Regelleistung im Stromnetz

Jan 28, 2011 51 Replies

Werner Holtfreter schrieb:

Klingt interessant. Hast Du zufälligerweise einen ÜP, wo man sich das mal anschauen kann? Ich bin in der Niederspannung nicht so fit..

Fragend... Jörg

Deine ganzen Abkürzungen sind mir nicht geläufig, so auch hier. Ich nehme an, du willst Links:

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Wichtig dazu:

Zwei Kabel mit je 2,5 mm² tragen mehr Strom als eines mit 5 mm² (wenn es das gäbe). Das liegt an der Kühlung.

Die Stromtragfähigkeit, die in der Mitte des Rings gegeben ist, darf nur zu 2/3 ausgenutzt werden, weil die Last ja nicht zwangsläufig symmetrisch auftritt. Die 2/3 sind allerdings willkürlich: Viel Last auf einem Abschnitt nahe der Einspeisung überlastet diesen Abschnitt. (Ich nehme an, dass sich der Strom umgekehrt proportional zu den Leitungslängen aufteilt.)

Am 30.01.2011 23:09, schrieb Joerg Bradel:

Als Doppelanbindung für höhere Versorgungssicherheit auch plausibel.

Schau mal unter

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Das steckt auch Deine Anlage mit drin. Die Netzbetreiber wissen welche Anlagen am Netz hängen und wo sie installiert sind. Über Prognosemodelle ermittelt er wie bei der Windenergie die zu erwartende Produktion und bieten die Leistung dann an der EEX an.

aber erhöhen die Kurzschlussleistung!

Jörg

Joerg Bradel schrieb:

Hallo,

alle Spannungsebenen im Verbundnetz sind aber doch miteinander gekoppelt. Von 110/380 kV zur Mittelspannung oder Niederspannung geht es zwar nicht über einen einzigen Trafo, aber halt über mehrere hintereinandergeschaltete. So hat man überall die gleiche Momentanfrequenz.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

[...]

Das hatte ich zwei Postings weiter oben auch geschrieben. Allerdings sorgte das bei meinem Gegenpart für Verwirrung ;-).

LG Jörg

Werner Holtfreter schrieb:

Vielen Dank!

LG Jörg

In der britischen Praxis hat man nicht viel davon - ob man einen Ring mit 32A und 2,5mm2 oder zwei Radialstromkreise mit je 16A und 2,5mm2 hat macht exakt einen Leitungsschutzschalter Unterschied. Im Gegenteil, der Ring braucht ein paar Meter mehr Leitung f=FCr den Ringschlu=DF. =DCblich ist er in GB eigentlich nur aufgrund der willk=FCrlichen Festlegung, da=DF ein Radialstromkreis eine maximale Anzahl Steckdosen hat, ein Ring aber nicht...

Probleme bringt die Ringtopologie auf der Haushaltsebene gleich doppelt - durch die Notwendigkeit von Steckern mit Sicherung (die kaum selektiv zum Leitungsschutzschalter ist, 13A-Sicherungen BS1362 sind nicht einmal zu den in Irland =FCblichen Diazed 20A selektiv) und die Brandgefahr bei Ringunterbrechungen (lose Klemmen, Heimwerker,...) bzw. ungesicherte Stichleitungen.

sg Ragnar

Was ich nicht ganz verstehe: warum wird der Ring komplett über 1 Sicherung gefahren, anstatt die beiden Speisestellen separat abzusichern? Letzteres ist SWIW auch die in übergeordneten Netzen ybliche Variante (Oder?).

tilo

Tilo Strack schrieb:

Hallo,

dann müssten diese beiden Sicherungen aber mechanisch gekoppelt sein, sonst ist das ja eine prima DAU Falle. Wenn spannungsfrei geschaltet werden soll öffnet der DAU ja nur eine Sicherung, wenn eingeschaltet werden soll schliesst er nur eine.

Bye

Das habe ich auch schon erwogen. Alle Gefahren durch Ring offen oder extrem unsymmetrische Last sind dann gebannt. Auch die 2/3-Beschränkung gilt dann nicht mehr. Leider wird die tatsächliche Übertragungskapazität nur dann erhöht, wenn die Last symmetrisch verteilt ist.

Man könnte auch einen Symmetrierungstrafo einsetzen. Da er nur die Differenz-Verlustleistung der beiden Ringhälften ausgleichen muss, würde er wohl noch in die Verteilung passen. Aus einer Hilfswicklung könnte man sogar ein Abschaltsignal beziehen, wenn der Ring offen ist, weil der Trafo dann in die Sättigung geht, wenn Last da ist.

Bei beiden Varianten stellt sich aber die Frage nach Aufwand und Nutzen, denn alle hier genannten Problem lassen sich ja auch lösen, in dem man einen geschlossenen Ring installiert (wegen minimalem Leistungsverlust), den Leitungsquerschnitt aber so dimensioniert, als hätte man eine Stichleitung.

Der Unterschied ist der, dass du im Ring die 32 A an jeder beliebigen Stelle entnehmen kannst, wo Steckdosen angebracht sind. Bei zwei Radialstromkreisen musst du die Entnahme auf beide Stromkreise verteilen, folglich hast du nicht das gleiche Maß an Flexibilität.

Diese wenigen Meter sind gut investiert: Selbst beim typischen Betrieb weit unterhalb der Maximallast verringern sie die Verluste!

Das gilt nicht für deine oben getroffene Voraussetzung, dass der Radialstromkreis eine eigene Sicherung hat. Sie gilt nur für radiale Abzweige vom Ring, in denen man eine Überlastung verhindern muss, weil

32 A für 2,5 mm² zu viel ist.
13 A zu 32 A sollte eigentlich selektiv sein! Außerdem kann man den Ring auch mit 4 mm² aufbauen. Bei Verlegeart B2 (Kabel im Rohr/Kabelkanal) kann man dann mit 30 A * 2 * 2/3 = 40 A sichern!

Nenne mir ein Installationssystem, bei dem an jedem Punkt der Wohnung 40 A verfügbar ist, das mit ähnlich geringem Aufwand auskommt! Denke nach, ich bin wirklich daran interessiert!

An Sachkunde und Prüfaufwand werden erhöhte Anforderungen gestellt. So muss man messen, ob tatsächlich in Ringmitte der höchste Widerstand auftritt, alles andere deutet auf einen offenen Ring. Wenn der Ring offen ist, wird die Lebensdauer der Leitung verringert, brennt aber noch lange nicht:

Planmäßige Raum/Isolationstemperatur: 25/70 °C Planmäßige Übertemperatur: 70 °C - 25 °C = 45 K Übertemperatur bei offenem Ring: 45 K * 3/2 = 60 K Isolationstemperatur bei offenem Ring: 25 °C + 60 K = 85 °C

Allerdings: Gegenüber Einzelstromkreisen mit RCBO fehlt die Selektivität bei Fehlerströmen. Jedenfalls so lange, bis man die RCBOs in die Stecker einbaut. Momentan illusorisch, aber nicht abwegig, denn dann werden sie genau dort eingesetzt, wo sie gebraucht werden, statt in der Verteilung unbenutzte Steckdosen hinter der Schrankwand zu sichern.

Werner Holtfreter schrieb:

Hallo,

in der schon genannten Erläuterung in Wikipedia steht, nach dem Krieg war Kupfer in England knapp, daran wollte man mit dem Ring sparen und man wollte an einem Ring zwei Heizgeräte mit je 3 kW betreiben können, deshalb diese Dimensionierung.

Bye

Aus einem ganz simplen Grund... damals galt die Regelung, da=DF jede BS546-15A-Steckdose separat(!) abgesichert werden mu=DF! Mit einem Ring hingegen darf man die ganze Wohnung zupflastern. In dieser Form gibt es die Regelung nicht mehr, aber soweit ich mich erinnere, d=FCrfen Radialstromkreise max. 100m2 Wohnfl=E4che pro Stromkreis versorgen (wohingegen man eben prinzipiell mit einem Ring die ganze Wohnung versorgen darf, in der Praxis gibt es heute zumindest noch einen zus=E4tzlichen K=FCchenring, der aber oft wieder problematisch ist, weil dort s=E4mtliche Ger=E4te mit hoher Leistungsaufnahme wie Geschirrsp=FCler, Waschmaschine und W=E4schetrockner, Wasserkocher, etc. versammelt sind). Au=DFerdem konnten sich britische Elektriker seit Jahrzehnten per Brainwashing von den =FCberragenden Vorteilen der Ringe =FCberzeugen lassen... ich kenne aber einige, die den Ring aus genau den erw=E4hnten Gr=FCnden (Gefahr der Unterbrechung) lieber heute als morgen abschaffen w=FCrden. In Irland sind Ringe in K=FCchen explizit verboten weil es so viele Probleme mit =DCberlastungen gab.

Zu den Heizger=E4ten: in Anbetracht der Tatsache, da=DF man wohl kaum zwei solche in einem Zimmer betreiben wird, ist die Argumentation auch schon wieder wacklig... ein Radialstromkreis pro Zimmer w=FCrde die Forderung dann genauso erf=FCllen, nur eben nicht pro Stromkreis.

sg Ragnar

Das ist aber in der Praxis eher eine Randerscheinung als grobe Notwendigkeit.

Sicher? Der Widerstand m=FC=DFte bei zwei parallelgeschalteten Leitern ungef=E4hr gleich sein wie bei einem mit doppelten Querschnitt, nur die Leitungsl=E4nge variiert im gegebenen Fall deutlich. Die Last ist im Falle des Rings die doppelte (bei Vollast), somit sollte der Spannungsabfall =FCber den gesamten Ring gemittelt ziemlich gleich bleiben wie bei zwei Radialstromkreisen, somit auch die thermischen Verluste.

Siehe unten, fr=FCher gab es da noch ganz eigene Regelungen (eigener Stromkreis f=FCr jede alte 15A-Steckdose). Heute darf ein Radialstromkreis maximal 100m2 Wohnfl=E4che versorgen (unabh=E4ngig von Querschnitt und Absicherung), ein Ring hingegen die ganze Wohnung, in Einfamilienh=E4usern meist das ganze Stockwerk.

Im =DCberlastfall d=FCrfte die Selektivit=E4t tats=E4chlich hinkommen (I2 b= ei BS1362-Sicherungen ist 1,9*In), im Kurzschlu=DFfall gewinnt erfahrungsgem=E4=DF der LSS. Konzipiert war das System f=FCr extrem tr=E4ge Schmelzsicherungen mit 30A ("rewireable fuses") im Verteiler. DA hat die Kurzschlu=DFselektivit=E4t auch funktioniert.

Mit 4mm2 brauchst du an den Ger=E4ten schon ziemlich heftige Klemmen um

2x4mm2 klemmen zu k=F6nnen.

Au=DFerdem hei=DFt es generell (da kann ich mich nur auf Aussagen aus Foren verlassen, diese stammen aber von Leuten die sich sehr umfangreich mit der Materie auseinandergesetzt haben und das auch glaubw=FCrdig darstellen), da=DF Sicherungen zu LSS im Kurzschlu=DFfall nicht selektiv sind, nur umgekehrt (starke Sicherung dem LSS vorgeschaltet).

Meiner Meinung nach ist das f=FCr die Praxis irrelevant - wie oft braucht man in der Realit=E4t spontan so gro=DFe Leistungen an beliebigen Punkten? F=FCr Verbraucher >1,5kW die dauerhaft im Einsatz sind (v.a. K=FCchengro=DFger=E4te) sind ohnehin separate Stromkreise vorgeschrieben, und eine =DCbersiedlung derselben zieht =FCblicherweise sowieso einen solchen Aufwnd nach sich (die meisten davon ben=F6tigen eine Wasserleitung und einen Abflu=DF), da=DF die Elektroarbeiten auch nicht mehr nennenswert ins Gewicht fallen. Somit halte ich zwei 16A-Radialstromkreise, auf die die Steckdosen eines Raums verteilt sind selbst f=FCr hohe Anspr=FCche f=FCr voll und ganz ausreichend. Nat=FCrlich k=F6nnte man F=E4lle konstruieren in denen das nicht reicht, aber einen letzten Rest Hausverstand (im Sinne "wissen, welche Steckdosen auf einem Stromkreis h=E4ngen und daher nicht gleichzeitig voll belastet werden d=FCrfen") w=FCrde ich den Nutzern eigentlich noch zumuten.

In der Praxis fliegen die Sicherungen meiner Erfahrung nach vor allem dann, wenn ein Scherzkeks alle Steckdosen auf die 13A-Lichtstromkreise geh=E4ngt hat (obwohl es Steckdosenstromkreise gibt, die versorgen aber nur die Au=DFensteckdosen, das daf=FCr mit insgesamt 3x16A) und in jedem Zimmer elektrisch geheizt werden soll. Ger=E4te mit >10A Dauerstromaufnahme sind in Mitteleuropa gar nicht so h=E4ufig wie man glaubt! Selbst Waschmaschinen geben sich mit 10A zufrieden!

Ab und zu kommt es in GB dennoch zu Schmorbr=E4nden, oft genug, da=DF einige Elektriker Ringe pauschal ablehnen. Und Heimwerkerbasteleien sind leider traurige Realit=E4t, die kann man nicht einfach wegtheoretisieren.

sg Ragnar

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--> Ganz unten der Link 2:
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Latimer: History of the 13 amp plug and the ring circuit. Presentation papers from a public meeting to discuss the issue of ring circuits, IET, London, October 2007 (PDF in ZIP)

Da steht: Ring bis 100 m², Radial bis 50 m².

Aber das sind keine Sicherheitsregeln, damit soll nur eine ausreichende Ausstattung der Wohnung gewährleistet werden.

Die oben verlinkten Dokumente beschränken sich nicht auf Schlagworte sondern stellen Vor- und auch Nachteile der Ringtopologie dar.

Ich hatte seinerzeit im meiner Altbauwohnung mit Kachelofen zwei große Elektroheizgeräte im Wohnzimmer! Meine Lösung damals: Zwei parallel verlegte Kabel je 3*1,5 mm² Cu, 16 A. An jedem möglichen Verbrauchspunkt hatte ich zwei Doppelsteckdosen nebeneinander installiert - je eine an jedem Stromkreis. Natürlich musste man die Last auf beide Stromkreise verteilen - das System war trotz des größeren Aufwands also schlechter als der britische Ring.

(Wenn schon Tagstrom-Elektroheizung, dann ausreichend stark, damit sie schnell ist und nicht zur Dauerheizung werden muss!)

Werner Holtfreter schrieb:

Hallo,

in diesem Fall wäre wohl eine Drehstromleitung günstiger gewesen, mit nur 10 A pro Phase hätte man 6,9 kW Heizleistung gehabt. Aber im Altbau steht wahrscheinlich kein Drehstrom zur Verfügung und wohnraumtaugliche Drehstromsteckdosen kenne ich keine, ebenso keine portablen Drehstromheizgeräte für Wohnräume.

Bye

Uwe Hercksen schrieb:

Perilex. Und auch CEE-Steckdosen gibts in UP mit nicht zu häßlicher Abdeckung, aber ein eingesteckter CEE-Stecker senkt den WAF ganz enorm.

Da ist mir allerdings auch nichts bekannt.

Gruß Dieter

Halt, wir müssen schon gleiche Querschnitte vergleichen! Ich vergleiche zwei offene Radials 2,5 mm² 20 A mit geschlossenem Ring 2,5 mm² 32 A. Beide Lösungen versorgen die gleiche Anzahl von Steckdosen, die über mehrere Wände der ganzen Wohnung verteilt sind.

Der Ring braucht wenige Meter mehr Kabel: Dort, wo sich die Ausläufer der Radials nähern, aber nicht zusammen kommen, weil man dazwischen keine Steckdose braucht.

Werden beide Radials gleich stark belastet, dann gibt es keinen Unterschied bei den Verlusten. Im häufigeren Fall ungleicher Last auf beiden Zweigen hätte der Ring den kleineren Leistungsverlust.

Noch stärker im Nachteil ist das kontinentale System mit seinen zahlreichen Stromkreisen 1,5 mm²! Hier hat man im realen Betrieb oft nur /ein/ stark belastetes Kabel, das dann einen hohen Leistungsverlust verursacht, während all das andere verbaute Kupfer nur mit mA belastet wird und so gut wie nichts zur Verringerung des System-Leistungsverlusts beiträgt.

Gut möglich, man müsste die Kennlinien vergleichen. Aber in einem ausreichend hoch abgesicherten Ring kann man Schmelzsicherungen einbauen, weil diese normalerweise nicht auslösen. Dafür hat man die Sicherungen in den Steckern.

Stimmt, zumal man da insgesamt 6 braucht, wenn man durchschleift. Wäre das noch praktikabel von der Drahtsteifigkeit her? Platz hat man mehr, weil die BS1363-Steckdose nur 17 mm tief in die Dose hineinreicht.

Das Datenblatt einer Steckdose verwirrt etwas zum Anschlussquerschnitt:

Terminal capacity: Live, neutral & earth

3 x 2.5 mm² 3 x 4 mm² 3 x 6 mm² (stranded)

Wie ist das wohl gemeint?

Gibt es eigentlich geeignete Dosenklemmen, bei denen man einen Leiter ungeschnitten durchlaufen lassen kann?

Das bessere ist des guten Feind. Wenn nach Umgruppierung der Großverbraucher keine Elektroarbeiten anfallen, ist das ein Vorteil.

Hier in meiner Mietwohnung (Baujahr 1976) hängt an der für die Waschmaschine vorgesehenen Steckdose nur ein Radio. Die Waschmaschine teilt sich den Stromkreis mit Mikrowelle, Wasserkocher, Toaster, Multikocher und Reiskocher und temporär sogar noch Staubsauger! Der LS hat noch nie ausgelöst, was aber nur dessen H-Kennlinie und dem Gleichzeitigkeitsfaktor zu danken ist und nicht der Sinnhaftigkeit des Systems.

Das ist ein großer Aufwand, der selten getrieben wird und der weit über Ring Circuit hinaus geht, ohne dessen Vorteile vollständig zu erreichen. (Anderseits aber natürlich auch Vorteile hat.)

Wenn schon, dann konsequent: Die so genannte Horizontalinstallation der DDR-Plattenbauten hatte Wohnungsverteiler, an die in der Fabrik gleich die richtigen Längen der Kabel angeschlossen waren: Zu jeder Lampe, zu jeder Steckdose und zu jedem Kleinspannungs-Lichttaster (Stromstoßrelais!) ein separates Kabel (teils Klingelleitung), das nur ausgerollt und im Fußboden eingegossen wurde.

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