.1 INNERER AUFBAU .- 293
5.1.1.1 DAMPF-WASSER-KREISLAUF. 5.1.1.2 KUEHLWASSER-KREISLAUF.
5.1.1.3 FEUERUNG
5.1.2 KONVENTIONELLE DAMPFKRAFTWERKE 295
5.1.2.1 DAMPFERZEUGER. 5.1.2.2 AEUSSERER AUFBAU
5.1.3 KERNENERGIE-KRAFTWERKE 296
5.1.4 DAMPFTURBINEN 297
XIV INHALT
5.2 GASTURBINEN-KRAFTWERKE 298
5.2.1 BAUARTEN 298
5.2.2 ANWENDUNGSBEREICHE 298
5.3 DIESELKRAFTWERKE 300
5.4 WASSER-, WIND- UND SOLARKRAFTWERKE 300
5.4.1 WASSERKRAFTWERKE 301
5.4.1.1 LAUFWASSER-KRAFTWERKE. 5.4.1.2 SPEICHER-KRAFTWERKE.
5.4.1.3 GEZEITEN-KRAFTWERKE. 5.4.1.4 WASSERTURBINEN
5.4.2 WINDKRAFTWERKE 304
5.4.2.1 LEISTUNG DER WINDTURBINE. 5.4.2.2 ELEKTRISCHE SYSTEME
5.4.3 SOLARKRAFTWERKE 308
5.5 GENERATOREN 309
5.5.1 BAUARTEN 309
5.5.1.1 AUFBAU. 5.5.1.2 GENERATORSPANNUNG. 5.5.1.3 ERREGUNG
5.5.2 BETRIEBSVERHALTEN 311
5.5.2.1 WIDERSTAENDE. 5.5.2.2 ZEIGERDIAGRAMM UND ERSATZSCHAL-
TUNG
5.6 KRAFTWERKSEIGENBEDARF 313
5.6.1 BETRIEBSANFORDERUNG 314
5.6.2 VERSORGUNG DES EIGENBEDARFS 314
5.6.3 ANFAHREN DES KRAFTWERKS 315
5.6.4 SPANNUNGEN 316
5.7 KRAFTWERKSREGELUNG 316
5.7.1 INSELBETRIEB 317
5.7.2 VERBUNDBETRIEB 319
6 ELEKTRIZITAETSWIRTSCHAFT (GUENTHER HILGARTH)
6.1 GRUNDBEGRIFFE 320
6.1.1 BELASTUNGSKURVEN 320
6.1.2 VERLUSTARBEIT 323
6.1.3 GLEICHZEITIGKEITSGRAD 325
6.2 KOSTENSTRUKTUR 325
6.2.1 VERLUSTKOSTEN 326
6.2.2 ANNUITAETSRRTETHODE 327
INHALT XV
6.2.3 BARWERTMETHODE 328
6.2.3.1 BARWERT VON KAPITALBETRAEGEN. 6.2.3.2 BARWERT JAEHRLICH
GLEICHER VERLUSTKOSTEN. 6.2.3.3 BARWERT JAEHRLICH STEIGENDER VER-
LUSTKOSTEN
6.3 WIRTSCHAFTLICHKEIT ELEKTRISCHER ANLAGEN 331
6.3.1 KRAFTWERK 331
6.3.2 FREILEITUNG 333
6.3.2.1 ANLAGEKOSTEN. 6.3.3.2 WIRTSCHAFTLICHE STROMDICHTE.
6.3.2.3 WIRTSCHAFTLICHE UEBERTRAGUNGSLEISTUNG
6.3.3 KABEL 335
6.3.4 TRANSFORMATOREN 335
6.3.5 WIRTSCHAFTLICHER NETZBETRIEB 337
6.3.6 VERBUNDWIRTSCHAFT 339
6.4 STROMPREISREGELUNG 339
6.4.1 LEISTUNGPREIS-TARIF 340
6.4.2 ARBEITSPREIS-TARIF 340
6.4.3 BLINDSTROMKLAUSEL 341
ANHANG
1. UMRECHNUNG VON EINHEITEN 342
2. WEITERFUEHRENDES SCHRIFTTUM 342
3. NORMBLAETTER (AUSWAHL) 344
4. VDE-BESTIMMUNGEN (AUSWAHL) 345
5. GRAFISCHE SYMBOLE FUER DIE ELEKTROTECHNIK (AUSWAHL AUS DIN 40900) ....
346
6. KENNWERTE VON LEITUNGEN UND LEITERN (AUSWAHL) 351
7. KENNBUCHSTABEN IN SCHALTPLAENEN 364
8. SCHUTZMASSNAHMEN NACH DIN VDE 0100 (AUSWAHL) 367
9. RICHTWERTE, SICHERHEITSWERTE, VORSORGEWERTE VON NIEDERFREQUENTEN
ELEKTRISCHEN UND MAGNETISCHEN FELDERN FUER AUSGEWAEHLTE EINRICHTUNGEN
UND GERAETE 368
10. FORMELZEICHEN 369
SACHVERZEICHNIS 375
HINWEISE AUF DIN-NORMEN IN DIESEM WERK ENTSPRECHEN DEM STAND DER NORMUNG
BEI AB-
SCHLUSS DES MANUSKRIPTES. MASSGEBEND SIND DIE-JEWEILS NEUESTEN AUSGABEN
DER NORMBLAETTER DES
DIN, DEUTSCHES INSTITUT FUER NORMUNG E.V., IM FORMAT A 4, DIE DURCH DIE
BEUTH-VERLAG GMBH,
BERLIN UND KOELN ZU BEZIEHEN SIND. - SINNGEMAESS GILT DAS GLEICHE FUER ALLE
IN DIESEM BUCHE ANGEZO-
GENEN AMTLICHEN RICHTLINIEN, BESTIMMUNGEN, VERORDNUNGEN USW.
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