WO2015193078A1 - Elektrische hausanschlussleitung - Google Patents

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WO2015193078A1
WO2015193078A1 PCT/EP2015/061934 EP2015061934W WO2015193078A1 WO 2015193078 A1 WO2015193078 A1 WO 2015193078A1 EP 2015061934 W EP2015061934 W EP 2015061934W WO 2015193078 A1 WO2015193078 A1 WO 2015193078A1
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WO
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voltage line
transformer
medium
low
voltage
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/061934
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English (en)
French (fr)
Inventor
Torsten Hammerschmidt
Armin Gaul
Original Assignee
Rwe Deutschland Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10—The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12—The local stationary network supplying a household or a building

Definitions

  • the subject matter relates to an electrical service line.
  • Domestic connection refers to a connection of a customer / customer installation to the public low-voltage network by means of a non-detachable and / or switchable connection during operation. The only way to interrupt the current flow is by pulling the
  • the "house connection” is usually the
  • the four fuses contained therein can also be pulled under load and thus the current flow can be interrupted.
  • a local network station e.g. a medium voltage side
  • Switchgear a low-voltage switchgear with fuses and the
  • Transformer in a common housing, branching one or more strands of a low-voltage network. At this line strands stub lines - the house connection lines - arranged over which the
  • Low-voltage network is connected to the customer system. These lines are usually laid underground, but can also be installed as overhead lines. Starting from the local network station is usually the first switching possibility of such a low-voltage line in the house connection box. There, each phase and the neutral is protected by a pull-out or plug-in fuse. Behind the house connection box is from the network view the
  • each individual wiring harness in the local network station is protected by fuses in the respective outlets. By pulling or plugging the fuses, each individual wiring harness can be disconnected from the local network station during operation (protection and switching functionality).
  • a transformer for voltage transformation from the middle to the low voltage level is provided.
  • a transformer for voltage transformation from the middle to the low voltage level is provided.
  • Line strands are designed for normal loads. These are included
  • Standard designs up to approx. 200 kVA for one cable harness and up to approx. 1000 kVA for the local power transformer. Outputs smaller than 200 kVA are unusual for a local power transformer and come only in special cases
  • the object was the object of a
  • the objective solution makes it possible to economically connect a domestic connection directly to a medium-voltage grid. Especially for customers with a power requirement of approx. 10 - approx. 300 kVA this can be an advantageous connection variant.
  • the object is not, as is conventionally practiced for customers with a power requirement above about 200 kVA, provided its own local network station for this customer. Rather, a non-switched connection of the customer to a medium-voltage line branch, which can not be disconnected during operation, is actually proposed, wherein in addition a galvanic isolation can be dispensed with.
  • the transformer is electrically disposed between the medium voltage line part and the low voltage line part.
  • a particularly cost-effective solution is objectively realized in that the transformer via the medium-voltage line part directly to the
  • Medium voltage line string is connected.
  • a part of the medium-voltage network is referred to as a wiring harness, regardless of the topology of the network itself (eg strand, ring or meshed network).
  • Transformer can have internal fuses. However, these can be used during operation - i. under load - are not removed damage-free and thus do not constitute a switching option in the sense of this application. This is different for switching options in the local network station as well as in the house connection box. Here, only one fuse is integrated into the operational switching option.
  • Transformer is provided with the medium voltage power line without neat, non-destructive separation. In particular, can be dispensed with a possibility of switching under voltage. Either
  • Medium voltage line part is a continuous cable. This uninterrupted cable connects the input of the transformer directly to the transformer
  • the medium-voltage line part is branched off as a stub line from the medium-voltage line string.
  • the stub line can branch off from the longitudinal line of the medium-voltage network.
  • the cable sleeve is a branch sleeve, preferably an underfloor branch sleeve.
  • a house connection takes place via a
  • the objective solution allows the circumvention of a local network station and thus allows high connection performance in existing network topology.
  • the transformer is connected via the medium-voltage line part free of switchable under load separating means to the medium voltage line string.
  • the transformer on the high voltage side has no load-free separation option under voltage applied to passing medium voltage line. In comparison with a customary local network station, this leads to considerably lower costs for the transformer connection from the medium voltage to the low voltage.
  • the transformer on the high voltage side has no load-free separation option under voltage applied to passing medium voltage line. In comparison with a customary local network station, this leads to considerably lower costs for the transformer connection from the medium voltage to the low voltage.
  • the transformer is connected via the medium-voltage line part free of switchable under load separating means to the medium voltage line string.
  • the connector can be designed finger-safe and maintenance-free.
  • the transformer with the medium voltage line of
  • the connector can only be used in
  • the connector can be made safe to touch in the unplugged state, so that after a reconnection of the medium voltage in the distribution network, eg. B. after decommissioning of the subject transformer, there is no risk of voltage shock. This staking of the connector from the terminals of the transformer, for example, in case of an error within the subject transformer or a fault on the
  • Low voltage power line part is a continuous cable. With the help of this cable can be made a direct connection between the output of the subject transformer and the service connection box. Preferably in the low-voltage line part no in operation, preferably without damage switchable switches or fuses, in particular between the output of the transformer and the house connection box provided. Thus, in operation, the only way to isolate the customer connection from the supply network through the fuses in the service connection box. Regardless, it will depending on the embodiment of the transformer internal overload and
  • Transformers upstream protectors that provide short-circuit protection for the low-voltage cable part. Should it be for addressing this Short-circuit protection devices due to a fault on the
  • the subject transformers usually have a power range between 10 kVA and 300 kVA.
  • the power of the transformers is adapted to the application and is for the typical decentralized generation plants usually significantly lower than those used in conventional substations transformers with typical outputs of 250, 400 or 630 kVA for the
  • the subject transformer uses higher frequencies for the voltage transformation than the mains frequency and thus in fact operates like a switching power supply. Since the term "switched-mode power supply" implies not only a voltage transformation but also a rectification, the DC voltage then has to be converted back to an AC voltage, for example using an inverter within the customer plant, the rectification must be designed as controlled rectification
  • Operation as a DC or AC direction is determined by the direction of energy flow.
  • This transformation can be generally referred to as an electronic transformer.
  • the transformer is formed on the upper voltage side and / or the low-voltage side three-phase.
  • the high-voltage side can also be understood on the primary side and the low-voltage side on the secondary side.
  • Star point can be performed as a neutral conductor to the service connection box. It is also possible that the star point is grounded. The earthing can be directly on the
  • a foundation earth electrode can be used to ground the transformer star point.
  • the transformer is arranged in a receiving housing.
  • This preferably stationary installed housing serves as a personal protection for persons located in the immediate vicinity of the transformer. In the event of a fault in the transformer or at its terminals, the case may provide protection.
  • the housing is designed as a civil engineering housing.
  • the housing may either be a structural housing, which is constructed modularly from individual shafts or formed as a monolithic shaft.
  • the housing may be embedded in the ground and preferably arranged on a ballast bed or a percolating layer. Below and / or in the infiltration layer, which preferably has a thickness of 10 to 30 cm, a foundation ground can be arranged which is electrically connected to the housing.
  • the housing formed as civil engineering housing may have a water and dustproof lid.
  • the lid can be bolted firmly to the housing and so z. B. withstand explosion pressures in internal electrical faults.
  • the housing formed as civil engineering housing may have an inner lid.
  • the inner lid can be equipped with a locking system of the network operator and thus provide protection against unauthorized opening of the electrical system.
  • the housing is preferably embedded in the floor in such a way that it is flush with the upper edge of the ground, including the lid. In the case of a construction bay this can consist of prefabricated manhole components, which are set starting from a pit floor on each other.
  • the junctions of seams can be waterproof, so that layers and / or surfaces and / or
  • Leachate can not penetrate into the housing.
  • a seal against incoming water is provided and the cables of the low voltage line part and / or the medium voltage line part may be inserted through sealed cable glands in the housing.
  • the transformer In the housing, the transformer can be placed on the shaft bottom.
  • a safety cover can be inserted as an inner cover.
  • Safety cover preferably has a locking system to prevent unauthorized opening. Also, the safety cover as fall protection at
  • the manhole cover be dust and / or liquid-tight and in particular protects against unpressurized dirt or liquids entering.
  • the housing or the uppermost shaft has an opening dimension which corresponds approximately to the internal shaft dimension. This provides access to the transformer relieved and the transformer can be easily lifted out of the housing.
  • the transformer is to be designed so that the power loss is low, in particular an efficiency of up to 99% and higher is achieved. Nevertheless, it may be necessary to dissipate heat loss from the transformer.
  • a heat exchanger is proposed in the housing.
  • a heat exchanger can release heat loss of the transformer to the environment.
  • the heat exchanger may preferably be formed as a geothermal heat exchanger, which emits the heat of the transformer to the surrounding soil layer.
  • a particularly simple lifting of the transformer is possible if it has either fastening means, in particular at each of its outer edges or in relation to its center of gravity, or via which a lifting device can be attached.
  • fastening means in particular at each of its outer edges or in relation to its center of gravity, or via which a lifting device can be attached.
  • eyelets can be provided for lifting by a crane.
  • the transformer is on a
  • a particularly dense cable feedthrough is achieved in that the
  • the multi-core cable each with a common insulation is.
  • the multi-core cable is surrounded in each case with an insulating layer.
  • the medium voltage line part may be formed of three single-conductor cable. Then three separate feedthroughs into the housing of the transformer make sense.
  • Fig. 1 shows a schematic structure of a distribution network
  • FIG. 2 is a detailed view of an object domestic service line
  • Fig. 3 is a schematic view of an objective transformer in a housing.
  • Figure 1 shows a distribution network 2.
  • the distribution network 2 has a
  • the medium voltage line 4 leads
  • the local network station 6a is a medium voltage side switchable local network station.
  • separating means are provided which allow disconnection of the local power transformer in the local network station 6a of the medium voltage line 4 under tension. For this purpose, elaborate precautions are to be taken, in particular for the deletion of arcs that may arise.
  • a low-voltage network 8a Shown is for the sake of simplicity, only a single wiring harness of the low-voltage network 8a
  • the low voltage network 8a may also have a different topology and include a plurality of power strings.
  • the line strands of the low-voltage network 8a are stub lines.
  • Low-voltage network 8a are connected.
  • the transformer in the station 6a typically has a rated power between 200 and 630 kVA and is the main component of a local network station.
  • the transformer is hermetic and the switchgear is metallically encapsulated.
  • the switchgear are in the local network stations in addition
  • Fuses are provided, which switch off when exceeding the rated power. All these security features lead to significant costs for a local network station in a switchable version.
  • Medium voltage side are designed to be non-switchable, as they are referred to for example in Figure 1 with 6b and 6c.
  • the transformers 6b, c in these stations also have ratings between 200 and 630 kVA.
  • the local network stations 6b and 6c only have fuses on the high-voltage side. With the help of the fuses, the transformers in the stations 6b and 6c can be compared with the
  • the local network stations 6b and 6c are due to the otherwise comparable equipment to the local network station 6a and due to the comparable structure only slightly cheaper.
  • low-voltage networks 8b and 8c as well as house connections are also available at the local network stations 6b, c
  • Medium voltage line 4 directly connected via a medium voltage line part 16.
  • the medium voltage line part 16 is a continuous cable which is connected to the input terminals of the transformer 18.
  • the output terminals of the transformer 18 are connected to a
  • Low-voltage line part 20 connected, which leads as a continuous cable in a house connection box. Only within the house connection box is a pull-in or plug-in fuse as a switching and disconnecting option for
  • the medium voltage line part 16 is designed for the voltages of the medium voltage level.
  • the low voltage line part 20 is for voltages of
  • Low voltage level in particular designed for 1 kV.
  • the detail 14 is shown in more detail in FIG.
  • FIG. 2 it can be seen that a branch in a cable sleeve 26 is provided by the medium-voltage line 4.
  • the cable sleeve is preferably arranged underground. From the cable sleeve 26 leads as a stub line out the cable of the medium voltage line part 16 and is a waterproof
  • the housing 28 may be configured above ground or as a hanging housing.
  • the housing 28 is designed as an underfloor housing. It is
  • the housing 28 preferably designed as a monolithic shaft structure and thus waterproof.
  • the housing 28 consists of built-up layers. These are placed on top of each other, with a shaft bottom can be provided.
  • the transformer 18 is provided. On the input side, the transformer 18 has a plug-in device, to which, for example, in each case one of three phases of the medium voltage can be infected.
  • the plug-in device is such that a removal under tension only with
  • the transformer 18 is preferably an electronic transformer, resulting in significantly lower form factors over conventional, galvanically isolated transformers.
  • the transformer 18 On the output side, the transformer 18 has cable clamps 32. In this case, three phases and the neutral point of the transformer can be led out and be tapped, for example by means of the cable clamps 32.
  • the low-voltage line part 22 At the cable clamps 32, the low-voltage line part 22 is connected, which is also led out of the housing 28 waterproof.
  • the low-voltage line part 22 runs as a continuous cable to the house connection box 34 of a customer 12th
  • Fuses 34 a the customer system is connected to the low-voltage line part 24. These fuses 34a are the only ones switchable in operation
  • Medium voltage line part 16 or the low-voltage line part 20 have over switchable switches or fuses under load.
  • For short-circuit protection of the low-voltage line part are not switchable or replaceable between the low-voltage winding and the output of the transformer during operation
  • FIG. 3 shows an underfloor laying of the housing 28. It can be seen that a cover 28a of the housing 28 is flush with an upper edge 36 of the terrain. In the housing 28, a housing bottom 28 b is provided. However, it is also possible that a water outlet is provided on the housing bottom 28b. Below the housing 28 is a cleanliness layer 27, which may be designed as a ballast layer. The gravel layer can be designed as a percolation layer, in which the ballast has no zero component. Below the lid 28 a, which is bolted to the housing and z. B.
  • Explosion pressure resists electrical faults within the housing, a lockable inner lid 29 is attached, with the closure of the
  • This inner lid provides protection against unauthorized opening and serves as fall protection when removing the lid 28a.
  • the transformer 28 has a three-phase design, wherein the low-voltage side of the star point 18a is led out of the transformer 18.
  • the star point 18a may be grounded via a foundation ground 38.
  • the star point 18a and the phases 18b to 18d of the low-voltage side can be guided on screw terminals.
  • the transformer 18 On the input side, on the medium voltage side, the transformer 18 is also designed in three phases, each phase can be performed on a plug face 18e - g. This can be a plug of a medium voltage line part for each phase connect. This makes it possible to disconnect the transformer 18 from the medium voltage in the event of a fault in the transformer itself or the downstream low-voltage line part. Then the plugs of the
  • Connector faces 18 g - e are removed and, if necessary, protected against contact by blind plugs.
  • the housing 28 has cable bushings 28c.
  • the cable bushing 28 c are each designed as waterproof bushings and serve for
  • the transformer 18 is provided that it has no own eyelets mounted on a support grid 40 on which eyelets 40a may be arranged. Via the eyelets 40a, the support grid 40 can be lifted out of the housing 28, so that the transformer 18 can be assembled and disassembled particularly easily.
  • a heat exchanger 42 may be provided, for example as
  • Geothermal heat exchanger can be configured. About the heat exchanger 42, the heat loss of the transformer 18 can dissipate in a particularly simple manner from the housing 28 and thus avoid overheating of the transformer 18.
  • a decentralized power generation plant such as a photovoltaic system or a wind turbine and / or on a
  • Combined heat and power plants with output powers between 10 and 300 kVA can be easily connected to the medium voltage with the aid of the domestic service connection.
  • the objective solution can be an expansion
  • the low-voltage network as well as the local network transformers are delayed and cost of the development of decentralized power generation are promoted.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

Elektrische Hausanschlussleitung mit einem zwischen einem oberspannungsseitigen Eingang eines Transformators und einem Mittelspannungsleitungsstrang eines Energieversorgungsnetzes angeordneten Mittelspannungsleitungsteil, und einemzwischen einem niederspannungsseitigen Ausgang des Transformators und einem5 Hausanschluss angeordneten Niederspannungsleitungsteil, wobei der Transformatorelektrisch zwischen dem Mittelspannungsleitungsteil und dem Niederspannungsleitungsteil angeordneten ist. Eine hohe Anschlussleistung lässt sich für einen Niederspannungskunden dadurch realisieren, dass ein Transformator über das Mittelspannungsleitungsteil unmittelbar mit dem Mittelspannungsleitungsstrang10 verbunden ist.

Description

Elektrische Hausanschlussleitung
Der Gegenstand betrifft eine elektrische Hausanschlussleitung.
Ein sogenannter„Hausanschluss" ist im Bereich eines Niederspannungsnetzes bekannt. Der„Hausanschluss" bezeichnet einen Anschluss eines Kunden/einer Kundenanlage an das öffentliche Niederspannungsnetz mittels einer im Betrieb nichtlösbaren und/oder schaltbaren Verbindung. Die einzige Möglichkeit zur betrieblichen Unterbrechung des Stromflusses besteht durch das Ziehen der
Sicherungen im Hausanschlusskasten am kundenseitigen Ende der
Hausanschlussleitung. Zum„Hausanschluss" gehört in der Regel der
Hausanschlusskasten hinzu. Die darin befindlichen vier Sicherungen können auch unter Last gezogen werden und der Stromfluss somit unterbrochen werden.
Ausgehend von einer Ortsnetzstation, die z.B. eine mittelspannungsseitige
Schaltanlage, ein niederspannungsseitiges Schaltgerüst mit Sicherungen und den
Transformator in einem gemeinsamen Gehäuse umfasst, verzweigen ein oder mehrere Leitungsstränge eines Niederspannungsnetzes. An diesen Leitungssträngen sind Stichleitungen - die Hausanschlussleitungen - angeordnet, über welche das
Niederspannungsnetz mit der Kundenanlage verbunden wird. Diese Leitungen sind in der Regel unterflur verlegt, können aber auch als Freileitung verlegt sein. Ausgehend von der Ortsnetzstation befindet sich in der Regel die erste Schaltmöglichkeit einer solchen Niederspannungsleitung im Hausanschlusskasten. Dort ist jede Phase und der Nullleiter durch eine unter Spannung herauszieh- oder steckbare Sicherung abgesichert. Hinter dem Hausanschlusskasten befindet sich aus Netzsicht die
Kundenanlage mit Energiezählern, dem Sicherungskasten und Verbrauchs- und/oder Einspeiseeinrichtungen. Ein Fehler auf der Hausanschlussleitung als auch auf dem niederspannungsseitigen Verteilnetzstrang führt zum Ausfall des gesamten Leitungsstrangs und dadurch zur Versorgungsunterbrechung für alle Kunden/Kundenanlagen an diesem
Leitungsstrang. Niederspannungsseitig wird jeder einzelne Leitungsstrang in der Ortsnetzstation durch Sicherungen in den jeweiligen Abgängen abgesichert. Durch ziehen oder stecken der Sicherungen kann jeder einzelne Leitungsstrang auch im Betrieb von der Ortsnetzstation getrennt werden (Schutz- und Schaltfunktionalität).
In der Ortsnetzstation ist ein Transformator zur Spannungstransformation von der Mittel- auf die Niederspannungsebene vorgesehen. In der Regel ist in der
Ortsnetzstation sowohl mittelspannungsseitig als auch niederspannungsseitig eine Schaltmöglichkeit unter Last vorgesehen.
Die Betriebsmittel der Ortsnetzstation als auch der niederspannungsseitigen
Leitungsstränge sind auf übliche Belastungen ausgelegt. Diese liegen bei
Standardbauweisen bis zu ca. 200 kVA für einen Leitungsstrang und bei bis zu ca. 1000 kVA für den Ortsnetztransformator. Leistungen kleiner ca. 200 kVA sind für einen Ortsnetztransformator unüblich und kommen nur in Sonderfällen mit
Leistungen von 50, 100 oder 160 kVA vor. Standard-Hausanschlüsse sind im Vergleich dazu in Deutschland in der Regel für maximale Anschlussleistungen von bis zu 30 kVA mit einem cos φ >= 0,9 ausgelegt. Durch die zunehmende Anzahl von
Erzeugungsanlagen für elektrische Energie, insbesondere Photovoltaikanlagen, kann es jedoch dazu kommen, dass entlang eines einzelnen Leitungsstrangs mehrere Kunden simultan eine Leistung in Anspruch nehmen, insbesondere elektrische Leistung in den Niederspannungsstrang einspeisen, die nahe an den genannten Maximalleistungen liegt.
Insbesondere bei großen Leitungslängen, beispielweise in ländlichen Netzen, ist nicht nur die Maximalleistung ein einzuhaltendes Kriterium, sondern auch das
vorgegebene, erlaubte Spannungsband. Sowohl die Leistungsanforderung als auch die Anforderung an das erlaubte Spannungsband können dazu führen, dass die Niederspannungsnetze aufgrund des Ausbaus von dezentralen Erzeugungsanlagen ausgebaut und für höhere Spitzenleistungen ertüchtigt werden müssen. Auch im Bereich der Ortsnetzstation kann es notwendig werden, dort leistungsstärkere Transformatoren einzusetzen oder Spannungsregelungsmöglichkeiten einzuführen, um die Vorgaben des erlaubten Spannungsbandes nach EN 50160 einhalten zu können. Genau diese Anpassungen der Netzinfrastruktur an die veränderten
Rahmenbedingungen erfordern Investitionen in die Verteilnetze. Es wird daher nach Möglichkeiten gesucht, den Ausbau der Verteilnetze möglichst ressourcenschonend durchführen zu können.
Vor diesem Hintergrund lag dem Gegenstand die Aufgabe zu Grunde, eine
Netzinfrastruktur zu schaffen, welche mit einfachen Mitteln erhöhten
Leistungsanforderungen von Kunden im Bereich der Hausanschlüsse gerecht wird. Diese Aufgabe wird gegenständlich durch eine elektrische Hausanschlussleitung nach Anspruch 1 gelöst. Die gegenständliche Lösung erlaubt es, einen Hausanschluss wirtschaftlich unmittelbar an ein Mittelspannungsnetz anzuschließen. Insbesondere für Kunden mit einem Leistungsbedarf von ca. 10 - ca. 300 kVA kann dies eine vorteilhafte Anschlussvariante sein. Gegenständlich wird nicht, wie dies herkömmlich für Kunden mit einem Leistungsbedarf oberhalb von ca. 200 kVA praktiziert wird, eine eigene Ortsnetzstation für diesen Kunden zur Verfügung gestellt. Vielmehr wird gegenständlich ein ungeschalteter, im Betrieb nicht lösbarer Anschluss des Kunden an einen Mittelspannungsleitungsstrang vorgeschlagen, wobei zusätzlich auf eine galvanische Trennung verzichtet werden kann.
Hierzu ist zwischen einem oberspannungsseitigen Eingang eines Transformators und einem Mittelspannungsstrang eines Energieversorgungsnetzes ein
Mittelspannungsleitungsteil vorgesehen. Zwischen einem niederspannungsseitigen Ausgang des Transformators und einem Hausanschlusskasten ist ein
Niederspannungsleitungsteil vorgesehen. Der Transformator ist elektrisch zwischen dem Mittelspannungsleitungsteil und dem Niederspannungsleitungsteil angeordnet. Eine besonders kostengünstige Lösung wird gegenständlich dadurch realisiert, dass der Transformator über das Mittelspannungsleitungsteil unmittelbar mit dem
Mittelspannungsleitungsstrang verbunden ist. Als Leitungsstrang wird in diesem Zusammenhang ein Teil des Mittelspannungsnetzes bezeichnet, unabhängig von der Topologie des Netzes selber (z. B. Strang-, Ring- oder vermaschtes Netz). Der
Transformator kann interne Sicherungen haben. Diese können aber im Betrieb - d.h. unter Last - nicht beschädigungsfrei entfernt werden und stellen somit auch keine Schaltmöglichkeit im Sinne dieser Anmeldung dar. Dies ist bei Schaltmöglichkeiten in der Ortsnetzstation wie auch im Hausanschlusskasten anders. Hier wird in die betriebliche Schaltmöglichkeit lediglich eine Sicherung integriert.
Hierbei kann„unmittelbar" so verstanden werden, dass eine Verbindung des
Transformators mit dem Mittelspannungsleitungsstrang ohne ordentliche, zerstörungsfreie Trennmöglichkeit vorgesehen ist. Insbesondere kann auf eine Möglichkeit des Schaltens unter Spannung verzichtet werden. Sowohl
oberspannungsseitig als auch niederspannungsseitig sind an dem Transformator vorzugsweise weder im Betrieb bedienbare Schalter noch im Betrieb bedienbare Sicherungen vorgesehen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der
Mittelspannungsleitungsteil ein ununterbrochenes Kabel ist. Dieses ununterbrochene Kabel verbindet den Eingang des Transformators unmittelbar mit dem
Mittelspannungsleitungsstrang des Energieversorgungsnetzes.
Auch wird vorzugsweise vorgeschlagen, dass das Mittelspannungsleitungsteil als Stichleitung von dem Mittelspannungsleitungsstrang abgezweigt ist. Dabei kann die Stichleitung von der Längsleitung des Mittelspannungsnetzes abzweigen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der
Mittelspannungsleitungsteil in einer Kabelmuffe mit dem
Mittelspannungsleitungsstrang elektrisch verbunden ist. Insbesondere ist die Kabelmuffe eine Abzweigmuffe, vorzugsweise eine Unterflur-Abzweigmuffe. Üblicherweise erfolgt ein Hausanschluss über eine
Niederspannungshausanschlussleitung, die als Stichleitung von einem
Niederspannungsleitungsstrang abzweigt. In gleicher Art und Weise kann
gegenständlich ein Abzweig von dem Mittelspannungsleitungsstrang erfolgen.
Möglicherweise liegen Mittelspannungsleitungsstrang als auch
Niederspannungsleitungsstrang bei üblicher Verlegung nebeneinander in einer Unterflurverlegung. Eine bestehende Hausanschlussleitung könnte gegenständlich beispielsweise nicht mehr an den Niederspannungsleitungsstrang angeschlossen werden, sondern an Stelle dessen an den Mittelspannungsleitungsstrang. Dann müsste die Hausanschlussleitung lediglich mit einem gegenständlichen Transformator versehen werden, der im Betrieb weder auf der Mittel- noch auf der
Niederspannungsseite schaltbar ist. Über diesen Transformator könnte der
Hausanschlusskasten unmittelbar mit dem Mittelspannungsleitungsstrang verbunden werden. Die gegenständliche Lösung ermöglicht die Umgehung einer Ortsnetzstation und ermöglicht somit hohe Anschlussleistungen bei bestehender Netztopologie.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Transformator über das Mittelspannungsleitungsteil frei von unter Last schaltbaren Trennmitteln mit dem Mittelspannungsleitungsstrang verbunden ist. Somit hat der Transformator oberspannungsseitig keine unter Last beschädigungsfreie Trennmöglichkeit bei anliegender Spannung zur vorbeiführenden Mittelspannungsleitung. Dies führt im Vergleich zu einer üblichen Ortsnetzstation zu erheblich geringeren Kosten für die Umspannung von der Mittel- auf die Niederspannung. Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der
Mittelspannungsleitungsteil über eine Steckverbindung mit dem
oberspannungsseitigen Eingang des Transformators verbunden ist. Hierbei kann die Steckverbindung berührungssicher und wartungsfrei ausgestaltet sein. Über die Steckverbindung ist der Transformator mit dem Mittelspannungsstrang des
Energieversorgungsnetzes verbunden. Die Steckverbindung kann nur im
spannungslosen Zustand beschädigungsfrei getrennt werden. Unter Spannung tritt ein Lichtbogen auf, der die Kontakte abschmelzen, Teile der Isolierung beschädigen oder Personen gefährden kann.
Ggf. ist es möglich, dass ein Blindstecker für die Steckverbindung vorgesehen ist. Mit diesem kann die Steckverbindung im ausgesteckten Zustand berührungssicher gemacht werden, sodass nach einer Wiederzuschaltung der Mittelspannung im Verteilnetz, z. B. nach Außerbetriebnahme des gegenständlichen Transformators, keine Gefahr eines Spannungsschlags besteht. Dieses Abstecken der Steckverbindung von den Anschlüssen des Transformators kann beispielsweise bei einem Fehler innerhalb des gegenständlichen Transformators oder bei einem Fehler auf der
Niederspannungsseite des Transformators notwendig werden. In diesem Fall würde, da der gegenständliche Transformator untrennbar, unter Spannung nicht schaltbar, an dem Mittelspannungsstrang angeschlossen ist, der gesamte
Mittelspannungsleitungsstrang stromlos geschaltet werden müssen. Eine schnelle Wiederversorgung der dabei abgeschalteten benachbarten Kundenanschlüsse hat dann höchste Priorität, sodass über die gegenständliche Steckverbindung eine schnelle Abhilfe geschaffen werden kann.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der
Niederspannungsleitungsteil ein ununterbrochenes Kabel ist. Mit Hilfe dieses Kabels kann eine unmittelbare Verbindung zwischen dem Ausgang des gegenständlichen Transformators und dem Hausanschlusskasten erfolgen. Vorzugsweise sind im Niederspannungsleitungsteil keine im Betrieb, vorzugsweise beschädigungsfrei schaltbaren Schalter oder Sicherungen, insbesondere zwischen dem Ausgang des Transformators und dem Hausanschlusskasten, vorgesehen. Somit besteht im Betrieb die einzige Trennmöglichkeit des Kundenanschlusses von dem Versorgungsnetz durch die Sicherungen im Hausanschlusskasten. Unabhängig davon wird es je nach Ausführungsform des Transformators interne Überlastungs- und
Kurzschlussschutzeinrichtungen geben. Ebenso wird es dem Ausgang des
Transformators vorgelagerte Schutzeinrichtungen geben, die einen Kurzschlussschutz für das Niederspannungsleitungsteil realisieren. Sollte es zum Ansprechen dieser Kurzschlussschutzeinrichtungen durch einen Fehler auf dem
Niederspannungsleitungsteil kommen, wird eine Wiederinbetriebnahme des
Hausanschlusses nur nach Austausch oder Reparatur des Transformators möglich sein. Ein solches Absichern ist kein Schalten unter Last im Sinne der Anmeldung.
Die gegenständlichen Transformatoren weisen üblicherweise einen Leistungsbereich zwischen 10 kVA und 300 kVA auf. Die Leistung der Transformatoren wird an den Einsatzzweck angepasst und ist für die typischen dezentralen Erzeugungsanlagen in der Regel deutlich geringer als die in herkömmlichen Ortsnetzstationen eingesetzten Transformatoren mit typischen Leistungen von 250, 400 oder 630 kVA für die
Ortsversorgung.
Zur Reduzierung des Gewichts, des Volumens und/oder der Verlustleistung bei der Transformation wird in einem Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, dass der gegenständliche Transformator höhere Frequenzen für die Spannungstransformation verwendet als die Netzfrequenz und damit faktisch wie ein Schaltnetzteil arbeitet. Da der Begriff„Schaltnetzteil" nicht nur eine Spannungstransformation sondern ebenfalls eine Gleichrichtung impliziert, muss anschließend die Gleichspannung wieder zu einer Wechselspannung umgeformt werden. Dies geschieht beispielsweise mit einem Wechselrichter. Um auch wechselnde Stromrichtungen zu ermöglichen, wie sie z. B. bei einer Erzeugungsanlage innerhalb der Kundenanlage auftreten können, muss die Gleichrichtung als gesteuerte Gleichrichtung ausgebildet sein. Somit kann die
Eingangs- und Ausgangsschaltung gleichartig ausgeführt werden und die
Betriebsweise als Gleich- oder Wechselrichtung wird durch die Energieflussrichtung bestimmt. Diese Transformation kann allgemein als elektronischer Transformator bezeichnet werden.
Auch wird vorgeschlagen, dass der Transformator oberspannungsseitig und/oder niederspannungsseitig dreiphasig gebildet ist. In diesem Zusammenhang sei angemerkt, dass oberspannungsseitig auch primärseitig verstanden werden kann und niederspannungsseitig sekundärseitig. Insbesondere kann bei niederspannungsseitig dreiphasiger Ausführung ein Sternpunkt herausgeführt sein. Hierbei kann der
Sternpunkt als Nullleiter an den Hausanschlusskasten geführt werden. Auch ist es möglich, dass der Sternpunkt geerdet ist. Die Erdung kann unmittelbar am
Aufstellungsort des Transformators erfolgen. Insbesondere kann ein Fundamenterder zur Erdung des Transformatorsternpunktes verwendet werden.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, dass der Transformator in einem diesen aufnehmendes Gehäuse angeordnet ist. Dieses vorzugsweise ortsfest installierte Gehäuse dient als Personenschutz für in unmittelbarer Umgebung des Transformators befindliche Personen. Im Falle eines Fehlers im Transformator oder an seinen Anschlüssen kann das Gehäuse Schutz bieten.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Gehäuse als Tiefbaugehäuse ausgeführt. Hierbei kann ein vorgefertigtes Schachtbauwerk vor Ort im Verlauf der Hausanschlussleitung zwischen Mittelspannungsleitungsstrang und
Hausanschlusskasten eingebaut werden, insbesondere in Tiefbauweise. Das Gehäuse kann entweder ein Aufbaugehäuse sein, welches aus einzelnen Schächten modular aufgebaut ist oder als Monolithschacht gebildet sein. Das Gehäuse kann im Erdreich eingelassen sein und vorzugsweise auf einem Schotterbett oder einer Versickerschicht angeordnet sein. Unter und/oder in der Versickerschicht, die vorzugsweise 10 - 30 cm Stärke hat, kann ein Fundamenterder angeordnet sein, der elektrisch mit dem Gehäuse verbunden ist.
Das als Tiefbaugehäuse gebildete Gehäuse kann einen wasser- und staubdichten Deckel aufweisen. Der Deckel kann fest mit dem Gehäuse verschraubt sein und so z. B. auch Explosionsdrücken bei internen elektrischen Fehlern standhalten.
Das als Tiefbaugehäuse gebildete Gehäuse kann einen Innendeckel aufweisen. Der Innendeckel kann mit einem Schließsystem des Netzbetreibers ausgestattet werden und somit Schutz gegen unbefugtes Öffnen der elektrischen Anlage bieten. Vorzugsweise ist das Gehäuse derart in den Boden eingelassen, dass es inklusive Deckel bündig mit der Geländeoberkante abschließt. Im Falle eines Aufbauschachtes kann dieser aus vorgefertigten Schachtbauteilen bestehen, die ausgehend von einem Schachtboden aufeinander gesetzt werden. Die Übergänge von Nahtstellen können wasserdicht ausgeführt sein, sodass Schicht- und/oder Oberflächen und/oder
Sickerwasser nicht in das Gehäuse eindringen kann.
Vorzugsweise ist eine Abdichtung gegen eintretendes Wasser vorgesehen und die Kabel des Niederspannungsleitungsteil und/oder des Mittelspannungsleitungsteil können durch abgedichtete Kabeldurchführungen in das Gehäuse eingeführt sein.
In dem Gehäuse kann der Transformator auf dem Schachtboden aufgesetzt werden. Eine Sicherheitsabdeckung kann als Innendeckel eingelegt sein. Die
Sicherheitsabdeckung hat vorzugsweise ein Schließsystem, um ein unbefugtes Öffnen zu verhindern. Auch kann die Sicherheitsabdeckung als Absturzsicherung bei
Herausnehmen der Schachtabdeckung dienen.
Es wird vorgeschlagen, dass die Schachtabdeckung staub- und/oder flüssigkeitsdicht ist und insbesondere vor drucklos eindringendem Schmutz oder Flüssigkeiten schützt.
Zwischen dem Schacht und der Sicherheitsabdeckung als auch der Schachtabdeckung besteht eine elektrisch leitende Verbindung, insbesondere können diese mit elektrisch leitenden Verbindungsmitteln, insbesondere Verschraubungen, verschraubt werden, wodurch die Erdung und eine sichere Fixierung dieser Bauteile gewährleistet ist. Kurzschlüsse innerhalb des Gehäuses werden über den Fundamenterder abgeleitet und ein Personenschutz ist gewährleistet.
Ein einfacher Zugriff auf den Transformator wird dadurch gewährleistet, dass das Gehäuse bzw. der oberste Schacht ein Öffnungsmaß aufweist, welches in etwa dem Schachtinnenmaß entspricht. Hierdurch ist ein Zugriff auf den Transformator erleichtert und der Transformator kann problemlos aus dem Gehäuse herausgehoben werden.
Vorzugsweise ist der Transformator so auszuführen, dass die Verlustleistung gering ist, insbesondere ein Wirkungsgrad von bis zu 99 % und höher erreicht wird. Dennoch kann es notwendig sein, Verlustwärme des Transformators abzuführen. Um ein Überhitzen des Transformators zu verhindern, wird ein Wärmetauscher in dem Gehäuse vorgeschlagen. Insbesondere kann ein Wärmetauscher Verlustwärme des Transformators an die Umgebung abgeben. Dabei kann der Wärmetauscher vorzugsweise als Erdwärmetauscher gebildet sein, der die Wärme des Transformators an die umgebende Erdschicht abgibt.
Ein besonders einfaches Herausheben des Transformators ist dann möglich, wenn dieser entweder Befestigungsmittel, insbesondere an jeder seiner Außenkanten oder in Bezug auf seinen Schwerpunkt, aufweist, oder über die eine Hebeeinrichtung befestigt werden kann. Insbesondere können zum Herausheben durch einen Kran Ösen vorgesehen sein. Auch ist es möglich, dass der Transformator auf einem
Traggestellt, insbesondere auf einem Gitterrost aufgestellt ist und dieses ebenfalls Befestigungsmittel, insbesondere Ösen, aufweist. Über diese kann der Transformator an dem Tragegestellt aus dem Schacht herausgenommen werden.
Eine besonders dichte Kabeldurchführung wird dadurch erreicht, dass das
Mittelspannungsleitungsteil und/oder das Niederspannungsleitungsteil ein
mehradriges Kabel mit jeweils einer gemeinsamen Isolation ist. Hierbei ist das mehradrige Kabel jeweils mit einer Isolationsschicht umgeben. Auch kann das Mittelspannungsleitungsteil aus drei Einleiterkabel gebildet sein. Dann sind drei einzelne Durchführungen in das Gehäuse des Transformators sinnvoll.
In einem Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen, den Hausanschlusskasten direkt im Gehäuse des Transformators unterzubringen. Die Leitungslänge des
Niederspannungsleitungsteils wird damit extrem verkürzt. In diesem Fall kann der Transformatoren ohne Kurzschlussschutzeinrichtungen am Ausgang betrieben werden. Die aus dem Gehäuse herausführende und gegen Wassereintritt
abzudichtende Niederspannungsleitung ist in diesem Fall bereits Bestandteil der Kundenanlage.
Die Merkmale der Vorrichtungen sind frei miteinander kombinierbar. Insbesondere können Merkmale und Teilmerkmale der Beschreibung und/oder der abhängigen sowie unabhängigen Ansprüche, auch unter vollständiger oder teilweiser Umgehung von Merkmalen oder Teilmerkmalen der unabhängigen Ansprüche, in Alleinstellung oder frei miteinander kombiniert eigenständig erfinderisch sein.
Nachfolgend wird der Gegenstand anhand einer Ausführungsbeispiele zeigenden Zeichnung näher erläutert und in der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau eines Verteilnetzes;
Fig. 2 eine detaillierte Ansicht einer gegenständlichen Hausanschlussleitung;
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines gegenständlichen Transformators in einem Gehäuse.
Figur 1 zeigt ein Verteilnetz 2. Das Verteilnetz 2 verfügt über einen
Mittelspannungsleitungsstrang 4. Der Mittelspannungsleitungsstrang 4 führt
Spannungen von > 1 kV. An dem Mittelspannungsleitungsstrang 4 sind
Ortsnetzstationen 6a, 6b und 6c angeschlossen.
Die Ortsnetzstation 6a ist eine mittelspannungsseitig schaltbare Ortsnetzstation. In dieser schaltbaren Ortsnetzstation 6a sind Trennmittel vorgesehen, die ein Trennen des Ortsnetztransformators in der Ortsnetzstation 6a von dem Mittelspannungsstrang 4 unter Spannung ermöglichen. Hierzu sind aufwändige Vorkehrungen zu treffen, insbesondere zum Löschen von etwaig entstehenden Lichtbögen. Von der Ortsnetzstation 6a zweigt ein Niederspannungsnetz 8a ab. Gezeigt ist der Einfachheit halber nur ein einzelner Leitungsstrang des Niederspannungsnetzes 8a zu
Veranschaulichungszwecken. Das Niederspannungsnetz 8a kann jedoch auch eine andere Topologie aufweisen und eine Mehrzahl an Leistungssträngen aufweisen. An den Leitungssträngen des Niederspannungsnetzes 8a sind Stichleitungen
(Hausanschlussleitungen) 10 zu Kundenanlagen 12 vorgesehen. Zur Verbindung der Kundenanlagen 12 mit dem Niederspannungsnetz 8a befinden sich am
kundenseitigen Ende der Hausanschlussleitungen Hausanschlusskästen in denen Sicherungen angeordnet sind, über die die Kundenanlagen mit dem
Niederspannungsnetz 8a verbunden sind.
Der Transformator in der Station 6a hat in der Regel eine Bemessungsleistung zwischen 200 und 630 kVA und stellt die Hauptkomponente einer Ortsnetzstation dar. Durch den Einbau des Transformators in ein Gehäuse zusammen mit einer
mittelspannungsseitigen Schaltanlage und einer niederspannungsseitigen
Stromverteilung sowie weiterer Hilfskomponenten ergibt sich eine Ortsnetzstation. Der Transformator ist hermetisch ausgeführt und die Schaltanlagen sind metallisch gekapselt. Neben den Schaltanlagen sind in den Ortsnetzstationen zusätzlich
Sicherungen vorgesehen, die bei Überschreitung der Bemessungsleistung abschalten. All diese Sicherheitsmerkmale führen zu erheblichen Kosten für eine Ortsnetzstation in einer schaltbaren Ausführung.
Daneben existieren jedoch auch Ortsnetzstationen, in denen auf die
mittelspannungsseitige Schaltanlage verzichtet wird und die damit auf der
Mittelspannungsseite nicht schaltbar ausgeführt sind, wie sie beispielsweise in Figur 1 mit 6b und 6c bezeichnet sind. Die Transformatoren 6b, c in diesen Stationen verfügen ebenfalls über Bemessungsleistungen zwischen 200 und 630 kVA. Im Gegensatz zu der Ortsnetzstation 6a verfügen die Ortsnetzstationen 6b und 6c jedoch nur über Sicherungen auf der Oberspannungsseite. Mit Hilfe der Sicherungen lassen sich die Transformatoren in den Stationen 6b und 6c gegenüber dem
Mittelspannungsleitungsstrang 4 absichern. Die Ortsnetzstationen 6b und 6c sind aufgrund der ansonsten vergleichbaren Ausstattung zur Ortsnetzstation 6a sowie aufgrund des vergleichbaren Aufbaus nur wenig kostengünstiger.
Entsprechend dem Niederspannungsnetz 8a sind an den Ortsnetzstationen 6b, c ebenfalls Niederspannungsnetze 8b und 8c sowie auch Hausanschlüsse über
Stichleitungen 10 angeschlossen.
Gegenständlich wird nun eine Hausanschlussleitung vorgeschlagen, wie sie im Detail 14 dargestellt ist. Eine solche Hausanschlussleitung ist mit dem
Mittelspannungsleitungsstrang 4 unmittelbar über einen Mittelspannungsleitungsteil 16 verbunden. Der Mittelspannungsleitungsteil 16 ist ein ununterbrochenes Kabel, welches an den Eingangsklemmen des Transformators 18 angeschlossen ist. Die Ausgangsklemmen des Transformators 18 sind mit einem
Niederspannungsleitungsteil 20 verbunden, welches als ununterbrochenes Kabel in einen Hausanschlusskasten führt. Erst innerhalb des Hausanschlusskastens ist eine im Betrieb zieh- oder steckbare Sicherung als Schalt- und Trennmöglichkeit zur
Kundenanlage 12 vorgesehen.
Das Mittelspannungsleitungsteil 16 ist für die Spannungen der Mittelspannungsebene ausgelegt. Das Niederspannungsleitungsteil 20 ist für Spannungen der
Niederspannungsebene, insbesondere bis 1 kV ausgelegt. Das Detail 14 ist in der Figur 2 näher dargestellt.
In der Figur 2 ist zu erkennen, dass von dem Mittelspannungsleitungsstrang 4 ein Abzweig in einer Kabelmuffe 26 vorgesehen ist. Die Kabelmuffe ist vorzugsweise unterirdisch angeordnet. Aus der Kabelmuffe 26 führt als Stichleitung das Kabel des Mittelspannungsleitungsteils 16 heraus und wird über eine wasserdichte
Kabeldurchführung in ein Gehäuse 28 eingeführt, in dem der Transformator 18 angeordnet ist. Das Gehäuse 28 kann oberirdisch oder auch als hängendes Gehäuse ausgestaltet sein. Beispielsweise ist das Gehäuse 28 als Unterflurgehäuse ausgestaltet. Es ist
vorzugsweise als monolithisches Schachtbauwerk ausgeführt und somit wasserdicht. Es ist jedoch auch möglich, dass das Gehäuse 28 aus aufgebauten Schichten besteht. Diese werden vor Ort aufeinander gesetzt, wobei ein Schachtboden vorgesehen sein kann.
Innerhalb des Gehäuses 28 ist der Transformator 18 vorgesehen. Eingangsseitig verfügt der Transformator 18 über eine Steckvorrichtung, an die beispielsweise jeweils eine von drei Phasen der Mittelspannung angesteckt werden kann. Die Steckvorrichtung ist jedoch so, dass ein Abziehen unter Spannung nur mit
Personengefährdung oder Beschädigungen hieran möglich ist. Ein sicheres beschädigungsfreies Abziehen unter Spannung ist nicht möglich.
Der Transformator 18 ist vorzugsweise ein elektronischer Transformator, was zu erheblich geringeren Formfaktoren gegenüber herkömmlichen, galvanisch getrennten Transformatoren führt.
Ausgangsseitig verfügt der Transformator 18 über Kabelklemmen 32. Hierbei können drei Phasen als auch der Sternpunkt des Transformators herausgeführt und beispielsweise mittels der Kabelklemmen 32 abgreifbar sein. An den Kabelklemmen 32 ist das Niederspannungsleitungsteil 22 angeschlossen, welches ebenfalls wasserdicht aus dem Gehäuse 28 herausgeführt ist. Das Niederspannungsleitungsteil 22 verläuft als ein durchgehendes Kabel bis an den Hausanschlusskasten 34 eines Kunden 12.
An dem Hausanschlusskasten 34 sind Sicherungen 34a vorgesehen. Über die
Sicherungen 34a ist die Kundenanlage mit dem Niederspannungsleitungsteil 24 verbunden. Diese Sicherungen 34a sind die einzigen im Betrieb schaltbaren
Trennmöglichkeiten auf der elektrischen Strecke zwischen dem Kunden 12 und dem Mittelspannungsleitungsstrang 4. Weder der Transformator 18 noch das
Mittelspannungsleitungsteil 16 oder das Niederspannungsleitungsteil 20 verfügen über unter Last schaltbare Schalter oder Sicherungen. Zum Kurzschlussschutz des Niederspannungsleitungsteils sind zwischen der Niederspannungswicklung und dem Ausgang des Transformators im Betrieb nicht schalt- oder auswechselbare
Schutzeinrichtungen vorhanden. Dies können z. B. an die Nennleistung des
Transformators angepasste Sicherungen sein.
Figur 3 zeigt eine Unterflurverlegung des Gehäuses 28. Zu erkennen ist, dass ein Deckel 28a des Gehäuses 28 bündig mit einer Geländeoberkante 36 abschließt. In dem Gehäuse 28 ist ein Gehäuseboden 28b vorgesehen. Es ist jedoch auch möglich, dass ein Wasserauslass am Gehäuseboden 28b vorgesehen ist. Unterhalb des Gehäuses 28 befindet sich eine Sauberkeitsschicht 27, die als Schotterschicht ausgeführt sein kann. Die Schotterschicht kann als Versickerungsschicht ausgeführt sein, bei welcher der Schotter keinen Null-Anteil hat. Unterhalb des Deckels 28a, der fest mit dem Gehäuse verschraubt ist und z. B.
Explosionsdrücken bei elektrischen Fehlern innerhalb des Gehäuses widersteht, ist ein abschließbarer Innendeckel 29 angebracht, der mit der Schließung des
Netzbetreibers ausgestattet werden kann. Dieser Innendeckel bietet Schutz gegen unbefugtes Öffnen und dient als Absturzsicherung beim Herausnehmen des Deckels 28a.
Zu erkennen ist ferner, dass der Transformator 28 dreiphasig ausgeführt ist, wobei niederspannungsseitig der Sternpunkt 18a aus dem Transformator 18 herausgeführt ist. Der Sternpunkt 18a kann über einen Fundamenterder 38 geerdet sein.
Der Sternpunkt 18a und die Phasen 18b bis 18d der Niederspannungsseite können auf Schraubklemmen geführt sein.
Eingangsseitig, auf der Mittelspannungsseite, ist der Transformator 18 ebenfalls dreiphasig ausgeführt, wobei jede Phase auf ein Steckergesicht 18e - g geführt sein kann. Hieran lässt sich ein Stecker eines Mittelspannungsleitungsteils für jede Phase anschließen. Dadurch ist es möglich, den Transformator 18 bei einem Fehler im Transformator selber oder dem nachgelagerten Niederspannungsleitungsteil von der Mittelspannung zu trennen. Anschließend können die Stecker von den
Steckergesichtern 18 g - e abgezogen werden und ggf. durch Blindstecker gegenüber Berührung abgesichert werden.
Das Gehäuse 28 verfügt über Kabeldurchführungen 28c. Die Kabeldurchführung 28c sind jeweils als wasserdichte Durchführungen ausgestaltet und dienen zur
Durchführung auf der einen Seite des Mittelspannungsleitungsteils 16 und auf der anderen Seite des Niederspannungsleitungsteil 20.
Der Transformator 18 ist sofern er keine eigenen Halteösen besitzt auf einem Tragrost 40 montiert, an welchem Ösen 40a angeordnet sein können. Über die Ösen 40a lässt sich das Tragrost 40 aus dem Gehäuse 28 herausheben, sodass der Transformator 18 besonders einfach montiert und demontiert werden kann.
Ferner kann ein Wärmetauscher 42 vorgesehen sein, der beispielsweise als
Erdwärmetauscher ausgestaltet sein kann. Über den Wärmetauscher 42 lässt sich die Verlustwärme des Transformators 18 in besonders einfacher Weise aus dem Gehäuse 28 abführen und somit eine Überhitzung des Transformators 18 vermeiden.
Mit Hilfe der gegenständlichen Hausanschlussleitung ist es möglich, einen
Verbraucher unmittelbar an einen Mittelspannungsleitungsstrang anzuschließend, ohne eine aufwändige Ortsnetzstation vorzusehen. Dies ist insbesondere bei
Teilnehmern sinnvoll, welche über eine hohe Einspeiseleistung verfügen,
insbesondere beim Betrieb einer dezentralen Stromerzeugungsanlage, beispielsweise einer Photovoltaikanlage oder einer Windkraftanlage und/oder an einem
leistungsschwachen Netz angeschlossen sind. Auch Biogasanlagen sowie
Kraftwärmekopplungsanlagen mit Ausgangsleistungen zwischen 10 und 300 kVA lassen sich mit Hilfe der gegenständlichen Hausanschlussleitung besonders einfach an die Mittelspannung anschließen. Durch die gegenständliche Lösung kann ein Ausbau des Niederspannungsnetzes als auch der Ortsnetztransformatoren hinaus gezögert werden und kostengünstig der Aufbau von dezentraler Stromerzeugung gefördert werden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Elektrische Hausanschlussleitung mit
einem zwischen einem oberspannungsseitigen Eingang eines Transformators und einem Mittelspannungsleitungsstrang eines Energieversorgungsnetzes angeordneten Mittelspannungsleitungsteil, und
einem zwischen einem niederspannungsseitigen Ausgang des Transformators und einem Hausanschluss angeordneten Niederspannungsleitungsteil, wobei der Transformator elektrisch zwischen dem Mittelspannungsleitungsteil und dem Niederspannungsleitungsteil angeordneten ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Transformator über das Mittelspannungsleitungsteil unmittelbar mit dem Mittelspannungsleitungsstrang verbunden ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Mittelspannungsleitungsteil ein ununterbrochenes Kabel ist und/oder als Stichleitung von dem Mittelspannungsleitungsstrang abgezweigt ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
der Mittelspannungsleitungsteil in einer Kabelmuffe, insbesondere einer
Abzweigmuffe, insbesondere einer Unterflur-Abzweigmuffe mit dem
Mittelspannungsleitungsstrang elektrisch verbunden ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Transformator über das Mittelspannungsleitungsteil frei von unter Last schaltbaren Trennmitteln mit dem Mittelspannungsleitungsstrang verbunden ist. Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Mittelspannungsleitungsteil über eine Steckverbindung mit dem oberspannungsseitigen Eingang des Transformators verbunden ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Niederspannungsleitungsteil ein ununterbrochenes Kabel ist und/oder das Niederspannungsleitungsteil unmittelbar mit einem Eingang eines
Hausanschluss verbunden ist und/oder dass das Niederspannungsleitungsteil frei von im Betrieb bedienbaren Einrichtungen mit einem Eingang eines Hausanschlusses verbunden ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Transformator für eine Übertragungsleistung zwischen 10 und 300 kVA ausgelegt ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Transformator als elektronischer Transformator gebildet ist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Transformator oberspannungsseitig und/oder niederspannungsseitig dreiphasig gebildet ist und/oder dass der Transformator niederspannungsseitig einen herausgeführten Sternpunkt aufweist.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein den Transformator aufnehmendes Gehäuse vorgesehen ist. Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Gehäuse als Tiefbaugehäuse ausgeführt ist und vorzugsweise über abgedichtete Kabeldurchführungen für das Niederspannungsleitungsteil und das Mittelspannungsleitungsteil aufweist und/oder dass das Gehäuse gegen
Wassereintritt abgedichtet ist.
12. Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass ein Wärmetauscher in dem Gehäuse angeordnet ist und dass der
Wärmetauscher Verlustwärme des Transformators abgibt, insbesondere als Erdwärmetauscher an die das Gehäuse umgebende Erdschicht.
Elektrische Hausanschlussleitung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass das Mittelspannungsleitungsteil und/oder das Niederspannungsleitungsteil ein mehradriges Kabel mit einer gemeinsamen Isolation ist.
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