Isolationskoordination – moderne Verfahren zur Berechnung transienter Spannungsbeanspruchungen in Hochspannungssystemen

Gerade in einem Jahrhundert, in dem die elektrische Energieversorgung als das Rückgrat funktionierender Gesellschaften gesehen wird, ist die Isolationskoordination in Hochspannungssystemen die Grundlage für einen zuverlässigen und wirtschaftlichen Betrieb. In diesem Wissenschaftsbereich geht es darum, die transienten Beanspruchungen (Schaltspannungen oder atmosphärische Entladungen) in den vermaschten und komplexen Strukturen von modernen Hochspannungssystemen unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Aspekte sicher zu beherrschen. Dieser Beitrag beschäftigt sich daher mit numerischen Berechnungsverfahren zur Ermittlung transienter Spannungsbeanspruchungen, um mit Hilfe dieser sehr attraktiven und ausgereiften Beurteilungswerkzeuge neue Erkenntnisse für den Betrieb von Netzen ableiten zu können. Bei diesen Berechnungsmethoden werden die Hochspannungssysteme und deren Komponenten durch umfangreiche Ersatzschaltbilder nachgebildet, um eine Aussage über die Spannungsbeanspruchungen treffen zu können. An einigen Fallbeispielen wird aufgezeigt, wie der Einsatz von Überspannungsableitern in Netzknoten oder auf Leitungen besser koordiniert werden kann. Solche Arbeiten leisten daher einen Beitrag zur Netzsicherheit im Sinne der Isolationskoordination und dienen zur Verbesserung der Zuverlässigkeit der elektrischen Energieversorgung.