Was ist schleifenimpedanz?

Schleifenimpedanz

Die Schleifenimpedanz ist ein wichtiger Parameter bei der Installation und dem Betrieb von elektrischen Anlagen. Sie wird gemessen, um sicherzustellen, dass im Fehlerfall (z.B. Kurzschluss) ausreichend hoher Strom fließen kann, um die Schutzeinrichtungen (Sicherungen oder Leitungsschutzschalter) schnell genug auszulösen und somit Gefahren zu vermeiden.

Definition und Bedeutung:

Die Schleifenimpedanz (Zs) ist der Gesamtwiderstand einer Fehlerschleife. Sie umfasst die Impedanz:

• Der Quelle (z.B. Transformator)
• Der Zuleitung zum Fehlerort
• Der Rückleitung zum Transformator (über den Schutzleiter oder PEN-Leiter)

Ein hoher Schleifenimpedanzwert bedeutet einen geringeren Fehlerstrom, was die Auslösezeit der Schutzeinrichtung verlängern kann. Dies kann zu gefährlichen Situationen wie Kabelbrand oder Stromschlag führen. Ein niedriger Schleifenimpedanzwert ist daher wünschenswert, um eine schnelle Abschaltung im Fehlerfall zu gewährleisten.

Einflussfaktoren:

Mehrere Faktoren beeinflussen die Schleifenimpedanz:

• Leitungslänge: Längere Leitungen erhöhen die Impedanz (<a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Leitungslänge">Leitungslänge</a>).
• Leitungsquerschnitt: Kleinere Leitungsquerschnitte erhöhen die Impedanz (<a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Leitungsquerschnitt">Leitungsquerschnitt</a>).
• Leitungsmaterial: Unterschiedliche Materialien (z.B. Kupfer, Aluminium) haben unterschiedliche spezifische Widerstände und beeinflussen somit die Impedanz.
• Anordnung der Leiter: Die Anordnung der Leiter in Kabeln oder Leitungen beeinflusst die Induktivität und damit die Impedanz.
• Transformatoren: Die Impedanz des speisenden Transformators ist ein wesentlicher Bestandteil der gesamten Schleifenimpedanz (<a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Transformatorimpedanz">Transformatorimpedanz</a>).
• Verbindungsstellen: Übergangswiderstände an Verbindungsstellen (z.B. Klemmen, Steckverbindungen) erhöhen die Impedanz.

Messung der Schleifenimpedanz:

Die Schleifenimpedanz wird mit speziellen Messgeräten gemessen, die einen kleinen, kontrollierten Strom in die Anlage einspeisen und die resultierende Spannungsänderung messen. Die Messung sollte unter Betriebsbedingungen durchgeführt werden, d.h. bei angeschlossener Last. Es gibt verschiedene Messverfahren, die je nach Gerät und Anwendungsfall eingesetzt werden.

Bedeutung für den Schutzpotentialausgleich:

Ein korrekt dimensionierter Schutzpotentialausgleich sorgt für eine niederohmige Verbindung zwischen allen leitfähigen Teilen der Anlage und dem Erdungssystem. Dies trägt dazu bei, die Schleifenimpedanz zu verringern und somit die Auslösezeiten der Schutzeinrichtungen zu verbessern (<a href="https://de.wikiwhat.page/kavramlar/Schutzpotentialausgleich">Schutzpotentialausgleich</a>).

Normen und Vorschriften:

Die Grenzwerte für die maximal zulässige Schleifenimpedanz sind in nationalen und internationalen Normen (z.B. DIN VDE 0100) festgelegt. Diese Grenzwerte sind abhängig von der Nennstromstärke der Schutzeinrichtung und der geforderten Abschaltzeit. Die Einhaltung dieser Normen ist essentiell für die Sicherheit der elektrischen Anlage.

Berechnung der Schleifenimpedanz:

Die Schleifenimpedanz kann auch berechnet werden, wobei die Impedanzwerte der einzelnen Komponenten (Leitungen, Transformator etc.) berücksichtigt werden müssen. Die Berechnung ist komplex und erfordert detaillierte Kenntnisse der Anlage. In der Praxis wird die Messung jedoch bevorzugt, da sie die tatsächlichen Verhältnisse in der Anlage erfasst.