Photovoltaik- und Windkraftanlagen speisen schon heute dezentral und unregelmäßig in unsere Niederspannungsnetze ein. Zudem benötigt die heraufziehende Elektromobilität bald tausende Ladesäulen. NIM1000 von Megger ermittelt, ob bestehenden Netze alldem überhaupt standhalten kann.
Regenerative Energiequellen sind kaum nachregelbar. Dadurch ändert sich auch das Wechselspiel von Angebot und Nachfrage. Bisher konnte man die Kraftwerksleistung entsprechend des Energiebedarfs einfach nachjustieren. Heute muss man die Abnahme elektrischer Energie aktiv beeinflussen und auf das aktuelle Angebot anpassen. Gleichzeitig gibt es immer mehr Verbraucher! Es gibt mehr Kommunikationselektronik, mehr Unterhaltungselektronik, mehr Wechselrichter, mehr Wärmepumpen zum Heizen und Kühlen. Der Anteil von Autos mit elektrischen Antrieben nimmt ebenfalls stetig zu. Die Netzinfrastruktur muss diesen Entwicklungen permanent angepasst werden.
Mit dem NIM1000 von Megger stellt man systematisch fest, ob das Niederspannungsnetz all diesen neuen Anforderungen überhaupt gewachsen ist. Mit 1.000 A Prüfstrom kann man alle Schwachstellen im Niederspannungsnetz aufdecken und erhält wertvolle Informationen zu deren sicherem und zuverlässigem Betrieb. So kann man die richtige Maßnahmen zur Vermeidung von Störungen zu ergreifen wie zum Beispiel:
- Sicherungen richtig dimensionieren
- Schlechte Verbindungen rechtzeitig erneuern
- Die maximale Anschluss- oder Einspeiseleistung ermitteln
- Anschlussleistungen garantieren
- Einspeiseleistung am Anschlusspunkt bestimmen
Für diese Zwecke wird NIM1000 über die gesicherten Anschlussleitungen mit dem zu prüfenden Niederspannungsnetz verbunden. Der Anschluss erfolgt ein- oder mehrphasig. Die Versorgungsspannung bezieht NIM1000 aus dem zu prüfenden Netz. Die Messung kann als Einzelmessung, Mehrfachmessung mit Mittelwertbildung oder als automatische Messreihe zum Beispiel für Untersuchung von Tag-Nacht-Zyklen oder zu Vergleichen zwischen Werk- und Feiertagen erfolgen.
Dann kann man systematisch analysieren, ob zum Beispiel die Leitungen für die Ladesäulen der Elektroautos auch richtig dimensioniert sind. Denn mit geplanten Anschlussleistungen von bis zu 350 kW pro Ladeplatz ist der Ausbau der Ladeinfrastruktur für die Elektromobilität eine enorme Hausforderung für die Verteilnetze. Denn sie müssen impulsartige Ladeströme, Oberwellen und hochfrequente Störspannungen zuverlässig standhalten. Zudem gibt es bald auch Schnellladepunkte, für die Leitungen zusätzlich verstärkt oder verlegt werden müssen. Möglicherweise müssen dazu sogar zusätzliche Ortsnetz-Transformatoren aufgestellt werden.
Mit 1.000 Prüfstrom berechnet man den Spannungsfall in Bezug auf die geplante Anschlussleistung und deckt zielsicher Schwachstellen wie schlechte Pressverbindungen rechtzeitig auf. Zudem ist die Messung der Netzimpedanz bis zur 10. Harmonischen möglich und eine Analyse hinsichtlich des Netzverhaltens in Anwesenheit von Belastungen über der Grundfrequenz wie etwa Oberwellen. Außerdem werden die Verteilnetze ständig reformiert. Netzabschnitte werden geändert, erweitert oder von anderen Energielieferanten übernommen. In diesem Fall eignet sich NIM1000 zur ordnungsgemäßen Abnahme.
In Vorbereitung auf eine solche Abnahmeprüfung kann in einer automatischen Messreihe ein definierter Messzeitraum oder eine definierte Anzahl von Messungen vorprogrammiert werden. Für die Bestimmung der Netzimpedanz wird durch einen Halbleiter-Leistungsschalter mit entsprechendem Lastwiderstand kurzzeitig der einstellbare Laststrom erzeugt. Mittels A/D-Wandlern werden die Strom- und Spannungsverläufe direkt vor- und während der Belastung erfasst und anschließend rechnerisch ausgewertet.
Das Ergebnis der Messung wird numerisch und grafisch im Display angezeigt. Bei Messung an mehr als einer Phase erfolgt während der Messung eine automatische Umschaltung zwischen den Messpunkten. NIM1000 speichert bis zu 1.000 Messergebnisse. Für die Fehlersuche steht eine spezielle Betriebsart zur Verfügung, bei der der Laststrom stufenweise bis zum Vorgabewert erhöht wird. Beim Vergleich der Impedanzwerte kann man verdeckte oder lastabhängige Fehler identifizieren – sowohl bei unterschiedlichen Lastströmen als auch zwischen den verschiedenen Phasen. Abhängig von den Erdungsverhältnissen des untersuchten Netzes, kann man durch eine mehrphasige Messung gleichzeitig auch die Impedanz des Neutralleiters berechnen um Auffälligkeiten festzustellen.