DE102021100837A1

DE102021100837A1 - Netzanschlussmodul

Info

Publication number: DE102021100837A1
Application number: DE102021100837.9A
Authority: DE
Inventors: Thomas Betz; Michael Mann; Ralph Uhl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-01-17
Filing date: 2021-01-17
Publication date: 2022-07-21

Abstract

Ein Netzanschlussmodul (1) weist ein Gehäuse (2) und eine in dem Gehäuse (2) angeordnete Schaltanlage zur Stromverteilung in einem Stromversorgungsnetz auf. Die Schaltanlage ist über Kabelanschlüsse (9, 10, 11) mit einer eingangsseitigen Stromleitung des Stromversorgungsnetzes sowie mit mindestens einer ausgangsseitigen Stromleitung verbindbar. Das Netzanschlussmodul (1) weist für die eingangsseitige Stromleitung und für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung jeweils eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) mit mehreren Kabelanschlüssen (9, 10, 11) auf. Die mehreren Kabelanschlüsse (9, 10, 11) können derart ausgebildet sein, dass die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) zur Verbindung mit einem Netzabschnitt mit einer Spannungsebene mit Mittelspannung oder mit Hochspannung und mit mindestens einem weiteren Netzabschnitt mit einer abweichenden Spannungsebene geeignet ist. Das Netzanschlussmodul (1) kann zwei Sammelschienen beinhalten, die je nach Bedarf gemeinsam oder separat betrieben und mit Netzabschnitten verbunden werden können. In jeder Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) sind mindestens zwei Kabelanschlüsse (9, 10, 11) für die eingangsseitige oder für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung parallel geschaltet und in der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) zu einem Anschlussleiter zum Anschluss in der Schaltanlage zusammengeführt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Netzanschlussmodul mit einem Gehäuse und mit einer in dem Gehäuse angeordneten Schaltanlage zur Stromverteilung in einem Stromversorgungsnetz, wobei die Schaltanlage über Kabelanschlüsse mit einer eingangsseitigen Stromleitung des Stromversorgungnetzes sowie mit mindestens einer ausgangsseitigen Stromleitung verbindbar ist.
Mit einem Stromversorgungsnetz werden auf der einen Seite Verbraucher von elektrischer Energie verbunden mit auf der anderen Seite Kraftwerken und anderen Einrichtungen zur Energieumwandlung, die beispielsweise Windenergie oder Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln und in das Stromversorgungsnetz einspeisen können. Derartige Energieumwandler werden auch als Energieerzeugungseinrichtungen bezeichnet, wobei damit die Erzeugung von elektrischer Energie durch eine Umwandlung der Energie aus anderen Energieformen beschrieben wird. Die elektrische Energie muss dabei von dem jeweiligen Ort der Erzeugung der elektrischen Energie verteilt und zu den jeweiligen Verbrauchsorten, beziehungsweise zu den Verbrauchern von elektrischer Energie transportiert werden.
Um die Verluste bei der Übertragung der elektrischen Energie zwischen den einzelnen Einspeisungsorten von Energieerzeugungseinrichtungen einerseits und den Verbrauchsorten andererseits zu reduzieren und die Kosten möglichst gering zu halten, die für die Errichtung und dem Betrieb eines dafür vorgesehenen Stromversorgungsnetzes anfallen, werden in einem Stromversorgungsnetz üblicherweise in Abhängigkeit von den jeweils zu überbrückenden Entfernungen sowie den unmittelbar angeschlossenen Energieerzeugern oder Energieverbrauchern verschiedene Spannungsebenen vorgegeben. Für die Übertragung von elektrischer Energie zwischen verschiedenen Spannungsebenen werden Transformatoren beziehungsweise Transformatoreinrichtungen eingesetzt, mit welchen eine eingangsseitige Spannung in eine nahezu beliebige andere ausgangsseitige Spannung umgewandelt werden kann und die zu übertragende Energie von einer eingangsseitigen Spannungsebene auf eine ausgangsseitige Spannungsebene transformiert werden kann.
In Deutschland und in vielen westeuropäischen Staaten ist eine weitgehend einheitliche Unterteilung der verschiedenen Spannungsebenen üblich. Die in diesen Ländern betriebenen Stromversorgungsnetze weisen regelmäßig vier Spannungsebenen auf, wobei eine Höchstspannung typischerweise zwischen 245 kV bis 420 kV betragen kann, eine Hochspannung üblicherweise zwischen 72,5 kV bis 170 kV betragen kann, eine Mittelspannung üblicherweise zwischen 12 kV bis 52 kV betragen kann und eine Niederspannung weniger als 1 kV und üblicherweise 230 V oder 400 V beträgt. Für die Übertragung von elektrischer Energie zwischen räumlich weit voneinander entfernten Orten wird oftmals Höchstspannung verwendet. Diese Spannungsebene wird auch als Übertragungsebene bezeichnet. In Abhängigkeit von der räumlichen Entfernung, die zwischen einzelnen Netzknoten des Stromversorgungsnetzes überbrückt werden soll, kann entweder Hochspannung oder Mittelspannung verwendet werden. Die Spannungsebene der Mittelspannung wird üblicherweise auch als Verteilungsebene bezeichnet, da in dieser Spannungsebene oftmals eine räumliche Verteilung der Stromversorgung erfolgt. Der Anschluss einzelner Haushalte oder kleinerer Unternehmen, die keine großen Mengen an elektrischer Energie benötigen, erfolgt üblicherweise auf der Spannungsebene der Niederspannung.
Einzelne Netzknoten, mit welchen elektrische Energie weitergeleitet oder verzweigt werden können, sollten möglichst zuverlässig und betriebssicher ausgelegt sein, um eine dauerhafte und zuverlässige Stromversorgung der angeschlossenen Verbraucher zu ermöglichen. Zudem sollten die Netzknoten beziehungsweise alle stromführenden Anlagen des Stromversorgungsnetzes Schutzmaßnahmen enthalten, um eine unbeabsichtigte Gefährdung von Menschen oder Tieren zu verhindern, die sich entweder unbewusst oder unabsichtlich dem Netzknoten nähern oder aber sich beispielsweise zu Wartungs- oder Montagezwecken an oder in einem solchen Netzknoten aufhalten müssen. Die diesbezüglichen Anforderungen unterscheiden sich je nach der Spannungsebene, in welcher der betreffende Netzknoten eingesetzt wird.
Insbesondere bei der Weiterleitung, beziehungsweise Verteilung von elektrischer Energie in der Hochspannungsebene und in der Höchstspannungsebene sind die einzelnen elektrischen Komponenten oftmals im Freien errichtet und durch eine Umzäunung oder durch ein Schutzgitter von der Umgebung abgeschirmt. Im Freien errichtete Schaltanlagen werden auch als Freiluftschaltanlagen oder als AIS-Schaltanlagen bezeichnet. Dem Vorteil einer kostengünstigen Isolierung der einzelnen elektrischen Komponenten, die durch die umgebende Luft bewirkt wird, steht ein oftmals erheblicher Raumbedarf gegenüber, was insbesondere in dicht besiedelten Gebieten als Nachteil erachtet wird. Vor allem in den Spannungsebenen der Niederspannung und Mittelspannung, aber auch bei Hochspannungsanlagen sind vollständig gasdicht gekapselte Schaltanlagen bekannt, die entweder im Freien oder üblicherweise in einem geschlossenen Gehäuse angeordnet sind. Derartige gasisolierte Schaltanlagen werden auch als GIS-Schaltanlagen bezeichnet. Der Vorteil einer gasisolierten GIS-Schaltanlage besteht in dem geringen Raumbedarf. Zusätzlich sind die Betriebskosten oftmals günstiger als bei luftisolierten AIS-Schaltanlagen.
Durch die zunehmende Einbindung von erneuerbaren Energiequellen wie beispielsweise Sonnenenergie oder Windenergie steigt die Anzahl der Orte, an denen eine Umwandlung in elektrische Energie durchgeführt und die elektrische Energie in ein Stromversorgungsnetz eingespeist werden kann. Zudem nimmt auch die Anzahl von Verbrauchern elektrischer Energie stetig zu, die außerhalb der bislang üblichen Infrastruktur von Wohngebäuden oder Fabrikhallen zum Teil erhebliche Mengen elektrischer Energie benötigen und diese Energie aus dem Stromversorgungsnetz entnehmen wollen. Ein Beispiel für neuartige Verbrauchseinrichtungen elektrischer Energie sind Ladesäulen für elektrische Fahrzeuge, die zunehmend in Ergänzung von herkömmlichen Tankstellen und zum Teil auch an Stelle von herkömmlichen Tankstellen in den kommenden Jahren in großer Anzahl errichtet werden sollen, um den diesbezüglichen Bedarf der Verbraucher decken zu können. Die dadurch erzeugten Anforderungen an eine Infrastruktur eines Stromversorgungsnetzes sind erheblich und nehmen ständig zu.
Die Errichtung größerer Schaltanlagen ist oftmals mit einem erheblichen bürokratischen Aufwand verbunden. Zudem müssen regelmäßig umfangreiche Sicherheitsaspekte beachtet werden. Deshalb kann ein Stromversorgungsnetz oftmals nur langsam und mit großem Aufwand an sich verändernde Anforderungen angepasst und ausgebaut werden.
Für einen üblicherweise kurzfristigen Einsatz sind Schaltanlagen bekannt, die in einem Gehäuse angeordnet sind und als Netzanschlussmodul mit einem Stromversorgungsnetz verbunden werden können. Dabei bezeichnet der Begriff Netzanschlussmodul eine Einrichtung, die stromleitend mit einem Stromversorgungsnetz verbunden werden kann und als Netzknoten des Stromversorgungsnetzes betrieben werden kann, indem beispielsweise ein Energieerzeuger oder ein Energieverbraucher an das Stromversorgungsnetz angeschlossen werden kann. Ein Netzanschlussmodul kann auch Netzknoten für die Weiterleitung von Strom von einer eingangsseitig angeschlossenen Stromleitung in eine ausgangsseitig angeschlossene Stromleitung verwendet werden. Über ein Netzanschlussmodul können auch Transformatoreinrichtungen mit dem Stromversorgungsnetz verbunden werden. Mit einem Netzanschlussmodul kann demzufolge ein Stromversorgungsnetz beziehungsweise dessen Topologie erweitert werden.
Die in dem Gehäuse eines Netzanschlussmoduls angeordnete Schaltanlage kann über einen geeigneten und vorzugsweise steckbaren Kabelanschluss mit einem anderen Netzanschlussmodul oder mit einer anderen stromführenden Einrichtung innerhalb des Stromversorgungsnetzes verbunden werden. Ein Netzanschlussmodul weist in vorteilhafter Weise mehrere Anschlussmöglichkeiten für elektrische Verbraucher oder elektrische Energiespeicher- beziehungsweise Energieerzeugungseinrichtungen auf, die über ausgangsseitige Stromleitungen mit der Schaltanlage des Netzanschlussmoduls verbunden werden können. Derartige Netzanschlussmodule mit einer in einem Container angeordneten Schaltanlage sind beispielsweise in den Druckschriften DE 43 41 511 A1 oder DE 202 17 795 U1 beschrieben.
Solche in einem Container untergebrachte Netzanschlussmodule sind transportabel und können innerhalb kurzer Zeit an einen vorgegebenen Aufstellungsort transportiert und dort über geeignete Kabelverbindungen mit dem Stromversorgungsnetz verbunden werden. Da die jeweiligen Anforderungen an die elektrischen Komponenten einer Schaltanlage in Abhängigkeit von der jeweiligen Spannungsebene unterschiedlich sind, in welcher das Netzanschlussmodul betrieben werden soll, beziehungsweise mit welcher das Netzanschlussmodul verbunden werden soll, sind aus der Praxis unterschiedlich ausgestaltete Netzanschlussmodule bekannt, die hinsichtlich ihrer Konstruktion sowie der verwendeten Komponenten und Kabelanschlüsse jeweils an die vorgesehene Betriebsspannung angepasst sind. In Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen muss dann ein daran angepasstes und entsprechend ausgestaltetes Netzanschlussmodul bereitgestellt und mit dem Stromversorgungsnetz verbunden werden. Der Verwendungszweck eines derartigen Netzanschlussmoduls ist demzufolge auf diejenige Spannungsebene beschränkt, für welche das Netzanschlussmodul ausgelegt und vorgesehen ist. Eine kurzfristige und flexible Veränderung oder Erweiterung eines Stromversorgungsnetzes ist mit solchen Netzanschlussmodulen nur innerhalb einer vorgegebenen Spannungsebene möglich.
Es wird deshalb als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung angesehen, ein Netzanschlussmodul so auszugestalten, dass es möglichst vielseitig eingesetzt werden kann, ohne dass ein größerer Aufwand für eine individuelle Anpassung an die jeweiligen Anforderungen erforderlich wird. Das Netzanschlussmodul sollte zudem möglichst einfach betrieben werden können und einen zuverlässigen und vorteilhaften Betrieb der an das Netzanschlussmodul angeschlossenen Energieverbraucher oder Energieeinspeiser ermöglichen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Netzanschlussmodul für die eingangsseitige Stromleitung und/oder für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung jeweils eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung mit mindestens zwei Kabelanschlüssen aufweist, wobei in jeder Mehrfachkabelanschlusseinrichtung die mindestens zwei Kabelanschlüsse für die eingangsseitige und/oder für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung parallel geschaltet sind und in der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung zu einem Anschlussleiter zum Anschluss in der Schaltanlage zusammengeführt sind. Durch die Ausgestaltung der Kabelanschlüsse als Mehrfachkabelanschlusseinrichtung mit mindestens zwei Kabelanschlüssen für die eingangsseitige Stromleitung oder für mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung oder auch für alle eingangsseitigen und ausgangsseitigen Stromleitungen kann erreicht werden, dass das Netzanschlussmodul ohne nennenswerte konstruktive Modifikation oder bauliche Veränderung sehr vielfältig eingesetzt werden kann. So kann beispielsweise eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung für eine ausgangsseitige Stromleitung mehrere gleichartige Kabelanschlüsse aufweisen, so dass gleichzeitig mehrere Energieverbraucher über die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung angeschlossen und betrieben werden können. Es kann auch ein einziger Energieverbraucher über ein Doppelkabel oder ein Dreifachkabel angeschlossen werden, der von der Schaltanlage mit einer höheren Last versorgt werden soll.
Die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung kann alternativ oder zusätzlich auch für eine Verbindung mit unterschiedlichen Spannungsebenen vorgesehen und eingerichtet sein. So kann mit einer geeignet eingerichteten Mehrfachkabelanschlusseinrichtung das Netzanschlussmodul wahlweise als Mittelspannungs- Schaltanlage oder als Hochspannungs-Schaltanlage, beziehungsweise gegebenenfalls auch als Niederspannungs-Schaltanlage betrieben werden kann und jeweils in der betreffenden Spannungsebene mit einem bereits bestehenden Netzanschlussmodul oder mit einer anderen stromführenden Einrichtung des Stromversorgungsnetzes verbunden werden kann. Auf diese Weise lassen sich derartige Netzanschlussmodule vielfältig einsetzen, ohne dass konstruktive Umbauten an oder in dem Netzanschlussmodul erforderlich werden. Die einheitliche Konstruktion und Fertigung bietet ein erhebliches Potential für Kosteneinsparung bei der Herstellung, der Beschaffung und Lagerhaltung.
Bei der Schaltanlage handelt es sich vorzugsweise um eine gekapselte Schaltanlage, die in dem Gehäuse ausreichend betriebssicher von der Umgebung abgeschirmt ist. Die Schaltanlage ist in vorteilhafter Weise über steckbare Kabelanschlüsse eingangsseitig und ausgangsseitig mit Stromleitungen verbindbar.
So kann beispielsweise eine Kommune eine Anzahl derartiger Netzanschlussmodule zur Verfügung halten oder kurzfristig von einem Hersteller beziehen und in Abhängigkeit von den jeweiligen Anforderungen einsetzen, um beispielsweise eine bestehende Schaltanlage der Mittelspannungsebene zur Verteilung von elektrischer Energie in dem kommunalen Gebiet zu erweitern, sodass kurzfristig ein erhöhter Energiebedarf eines Unternehmens erfüllt werden kann oder eine Ladeanlage für die Elektromobilität errichtet werden kann, ohne dass lange Bestellzeiten oder aufwändige Verfahren zur Errichtung des Netzanschlussmoduls erforderlich sind.
Da die Schaltanlage in einem Gehäuse untergebracht ist kann das Netzanschlussmodul an dem Einsatzort aufgestellt werden, ohne das größere Baumaßnahmen notwendig werden, sodass oftmals auch keine zeitaufwändigen vorbereitende Verfahren beispielsweise für die Erlangung einer Baugenehmigung erforderlich sind. Ein erfindungsgemäßes Netzanschlussmodul ist dabei in vorteilhafter Weise so ausgestaltet, dass das Netzanschlussmodul die wesentlichen Sicherheitsanforderungen erfüllt, ohne dass zusätzliche aufwändige bauliche Sicherungsmaßnahmen oder ergänzende Sicherheitsmaßnahmen vor Ort erforderlich werden. Dadurch vereinfachen sich auch die Anforderungen hinsichtlich einer gegebenenfalls notwendigen gesonderten Betriebsgenehmigung.
In dem erfindungsgemäßen Netzanschlussmodul sind die einzelnen elektrischen Komponenten zweckmäßigerweise vorkonfektioniert und bereits herstellerseitig funktionsgeprüft in modularer Bauweise errichtet. Dabei können sowohl standardisierte Module als auch kundenspezifisch eingerichtete Module in einem Netzanschlussmodul kombiniert werden. Die Verbindung des Netzanschlussmoduls mit dem Stromversorgungsnetz beziehungsweise mit an dem Netzanschlussmodul angeschlossenen energieverbrauchenden oder energieeinspeisenden Einrichtungen erfolgt zweckmäßigerweise über steckbare Kabelanschlüsse, mit denen eine elektrisch leitende Verbindung innerhalb kürzester Zeit hergestellt oder aber bei Bedarf wieder getrennt werden kann. Die Kabelanschlüsse sind in vorteilhafter Weise in Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen zusammengefasst. Dabei müssen die für unterschiedliche Spannungsebenen vorgesehene Kabelanschlüsse nicht notwendigerweise räumlich eng beieinander liegend gruppiert sein und jeweils eine eingangsseitige und ausgangsseitige Stromleitung nebeneinander angeordnet oder räumlich zugeordnet sein. Es ist ebenfalls möglich, dass beispielsweise sämtliche Kabelanschlüsse für ein Mittelspannungsnetz in einem ersten Bereich gruppiert und angeordnet sind, während alle Kabelanschlüsse für die Niederspannungsebene oder aber für die Hochspannungsebene in einem anderen Bereich des Gehäuses gruppiert sind. In vielen Fällen kann es jedoch vorteilhaft sein, dass für jede Stromleitung eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung vorgesehen ist, in welcher die Kabelanschlüsse für die unterschiedlichen Spannungsebenen räumlich eng benachbart gruppiert und angeordnet sind.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass jede Mehrfachkabelanschlusseinrichtung mehrere Kabelbuchsengehäuse zur Aufnahme von Kabelanschlussbuchsen aufweist, wobei die in dem zugeordneten Kabelbuchsengehäuse eingesetzten Kabelanschlussbuchsen elektrisch leitend mit dem Anschlussleiter verbindbar sind. Durch diesen modularen Aufbau der Mehrfachkabelbuchsen lässt sich ein Grundgehäuse einer Mehrfachkabelanschlusseinrichtung für alle verschiedenen Verwendungszwecke einheitlich ausgestalten, wodurch Herstellungs- und Lagerhaltungskosten reduziert werden können. Die Anpassung der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung erfolgt dann über die individuelle Bestückung der Kabelbuchsengehäuse mit denjenigen Kabelanschlussbuchsen, die für den vorgegebenen Verwendungszweck geeignet oder erforderlich sind. Die Kabelbuchsengehäuse sind vorzugsweise so ausgestaltet, dass die Kabelanschlussbuchsen lösbar eingesetzt und wieder entnommen werden können. Bei Bedarf können einzelne oder alle Kabelanschlussbuchsen wieder entnommen und durch andere Kabelanschlussbuchsen ersetzt werden. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul in kürzester Zeit neu konfiguriert und an einen neuen Verwendungszweck angepasst werden.
Um eine unerwünschte Beeinflussung der in einer Mehrfachkabelanschlusseinrichtung zusammengefassten Kabelanschlüsse zu verhindern ist optional vorgesehen, dass mindestens ein Kabelanschluss und vorzugsweise jeder Kabelanschluss der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung über eine Anschlusstrenneinrichtung elektrisch leitend mit dem Anschlussleiter verbunden ist, mit welcher der betreffende Kabelanschluss mit dem Anschlussleiter verbunden oder davon getrennt werden kann. Die Anschlusstrenneinrichtung kann beispielsweise eine manuell betätigbare Leiterbrücke sein, mit welcher die elektrische Leitung wahlweise überbrückt oder aber aufgetrennt werden kann. Die Anschlusstrenneinrichtung kann auch eine mit einem Schaltaktor betätigbare Schalteinrichtung aufweisen, mit welcher durch eine Betätigung des Schaltaktors die Anschlusstrenneinrichtung betätigt und der Kabelanschluss elektrisch leitend mit dem Anschlussleiter verbunden oder davon getrennt werden kann. Der Schaltaktor kann beispielsweise mit einer an dem Gehäuse angeordneten Bedieneinrichtung von außerhalb des Gehäuses des Netzanschlussmoduls betätigt werden. In vielen Fällen ist es vorteilhaft, dass der Schaltaktor nur von innerhalb des Gehäuses aus betätigt werden kann oder über die Schaltanlage gesteuert werden kann. Der Schaltaktor kann auch fernsteuerbar sein.
Die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung kann auch als Universal-Doppelkabelanschlusseinrichtung oder auf andere Weise zur Verbindung mit einem Doppelkabel oder mit einem Dreifachkabel ausgestaltet sein.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass jede Mehrfachkabelanschlusseinrichtung einen Kabelanschluss für einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene mit Mittelspannung oder mit Hochspannung und für mindestens einen weiteren Netzabschnitt mit einer abweichenden Spannungsebene aufweist. Auf diese Weise kann das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul ohne jegliche konstruktive Veränderung des Netzanschlussmoduls wahlweise mit Mittelspannung, mit Hochspannung oder mit Niederspannung betrieben werden. Auch ein rascher Wechsel des Betriebs zwischen verschiedenen Spannungsebenen ist ohne weiteres möglich. Es müssen lediglich die eingangsseitigen und ausgangsseitigen Stromleitungen mit den Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen verbunden werden und anschließend ein entsprechender Betriebsmodus durch die Schaltanlage vorgegeben werden. Falls Anschlusstrenneinrichtungen in den Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen vorgesehen sind kann es erforderlich sein, zusätzlich beispielsweise ferngesteuert die betreffenden Anschlusstrenneinrichtungen an die geänderten Verbindungen mit den Stromleitungen anzupassen.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zu Folge ist vorgesehen, dass mindestens eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung neben dem Kabelanschluss für ein Mittelspannungsnetz auch einen Kabelanschluss für ein Hochspannungsnetz und einen Kabelanschluss für ein Niederspannungsnetz aufweist. Optional sind mehrere oder alle Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen jeweils mit Kabelanschlüssen für alle drei Spannungsebenen ausgestattet. Auf dieser Weise kann ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Netzanschlussmodul mit Ausnahme von Höchstspannung auf einer beliebigen Spannungsebene unmittelbar mit einem Stromversorgungsnetz verbunden werden. Die Verwendungsmöglichkeiten werden dadurch auf alle Spannungsebenen ausgedehnt, bei denen eine rasche Veränderung oder Erweiterung eines Stromversorgungsnetzes zweckdienlich erscheint. Dabei kann mit dem erfindungsgemäßen Netzanschlussmodul vorzugsweise eine gekapselte gasisolierte Schaltanlage eingesetzt werden, die in einem gegebenenfalls sogar transportabel ausgestalteten Gehäuse untergebracht ist. Ein derartiges Netzanschlussmodul kann vor allem in den Spannungsebenen zwischen Mittelspannung und Hochspannung wirtschaftlich sinnvoll eingesetzt und betrieben werden.
Die einzelnen Komponenten der Schaltanlage wie beispielsweise Stromschienen, Schalter, Strom- und Spannungswandler, Umrichter, Filter oder verbindende Stromleitungsabschnitte sind dabei zweckmäßigerweise so ausgelegt, dass die Schaltanlage sowohl mit Niederspannung als auch mit Mittelspannung und Hochspannung betrieben werden kann, ohne dass eine individuelle Anpassung einzelner Komponenten an die jeweilige Betriebsspannung oder ein Austausch einzelner Komponenten oder Module und deren Ersatz durch eine für die jeweilige Betriebsspannung geeignete Komponente beziehungsweise durch ein entsprechendes Modul erforderlich wird. Es kann jedoch ebenfalls zweckmäßig sein, einzelne Komponenten, die in Abhängigkeit von der jeweiligen Betriebsspannung große Unterschiede aufweisen müssen, modular und in einfacher Weise austauschbar in die Schaltanlage zu integrieren, sodass eine individuelle Anpassung mit geringem Aufwand durchgeführt werden kann. Die einzelnen Komponenten können zu diesem Zweck modular ausgestaltet und in daran angepassten Einschüben oder Stecksystemen angeordnet sein.
Um gegebenenfalls bei Bedarf mehrere gleichartige Energiespeichereinrichtungen oder Energieerzeugungseinrichtungen oder aber Energieverbraucher innerhalb einer Spannungsebene mit dem Netzanschlussmodul verbinden zu können ist optional vorgesehen, dass mindestens eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung für mindestens einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene mindestens zwei Kabelanschlüsse aufweist. Die beiden Kabelanschlüsse können gleichzeitig über geeignete Steckverbinder mit vorzugsweise ausgangsseitigen Stromleitungen verbunden werden und ermöglichen dadurch den gleichzeitigen Anschluss und Betrieb von beispielsweise mehreren Energieverbrauchern oder Energiespeichereinrichtungen mit dem Netzanschlussmodul. Die beiden Kabelanschlüsse sind zweckmäßigerweise parallel geschaltet können innerhalb eines Leitungsstrangs über gemeinsam genutzte Komponenten oder über für jeden Kabelanschluss gesondert vorgesehene Komponenten in der Schaltanlage angeschlossen sein. Im Falle besonders hoher Leistungen beziehungsweise verteilter Lasten sind auch Ausführungen mit mehr als zwei Kabelanschlüssen vorteilhaft. Eine vorteilhafte Anwendung hierfür könnte das Laden von großen Elektroautos, Elektrobussen oder Elektrozügen beziehungsweise von elektrisch geladenen Nutzfahrzeugen sein, wobei als Ladearten auch eine Schnellladung, ein floatendes Laden oder Flash-Laden angeboten werden können.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Betriebssicherheit kann auch vorgesehen sein, dass die mehreren Kabelanschlüsse innerhalb der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung, die unterschiedlichen Spannungsebenen zugeordnet sind, räumlich derart angeordnet sind oder mit geeigneten Blockier- und Freigabeeinrichtungen ausgestattet sind, dass jeweils nur ein einzige Stromleitung einer einzigen Spannungsebene mit der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung verbindbar ist und eine bereits angeschlossene Stromleitung dadurch verhindert, dass noch eine weitere Stromleitung an dieselbe Mehrfachkabelanschlusseinrichtung angeschlossen werden kann.
Einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge ist vorgesehen, dass mindestens eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung eine Adaptereinrichtung zum Adaptieren an verschiedene Ausgestaltungen der Schaltanlage aufweist. Durch die Verwendung einer Adaptereinrichtung kann für viele verschiedene Anwendungsfälle eine einheitlich ausgestaltete Mehrfachkabelanschlusseinrichtung verwendet werden, die über eine geeignete Vorgabe der Adaptereinrichtung an unterschiedliche Komponenten oder Anschlussmöglichkeiten der Schaltanlage angeschlossen werden kann. Dadurch ist es möglich, bei der Herstellung weitere Kosten einzusparen. Zudem ist eine gegebenenfalls beabsichtigte Umrüstung oder Ertüchtigung des Netzanschlussmoduls mit geringerem Aufwand und mit geringeren Kosten möglich, da die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung durch die Adaptereinrichtung rasch und unkompliziert an unterschiedlich konfigurierte Schaltanlagenvarianten angepasst werden kann, ohne dass ein Austausch oder eine konstruktive Veränderung der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung erforderlich werden.
Gemäß einer optionalen Variante ist vorgesehen, dass das Netzanschlussmodul mindestens eine Freileitungsanschlusseinrichtung und/oder mindestens eine Leitungsanschlusseinrichtung zum Verbinden mit einer gasisolierten Stromleitung aufweist. Dadurch kann das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul noch einfacher in unterschiedlichen Bereichen und in verschiedenen Spannungsebenen innerhalb eines Stromversorgungsnetzes eingesetzt und mit dem Stromversorgungsnetz verbunden werden.
Um das Netzanschlussmodul gegebenenfalls fernsteuern zu können ist optional vorgesehen, dass das Netzanschlussmodul eine Steuerungsdatenschnittstelle zur Verbindung mit einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung aufweist. Die Steuerungsdatenschnittstelle kann eine kabelgebundene oder eine drahtlose Datenübertragung mit einer gegebenenfalls weit entfernten Schaltanlagensteuerungseinrichtung ermöglichen. Bei der Schaltanlagensteuerungseinrichtung kann es sich beispielsweise um eine zentrale Leitstelle eines Stromversorgungsnetzes handeln. Über die Steuerungsdatenschnittstelle können die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls angesteuert und betrieben werden. Es ist ebenfalls denkbar und für zahlreiche Anwendungsfälle vorteilhaft, dass Informationen über einzelne Komponenten in dem Netzanschlussmodul oder über angeschlossene Energieverbraucher oder Energieeinspeisevorrichtungen über die Steuerungsdatenschnittstelle an die mit dem Netzanschlussmodul verbundene Schaltanlagensteuerungseinrichtung übermittelt werden. Zu diesem Zweck können in dem Netzanschlussmodul Sensoren oder Messgeräte angeordnet sein, mit deren Hilfe Kenngrößen ermittelt und über die Steuerungsdatenschnittstelle zu der Schaltanlagensteuerungseinrichtung übertragen werden.
Es ist ebenfalls denkbar, dass zwei oder mehr Netzanschlussmodule unmittelbar benachbart an einem Einsatzort aufgestellt und in Betrieb genommen werden, wobei die mehreren Netzanschlussmodule über die jeweilige Steuerungsdatenschnittstelle miteinander verbunden werden und der Betrieb der mehreren Netzanschlussmodule von einer einzigen externen Schaltanlagensteuerungseinrichtung koordiniert und überwacht werden kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das Netzanschlussmodul eine Schaltanlagensteuerungseinrichtung mit einer Datenübertragungsschnittstelle zu einem anderen Netzanschlussmodul oder zu einer datenbereitstellenden Anlageneinrichtung eines Stromversorgungsnetzes aufweist. Mit der integrierten Schaltanlagensteuerungseinrichtung des Netzanschlussmoduls kann das Netzanschlussmodul auch autark und unabhängig von einem Stromversorgungsnetz oder einer externen Schaltanlagensteuerungseinrichtung verwendet und betrieben werden. Auf diese Weise kann mit dem Netzanschlussmodul auch eine Insellösung realisiert werden, mit welcher eine an dem Netzanschlussmodul angeschlossene Energieeinspeisungseinrichtung zur Stromversorgung eines ebenfalls an das Netzanschlussmodul angeschlossenen Energieverbrauchers herangezogen und verwendet wird.
Es ist ebenfalls möglich, bei einem gleichzeitigen Betrieb mehrerer Netzanschlussmodule lediglich ein einziges Netzanschlussmodul mit einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung auszustatten und die anderen Netzanschlussmodule ohne eine gesonderte Schaltanlagensteuerungseinrichtung zu betreiben. Die Netzanschlussmodule ohne eine eigene Schaltanlagensteuerungseinrichtung können durch eine Datenübertragung über die jeweilige Steuerungsdatenschnittstelle mit einer einzigen Schaltanlagensteuerungseinrichtung verbunden und von dieser kontrolliert und betrieben werden. Die Netzanschlussmodule, die keine eigene Schaltanlagensteuerungseinrichtung benötigen, können dem zufolge erheblich kostengünstiger hergestellt und betrieben werden. Auf dieser Weise kann mit geringem Aufwand ein neuer Netzknoten in einem bestehenden Stromversorgungsnetz eingerichtet und an dem Ort des Netzknotens eine große Anzahl von Kabelanschlüssen zur Verfügung gestellt werden, um mehrere Energieeinspeiseeinrichtungen oder mehrere Energieverbraucher anschließen zu können.
Durch den modularen Aufbau eines derartigen Netzknotens bietet das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul eine sehr vorteilhafte Möglichkeit, eine Erweiterung des Stromversorgungsnetzes in kurzer Zeit und mit geringem Aufwand zu realisieren beziehungsweise ein bestehendes Stromversorgungsnetz zu modifizieren, um weitere oder andere Anschlussmöglichkeiten bereit zu stellen. Die erfindungsgemäßen Vorteile einer Steuerungsdatenschnittstelle sowie einer gegebenenfalls integrierten Schaltanlagensteuerungseinrichtung können gegebenenfalls auch mit Netzanschlussmodulen verwirklicht werden, die lediglich herkömmliche Kabelanschlüsse aufweisen und nicht mit Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen ausgestattet sind. Die Erfindung betrifft demzufolge auch ein Netzanschlussmodul mit einer Schaltanlage, die über Kabelanschlüsse mit einem Stromversorgungsnetz und mit mindestens einer Energiespeichereinrichtung oder mit einer Energieerzeugungseinrichtung verbunden werden kann, wobei das Netzanschlussmodul eine Steuerungsdatenschnittstelle und gegebenenfalls eine eigene Schaltanlagensteuerungseinrichtung aufweist.
Die einzelnen Netzanschlussmodule können dabei weitgehend vorkonfektioniert hergestellt sein und bereits von dem Hersteller oder unmittelbar nach der Herstellung eine umfassende Funktionsprüfung und gegebenenfalls Zertifizierung erfahren, sodass ein erfindungsgemäßes Netzanschlussmodul mit den vorrangehend beschriebenen Komponenten und Möglichkeiten innerhalb von Stunden an einem Einsatzort aufgestellt, mit einem bestehenden Stromversorgungsnetz verbunden und über die Steuerungsdatenschnittstelle oder mit einer integrierten Schaltanlagensteuerungseinrichtung betrieben werden kann. Es ist ebenfalls möglich, mit einem Netzanschlussmodul innerhalb von wenigen Stunden eine Insellösung zu realisieren, bei welcher eine Energieeinspeiseeinrichtung mit einem Energieverbraucher verbunden wird und dem Energieverbraucher die benötigte Energie zur Verfügung gestellt werden kann. Dabei kann das Netzanschlussmodul in Verbindung mit der Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen wahlweise zumindest mit einem Mittelspannungsnetz oder mit einem Hochspannungsnetz verbunden werden oder die Insellösung auf der betreffenden Spannungsebene betreiben.
Einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zur Folge ist vorgesehen, dass die Schaltanlagensteuerungseinrichtung zur Verarbeitung von Daten eingerichtet ist, die mit einem standardisierten Übertragungsprotokoll über die Datenübertragungsschnittstelle zur Verfügung gestellt werden. Für die Überwachung und Steuerung von Stromversorgungsnetzen werden üblicherweise standardisierte Übertragungsprotokolle für den Austausch von Daten zwischen einzelnen Komponenten verwendet. Aus der Praxis bekannte Übertragungsprotokolle sind beispielsweise in einem SCADA-System implementiert, nach dem in IEC 61850 definierten Standard normiert oder beruhen auf einem echtzeitfähigen Netzwerkprotokoll wie beispielsweise dem GOOSE-Netzwerkprotokoll, welches idealerweise mit einem nach dem IEC 61850- Standard spezifizierten Übertragungsprotokoll interagieren kann. Durch die Möglichkeit, die Schaltanlagensteuerungseinrichtung mit einem standardisierten Übertragungsprotokoll über die Datenübertragungsschnittstelle ansprechen zu können, kann ein derart ausgestaltetes Netzanschlussmodul ohne Weiteres in bestehende Stromversorgungsnetze eingebunden werden, bei denen die Kommunikation zwischen einzelnen Anlagen oder Netzknoten in dem Stromversorgungsnetz mit Hilfe eines derartigen standardisierten Übertragungsprotokolls bewirkt wird.
Herkömmlicherweise ist ein derartiges Netzanschlussmodul ausschließlich für die Verteilung, beziehungsweise Weiterleitung von elektrischer Energie zwischen den einzelnen angeschlossenen Komponenten wie beispielsweise einer Energieeinspeiseeinrichtung oder einem Energieverbraucher zuständig. Sollte bei einer Übertragung der Energie zu oder von den an das Netzanschlussmodul angeschlossenen Komponenten eine Beeinträchtigung wie beispielsweise eine Netzstörung auftreten, so sind die einzelnen angeschlossenen Komponenten üblicherweise selbst für eine gegebenenfalls erforderliche Reaktion auf die Netzstörung verantwortlich. Aus der Praxis sind Anlagen eines Stromversorgungsnetzes beziehungsweise Netzknoten oder daran angeschlossene Komponenten bekannt, die so angesteuert oder betrieben werden können, dass eine sich in dem betreffenden Netzknoten oder in der betreffenden Spannungsebene auswirkende Netzstörung berücksichtigt werden kann und gegebenenfalls dieser Netzstörung entgegen gewirkt werden kann. Dies ist mit herkömmlichen Netzanschlussmodulen jedoch nur dann möglich, wenn der Betrieb des betreffenden Netzanschlussmoduls in Reaktion auf eine Netzstörung von einer zentralen Leitstelle entsprechend angepasst beziehungsweise vorgegeben wird.
Um mit dem Netzanschlussmodul in vorteilhafter Weise auf eine gegebenenfalls auftretende Netzstörung reagieren zu können ist einer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens zufolge vorgesehen, dass das Netzanschlussmodul eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung zur Verbindung mit einer Energiespeichereinrichtung oder mit einer Energieerzeugungseinrichtung aufweist, und dass von der Schaltanlagensteuerungseinrichtung ein Kompensationsstrom von der mit dem Netzanschlussmodul verbundenen Energiespeichereinrichtung oder Energieerzeugungseinrichtung in die eingangsseitige Stromleitung eingespeist werden kann. Als Energiespeichereinrichtung oder Energieerzeugungseinrichtung werden dabei Einrichtungen bezeichnet, die dazu vorgesehen und geeignet sind, elektrische Energie aufzunehmen, zu speichern und wieder einspeisen zu können oder aber aus anderen Energieformen elektrische Energie erzeugen und einspeisen zu können, wobei einzelne Einrichtungen auch sowohl elektrische Energie erzeugen als auch speichern können und deshalb beide Eigenschaften aufweisen. Von derartigen Einrichtungen kann bei Bedarf elektrische Energie von dem Netzanschlussmodul abgerufen und in geeigneter Weise als Kompensationsstrom in das Stromversorgungsnetz eingespeist werden, um beispielsweise einer Asymmetrie in der Spannungsebene oder einer Netzstörung entgegenzuwirken. Auf diese Weise ist auch eine aktive Stabilisierung des Netzanschlussmoduls sowie vorgelagerter weiterer Netzanschlussmodule oder Anlagen des Stromversorgungsnetzes möglich. Bei dem Kompensationsstrom kann es sich um einen Blindstrom handeln, der beispielsweise zur Verbesserung des Leistungsfaktors eingespeist wird. Es ist ebenfalls möglich, einen in geeigneter Weise vorgegebenen und beispielsweise hochfrequenten Kompensationsstrom so einzuspeisen, dass die Qualität der Netzspannung verbessert wird.
Vorzugsweise ist die betreffende Schaltanlagensteuerungseinrichtung keine externe Schaltanlagensteuerungseinrichtung, sondern Bestandteil des Netzanschlussmoduls. Über die Steuerungsdatenschnittstelle können Informationen über eine eventuelle Beeinträchtigung oder Störung des Stromversorgungsnetzes von externen Kontrolleinrichtungen an die Schaltanlagensteuerungseinrichtung des Netzanschlussmoduls übertragen werden. Dies kann beispielsweise durch die Übertragung einer Übertragungsfunktion an das Netzanschlussmodul erfolgen, die an einer anderen Anlage oder an einem anderen Netzknoten des Stromversorgungsnetzes ermittelt wurde. Vorzugsweise werden diese Informationen in Echtzeit zu dem Netzanschlussmodul übertragen und mit einer ausreichend hohen zeitlichen Auflösung zur Verfügung gestellt, sodass eine einer Netzstörung entgegenwirkende Einspeisung eines Blindstroms beziehungsweise eines geeignet vorgegebenen Kompensationsstroms über das Netzanschlussmodul in das Stromversorgungsnetz möglich wird. Für die erfindungsgemäße Einspeisung des Blind- beziehungsweise Kompensationsstroms kann beispielsweise eine inverse Übertragungsfunktion ermittelt und verwendet werden, die Abweichungen von einer tatsächlichen Übertragungsfunktion innerhalb des Stromversorgungsnetzes korrigieren kann.
Dabei kann vorgesehen sein, dass diese Informationen über eine Netzstörung in dem Stromversorgungsnetz auch aus einer anderen Spannungsebene erfasst und zur Verfügung gestellt werden, um mit dem Netzanschlussmodul in geeigneter Weise einen Kompensationsstrom einspeisen zu können, welcher der betreffenden Netzstörung in einer anderen Spannungsebene entgegen wirkt. Sofern eine größere Anzahl von derart ausgestalteten Netzanschlussmodulen mit einem Stromversorgungsnetz verbunden sind und darin erfindungsgemäß betrieben werden ist es möglich, die von den einzelnen Netzanschlussmodulen jeweils eingespeisten Anteile eines Kompensationsstroms so zu synchronisieren und aufeinander abzustimmen, dass auch größere Netzstörungen oder Netzstörungen in einer höheren Spannungseben teilweise oder sogar vollständig kompensiert, beziehungsweise behoben werden können.
Es wird als besonders vorteilhaft angesehen, dass optional das Netzanschlussmodul eine Messeinrichtung für die Erfassung elektrischer Kenngrößen des über eine Stromleitung fließenden Stroms aufweist, mit welcher die elektrischen Kenngrößen mit einer zeitlichen Auflösung von mehr als 1 kHz vorzugsweise mehr als 50 kHz und besonders vorzugsweise von mehr als 150 kHz erfasst werden können. Mit einer derartigen Messeinrichtung, mit welcher elektrische Kenngrößen wie beispielsweise ein zeitlicher Spannungsverlauf mit einer derart hohen zeitlichen Auflösung erfasst werden können, lassen sich Beeinträchtigungen oder Netzstörungen bei der Verteilung oder Weiterleitung von elektrischer Energie mit dem Netzanschlussmodul ausreichend präzise erfassen, um ausgehend von diesen Informationen durch die Einspeisung eines Kompensationsstroms eine Korrektur der betreffenden Beeinträchtigungen oder Netzstörungen zu ermöglichen. Die mit der Messeinrichtung erfassten elektrischen Kenngrößen können vorzugsweise über ein echtzeitfähiges Übertragungsprotokoll mit Hilfe einer geeigneten Datenübertragungsschnittstelle zu einem anderen Netzanschlussmodul übertragen werden, um eine synchronisierte und aufeinander abgestimmte Reaktion der derart verbundenen Netzanschlussmodule und die Einspeisung eines der Netzstörung entgegenwirkenden Kompensationsstroms von den betreffenden Netzanschlussmodulen zu ermöglichen. Eine derartige Reaktion auf eine Netzstörung kann auch ohne eine zentrale Steuereinrichtung oder eine entsprechende Leitstelle innerhalb des Stromversorgungsnetzes ermöglicht werden. Jedes einzelne Netzanschlussmodul, welches eine ausreichend hochaufgelöste Information der relevanten elektrischen Kenngrößen zur Verfügung hat, kann in Abstimmung mit den an das Netzanschlussmodul angeschlossenen Energiespeichereinrichtungen oder Energieerzeugungseinrichtungen einen geeigneten Anteil eines Kompensationsstroms in das Stromversorgungsnetz einleiten und die daran angeschlossenen Netzanschlussmodule entsprechend informieren. Auf diese Weise kann eine synchronisierte und aufeinander abgestimmte Reaktion mehrerer Netzanschlussmodule erfolgen, ohne dass eine zentrale Koordination über eine Leitstelle oder eine zentrale Steuerungseinrichtung des Stromversorgungsnetzes erforderlich ist. Die Erfindung betrifft demzufolge auch ein Netzanschlussmodul mit einer Schaltanlage und mit Kabelanschlüssen zur Verbindung mit einer Energiespeichereinrichtung oder mit einer Energieerzeugungseinrichtung, wobei von einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung ein Kompensationsstrom von der mit dem Netzanschlussmodul verbundenen Energiespeichereinrichtung oder Energieerzeugungseinrichtung in eine eingangsseitige Stromleitung eingespeist werden kann.
Eine derartige Reaktion auf eventuelle Netzstörungen ist unabhängig von der jeweiligen Ausgestaltung des Netzanschlussmoduls möglich, sobald die für eine Reaktion erforderlichen Informationen entweder über eine Datenübertragungsschnittstelle zur Verfügung gestellt oder mit dem Netzanschlussmodul selbst erfasst werden und das Netzanschlussmodul in geeigneter Weise auf die mit dem Netzanschlussmodul verbundenen Energiespeichereinrichtungen oder Energieerzeugungseinrichtungen einwirken kann, um einen Kompensationsstrom in die mit dem Stromversorgungsnetz verbundene eingangsseitige Stromleitung einspeisen zu können. Die Erfindung betrifft demzufolge auch ein Netzanschlussmodul mit einer geeigneten Datenübertragungsschnittstelle, welches derart eingerichtet ist, dass es auf die mit dem Netzanschlussmodul verbundenen Energiespeichereinrichtungen oder Energieerzeugungseinrichtungen einwirken kann, um einen Kompensationsstrom in die mit dem Stromversorgungsnetz verbundene eingangsseitige Stromleitung einspeisen zu können.
Um die Verwendungs- und Anschlussmöglichkeiten eines erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls zu erweitern kann optional vorgesehen sein, dass die Schaltanlage zwei parallel verlaufende und quer zu einer Längsrichtung versetzt angeordnete Sammelschienen aufweist, wobei jede Sammelschiene über Kabelanschlüsse, die der betreffenden Sammelschiene zugeordnet sind, mit einer eingangsseitigen Stromleitung des Stromversorgungsnetzes sowie mit mindestens einer ausgangsseitigen Stromleitung verbindbar ist. Als besonders vorteilhaft wird es dabei erachtet, dass die eingangsseitige Stromleitung sowie die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung optional jeweils eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung aufweist und deshalb an verschiedene Spannungsebenen innerhalb eines Stromverteilungsnetzes angeschlossen werden kann. Ein derart mit zwei Sammelschienen versehenes Netzanschlussmodul ermöglicht es, gleichzeitig mit zwei verschiedenen Spannungsebenen eines Stromversorgungsnetzes verbunden zu werden. Es ist ebenfalls denkbar, dass ein solches Netzanschlussmodul mit zwei verschiedenen Stromversorgungsnetzen verbunden ist und für jedes Stromversorgungsnetz einen separaten und dedizierten Netzknoten bilden kann, über welchen Energieeinspeiseeinrichtungen oder Energieverbraucher mit dem betreffenden Stromversorgungsnetz verbunden werden können. Es ist weiterhin denkbar, dass eine ausgangsseitige Stromleitung, die mit einer ersten Sammelschiene verbunden ist, mit einer eingangsseitigen Stromleitung der zweiten Sammelschiene verbunden wird, sodass die beiden Sammelschienen auf diese Weise in ein einziges Stromversorgungsnetz integriert werden können. Sofern zwischen der ausgangsseitigen Stromleitung der ersten Sammelschiene und der eingangsseitigen Stromleitung der zweiten Sammelschiene zusätzlich eine Transformatoreneinrichtung angeordnet und eingebunden wird, können die beiden Sammelschienen auch innerhalb desselben Stromversorgungsnetzes auf unterschiedlichen Spannungsebenen verwendet und betrieben werden. Dadurch werden vielfältige Einsatzmöglichkeiten für ein derart ausgestaltetes Netzanschlussmodul eröffnet, die mit herkömmlichen Netzanschlussmodulen nicht zur Verfügung stehen.
Die erfindungsgemäße Anordnung und Ausrichtung der beiden Sammelschienen parallel und quer zu einer Längsrichtung versetzt zueinander ermöglicht eine besonders raumsparende Anordnung der beiden Sammelschienen innerhalb des Gehäuses des Netzanschlussmoduls. Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass die beiden Sammelschienen auch eine andere Ausrichtung relativ zueinander aufweisen können. Die einzelnen Komponenten, die an die beiden Sammelschienen angeschlossen sind, können raumsparend innerhalb des Gehäuses angeordnet werden. Es kann zweckmäßig sein, dass in jedem Leitungsstrang, der einen Kabelanschluss oder eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung mit der Sammelschiene verbindet, alle für den Betrieb des Netzanschlussmoduls erforderlichen Komponenten gesondert vorgesehen und angeordnet sind. Stattdessen kann auch vorgesehen sein, dass einzelne Komponenten wie beispielsweise eine Filtereinrichtung oder ein Umrichter alternativ oder gleichzeitig mit mehreren Kabelanschlüssen oder mit mehreren Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen verbunden ist und deshalb nicht gesondert für jeden einzelnen Leitungsstrang beziehungsweise für jede einzelne Verbindung eines Kabelanschlusses oder einer einzelnen Mehrfachkabelanschlusseinrichtung mit der Sammelschiene erforderlich ist. Dadurch lassen sich weitere Einsparungen bei dem Raumbedarf sowie bei den Herstellungs- und Betriebskosten erzielen.
Üblicherweise sind zwischen einer Sammelschiene und einem Kabelanschluss für eine eingangsseitige oder ausgangsseitige Stromleitung jeweils mehrere Komponenten wie beispielsweise ein Leistungsschalter, ein Stromwandler und ein Trennschalter angeordnet. Während ein Trennschalter einen über den Kabelanschluss verbundenen Energieverbraucher oder eine Energieeinspeiseeinrichtung mit der Sammelschiene verbinden oder davon trennen kann, sofern keine nennenswerte Leistung über die betreffende Stromleitung geleitet wird, kann mit einem Leistungsschalter eine Verbindung auch dann unterbrochen werden, wenn die betreffende Stromleitung unter Last steht und eine große elektrische Leistung über die betreffende Stromleitung transportiert wird.
Aufgrund der hohen Anforderungen, die an einen betriebssicher ausgestalteten Leistungsschalter gestellt werden, benötigt ein Leistungsschalter üblicherweise mehr Raum als andere Komponenten wie beispielsweise ein Stromwandler oder ein Trennschalter. Um eine möglichst raumsparende Anordnung von zwei oder auch mehr Sammelschienen innerhalb eines Gehäuses eines Netzanschlussmoduls zu ermöglichen ist optional vorgesehen, dass bei jeder Sammelschiene nur die Hälfte oder weniger der mit der Sammelschiene verbundenen Stromleitungen über einen Leistungsschalter mit der Sammelschiene verbunden sind. Über die Schaltanlagensteuerungseinrichtung kann sichergestellt werden, dass diejenigen Energieverbraucher oder Energieeinspeiseeinrichtungen, die ohne einen Leistungsschalter mit der Sammelschiene verbunden sind, nur dann über einen Trennschalter von der Sammelschiene getrennt oder damit verbunden werden können, wenn über die zugeordnete Stromleitung keine größere elektrische Leistung transportiert wird. Durch den Verzicht auf eine Anzahl von Leistungsschaltern lassen sich die verbleibenden Komponenten wie beispielsweise die Stromwandler oder Trennschalter, die den zwei oder mehr Sammelschienen zugeordnet sind, raumsparend beispielsweise übereinander anordnen und mit den ebenfalls übereinander angeordneten Sammelschienen verbinden.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass die Schaltanlage einen Kuppelschalter aufweist, mit welchem die beiden Sammelschienen elektrisch leitend miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können. Der Kuppelschalter kann entweder als Trennschalter oder aber in vorteilhafter Weise ebenfalls als Leistungsschalter ausgestaltet sein. Durch eine geeignete Ansteuerung des Kuppelschalters mit der Schaltanlagensteuerungseinrichtung kann wahlweise zwischen einem voneinander getrennten und unabhängigen Betrieb der beiden Sammelschienen und einem miteinander verbundenen und einheitlichen Betrieb der beiden Sammelschienen umgeschaltet werden. Dies kann auch ferngesteuert oder automatisiert erfolgen, ohne dass eine konstruktive Veränderung des Netzanschlussmoduls oder eine manuelle Umstellung erforderlich werden, die nur durch ein geeignet geschultes Personal an dem betreffenden Einsatzort vorgenommen werden können. Mit einem zwei Sammelschienen miteinander verbindenden Kuppelschalter lässt sich das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul sehr vielfältig einsetzen und innerhalb kürzester Zeit zwischen verschiedenen Betriebsmodi umschalten, ohne dass vorbereitende oder ergänzende Maßnahmen vor Ort beziehungsweise an dem betreffenden Netzanschlussmodul erforderlich sind.
Das Gehäuse des Netzanschlussmoduls kann hinsichtlich seiner Formgebung und Abmessungen an die in dem jeweiligen Netzanschlussmodul eingebauten Komponenten angepasst sein. Das Gehäuse kann auch modular ausgestaltet sein und durch einen Anbau von weiteren Gehäusemodulen beliebig vergrößert, beziehungsweise erweitert werden. Das Netzanschlussmodul kann dabei gleichzeitig auch transportabel ausgestaltet sein, wobei das Gehäuse entsprechend stabil und in geeigneter Weise ertüchtigt sein sollte, sodass ein Transport zu einem Einsatzort mit einer geeigneten Transportvorrichtung wie beispielsweise einem LKW oder einer Transportraupe möglich ist und ohne Beschädigungen der Schaltanlage überstanden werden kann.
Optional ist vorgesehen, dass das Gehäuse ein Standardcontainer ist. Ein Standardcontainer kann ohne größere logistische Herausforderungen mit den dafür vorgesehenen Transportmitteln transportiert werden. Bei dem Standardcontainer kann es sich beispielsweise um einen 20-Fuß-ISO-Container oder um einen 40-Fuß-ISO-Container handeln. Es können auch andere Container sowie gegebenenfalls auch individuell gestaltete Container oder lediglich containerartige Gehäuse verwendet werden. Geeignete Standardcontainer sind handelsüblich erhältlich und können mit geringen Modifikationen als Gehäuse für ein erfindungsgemäßes Netzanschlussmodul verwendet werden. Ein Standardcontainer ist üblicherweise ausreichend robust und kann mit geringem Aufwand mit einem für viele Verwendungsmöglichkeiten ausreichenden Spannungsschutz versehen werden, sodass das Netzanschlussmodul mit einem derartigen Gehäuse ohne weitere Modifikationen vielseitig verwendbar ist. Neben einem Anschluss von Kabeln kann auch der Anschluss von Freileitungen oder gasisolierten Leitungen vorteilhaft erfolgen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, dass das Gehäuse einen Boden und einen über Seitenwände mit dem Boden verbundenen und in einer Gehäusehöhe von dem Boden beabstandeten Deckel aufweist, und dass die Kabelanschlüsse in den Seitenwänden weniger als 25% und vorzugsweise weniger als 15% der Gehäusehöhe von dem Boden beabstandet angeordnet sind. Die Kabelanschlüsse, beziehungsweise die Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen des Netzanschlussmoduls sind dem zufolge vorzugsweise in einem unteren Bereich in einer oder in mehreren Seitenwänden angeordnet. Das Gehäuse kann dabei auch ein Standardcontainer sein. Ein derart ausgestaltetes Netzanschlussmodul kann auf einem Untergrund aufgestellt werden, sodass die von außen an das Netzanschlussmodul herangeführten Stromleitungen in der Nähe des Untergrunds mit dem Netzanschlussmodul, beziehungsweise mit den zugeordneten Kabelanschlüssen verbunden werden können und dabei keinen großen Abstand von dem Untergrund aufweisen müssen. Es ist jedoch ebenfalls möglich und insbesondere in Verbindung mit Stromleitungen der Hochspannungsebene, aber auch der Mittelspannungsebene zweckmäßig, das Gehäuse des Netzanschlussmoduls mindestens teilweise in einer Ausnehmung in den Untergrund einzulassen, sodass sich der Boden des Gehäuses unterhalb des angrenzenden Bodenniveaus des Untergrunds befindet und die Kabelanschlüsse ebenfalls unterhalb des umgebenden Bodenniveaus angeordnet sind. Die einzelnen Stromleitungen können dann in dem Untergrund verlegt sein und in dem Untergrund bis an das Gehäuse des Netzanschlussmoduls herangeführt sowie in dem Untergrund mit den zugeordneten Kabelanschlüssen verbunden werden. Auf diese Weise kann das Risiko einer unerwünschten Beschädigung der an die Kabelanschlüsse angeordneten Stromleitungen reduziert werden, da die Stromleitungen nicht freiliegend über der Oberfläche des Untergrunds verlegt werden müssen, sondern in den Untergrund eingebettet sind. Zudem wird dadurch ein zusätzlicher Spannungsschutz und damit eine weitere Sicherungsmaßnahme für die unmittelbare Umgebung des Netzanschlussmoduls bewirkt.
Insbesondere bei einer Verbindung von Hochspannungsleitungen mit dem Netzanschlussmodul ist die seitliche Anordnung der Kabelanschlüsse und deren Anordnung unterhalb des umgebenden Bodenniveaus besonders vorteilhaft, da die für Hochspannungen geeigneten Stromleitungen regelmäßig im Untergrund verlegt sind und einen Mindestbiegeradius in der Größenordnung von 1 bis 2 Metern aufweisen, sodass jede Veränderung der Einbettungstiefe der in dem Untergrund eingebetteten Stromleitungen aufgrund der großen Biegeradien mit einem entsprechenden Raumbedarf in der Umgebung des Netzanschlussmoduls verbunden wäre. Da die Kabelanschlüsse nicht in dem Boden, sondern in den Seitenwänden des Gehäuses angeordnet sind, ist es nicht erforderlich, die üblicherweise waagrecht verlaufenden und in den Untergrund eingebetteten Stromleitungen im Bereich des Netzanschlussmoduls nach oben umzulenken und senkrecht durch einen Boden des Gehäuses hindurch zu führen, beziehungsweise anzuschließen, wie es bei herkömmlichen Netzanschlussmodulen üblich ist.
Ein derart ausgestaltetes Netzanschlussmodul kann auch vollständig in den Untergrund versenkt und darin eingebettet werden. Ein beispielsweise für Wartungszwecke oder eine Rekonfiguration des Netzanschlussmoduls erforderlicher Zugang zu dem Netzanschlussmodul kann dann beispielsweise durch eine in dem Deckel des Gehäuses angeordnete Luke erfolgen. Es kann jedoch ebenfalls zweckmäßig sein, dass Netzanschlussmodul vollständig oberhalb des Untergrunds aufzustellen und einzelne Stromleitungen mit Kabelanschlüssen zu verbinden, die in dem Boden des Gehäuses angeordnet sind.
Insbesondere im Hinblick auf eine gegebenenfalls gewünschte oder erforderliche Anordnung mehrerer Netzanschlussmodule an einem einzigen Einsatzort kann es vorteilhaft sein und ist es deshalb erfindungsgemäß optional möglich, dass alle Kabelanschlüsse innerhalb von Seitenwänden angeordnet sind, die sich in einer parallel zu einem Untergrund verlaufenden Umfangsrichtung um das Gehäuse über nicht mehr als die Hälfte des Umfangs erstrecken. So können beispielweise alle Kabelanschlüsse bei einem quaderförmigen Gehäuse an zwei aneinander angrenzenden Seitenwänden anordnet sein. Zwei derartige Netzanschlussmodule können unmittelbar benachbart sowie aneinander angrenzend und dadurch besonders raumsparend so aufgestellt sein, dass die mit den Kabelanschlüssen versehenen Seitenwände jeweils nach außen gerichtet angeordnet sind und die aneinander zugewandten Seitenwände keine Kabelanschlüsse aufweisen, die dann durch das jeweils andere Netzanschlussmodul verdeckt würden und nicht mehr zugänglich wären.
Bei quaderförmigen Gehäusen wird es als besonders vorteilhaft erachtet, wenn sämtliche Kabelanschlüsse innerhalb einer einzigen Seitenwand angeordnet sind. Dabei kann es sich entweder um eine sich in Längsrichtung des Gehäuses erstreckende Seitenwand oder aber um eine Stirnseite handeln. Durch die Anordnung aller Kabelanschlüsse entlang einer einzigen Seitenwand können in einfacher Weise auch vier oder mehr Netzanschlussmodule raumsparend beispielsweise in Zweierreihen aufgestellt werden und gleichzeitig sämtliche Kabelanschlüsse von außen erreichbar sein und mit Stromleitungen verbunden werden. Derartige Netzanschlussmodule eignen sich in besonders vorteilhafter Weise auch für die rasche Errichtung von Ladestationen für Elektrofahrzeuge wie beispielsweise PKWs, LKWs oder Busse, die für einen Ladungsvorgang seitlich neben der betreffenden Seitenwand abgestellt und über ein geeignetes Ladekabel mit dem jeweils zugeordneten Kabelanschluss in der den Fahrzeug zugewandten Seitenwand des Netzanschlussmoduls verbunden werden können.
Es ist jedoch ebenfalls denkbar, dass das Gehäuse eines Netzanschlussmoduls eine halbkreisförmige oder viertelkreisförmige Grundfläche aufweist und die Kabelanschlüsse jeweils an der gekrümmten Außenseite angeordnet sind. In Abhängigkeit von der Grundfläche können dann beispielsweise zwei oder vier derartige Netzanschlussmodule zu einer Netzanschlussmodulgruppe zusammengefügt werden, deren nach außen gerichteten Seitenwände entlang eines Umfangkreises verlaufen und die in den jeweiligen Seitenwänden angeordneten Kabelanschlüsse jeweils von außen aus zugänglich sind.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls mit einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung, wobei das Netzanschlussmodul mit einer Energiespeichereinrichtung oder mit einer Energieerzeugungseinrichtung verbunden ist. Um eine zumindest teilweise Kompensation einer Netzstörung bereit zu stellen, die sich auf das erfindungsgemäße Netzanschlussmodul und dessen Betrieb auswirken könnte, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Schaltanlagensteuerungseinrichtung ausgehend von Daten, die mit der Datenübertragungseinrichtung empfangen werden, die Einspeisung eines Kompensationsstroms von einer mit dem Netzanschlussmodul verbundenen Energiespeichereinrichtung oder Energieerzeugungseinrichtung in die Eingangsseitige Stromleitung veranlasst, wobei ausgehend von einer aus dem Stromversorgungsnetz übermittelten Übertragungsfunktion zur elektrischen Kenngrößen des über die eingangsseitige Stromleitung übertragenen Stromflusses der Kompensationsstrom derart eingespeist wird, dass eine mindestens teilweise Kompensation einer Netzstörung bewirkt wird. Insbesondere bei einer Übermittlung von elektrischen Kenngrößen mit einer ausreichend hohen Zeitauflösung, die beispielsweise mit mehr als 50 oder 100 kHz erfasst wurden, kann durch eine geeignete Einspeisung eines Kompensationsstroms einer Netzstörung entgegengewirkt werden. Die vorzugsweise in Echtzeit über die Datenübertragungseinrichtung an die Schaltanlagensteuerungseinrichtung übermittelten Informationen, beziehungsweise Daten ermöglichen es bei einer geeigneten Ausgestaltung und Einrichtung der Schaltanlagensteuerungseinrichtung, dass eine von einer Energiespeichereinrichtung oder einer Energieerzeugungseinrichtung zur Verfügung gestellte Energiemenge in geeigneter Weise als Kompensationsstrom in das angeschlossene Stromversorgungsnetz eingespeist wird und dadurch einer Netzstörung entgegenwirken kann. So kann beispielsweise in ein mit 50 Hz betriebenes Wechselspannungsnetz mit einer höheren Frequenz von beispielsweise 450 Hz ein Kompensationsstrom eingespeist werden, um einem ungleichmäßigen Spannungsverlauf des Wechselspannungsnetzes entgegen zu wirken und eine möglichst sinusförmige Wechselspannung mit 50 Hz in dem Stromversorgungsnetz bereitzustellen. Durch eine Übertragung von Daten, die in anderen Spannungsebenen oder bei einer Transformation der Spannung zwischen zwei Spannungsebenen erfasst werden, können auch derartige Netzstörungen oder Beeinträchtigungen mit einem erfindungsgemäß ausgestalteten Netzanschlussmodul berücksichtigt werden und zumindest anteilig kompensiert werden. Die einzelnen Netzanschlussmodule, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben werden, können einen Kompensationsstrom einspeisen, ohne dass eine zentrale Steuerungseinrichtung oder eine Leitstelle des Stromversorgungsnetzes eine entsprechende Einspeisung vorgeben. Die geeignete Einspeisung eines Kompensationsstroms kann auch von einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung vorgegeben und kontrolliert werden, die in das betreffende Netzanschlussmodul oder in ein vergleichbares anderes Netzanschlussmodul integriert ist.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:

1 eine perspektivische Ansicht eines Netzanschlussmoduls mit einem Standardcontainer als Gehäuse,
2 eine schematische Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls,
3a eine Schnittansicht durch eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung des Netzanschlussmoduls,
3b eine Schnittansicht durch eine abweichend ausgestaltete Mehrfachkabelanschlusseinrichtung des Netzanschlussmoduls,
4 eine schematische Darstellung der Stromleitungen und Verbindungen des Netzanschlussmoduls mit einem Stromversorgungsnetz und mit daran angeschlossenen Energieeinspeiseeinrichtungen und Energieverbrauchern sowie die datenübertragenden Verbindungen einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung mit einzelnen Komponenten des Netzanschlussmoduls,
5 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Betriebs des Netzanschlussmoduls innerhalb eines Stromversorgungsnetzes,
6 eine schematische Schnittansicht eines Netzanschlussmoduls mit zwei parallel verlaufenden und übereinander angeordneten Sammelschienen,
7 eine schematische Draufsicht auf die in dem Netzanschlussmodul angeordneten zwei Sammelschienen und daran angeschlossenen Komponenten,
8 eine weitere schematische Schnittansicht des in den 7 und 8 dargestellten Netzanschlussmoduls,
9 eine schematische Schnittansicht eines Netzanschlussmoduls, welches in einen umgebenden Untergrund versenkt angeordnet ist,
10 eine Schnittansicht durch eine wiederum abweichend ausgestaltete Mehrfachkabelanschlusseinrichtung,
11 eine schematische Darstellung einer ersten Konfiguration mehrerer Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen, die mit der Sammelschiene einer Schaltanlage verbunden sind, und
12 eine schematische Darstellung einer zweiten Konfiguration mehrerer Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen, die mit der Sammelschiene der Schaltanlage verbunden sind.

Ein in 1 exemplarisch dargestelltes Netzanschlussmodul 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches als Standardcontainer ausgestaltet ist. Das Gehäuse 2 weist einen in 1 nicht sichtbaren Boden 3 und einen Deckel 4 auf, die über vier Seitenwände 5, 6 miteinander verbunden sind. Eine der beiden stirnseitigen Seitenwände 5 weist zwei schwenkbar gelagerte Türflügel 7 auf, die geöffnet werden können und den Zugang zu einem Innenraum des Gehäuses 2 ermöglichen. In einer zwischen den Stirnseiten angeordneten und sich in Längsrichtung des quaderförmigen Gehäuses 2 erstreckenden Seitenwand 6 sind in einem unteren Bereich in der Nähe des Bodens 3 insgesamt fünf Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen 8 angeordnet. Die in einer Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 zusammengefassten Kabelanschlüsse 9, 10, 11 ermöglichen es, in der 1 nicht dargestellte Stromleitungen über geeignete Steckverbinder mit einem zugeordneten Kabelanschluss 9, 10, 11 und damit mit dem Netzanschlussmodul 1 zu verbinden.
In 2 ist schematisch ein Innenraum 12 des Netzanschlussmoduls 1 mit den darin angeordneten Komponenten dargestellt. Entlang einer stirnseitigen Seitenwand 5 ist ein Betriebs- und Kontrollraum 13 durch geeignete Sicherheitsmaßnahmen wie beispielsweise elektrisch leitende Gitter 14 von einem Schaltanlagennutzraum 15 abgetrennt. In dem Betriebs- und Kontrollraum 13 ist eine Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 sowie eine Datenübertragungsschnittstelle 17 angeordnet, die auch als Steuerungsdatenschnittstelle dienen kann. Zusätzlich können in dem Betriebs- und Kontrollraum 13 weitere Komponenten wie beispielsweise eine unterbrechungsfreie Stromversorgungseinrichtung 18 für die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 oder Filtereinrichtungen für den in dem Schaltanlagennutzraum 15 stattfindenden Energietransport untergebracht sein.
In dem Schaltanlagennutzraum 15 ist eine horizontal angeordnete und parallel zu einer sich in Längsrichtung erstreckenden Seitenwand 6 verlaufende Sammelschiene 19 angeordnet. Die Sammelschiene 19 ist bei dem exemplarisch dargestellten Ausführungsbeispiel über fünf voneinander getrennt verlaufende und mit jeweils gesonderten Komponenten ausgestatteten Leitungsstränge 20 jeweils mit einer in 3 vergrößert und mit mehr Details dargestellten Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 verbunden. In jedem Leitungsstrang 20 ist ausgehend von der von außerhalb des Gehäuses 2 aus zugänglichen Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 eine optionale Messeinrichtung 21, ein Trennschalter 22, ein Stromwandler 23 und ein Leistungsschalter 24 angeordnet und miteinander verbunden, wobei der Leistungsschalter 24 der den betreffenden Leitungsstrang 20 mit der Sammelschiene 19 verbindet. Mit dem Trennschalter 22 kann eine über die zugeordnete Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 mit dem Leitungsstrang 20 verbundene Stromleitung in einem zumindest nahezu lastfreien Zustand unterbrochen oder verbunden werden, während einer Unterbrechung oder Verbindung dieser Stromleitung unter Last mit dem Leistungsschalter 24 möglich ist und bewirkt werden kann.
Die Messeinrichtung 21 ermöglicht eine präzise Erfassung von elektrischen Kenngrößen wie beispielsweise dem zeitlichen Verlauf einer Spannung oder eines Stromflusses mit einer besonders hohen Zeitauflösung, wobei einzelne Messwerte mit einer Messfrequenz von deutlich mehr als 1 kHz, vorzugsweise mit mehr als 50 kHz und gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung mit mehr als 150 kHz erfasst werden können. Eine derart hochauflösende Erfassung der relevanten elektrischen Kenngrößen ermöglicht es, das erfindungsgemäß ausgestaltete Netzanschlussmodul 1 beziehungsweise die darüber angeschlossenen Energiespeicher oder Energieerzeuger in geeigneter Weise so anzusteuern und zu betreiben, sodass eine möglichst hohe Stabilität des an das Netzanschlussmodul 1 angeschlossenen Stromversorgungsnetzes erreicht beziehungsweise unterstützt wird und eventuellen Netzstörungen entgegengewirkt werden kann.
In 3 ist eine Ausführungsvariante der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 schematisch dargestellt. Die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 beinhaltet die drei unterschiedlichen Kabelanschlüsse 9, 10, 11, die für den Anschluss von Stromleitungen auf unterschiedlichen Spannungsebenen ausgelegt und vorgesehen sind. Ein erster Kabelanschluss 9 ist hinsichtlich des Kabelendverschlusses und der Steckverbindereinrichtung zur Verbindung mit einer Hochspannungs-Stromleitung vorgesehen. Ein zweiter Kabelanschluss 10 ist zur Verbindung mit einer Mittelspannungs- Stromleitung ausgelegt. Ein dritter Kabelanschluss 11 ist für die Verbindung einer Stromleitung mit niedrig Spannung vorgesehen. Um eine Überlastung der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 zu vermeiden sind alle stromführenden Komponenten der drei parallel angeschlossenen und zu einem Anschlussleiter zusammengeführten Kabelanschlüsse 9, 10, 11 jeweils so ausgelegt, dass eine gegebenenfalls mit der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 verbundene Hochspannungs- Stromleitung nicht zu einer unerwünschten Überlastung und gegebenenfalls Beschädigung der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 oder der weiteren Komponenten innerhalb des daran anschließenden Leitungsstrangs 20 führen können. Über eine Adaptereinrichtung 47 kann die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 trotz einer einheitlichen Ausgestaltung in einfacher Weise an unterschiedlich ausgestaltete oder unterschiedlich konfigurierte Schaltanlagenkomponenten angeschlossen werden.
Die einzelnen Kabelanschlüsse 9, 10, 11 der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 sind von außerhalb des Gehäuses 2 des Netzanschlussmoduls 1 aus zugänglich. Die jeweiligen Kabelanschlüsse 9, 10, 11 sind mit einer schwenkbar gelagerten Verschlussklappe 25 gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Durch eine Verschwenkung der Verschlussklappe 25 können die einzelnen Kabelanschlüsse 9 zugänglich gemacht und mit einer von außen an das Gehäuse herangeführten Stromleitung verbunden werden.
In 3b ist eine für viele Anwendungsfälle geeignete und kostengünstiger ausgestaltete Variante der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 schematisch dargestellt. Die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 weist lediglich Kabelanschlüsse 9, 10 zum Verbinden mit den Spannungsebenen der Hochspannung und der Mittelspannung auf.
In 4 ist ein schematisches Schaltungsbild des erfindungsgemäßen Netzanschlussmoduls 1 während des Betriebs dargestellt. Die Sammelschiene 19 ist eingangsseitig über einen nicht näher dargestellten Leitungsstrang 20 und eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 mit einer eingangsseitigen Stromleitung 26 verbunden, die eine elektrisch leitende Verbindung mit einem nicht näher dargestellten Stromversorgungsnetz bewirkt. Über weitere Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen 8 ist eine erste ausgangsseitige Stromleitung 27 zur Verbindung mit einer Energiespeichereinrichtung, eine zweite ausgangsseitige Stromleitung 28 zur Verbindung mit einer Energieerzeugungseinrichtung und eine dritte ausgangsseitige Stromleitung 29 zur Verbindung mit einem Energieverbraucher, beziehungsweise mit einem Lastmodul angeschlossen. Über eine weitere Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 ist die Sammelschiene 19 mit Hilfe einer weiteren vierten ausgangsseitigen Stromleitung 30 mit einem nicht dargestellten weiteren Netzanschlussmodul 1 verbunden.
Die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 ist über Datenleitungen 31 mit den einzelnen Leitungssträngen 20 beziehungsweise mit den darin angeordneten Komponenten verbunden. Insbesondere ist die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 mit den einzelnen Messeinrichtungen 21 in den Leitungssträngen 20 verbunden, sodass die mit den Messeinrichtungen 21 erfassten Messwerte kontinuierlich und in Echtzeit an die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 übertragen und von dort über die Datenübertragungsschnittstelle an andere Netzanschlussmodule 1 oder weitere Anlagen innerhalb des angeschlossenen Stromversorgungsnetzes weitergeleitet werden können.
Die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 ist über weitere Datenleitungen 32 auch mit den über die Stromleitungen 27, 28 und 29 angeschlossenen Energiespeichereinrichtungen, Energieerzeugungseinrichtungen und Energieverbrauchern verbunden, sodass Daten von diesen Einrichtungen und Verbrauchern an die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 übermittelt werden können und sodass die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 gegebenenfalls den Betrieb der angeschlossenen Einrichtungen und Verbraucher beeinflussen oder sogar steuern kann.
In 5 ist schematisch ein Stromversorgungsnetz 33 dargestellt, innerhalb dessen verschiedene Spannungsebenen realisiert sind, die für die Weiterleitung und Verteilung von elektrischer Energie verwendet werden. Das Stromversorgungsnetz 33 weist einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene 34 mit Höchstspannung, einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene 35 mit Hochspannung, einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene 36 mit Mittelspannung und einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene 37 mit Niederspannung auf. Zwischen den verschiedenen Spannungsebenen 34 bis 37 sind jeweils Transformatoreinrichtungen 38 angeordnet, mit welchen die elektrische Spannung der elektrische Energie bei einem Wechsel von einer ersten Spannungsebene 34 bis 37 zu einer anderen zweiten Spannungsebene 34 bis 37 an die jeweilige Spannung angepasst und transformiert wird.
Zur Erweiterung des bereits bestehenden Stromversorgungsnetzes 33 ist ein erfindungsgemäßen Netzanschlussmodul 1 über die eingangsseitige Stromleitung 26 an eine nicht näher dargestellte Anlage des Stromversorgungsnetzes 33 in der Spannungsebene 36 mit Mittelspannung verbunden. Das Netzanschlussmodul 1 ist so ausgestaltet, dass es ohne größere konstruktive Veränderungen wahlweise auch an die Spannungsebene 35 mit Hochspannung oder an die Spannungsebene 37 mit Niederspannung angeschlossen werden könnte, was durch gestrichelt dargestellte Verbindungslinien angedeutet ist. An das Netzanschlussmodul 1 ist über die erste ausgangsseitige Stromleitung 27 eine Energiespeichereinrichtung 39, über die zweite ausgangsseitige Stromleitung 28 eine Energieerzeugungseinrichtung 40 und über die dritte ausgangsseitige Stromleitung 29 ein Energieverbraucher 41 angeschlossen. Der Energieverbraucher 41 kann beispielsweise mehrere daran angeschlossene Ladestationen 42 für Elektrofahrzeuge aufweisen.
Bei der Weiterleitung und Verteilung von elektrischer Energie innerhalb einer Spannungsebene 34 bis 37 und insbesondere bei einem Wechsel zwischen Spannungsebenen 34 bis 37 können elektrische Kenngrößen der elektrischen Energie wie beispielsweise ein zeitlicher Spannungsverlauf einer Wechselspannung des Stromversorgungsnetzes 33 beeinflusst werden und deshalb gegebenenfalls von vorgegebenen Referenzwerten abweichen, wodurch eine Netzstörung erzeugt wird, die gegebenenfalls zu einer unerwünschten Abschaltung einzelner räumlicher Bereiche, einzelner Spannungsebenen 34 bis 37 oder des gesamten Stromversorgungsnetzes 33 führen könnten. Diese Beeinflussungen können durch Übertragungsfunktionen G(s) erfasst und beschrieben werden. In 5 sind zur Veranschaulichung mehrere Übertragungsfunktionen G₁(s) bis G₄(s) dargestellt, welche den jeweiligen Anteil der Beeinflussungen zwischen den einzelnen Spannungsebenen 34 bis 36 sowie bei der Verbindung mit dem Netzanschlussmodul 1 und anschließend mit der daran angeschlossenen Energieerzeugungseinrichtung 40 beschreiben. Das Netzanschlussmodul 1 kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren so betrieben werden, dass einer durch die einzelnen Einflüsse bewirkten Netzstörung durch die Einspeisung eines von der Energieerzeugungseinrichtung bereitgestellten Kompensationsstroms in das Stromversorgungsnetz 33 entgegengewirkt wird. Die geeignete Einspeisung des Kompensationsstroms kann von der Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 vorgegeben werden. Der eingespeiste Kompensationsstrom entspricht einer inversen Übertragungsfunktion G^-1(s), die ausgehend von den Informationen aus den Übertragungsfunktionen G₁(s) bis G₄(s) ermittelt wurde, wobei diese Informationen kontinuierlich über ein geeignetes echtzeitfähiges Netzwerkprotokoll wie beispielsweise GOOSE im Rahmen eines Kommunikationsstandards wie beispielsweise SCADA von den beteiligten Anlagen und Netzanschlussmodulen 1 des Stromversorgungsnetzes 33 über die Datenübertragungsschnittstelle 17 an die Schaltanlagensteuerungseinrichtung 16 übermittelt werden. Während mit dem Netzanschlussmodul 1 und der darüber angebundenen Energieerzeugungseinrichtung 40 üblicherweise lediglich ein geringer Anteil einer sich aus einer übergeordneten Spannungsebene 34 oder 35 auswirkenden Netzstörung kompensiert werden kann, ist es grundsätzlich möglich, mit einer entsprechend großen Anzahl von erfindungsgemäß ausgestalteten und betriebenen Netzanschlussmodulen 1 auch eine in einer übergeordneten Spannungsebene 34 oder 35 verursachte Netzstörung vollständig zu kompensieren.
In den 6, 7 und 8 sind jeweils verschiedene Schnittansichten eines lediglich schematisch dargestellten Netzanschlussmoduls 1 dargestellt, bei welchem innerhalb des Gehäuses 2 zwei Sammelschienen 19, 43 angeordnet sind und zur Weiterleitung und Verteilung von elektrischer Energie mit dem Netzanschlussmodul 1 verwendet werden können. Die beiden Sammelschienen 19, 43 sind parallel verlaufend und quer zu einer Längsrichtung der Sammelschienen 19, 43 vertikal versetzt zueinander angeordnet und ausgerichtet. Während die 6 und 8 jeweils eine Seitenansicht der Sammelschienen 19, 43 und der damit verbundenen Leitungsstränge 20 zeigen, ist in 7 eine Draufsicht auf die beiden Sammelschienen 19, 43 und die damit verbundenen Leitungsstränge 20 dargestellt. Zur Veranschaulichung sind dabei die beiden Sammelschienen 19, 43 und die damit verbundenen Leitungsstränge 20 in 7 seitlich versetzt zueinander dargestellt, da ansonsten die jeweils dem Betrachter zugewandte Sammelschiene 43 und die daran angeschlossenen Komponenten die darunter angeordnete Sammelschiene 19 und die damit verbundenen Komponenten verdecken würde.
Im Unterschied zu der in 2 exemplarisch dargestellten Ausgestaltung des Netzanschlussmoduls 1 ist nicht jeder Leitungsstrang 20 über einen Leistungsschalter 24 mit der zugeordneten Sammelschiene 19, 43 verbunden, da der Raumbedarf für einen Leistungsschalter 24 vergleichsweise hoch ist. Jede Sammelschiene 19, 43 ist nur mit einer zugeordneten Energieerzeugungseinrichtung bzw. mit dem betreffenden Leitungsstrang 20 über einen Leistungsschalter 24 verbunden. Alle anderen Leitungsstränge 20 weisen lediglich Trennschalter 22 auf, deren Raumbedarf wesentlich geringer ist, sodass zwei Leitungsstränge 20, die jeweils keinen Leistungsschalter 24 beinhalten, übereinander angeordnet und jeweils mit der in dieser Höhe angeordneten Sammelschiene 19, 43 verbunden sein können. Dadurch ist eine besonders raumsparende Ausgestaltung und Anordnung der Schaltanlage innerhalb des Gehäuses 2 des Netzanschlussmoduls 1 möglich.
Die beiden Sammelschienen 19, 43 sind über einen Kuppelschalter 44 miteinander verbunden und können je nach Schaltzustand des Kuppelschalters 44 entweder miteinander verbunden und damit gemeinsam oder voneinander getrennt und damit einzeln für die Weiterleitung und Verteilung von elektrischer Energie zwischen den jeweils angeschlossenen Einrichtungen 39, 40 und 41 einerseits und dem angeschlossenen Stromversorgungsnetz 33 andererseits verwendet werden.
In 9 ist lediglich exemplarisch ein Netzanschlussmodul 1 dargestellt, welches nicht auf einem Untergrund 45 aufgestellt, sondern in den Untergrund 45 eingebettet ist. Dabei schließt der Deckel 4 des Gehäuses 2 des Netzanschlussmoduls 1 im Wesentlichen bündig mit einem Bodenniveau des umgebenden Untergrunds 45 ab. Der Innenraum 12 des Gehäuses 2 ist über eine in dem Deckel 4 angeordnete Zugangsluke 46 zugänglich. Die angeschlossenen Stromleitungen, von denen nur die eingangsseitige Stromleitung 26 dargestellt ist, verlaufen innerhalb des Untergrunds 45 und können im Wesentlichen niveaugleich und ohne größere Höhenunterschiede mit den Kabelanschlüssen 9, 10, 11 in den Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen 8 verbunden werden, die in der Nähe des Bodens 3 in der Seitenwand 6 angeordnet sind.
In 10 ist exemplarisch eine weitere und als besonders vorteilhaft erachtete Ausgestaltung der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 dargestellt. Die Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 weist ein Grundgehäuse 48 mit mehreren gleichartig ausgestalteten Kabelbuchsengehäusen 49 auf. In jedes Kabelbuchsengehäuse 49 kann eine Kabelanschlussbuchse 50, 51 eingesetzt werden. Die Kabelanschlussbuchsen 50, 51 können wahlweise identisch oder unterschiedlich ausgestaltet sein. Bei der in 10 dargestellten Konfiguration ist in ein erstes Kabelbuchsengehäuse 49 eine Kabelanschlussbuchse 50 für den Kabelanschluss 9 zur Verbindung mit einem Netzabschnitt der Spannungsebene 35 der Hochspannung eingesetzt. In ein zweites Kabelbuchsengehäuse 49 ist eine Kabelanschlussbuchse 51 für den Kabelanschluss 10 zur Verbindung mit einem Netzabschnitt der Spannungsebene 36 der Mittelspannung eingesetzt. Ein drittes Kabelbuchsengehäuse 49 bleibt ungenutzt.
Die einzelnen Kabelbuchsengehäuse 49 sind jeweils elektrisch leitend über die Adaptereinrichtung 47 mit dem Anschlussleiter 52 verbunden. Zwischen den Kabelbuchsengehäusen 49 und der Adaptereinrichtung 47 ist jeweils eine Anschlusstrenneinrichtung 53 angeordnet, mit welcher das betreffende Kabelbuchsengehäuse 49 von dem Anschlussleiter 52 sowie von allen anderen Kabelbuchsengehäusen 49 getrennt werden kann, um eine unerwünschte wechselseitige Beeinflussung zu verhindern.
In den 11 und 12 sind exemplarisch verschiedene Konfigurationen der Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen 8 eines Netzanschlussmoduls 1 dargestellt. Die einzelnen Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen 8 sind jeweils elektrisch leitend über die Anschlussleiter 52 und die Leitungsstränge 20 mit der Sammelschiene 19 des Netzanschlussmoduls 1 verbunden.
Bei der in 11 schematisch dargestellten Konfiguration sind alle drei Mehrfachkabelanschlusseinrichtungen 8 für eine eingangsseitige Stromleitung und für zwei ausgangsseitige Stromleitungen jeweils mit Kabelanschlussbuchsen für drei unterschiedliche Kabelanschlüsse 9, 10, 11 an drei unterschiedliche Spannungsebenen bestückt. Durch die Einstellungen und Vorgaben der Anschlusstrenneinrichtungen 53 sind lediglich die Kabelanschlussbuchsen 10 für einen Anschluss an die Spannungsebene 36 der Mittelspannung elektrisch leitend mit der Schaltanlage beziehungsweise mit der Sammelschiene 19 verbunden. Das Netzanschlussmodul 1 kann demzufolge mit Mittelspannung betrieben werden. Bei Bedarf kann das derart konfigurierte Netzanschlussmodul 1 ohne konstruktive Veränderungen mit anderen Stromleitungen verbunden und beispielsweise mit Hochspannung oder mit Niederspannung betrieben werden.
Bei der in 12 schematisch dargestellten Konfiguration sind eine eingangsseitige und eine ausgangsseitige Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 jeweils mit nur einer Kabelanschlussbuchse 50 bestückt und dadurch als Kabelanschluss 9 für die Verbindung mit Hochspannung ausgelegt. Eine weitere ausgangsseitige Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 weist drei Kabelbuchsengehäuse 49 auf, die alle drei jeweils mit Kabelanschlussbuchsen 50 bestückt sind, sodass diese Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 drei Kabelanschlüsse 9 zur Verbindung mit Hochspannung zur Verfügung stellt. An diese Mehrfachkabelanschlusseinrichtung 8 kann entweder ein Dreifachkabel angeschlossen werden, oder es können drei vorzugsweise gleichartige Energieverbraucher mit jeweils einer Stromleitung angeschlossen und einheitlich über die Schaltanlage betrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 4341511 A1 [0010]
DE 20217795 U1 [0010]

Claims

Netzanschlussmodul (1) mit einem Gehäuse (2) und mit einer in dem Gehäuse (2) angeordneten Schaltanlage zur Stromverteilung in einem Stromversorgungsnetz (33), wobei die Schaltanlage über Kabelanschlüsse (9, 10, 11) mit einer eingangsseitigen Stromleitung (26) des Stromversorgungsnetzes (33) sowie mit mindestens einer ausgangsseitigen Stromleitung (27, 28, 29, 30) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlussmodul (1) für die eingangsseitige Stromleitung (26) und/oder für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung (27, 28, 29, 30) jeweils eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) mit mindestens zwei Kabelanschlüssen (9, 10, 11) aufweist, wobei in jeder Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) die mindestens zwei Kabelanschlüsse (9, 10, 11) für die eingangsseitige und/oder für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung (26, 27, 28, 29, 30) parallel geschaltet sind und in der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) zu einem Anschlussleiter (52) zum Anschluss in der Schaltanlage zusammengeführt sind.
Netzanschlussmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) mehrere Kabelbuchsengehäuse (49) zur Aufnahme von Kabelanschlussbuchsen (50, 51) aufweist, wobei die in dem zugeordneten Kabelbuchsengehäuse (49) eingesetzten Kabelanschlussbuchsen (50, 51) elektrisch leitend mit dem Anschlussleiter (52) verbindbar sind.
Netzanschlussmodul (1) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kabelanschluss (9, 10, 11) und vorzugsweise jeder Kabelanschluss (9, 10, 11) der Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) über eine Anschlusstrenneinrichtung (53) elektrisch leitend mit dem Anschlussleiter (52) verbunden ist, mit welcher der betreffende Kabelanschluss (9, 10, 11) mit dem Anschlussleiter (52) verbunden oder davon getrennt werden kann.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) einen Kabelanschluss (9, 10, 11) für einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene (36, 35) mit Mittelspannung oder mit Hochspannung und für mindestens einen weiteren Netzabschnitt mit einer abweichenden Spannungsebene (35, 36, 37) aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) neben dem Kabelanschluss (10) für einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene (36) mit Mittelspannung auch einen Kabelanschluss (9) für einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene (35) mit Hochspannung und einen Kabelanschluss (11) für einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene (37) mit Niederspannung aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) für mindestens einen Netzabschnitt mit einer Spannungsebene (35, 36, 37) mindestens zwei Kabelanschlüsse (9, 10, 11) aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) eine Adaptereinrichtung (47) zum Adaptieren an verschiedene Ausgestaltungen der Schaltanlage aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlussmodul (1) mindestens eine Freileitungsanschlusseinrichtung und/oder mindestens eine Leitungsanschlusseinrichtung zum Verbinden mit einer gasisolierten Stromleitung aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlussmodul (1) eine Steuerungsdatenschnittstelle (17) zur Verbindung mit einer Schaltanlagensteuerungseinrichtung aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlussmodul (1) eine Schaltanlagensteuerungseinrichtung (16) mit einer Datenübertragungsschnittstelle (17) zu einem anderen Netzanschlussmodul (1) oder zu einer Daten bereitstellenden Anlageneinrichtung eines Stromversorgungsnetzes (33) aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlagensteuerungseinrichtung (16) zur Verarbeitung von Daten eingerichtet ist, die mit einem standardisierten Übertragungsprotokoll über die Datenübertragungsschnittstelle (17) zur Verfügung gestellt werden.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlussmodul (1) eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) zur Verbindung mit einer Energiespeichereinrichtung (39) oder mit einer Energieerzeugungseinrichtung (40) aufweist, und dass von der Schaltanlagensteuerungseinrichtung (16) ein Kompensationsstrom von der mit dem Netzanschlussmodul (1) verbundenen Energiespeichereinrichtung (39) oder Energieerzeugungseinrichtung (40) in die eingangsseitige Stromleitung (26) eingespeist werden kann.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Netzanschlussmodul (1) eine Messeinrichtung (21) für die Erfassung elektrischer Kenngrößen des über eine Stromleitung fließenden Stroms aufweist, mit welcher die elektrischen Kenngrößen mit einer zeitlichen Auflösung von mehr als 1 kHz, vorzugsweise mehr als 50 kHz und besonders vorzugsweise von mehr als 150 kHz erfasst werden können.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage zwei parallel verlaufende und quer zu einer Längsrichtung versetzt angeordnete Sammelschienen (19, 43) aufweist, wobei jede Sammelschiene (19, 43) über der betreffenden Sammelschiene (19, 43) zugeordnete Kabelanschlüsse (9, 10, 11) mit einer eingangsseitigen Stromleitung (26) des Stromversorgungsnetzes (33) sowie mit mindestens einer ausgangsseitigen Stromleitung (27, 28, 29, 30) verbindbar ist und für die eingangsseitige Stromleitung (26) und für die mindestens eine ausgangsseitige Stromleitung (27, 28, 29, 30) jeweils eine Mehrfachkabelanschlusseinrichtung (8) aufweist.
Netzanschlussmodul (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass bei jeder Sammelschiene (19, 43) nur die Hälfte oder weniger der mit der Sammelschiene (19, 43) verbundenen Stromleitungen über einen Leistungsschalter (24) mit der Sammelschiene (19, 43) verbunden sind.
Netzanschlussmodul (1) nach Anspruch 14 oder Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlage einen Kuppelschalter (44) aufweist, mit welchem die beiden Sammelschienen (19, 43) elektrisch leitend miteinander verbunden oder voneinander getrennt werden können.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein Standardcontainer ist.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen Boden (3) und einen über Seitenwände (5, 6) mit dem Boden (3) verbundenen und in einer Gehäusehöhe von dem Boden (3) beabstandeten Deckel (4) aufweist, und dass die Kabelanschlüsse (9, 10, 11) in den Seitenwänden (6) weniger als 25% und vorzugsweise weniger als 15% der Gehäusehöhe von dem Boden (3) beabstandet angeordnet sind.
Netzanschlussmodul (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Kabelanschlüsse (9, 10, 11) innerhalb von Seitenwänden (6) angeordnet sind, die sich in einer parallel zu einem Untergrund (45) verlaufenden Umfangsrichtung um das Gehäuse (2) über nicht mehr als die Hälfte des Umfangs erstrecken.
Verfahren zum Betreiben eines Netzanschlussmoduls (1) gemäß Anspruch 10 oder 11 und gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltanlagensteuerungseinrichtung (16) ausgehend von Daten, die mit der Datenübertragungseinrichtung (17) empfangen werden, die Einspeisung eines Kompensationsstroms von einer mit dem Netzanschlussmodul (1) verbundenen Energiespeichereinrichtung (39) oder Energieerzeugungseinrichtung (40) in die eingangsseitige Stromleitung (26) veranlasst, wobei ausgehend von einer aus dem Stromversorgungsnetz (33) übermittelten Übertragungsfunktion zu elektrischen Kenngrößen des über die eingangsseitige Stromleitung (26) übertragenen Stromflusses der Kompensationsstrom derart eingespeist wird, dass eine mindestens teilweise Kompensation einer Netzstörung bewirkt wird.