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Wenn der Kurzschlussstrom zur Herausforderung wird: Welche Möglichkeiten gibt es, ihn beim Netzebenenwechsel zu begrenzen?

Im Zuge steigender Leistungsbedarfe werden neue Umspannwerke zunehmend mit einem Wechsel der Netzebene am Netzanschlusspunkt realisiert – von der Mittelspannung (MS) zur Hochspannung (HS).

📊Die Folge:
Erhöhung der Kurzschlussleistung am Netzanschlusspunkt.

Gerade in gewachsenen Mittelspannungsnetzen stellt sich damit die zentrale Frage:
Sind vorhandene Betriebsmittel und Schaltanlagen noch kurzschlussstromfest – oder sind technische Maßnahmen zur Begrenzung erforderlich?

Nachfolgend drei bewährte Lösungsansätze im Einspeisepfad zwischen HS- und MS-Schaltanlage bei parallel speisenden HS/MS-Transformatoren:

🔌1. Erhöhung der Bemessungskurzschlussspannung des Transformators

🔹Eine höhere Bemessungskurzschlussspannung reduziert den Kurzschlussstrom.
Aber:
🔹Mit steigender Kurzschlussspannung wächst auch der Längsspannungsfall im Lastbetrieb.

Normative Grenzen (DIN EN 50160: ±10 % Spannungsband) sowie der begrenzte Regelbereich des Stufenstellers setzen hier technische Limits.
➡️ Wirtschaftlich und normativ sorgfältig abzuwägen.

🔌 2. Strombegrenzungsdrossel in Reihe zum Transformator
Eine Luftdrossel im Einspeisepfad erhöht die Impedanz und begrenzt den Kurzschlussstrom wirksam.

🔹 Kein Sättigungsverhalten (im Gegensatz zu Eisenkernspulen)
🔹 Lineares, gut berechenbares Verhalten
🔹 Dauerhaft wirksame, passive Lösung

Zu beachten:
🔹 Lastabhängige Verluste
🔹 Magnetische Streufelder und Mindestabstände zu benachbarten metallischen Bauteilen

➡️ Technisch robust und häufig wirtschaftlich attraktiv.

🔌3. Kombination aus Drossel und pyrotechnischem Strombegrenzer
Im Normalbetrieb verlustoptimierter Bypass.
Im Kurzschlussfall: ultraschnelle Auslösung durch pyrotechnischen Begrenzer, Stromkommutation auf HH-Sicherung und anschließend auf die Drossel.

Vorteil:
🔹 Sehr wirksame Begrenzung auch hoher Stoßkurzschlussströme
🔹 Verluste im Normalbetrieb minimierbar

Nachteil:
🔹 Nicht selbstregenerierend – Austausch nach Auslösung erforderlich
🔹 zusätzliches aktives Bauteil

➡️ Besonders interessant bei hohen Kurzschlussleistungen und bei hohen Leistungsbedarfen.

📄 Weitere Optionen (projektspezifisch):
🔹 Erhöhung der MS-Spannungsebene (z. B. 10 kV → 20 kV)
🔹 Aufteilung in kleinere Versorgungsbereiche
🔹 Einsatz von Umschalteinrichtungen
🔹 Strombegrenzungsmaßnahmen an Erzeugungsanlagen mit hohem Kurzschlussstrombeitrag

🎯 Fazit:
Der Wechsel der Netzebene ist mehr als ein reines Umspannwerksthema.
Er beeinflusst maßgeblich die Kurzschlussstromsituation im gesamten MS-Netz – technisch, normativ und wirtschaftlich. Eine ganzheitliche Netzbetrachtung ist daher zwingend erforderlich.