DE102021004437A1

DE102021004437A1 - Verfahren und Anordnung zum Schutz vor Überspannung

Info

Publication number: DE102021004437A1
Application number: DE102021004437.1A
Authority: DE
Inventors: Alexander Gera; Dominic Wode
Original assignee: Dr Ecklebe GmbH
Current assignee: Dr Ecklebe GmbH
Priority date: 2021-09-01
Filing date: 2021-09-01
Publication date: 2023-03-02
Anticipated expiration: 2041-09-02
Also published as: DE102021004437B4

Abstract

Der Erfindung, welche ein Verfahren und eine Anordnung zum Schutz vor Überspannung betrifft, liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung anzugeben, womit ein zuverlässiger Schutz vor einer Überspannung erreicht wird und welche einfach und preiswert hergestellt werden kann. Diese Aufgabe wird verfahrensseitig dadurch gelöst, dass die Schwellspannung in einer Abhängigkeit eines Laststroms des Verbrauchers (4) verändert wird, wobei die Schwellspannung für niedrige Lastströme einen kleineren Wert aufweist und für höhere Lastströme einen größeren Wert aufweist. Die Aufgabe wird anordnungsseitig dadurch gelöst, dass die Leistungsschalter (7) mit einer schaltkennliniengesteuerten Ansteuerschaltung (9) zur Ansteuerung verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz vor Überspannung, bei welchem eine Netzspannung für einen Verbraucher überwacht wird und bei einem Erreichen oder Überschreiten einer vorgegebenen Schwellspannung eine Verringerung der Netzspannung erfolgt.
Die Erfindung betrifft auch eine Anordnung zum Schutz vor Überspannung, welche in einer Netzzuleitung zu einem Verbraucher einen Leistungsschalter aufweist, wobei der Leistungsschalter durch einen Dämpfungswiderstand überbrückt angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft insbesondere eine Lösung zur optimalen Ansteuerung von Anordnungen zur schnellen Überspannungsdämpfung, welche beispielsweise Drehstromthyristorschalter und Dämpfungswiderstände aufweisen.
In Kraftwerken mit Wärmeerzeugung kann es unter bestimmten Bedingungen aus Sicherheitsgründen bei einer Anregung des sogenannten vorgelagerten Netzschutzes zu einer Trennung der elektrischen Einspeisung aus dem Energie-Versorgungsnetz kommen. In der Regel findet dann eine Umschaltung von einem sogenannten Kraftwerksbetrieb auf einen internen Inselnetzbetrieb statt und das Kraftwerk versorgt sich mit Elektroenergie über eigene Generatoren. Diese Umschaltung der Versorgungsstruktur kann zu einem kurzzeitigen Einbruch der Netzspannung und in der weiteren Folge zu einer hohen Spannungsbelastung beziehungsweise Spannungsüberhöhung führen, welche beispielsweise bis zum 1,4-fachen über der Bemessungsnetzspannung im Kraftwerksnetz liegen kann.
Unter dem Begriff einer Spannungsüberhöhung werden beispielsweise betriebsbedingte, kurzzeitige Spannungsüberhöhungen bis zu maximal dem 1,4-fachen der Bemessungsspannung verstanden, welche eine Gefahr für die nachgeschalteten elektrischen Komponenten darstellen und beispielsweise durch das Ausschwingen der Generatorspannung bei Lastabwurf beziehungsweise einem Übergang aus einem Netzbetrieb in einen Inselbetrieb entstehen können.
Derartige Spannungsüberhöhungen, welche auch als Überspannungen bezeichnet werden, übersteigen die sogenannten Überspannungsstörgrenzen von beispielsweise im Kraftwerk installierten leistungselektronischen und/oder elektronischen Baugruppen. In besonderen Fällen können derartige Überspannungen auch zerstörerische Auswirkungen auf die leistungselektronischen und/oder elektronischen Baugruppen haben.
Diese Überspannungen wirken innerhalb einer Zeitdauer, welche bis zu mehreren Sekunden betragen kann.
Bisher spielte eine Trennung der elektrischen Einspeisung aus dem Energieversorgungsnetz verbunden mit den vorgenannten Vorgängen eine untergeordnete Rolle. Mit zunehmender Volantilität, also Schwankungen in den Versorgungsnetzen, welche beispielsweise durch zunehmende Nutzung erneuerbarer Energien auftreten werden, gewinnt dieser Sachverhalt an Bedeutung.
Die angeführten leistungselektronischen Baugruppen, wie beispielsweise ein Frequenzumrichter, speisen beispielsweise in Wärmekraftwerken in der Regel große Pumpensysteme, welche den Transport von Warm- und Kaltwasser regulieren. Solche Pumpensysteme dürfen im mittleren und oberen Lastbereich nicht schlagartig entlastet werden, da es sonst zu Druckstößen im Rohrleitungssystem kommt. Derartige Druckstöße müssen verhindert werden, da diese den ordnungsgemäßen Betrieb der Anlagen im Wärmekraftwerk gefährden und zu Zerstörungen der Rohrleitungen führen können. Infolgedessen ist ein Totalausfall des betroffenen Wärmekraftwerks möglich, mit der Folge, dass Lücken bei der Versorgung von Industrie, Gewerbe und privaten Haushalten entstehen können.
Zum Schutz vor derartigen Überspannungen ist es aus dem Stand der Technik bekannt, beispielsweise dreiphasige Thyristorsteller mit parallel geschalteten passiven Widerständen zu verwenden.
Aus der DE 25 05 187 A1 ist eine Einrichtung zum Überspannungsschutz vorzugsweise eines Direktumrichters im Rotorkreis einer Asynchronmaschine bekannt, welche einen Umrichter in einer statischen Kaskade einer Netzkopplungsumformergruppe vor Überspannung schützen soll.
Die mittels dieser Anordnung zu lösende Aufgabe besteht darin, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und insbesondere durch Netzstörungen entstehende Überspannungen am Direktumrichter zu vermindern.
Hierfür ist es vorgesehen, dass die Einrichtung für den Überspannungsschutz des Direktumrichters im Rotorkreis einer Asynchronmaschine einen Stufenstromventilschalter, wie beispielsweise einen Stufenthyristorschalter, mit abgestuften Impedanzen enthält. Diese Impedanzen werden derart abgestuft und angesteuert, dass ihr gesamter Spannungsabfall unter dem für den Direktumrichter zulässigen Wert bleibt.
Der Vorteil der Einrichtung besteht insbesondere darin, dass die Rotorwicklung der Maschine bei den meist auftretenden Überspannungen nur mit einem relativ kleinen Überstrom belastet wird, weil der Stufenschalter die Impedanz immer auf den maximal möglichen Wert steuert. Dasselbe gilt auch für den Umrichter, für den der Stufenschalter unter Umständen auch einen Überstrom verursachen kann. Die Betriebssicherheit der Anlage wird somit erhöht und die Möglichkeit der Schädigung des Direktumrichters durch Netzstörungen vermindert.
Der zu schützende Umrichter befindet sich im Rotorkreis einer Asynchronmaschine, von deren Netzseite über den Stator zum Rotor Überspannungen erwartet werden. In diesen Fällen werden über einen Thyristorschalter mit Vorwiderstand eine Reihe von Parallelschaltungen von Thyristorschaltern und Widerständen in die Rotorphase eingeschaltet, über die Überspannungsenergie abgebaut werden soll.
Ein Nachteil dieses bekannten Standes der Technik besteht darin, dass die Ansteuerung der Leistungsschalter, wie beispielsweise Thyristoren, nicht zu einem optimalen Zeitpunkt erfolgt und somit erhebliche Leistungsverluste auftreten können.
Wird beispielsweise bei einer Anordnung eines Thyristorschalters mit einem Dämpfungswiderstand der Zeitpunkt des Ausschaltens zu zeitig gewählt, oder wird der Zeitpunkt des Einschaltens des Thyristorschalters zu spät gewählt, hat dies zur Folge, dass ein möglicher maximaler Schutzbereich nicht erreicht wird. Außerdem wird eine gewünschte minimal mögliche thermische Belastung der Dämpfungswiderstände nicht erreicht.
Im Teillastbereich kann die Spannungsbelastung beispielsweise für einen im Verbraucherabzweig angeordneten Umrichter nur so lange ausreichend reduziert werden, bis alle Impedanzstufen geschaltet sind. Bei darunter liegenden Lastfällen kann eine Spannungsbelastung eines im Verbraucher angeordneten Umrichters im Teillastbereich nicht mehr ausreichend reduziert werden. Die hohe Stufenzahl führt zu höheren energetischen Verlusten sowie einer höheren Belastung der Bauteile und Baugruppen sowohl in der Anordnung zum Überspannungsschutz als auch im angeschlossenen Verbraucher.
Somit besteht ein Bedarf nach einer Verbesserung des bekannten Standes der Technik und somit an einem verbesserten Verfahren und einer zugehörigen verbesserten Anordnung zum Schutz vor Überspannung.
Die erfindungsgemäße Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Anordnung zum Schutz vor Überspannung anzugeben, womit ein zuverlässiger Schutz vor einer Überspannung erreicht wird und welche einfach und preiswert hergestellt werden kann.
Insbesondere soll erreicht werden, dass nur Überspannungen, welche über einer Toleranzschwelle liegen, durch das Verfahren und die Anordnung beeinflusst werden.
Weiterhin soll ein in einer Anordnung zum Überspannungsschutz angeordneter Leistungsschalter bei Aufklingen einer Überspannungswelle so spät wie möglich sperren und bei Abklingen so früh wie möglich wieder durchsteuern, ohne dass dabei die Über- und Unterspannungsstörgrenzen des angeschlossenen Verbrauchers verletzt werden, um auf diese Weise den maximal möglichen Schutzbereich und die minimal mögliche thermische Belastung der Dämpfungswiderstände zu erreichen. Außerdem wird eine Spannungsbelastung eines im Verbraucher angeordneten Umrichters im Teillastbereich reduziert, wobei dies nur bis zur technisch sinnvollen Untergrenze des Schutzbereichs erfolgt.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den auf Patentanspruch 1 rückbezogenen Patentansprüchen angegeben.
Die Aufgabe wird durch eine Anordnung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 8 der selbstständigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den auf Patentanspruch 8 rückbezogenen Patentansprüchen angegeben.
Die Norm EN 50160 ist eine Europäische Norm, welche geforderte Merkmale beziehungsweise Parameter einer Netzspannung an einem Netzanschlusspunkt unter normalen Betriebsbedingungen definiert und spezifiziert. Somit beschreibt die Norm beispielsweise Merkmale einer Wechselspannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen.
Nach dieser Norm sind Abweichungen der aktuellen Netzspannung von einem sogenannten Bemessungswert beziehungsweise einer Bemessungsspannung in einem Toleranzbereich von ±10 % zulässig.
Vorgesehen ist es, dass durch das Verfahren und die Anordnung zum Schutz vor Überspannung innerhalb dieses Toleranzbereichs keine Beeinflussung der Netzspannung erfolgt.
Liegt die Abweichung der aktuellen Netzspannung zur Bemessungsspannung beispielsweise beim 1,25-fachen der Bemessungsspannung oder darüber, erfolgt durch das Verfahren und die Anordnung zum Schutz vor Überspannung eine Beeinflussung der Netzspannung, um angeschlossene Verbraucher vor dieser Überspannung zu schützen.
Die weiteren Ausführungen beziehen sich auf Umrichter mit einer beispielhaften Bemessungsspannung von 690 V (Nominalspannung/rated Voltage). Der zulässige Spannungsbereich des Umrichters beträgt -15 %/+10 % (Betriebsspannung/operated Voltage). Bei Überschreiten der Überspannungsregelungsgrenze des Umrichters von +25 %, was einer Spannung von etwa 864 V entspricht, wird von einer unzulässigen Überspannung gesprochen.
Vorgesehen ist es, dass die Anordnung zum Schutz vor Überspannung beispielsweise in einer Netzspannungszuleitung zu einem Verbraucher angeordnet ist.
Hierbei kann ein derartiger Verbraucher beispielsweise ein Frequenzwandler sein, welcher einen Motor ansteuert. Derartige Netzspannungszuleitungen können beispielsweise mehrere Phasen umfassen. Im Beispiel umfasst die Netzzuleitung eine X-, eine Y- und eine Z-Phase.
Wie üblich, wird in jeder dieser drei Phasen X, Y und Z je ein bidirektional arbeitender beziehungsweise wirkender Leistungsschalter und ein parallel zu diesen Leistungsschaltern angeordneter Widerstand beziehungsweise Dämpfungswiderstand angeordnet. Derartige bidirektional arbeitende Leistungsschalter können durch zwei antiparallel geschaltete Thyristoren realisiert werden. Die Steuerelektroden dieser Thyristoren sind mit einer Ansteuerschaltung verbunden, welche entsprechende Steuersignale für alle Leistungsschalter in allen Phasen X, Y und Z bereitstellt, so dass jeweils beide Halbwellen der anliegenden Netzspannung zum Verbraucher durchgeschaltet werden können. Die Ansteuerschaltung stellt die Steuersignale derart bereit, dass bei einem Einsatz von zwei antiparallel geschalteten Thyristoren immer nur ein Thyristor durchgesteuert beziehungsweise geöffnet wird.
Die Beeinflussung der Netzspannung durch das Verfahren und die Anordnung zum Schutz vor Überspannung erfolgt wie nachfolgend erläutert.
Während des normalen Betriebs fließt der Wechselstrom durch den bidirektional arbeitenden Leistungsschalter. Wird dieser durch zwei antiparallel geschaltete Thyristoren realisiert, wird je nach positiver oder negativer Halbwelle der Wechselspannung ein zugeordneter Thyristor geschaltet und derart der Stromfluss durch die Anordnung zum Schutz vor Überspannung zu einem angeschlossenen Verbraucher ermöglicht.
Bei einem Anstieg der Netzspannung, welche beispielsweise den 1,25-fachen Wert der Bemessungsspannung erreicht oder überschreitet, wird eine Überspannung erkannt und der Leistungsschalter, wie beispielsweise ein Thyristor, zugesteuert beziehungsweise gesperrt. Durch das Sperren des Thyristors kommutiert der aktuell fließende Strom auf den parallel zu diesem Leistungsschalter angeordneten Dämpfungswiderstand. Somit ergibt sich für einen nachgeschalteten Verbraucher, wie beispielsweise einen Frequenzumrichter, eine Eingangsspannung, welche sich in Abhängigkeit des Widerstands und des fließenden Stromes aus der Differenz der die Überspannung aufweisenden Netzspannung und der über dem Widerstand abfallenden Spannung ergibt.
Die Detektion der aktuellen Netzspannung in jeder Phase X, Y und Z sowie die Bereitstellung der entsprechenden Steuersignale für die Leistungsschalter erfolgt durch eine zentrale Steuereinheit wie beispielsweise eine Ansteuerschaltung. In dieser Ansteuerschaltung ist der Ablauf des Verfahrens zum Schutz vor Überspannung hinterlegt.
Vorgesehen ist es auch, dass die Bereitstellung der Steuersignale für die bidirektional arbeitenden Leistungsschalter beziehungsweise die antiparallel geschalteten Thyristoren in jeder Phase X, Z und Z unabhängig voneinander und in Abhängigkeit von einem Laststrom und der aktuellen Netzspannung entsprechend einer hinterlegten Kennlinie beziehungsweise Schaltkennlinie erfolgt.
Der optimale Zeitpunkt zum Sperren der Thyristoren und damit Zuschalten der Dämpfungswiderstände bei einer Detektion einer Überspannung wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Netzspannung, dem Netzstrom, der Überspannungsregelgrenze und der Überspannungsstörgrenze des Verbrauchers gebildet. Der optimale Zeitpunkt zum Wiederdurchsteuern der Thyristoren bei abklingender Überspannung wird ebenfalls in Abhängigkeit von der Netzspannung, dem Netzstrom, der Überspannungsregelgrenze und der Überspannungsstörgrenze des Verbrauchers gebildet. Es ergeben sich zwei Kennlinien beziehungsweise Schaltkennlinien, die für den an der Anordnung zum Schutz vor Überspannung angeschlossenen zu schützenden Verbraucher optimiert sind. Diese Schaltkennlinien werden im Weiteren als Zuschaltkennlinie und Abschaltkennlinie der Dämpfungswiderstände bezeichnet.
Hierbei wird unter der Überspannungsregelgrenze eines Umrichters der Betrag der Überspannung am Eingang des Umrichters verstanden, bei dessen Überschreitung ein Verbraucher, wie beispielsweise ein angeschlossener Pumpenmotor, nicht mehr vom Umrichter versorgt wird.
Bei wieder fallender Spannung, also bei einer Verringerung der auftretenden Überspannung, startet der Umrichter beziehungsweise geht der Umrichter wieder in seinen Normalbetrieb über und „fängt“ den Verbraucher wieder, womit der Normalbetrieb ohne Anlagenausfall fortgesetzt werden kann. Die Überspannungsregelgrenze liegt beispielsweise 25 % über der Bemessungsspannung des Umrichters.
Unter der Überspannungsstörgrenze eines Umrichters wird der Betrag der Überspannung verstanden, bei dessen Überschreitung der Umrichter in Störung geht. Bei wieder fallender Spannung startet der Umrichter nicht selbsttätig und „fängt“ den Verbraucher nicht wieder, womit ein Anlagenausfall einhergeht. Die Überspannungsstörgrenze liegt beispielsweise 30 % über der Bemessungsspannung.
Die Bildung der verfahrensgemäß hinterlegten Schaltkennlinien erfolgt für eine spezielle Anordnung zum Schutz vor Überspannung eines angeschlossenen Verbrauchers derart, dass der Schaltpunkt sich entsprechend einer Abschaltkennlinie in Abhängigkeit vom Laststrom zu höheren Spannungen hin verschiebt. Diese Abschaltkennlinie, in welcher die Schaltpunkte abhängig vom aktuellen Laststrom des Verbrauchers ermittelt werden, weist eine untere und eine obere Spannungsgrenze auf. Durch die Anwendung dieser verfahrensgemäßen Abschaltkennlinie wird die Spannungsbelastung des Umrichters minimiert.
Die untere Spannungsgrenze der Abschaltkennlinie liegt beispielsweise 10 % unterhalb der Überspannungsregelgrenze von beispielsweise 1,25*690 V. Dies entspricht im Beispiel 778 V. Wird bei abklingender Überspannung diese untere Spannungsgrenze erreicht beziehungsweise unterschritten, werden die Thyristoren angesteuert und die Dämpfungswiderstände abgeschaltet. Die untere Spannungsgrenze der Zuschaltkennlinie liegt beispielsweise 5 % unterhalb der Überspannungsregelgrenze. Das entspricht im Beispiel 821V. Wird bei aufklingender Überspannung diese Spannungsgrenze erreicht beziehungsweise überschritten, werden die Thyristoren gesperrt und die Dämpfungswiderstände zugeschaltet. Die Hysterese zwischen den beiden Spannungsgrenzen beträgt im Beispiel 5 %.
Die jeweilige obere Spannungsgrenze der Abschaltkennlinie und der Zuschaltkennlinie entspricht der Überspannungsregelgrenze und liegt beispielsweise 25 % über der Nominalspannung von beispielsweise 690 V. Dies entspricht im Beispiel 864 V.
Zwischen der unteren Spannungsgrenze und der obere Spannungsgrenze verschiebt sich der Schaltpunkt in Abhängigkeit vom Laststrom. Dazu werden die Netzspannung, der Netzstrom und der Anstieg der Netzspannung gemessen. Aus diesem Netzmonitoring wird das Ansteuersignal für die Thyristoren der Anordnung zum Schutz vor Überspannung entsprechend der Steuerkennlinie erzeugt.
Die zuvor erläuterten Merkmale und Vorteile der Erfindung sind nach sorgfältigem Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der hier bevorzugten, nicht einschränkenden Beispielausgestaltungen der Erfindung mit den zugehörigen Zeichnungen besser zu verstehen und zu bewerten, welche zeigt:

1: eine Anordnung zum Überspannungsschutz,
2: einen normierten beispielhaften Verlauf einer Netzspannung bei einem Umschalten von einem Kraftwerksbetrieb auf einen Inselbetrieb aus dem Stand der Technik (VBG-Standard, Ausführungsrichtlinie für Motoren und drehzahlgeregelte Antriebe, VBG-S-168-00-2013-12-DE),
3: eine erfindungsgemäße Abschaltkennlinie zum Einschalten von Leistungsschaltern in einer Überspannungsanordnung,
4: eine erfindungsgemäße Zuschaltkennlinie zum Ausschalten von Leistungsschaltern in einer Überspannungsanordnung,
5: eine Übersicht von Betriebsdaten eines beispielhaften Verbrauchers,
6: aus den Betriebsdaten der 5 abgeleitete Daten zur Bereitstellung der erfindungsgemäßen Schaltkennlinien und
7: eine Wertetabelle der bereitgestellten erfindungsgemäßen Schaltkennlinien.

In der 1 ist eine Anordnung 1 zum Überspannungsschutz, nachfolgend auch als Überspannungsschutzanordnung 1 bezeichnet, gezeigt.
Diese Überspannungsschutzanordnung 1 ist eingangsseitig zumindest mittelbar mit einer Netzzuleitung 2 verbunden, über welche eine beispielsweise drei Phasen X, Y und Z aufweisende Netzspannung zugeführt wird. Im Beispiel der 1 ist die Netzspannung eine Wechselspannung mit einer Bemessungsspannung von 3x690 V-AC und einer Netzfrequenz von 50 Hz.
Wie in der 1 beispielhaft dargestellt ist, kann in der Netzzuleitung 2 ein Schaltmittel 3 angeordnet werden, mittels welchem die Netzspannung beispielsweise aus Sicherheitsgründen zugeschaltet beziehungsweise abgeschaltet werden kann.
Die Überspannungsschutzanordnung 1 ist ausgangsseitig mit einem Verbraucher 4 verbunden. Im Beispiel der 1 ist der Verbraucher 4 eine Einheit, bestehend aus einem Frequenzumrichter 5 und einem Antriebsmotor 6 einer Pumpe 22, wobei der Frequenzumrichter 5 eine dreiphasige Betriebsspannung für den am Frequenzumrichter 5 angeschlossenen Antriebsmotor 6 der Pumpe 22 bereitstellt.
In der Überspannungsschutzanordnung 1 ist in jeder Phase X, Y und Z je ein bidirektional arbeitender Leistungsschalter 7 angeordnet, welcher im Beispiel der 1, nur für eine Phase dargestellt, als antiparallel geschaltete Thyristoren ausgeführt ist. Parallel zu diesen Leistungsschaltern 7 ist je ein Dämpfungswiderstand 8 angeordnet, was ebenfalls nur für eine Phase beispielhaft dargestellt ist.
Zur Dimensionierung kann beispielhaft für einen Antriebsmotor beziehungsweise Pumpenmotor 6 mit den Typenschilddaten für Umrichterbetrieb von 635V, 46Hz, 634kW, 728A angegeben werden, dass für den Leistungsschalter 7 ein dreiphasiger Thyristorsteller mit einem Bemessungsstrom von mindestens 900 A je Phase eingesetzt werden kann, wobei davon ausgegangen wird, dass der Antriebsmotor 6 bis zum Erreichen der Unterspannungsstandbygrenze von beispielsweise 528 V seine Bemessungsleistung von 634 kW abgeben soll. Die zugehörigen Dämpfungswiderstände 8 können einen Widerstandswert von 0,38 Ohm und eine Wärmekapazität von beispielsweise 1,47 MJ aufweisen.
Die Überspannungsschutzanordnung 1 ist mit einer Ansteuerschaltung 9 verbunden. Diese Ansteuerschaltung 9 stellt die Steuersignale 10 für die Leistungsschalter 7 gemäß dem vorliegenden Verfahren bereit. Im Beispiel der 1 werden durch die Ansteuerschaltung 9 die Steuersignale 10 für die antiparallel geschalteten Thyristoren 7 in den Phasen X, Y und Z bereitgestellt.
Zu diesem Zweck ist die Ansteuerschaltung 9 mit der Netzzuleitung 2 beziehungsweise in und/oder an der Netzzuleitung 2 angeordneten Messmitteln beziehungsweise Sensoren über eine Sensorleitung 11 verbunden. Diese in der 1 nicht dargestellten Messmittel messen je Phase sowohl die aktuelle Spannung auf der Netzzuleitung 2 als auch den aktuell fließenden Strom je Phase X, Y und Z, welche auch als Lastströme des Verbrauchers 4 aufgefasst werden können. Die Werte der aktuellen Messungen werden je Phase X, Y und Z über die Sensorleitung 11 an die Ansteuerschaltung 9 übertragen.
Da der Ansteuerschaltung 9 somit aktuelle Werte der Spannungen der entsprechenden Phasen zur Verfügung stehen, kann ein Auftreten einer Überspannung mit einem zugehörigen dU/dt in jeder Phase X, Y und Z durch die Ansteuerschaltung 9 detektiert, bewertet und die Steuersignale 10 gemäß dem vorliegenden Verfahren auf der Grundlage einer Abschaltkennlinie 13 und einer Zuschaltkennlinie 23 je Phase X, Y und Z erzeugt und ausgegeben werden.
Die Ansteuerschaltung 9 verfügt über einen Steuereingang 12, über welchen die Ansteuerschaltung 9 Steuerbefehle einer übergeordneten Instanz, welche in der 1 nicht dargestellt ist, empfangen kann. Beispielsweise für den Fall, dass nur bei einer Anregung des übergeordneten Netzschutzes die Ansteuerschaltung 9 genutzt werden soll.
In der 2 ist ein beispielhafter Verlauf einer Netzspannung bei einem Umschalten von einem Netzbetrieb eines Kraftwerks auf einen Inselbetrieb dargestellt.
Die 2 zeigt einen auf einen Wert von 100 % normierten beispielhaften Verlauf einer Netzspannung einer beispielhaften Phase X oder Y oder Z auf einer Netzzuleitung 2 in ihrem zeitlichen Verlauf. Zu einem Zeitpunkt t₁ bei einer Zeit von etwa 0,7 Sekunden erfolgt ein Umschalten von einem sogenannten Netzbetrieb eines Kraftwerks auf einen sogenannten Inselbetrieb, also von einem ersten Stromnetz auf ein zweites Stromnetz.
Der Netzbetrieb eines Kraftwerks ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einspeisung mit elektrischer Energie aus einem beispielsweise überregionalen Energieversorgungsnetz erfolgt, welches oft auch als Verbundnetz bezeichnet wird.
Der Inselbetrieb beziehungsweise die Einspeisung von elektrischer Energie aus einem Inselnetz stellt eine Einspeisung von elektrischer Energie aus einem räumlich vom Verbundnetz getrennten, lokal abgegrenzten Stromnetz dar. Kraftwerke gehen bei einer Netzstörung in den sogenannten Inselbetrieb über, um beispielsweise sicherheitsrelevante Systeme des Kraftwerks weiter zu versorgen. Das Inselnetz wird beispielsweise von dieselelektrischen Generatoren gebildet und kann beispielsweise die Versorgung von Speisewasser- und Zirkulationspumpen in Kraftwerken umfassen.
Wie in der 2 zu erkennen ist, kommt es im Zeitpunkt t₁ zu einer Veränderung in der Amplitude des normierten Spannungsverlaufs. Während in einem ersten Moment nach dem Zeitpunkt t₁ die Amplitude geringer wird, kommt es nachfolgend beim Übergang von einem ersten Stromnetz auf ein zweites Stromnetz zu einem Überschwingen beziehungsweise einem starken Anstieg der Amplitude der Netzspannung. Dieses Überschwingen verringert sich im zeitlichen Verlauf und ist etwa zum Zeitpunkt t₂ bei etwa 6,0 Sekunden abgeklungen, was bedeutet, dass die Amplitude der Netzspannung annähernd den Wert vor dem Zeitpunkt t₁ erreicht hat.
Im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t₁ und t₂, welcher im Beispiel der 2 etwa 5,3 Sekunden beträgt, kommt es zeitweise zu einem Anstieg der Netzspannung in Form einer Überspannungswelle, welcher durch die Anordnung 1 zum Überspannungsschutz für einen angeschlossenen Verbraucher 4 zumindest teilweise verringert werden muss.
Vorgesehen ist es, dass beispielsweise beim 1 ,2-fachen des nominalen Werts der Netzspannung, also 5 % vor dem Erreichen der Überspannungsregelgrenze, durch die Ansteuerschaltung 9 die Steuersignale 10 derart erzeugt und ausgegeben werden, dass der oder die Leistungsschalter 7 in ihren gesperrten Zustand geschaltet werden, um einen unzulässigen Anstieg der Netzspannung für einen oder die angeschlossenen Verbraucher 4 zu verhindern.
Vorgesehen ist es, dass das Umschalten der Leistungsschalter 7 in ihren gesperrten Zustand zu einem möglichst späten Zeitpunkt erfolgt, wobei die maximal zulässige Spannung des angeschlossenen Verbrauchers 4 nicht überschritten werden darf.
Vorgesehen ist es auch, dass das Umschalten der Leistungsschalter 7 in ihren leitenden Zustand zu einem möglichst frühen Zeitpunkt erfolgt. Somit ist es vorgesehen, dass das Umschalten der Leistungsschalter 7 in ihren gesperrten Zustand unabhängig vom Schaltpunkt des Umschaltens der Leistungsschalter 7 in ihren leitenden Zustand erfolgt.
Außerdem ist es vorgesehen, dieses Umschalten unter Beachtung des aktuell fließenden Laststroms zum Verbraucher 4 sowie der aktuellen Netzspannung auf der Netzzuleitung 2 mittels einer Abschaltkennlinie 13 und einer Zuschaltkennlinie 23 vorzunehmen.
In der 3 ist eine erfindungsgemäße Abschaltkennlinie 13 zum Einschalten von Leistungsschaltern 7 und somit zum Abschalten der zugehörigen Dämpfungswiderstände 8 in einer Überspannungsanordnung 1 in einem Spannungs-Strom-Diagramm dargestellt. Die Abschaltkennlinie 13 zum Einschalten der Leistungsschalter 7 besteht aus der Kombination der Teilkennlinien 14, 15 und 16.
In der 4 ist eine erfindungsgemäße Zuschaltkennlinie 23 zum Ausschalten von Leistungsschaltern 7 und somit zum Zuschalten der zugehörigen Dämpfungswiderstände 8 in einer Überspannungsanordnung 1 in einem Spannungs-Strom-Diagramm dargestellt.
Im Stand der Technik erfolgt das Schalten der Überspannungsschutzanordnung 1 nur anhand einer festgelegten Schaltspannung beziehungsweise Schwellspannung. Liegt der aktuelle Wert der Netzspannung in einer Phase über dieser Schaltspannung beziehungsweise Schwellspannung, wird der zu dieser Phase zugehörige Leistungsschalter 7, gesteuert durch das Steuersignal 10 der Ansteuerschaltung 9, gesperrt und der aktuell fließende Strom fließt über den parallel zum Leistungsschalter 7 angeordneten Dämpfungswiderstand 8.
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, von dieser starren Schwellspannung abzuweichen, indem die Schwellspannung in Abhängigkeit des aktuell fließenden Stroms beziehungsweise Laststroms des Verbrauchers 4 verändert wird.
Allgemein ist es vorgesehen, dass die Schwellspannung U für niedrige Lastströme I einen kleineren Wert hat als für höhere Lastströme I. Die Schwellspannung U steigt also mit zunehmenden Laststrom I an, wie es in den 3 und 4 dargestellt ist.
Vorgesehen ist es, dass dieser Anstieg der Schwellspannung U gemäß einer nichtlinearen Funktion der Schwellspannung U in Abhängigkeit des Laststroms I mittels der Abschaltkennlinie 13 und der Zuschaltkennlinie 23 abgebildet wird.
Überraschend hat sich gezeigt, dass ein optimales Wiedereinschalten der Leistungsschalter 7 bei abklingender Überspannung erreicht wird, die Abschaltkennlinie 13 einen ersten geradlinigen Teil 14, welcher parallel zur Abszisse verläuft, einen ansteigenden Teil 15 und einen zweiten geradlinigen Teil 16, welcher ebenfalls parallel zur Abszisse verläuft, aufweist. Hierbei verläuft der zweite geradlinige Teil 16 in einem größeren Abstand zur Abszisse als der erste geradlinige Teil 14.
Die Abschaltkennlinie 13 in der 3 weist somit einen treppenartigen Funktionsverlauf auf.
Der erste geradlinige Teil 14 verläuft an der unteren Spannungsgrenze 20, wobei der zweite geradlinige Teil 16 an der oberen Spannungsgrenze 21 verläuft. Wie bereits beschrieben, verläuft der ansteigende Teil 15 der Abschaltkennlinie 13 zwischen diesen beiden Spannungsgrenzen 20 und 21, wobei die Abschaltkennlinie 13 durch die untere Spannungsgrenze 20 und die obere Spannungsgrenze 21 begrenzt wird und auch entlang dieser Spannungsgrenzen 20 und 21 verläuft.
Vorgesehen ist es, dass der ansteigende Teil 15 der Abschaltkennlinie 13 einen zumindest teilweise linearen Anstieg aufweist. Hierbei ist es auch möglich, dass sich der ansteigende Teil 15 aus mehreren linearen Segmenten beziehungsweise Teilabschnitten 17 und 18 mit jeweils unterschiedlichen Steilheiten zusammensetzt. Unter Steilheit wird der Grad des Anstiegs einer Kennlinie verstanden.
Im Beispiel der 3 umfasst der ansteigende Teil 15 der Abschaltkennlinie 13 zwei Teilabschnitte 17 und 18 mit verschiedenen Steilheiten. Einem ersten Teilabschnitt 17 mit einem linearen Anstieg mit einer ersten Steilheit folgt ein zweiter Teilabschnitt 18 mit einem linearen Anstieg und einer zweiten Steilheit, wobei die zweite Steilheit größer ist als die erste Steilheit. Alternativ kann die zweite Steilheit auch gleich oder kleiner als die erste Steilheit sein. In der in der 3 dargestellten Variante nimmt die Steilheit mit ansteigendem Strom zu.
Die Zuschaltkennlinie 23 in der 4 zeigt, dass ein Umschalten der Leistungsschalter 7 in ihren gesperrten Zustand laststromabhängig erfolgt, wobei beispielsweise bis zu einer Netzspannung U von 821 V noch kein Umschalten erfolgt, während bei einer Netzspannung U von gleich oder größer 821 V und einem Laststrom von gleich oder größer als 600 A das Umschalten erfolgt. Nach diesem Umschalten verläuft die Zuschaltkennlinie 23 entlang ihres ansteigenden Abschnitts 19, welcher durch die untere Spannungsgrenze 20a und die obere Spannungsbrenze 21a begrenzt wird.
In der 5 ist eine Übersicht von Betriebsdaten eines beispielhaften Verbrauchers 4 gezeigt, welcher im Beispiel der Antriebsmotor 6 einer Pumpe 22 ist. Der Antriebsmotor 6 der Pumpe 22 wird beispielsweise von einem Frequenzumrichter 5, welcher beispielsweise als eine aus dem Stand der Technik bekannte Anordnung vom Typ ACS880 ausgeführt ist, gespeist.
Der Antriebsmotor 6 wird im Netzbetrieb mit einer Netzwechselspannung beziehungsweise Nominalwechselspannung von 690 V bei einer Netzfrequenz von 50 Hz betrieben. Weiter bekannte Angaben für Umrichterbetrieb sind eine angegebene Bemessungsleistung von 634 kW bei einem Motorstrom von 728 A bei einer Motorfrequenz von 46 Hz bei einer Spannung von 635V, eine Drehzahl von 1375 U/min, ein Leistungs- oder auch Wirkleistungsfaktor des Antriebsmotors 6 cos φ von 0,86 sowie ein Wirkungsgrad η von 0,93.
Wie es in der 5 gezeigt ist, liegt die Überspannungsregelgrenze des ACS880 bei 1167V-DC entsprechend einer Netzspannung von beispielsweise 864 V, während die Unterspannungs-Stand-by-Grenze des ACS880 bei 713V-DC entsprechend einer Netzspannung von beispielsweise 528 V liegt. Dies entspricht für die Überspannungsregelgrenze einem Spannungswert, welcher 25 % über dem Nominalwert von 690 V liegt, und für die Unterspannungsstandbygrenze einem Spannungswert, welcher 23 % unter dem Nominalwert von 690 V liegt.
Der Netzstrom des Frequenzumrichters 5 beträgt bei einer Nominalspannung beziehungsweise Bemessungsspannung von 690 V und einer Leistung von 634kW wie in der 5 gezeigt 670 A.
Bei einem Betrieb des Umrichters 5 mit einer Leistung von 634 kW und einer Netzspannung im Bereich der Unterspannungsstandbygrenze von 528 V erhöht sich der Strom des Umrichters 5 auf 876 A, wie mit der Angabe Umrichternetzstrom bei Unterspannungsgrenze angegeben ist.
Bei der Nutzung der Anordnung vom Typ ACS880 liegt die Reserve zur Überspannungsstörgrenze, also der Bereich zwischen der Überspannungsregelgrenze und der Überspannungsstörgrenze, bei 51V-DC, entsprechend 4,3 %. Die Reserve zur Unterspannungsstörgrenze, also der Bereich zwischen der Unterspannungsstandbygrenze und der Unterspannungsstörgrenze beträgt 178V-DC, entsprechend 25 %.
In der 6 sind aus den Betriebsdaten der 5 abgeleitete Daten zur Bereitstellung des erfindungsgemäßen Abschaltkennlinie 13 sowie der Zuschaltkennlinie 23 in einer Tabelle dargestellt.
Beispielhaft gilt hier, bei Auftreten einer Überspannung von 966 V, welche 40 % über der Bemessungsspannung von 690 V liegt, muss am Dämpfungswiderstand 8 eine Mindestspannung von 102 V abfallen, damit die Überspannungsregelgrenze von 864 V (125 % der Bemessungsspannung von 690 V) nicht überschritten wird. Gemäß der Daten des ACS880 wird die Überspannungsregelgrenze des Frequenzumrichters bei einer sogenannten Zwischenkreisspannung von 1167 V-DC, was einer Netzspannung von 864 V entspricht, erreicht.
Bei einem Dämpfungswiderstand 8 von 0,38 Ohm ist diese Bedingung ab einem Strom von 266 A erfüllt. Dieser Strom wird als untere Schutzbereichsgrenze bezeichnet und entspricht 40 % des Bemessungsstroms von 670 A, welcher 100 % und somit der oberen Schutzbereichsgrenze entspricht. In gleicher Weise lässt sich für jeden Stromwert ein zugehöriger Spannungsabfall und eine theoretische Schaltspannung ermitteln.
Die in der 3 dargestellte Abschaltkennlinie 13 wird zwischen einer unteren Spannungsgrenze 20 von beispielsweise 864 V x 0,9, also 778 V, und einer oberen Spannungsgrenze 21 von beispielsweise 864 V gebildet, wie es in der Tabelle der 7 dargestellt ist.
Bei einer Zwischenkreisspannung von 1218 V-DC, was einer Netzspannung von 902 V entspricht, geht der Frequenzumrichter vom Typ ACS880 in die Betriebsart Störung. Die Tabelle der 6 weist die Überspannungsstörgrenze bei einer Spannung von 902 V aus, was etwa 130 % der Bemessungsspannung von 690 V entspricht.
Eine weitere technische Angabe in der Tabelle der 6 ist die Wärmekapazität des verwendeten Dämpfungswiderstands 8, welche bei einer zeitlichen Dauer von 5 Sekunden und zwei unmittelbar aufeinanderfolgenden Überspannungsereignissen bei einem Wert von 1,47 MJ beziehungsweise 1,47 MWs liegen soll.
In der 7 ist eine Wertetabelle der bereitgestellten erfindungsgemäßen Abschaltkennlinie 13 sowie der Zuschaltkennlinie 23 dargestellt.
Die Tabelle in der 7 zeigt in der ersten Spalte Werte für einen Strom vor einer Abschaltung der Leistungsschalter 7 wie Thyristoren beziehungsweise Thyristorsteller in einem Wertebereich von 200 A bis 1000 A. Hierbei liegt ein sogenannter Bemessungspunkt bei 670 A, was dem Bemessungsstrom entspricht.
In der zweiten Spalte der Tabelle in der 7 ist ein Strom I angegeben, welcher sich nach dem Abschalten beziehungsweise Sperren der Leistungsschalter 7 wie Thyristoren beziehungsweise Thyristorsteller ergibt. Zu erkennen ist es, dass die Stromwerte in der zweiten Spalte immer etwas größer sind als die zugehörigen Werte der ersten Spalte. Der Grund hierfür liegt darin, dass der Frequenzumrichter 5 den Antriebsmotor 6 der Pumpe 22 bei gesperrtem Leistungsschalter 7 mit gleicher Leistung versorgen muss, was durch das Absinken der Eingangsspannung, bedingt durch die Dämpfungswiderstände 8, zu einem erhöhtem Strom führt.
Die Werte der zweiten Spalte werden gebildet, indem der Stromwert der ersten Spalte mit dem Quotienten aus dem Netzstrom bei Unterspannungsgrenze (876 A) und dem Bemessungsnetzstrom bei 690 V (670 A) multipliziert wird.
Am Beispiel der ersten Zeile in der Tabelle der 7 gilt: $I = 200 A* (876 A/670 A) = 261 A .$
Die in der dritten Spalte dargestellten Schaltspannungen der Abschaltkennlinie 13 für die Abschaltung des Dämpfungswiderstandes 8, was durch ein Durchschalten beziehungsweise Durchsteuern des Leistungsschalters 7 wie Thyristoren beziehungsweise Thyristorsteller erreicht wird, ergeben sich, indem ein Produkt aus dem Widerstandswert des Dämpfungswiderstands 7 und dem zugehörigen Stromwert der zweiten Spalte gebildet wird, zu welchem der Wert für die Unterspannungsstandbygrenze des beispielhaften ACS880 von 528 V addiert wird.
Am Beispiel der siebenten Zeile in der Tabelle der 7 gilt, dass sich die theoretische Schaltspannung für die Abschaltung des Dämpfungswiderstandes 8 ergibt nach: $U = (0,3836 Ohm*719 A) + 528 V = 803,7 V .$
Diese Berechnung erfolgte mit dem nichtgerundeten Wert für den Dämpfungswiderstand 8, welcher sich aus der Differenz zwischen der Überspannungsregelgrenze des ACS880 und der Unterspannungsstandbygrenze des ACS880, welche durch den Netzstrom bei Unterspannungsstandbygrenze von 876 A geteilt wird $R = (864 V - 5 28 V) / 876 A = 0,3836 Ohm .$
In der vierten Spalte der Tabelle in 7 ist die erfindungsgemäße Zuschaltkennlinie 23 für ein Ausschalten der Leistungsschalter 7, wodurch die Dämpfungswiderstände 8 zugeschaltet werden, dargestellt.
Die untere Spannungsgrenze 20a in der 4 für die Zuschaltkennlinie 23 liegt beispielsweise 5 % unterhalb der Überspannungsregelgrenze von 864 V und entspricht im Beispiel 821 V und wird von der Zuschaltkennlinie 23 nicht unterschritten.
Die zweite Grenze in der 4 ist die obere Spannungsgrenze 21. Diese obere Spannungsgrenze 21 a der Zuschaltkennlinie 23 entspricht der Überspannungsregelgrenze und liegt 25 % über der Nominalspannung beziehungsweise Netzspannung von 690 V und entspricht im Beispiel 864 V und wird von der Zuschaltkennlinie 23 nicht überschritten.
In einer beispielhaften Umsetzung einer Anordnung zum Überspannungsschutz basiert die Ansteuerschaltung 9 beispielsweise auf einem digitalen Schutzgerät 9, welches die Netzmessdaten verarbeitet und über die Sensorleitung 11 die Schaltbefehle an die Ansteuerschaltung 9 überträgt. Im Schutzgerät 9 wird ein PQ-Netzmonitoring realisiert, indem die Netzspannungsänderungen, die Netzströme und der positive oder negative Gradient der Netzspannungsänderung auf der Netzzuleitung 2 abgebildet wird. Der Gradient der aufklingenden Spannungswelle (Spannungsanstieg) ist im Vergleich zur abklingenden Spannungswelle deutlich größer. Dem wird mit unterschiedlichen Auslösezeiten Rechnung getragen.
Aus dem PQ-Netzmonitoring erzeugt die Schutzsoftware ein kennlinienbasiertes Steuersignal 10 für die Leistungsschalter 7, wie beispielsweise Thyristorschalter. Hierbei steht PQ („Power quality“) für die Versorgungsqualität in elektrischen Versorgungsnetzen der Stromversorger.
Bezugszeichenliste

1: Anordnung zum Überspannungsschutz / Überspannungsschutzanordnung
2: Netzzuleitung
3: Schaltmittel
4: Verbraucher
5: Frequenzumrichter
6: Antriebsmotor
7: Leistungsschalter
8: Dämpfungswiderstand
9: Ansteuerschaltung / Schutzgerät
10: Steuersignale
11: Sensorleitung
12: Steuereingang für eine übergeordnete Instanz
13: Abschaltkennlinie
14: erster geradliniger Teil
15: ansteigender Teil
16: zweiter geradliniger Teil
17: erster Teilabschnitt
18: zweiter Teilabschnitt
19: ansteigender Abschnitt
20, 20a: untere Spannungsgrenze
21,21a: obere Spannungsgrenze
22: Pumpe
23: Zuschaltkennlinie

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 2505187 A1 [0011]

Claims

Verfahren zum Schutz vor Überspannung, bei welchem eine Netzspannung auf einer Netzspannungsleitung (2) für einen Verbraucher (4) überwacht wird und bei einem Erreichen oder Überschreiten einer vorgegebenen Schwellspannung eine Verringerung der Netzspannung für einen angeschlossenen Verbraucher (4) mittels einer bereitgestellten Anordnung zum Überspannungsschutz (1) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellspannung in einer Abhängigkeit eines Laststroms des Verbrauchers (4) verändert wird, wobei die Schwellspannung für niedrige Lastströme einen kleineren Wert aufweist und für höhere Lastströme einen größeren Wert aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellspannung gemäß einer Abschaltkennlinie (13) zum Abschalten von Dämpfungswiderständen (8) und Zuschalten von Leistungsschaltern (7) in der Anordnung zum Überspannungsschutz (1) und einer Zuschaltkennlinie (23) zum Zuschalten von Dämpfungswiderständen (8) und Abschalten von Leistungsschaltern (7) in der Anordnung zum Überspannungsschutz (1) verändert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltkennlinie (13) und die Zuschaltkennlinie (23) jeweils einen treppenartigen Funktionsverlauf aufweisen, wobei die Funktionsverläufe mit zunehmendem Laststrom des Verbrauchers (4) ansteigen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltkennlinie (13) zwischen einer unteren Spannungsgrenze (20) und einer oberen Spannungsgrenze (21) mit einem ansteigenden Teil (15) verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuschaltkennlinie (23) zwischen einer unteren Spannungsgrenze (20a) und einer oberen Spannungsgrenze (21a) mit einem ansteigenden Abschnitt (19) verläuft.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ansteigende Teil (15) der Abschaltkennlinie (13) zwei Teilabschnitte (17, 18) mit unterschiedlicher Steilheit aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschaltkennlinie (13) und die Zuschaltkennlinie (23) das Einschalten und Ausschalten von Leistungsschaltern (7) in der bereitgestellten Anordnung zum Schutz vor Überspannung (1) für mehrere zu einer Netzzuleitung (2) zugehörigen Phasen steuern.
Anordnung (1) zum Schutz vor Überspannung, welche in einer Netzzuleitung (2) zu einem Verbraucher (4) einen Leistungsschalter (7) aufweist, wobei der Leistungsschalter (7) durch einen Dämpfungswiderstand (8) überbrückt angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsschalter (7) mit einer schaltkennliniengesteuerten Ansteuerschaltung (9) zur Ansteuerung verbunden sind.
Anordnung (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (9) über eine Sensorleitung (11) mit einem an und/oder in der Netzzuleitung (2) angeordneten Strom- und Spannungssensor verbunden ist.
Anordnung (1) nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (9) einen Steuereingang für eine übergeordnete Instanz aufweist.
Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (9) eine mittels einer Abschaltkennlinie (13) und einer Zuschaltkennlinie (23) gesteuerte Ansteuerschaltung (9) ist.