Glossar
Die nachfolgend aufgeführten Begriffe sollen nur anschaulich erklärt werden und dienen dem Verständnis unseres Leistungsspektrums. Eine umfassende Definition ist an dieser Stelle nicht möglich und somit anderen Quellen vorbehalten.
A
Anlagenverantwortlicher
Eine fachlich qualifizierte Person, die eine unmittelbare Verantwortung für den sicheren Betrieb einer Anlage hat und auch bei Montagen und Umbauten auch die Auswirkungen der elektrischen Anlage auf die Arbeitsstelle und die arbeitenden Personen beurteilen kann.
Arbeitsschutzgesetz (ArbSchG)
Das Arbeitsschutzgesetz regelt über die EG-Arbeitsschutz-Rahmenrichtlinie hinaus, wie effektiver Arbeitsschutz in den Betrieben von Arbeitgeber geregelt werden muss. Es sind darin die allgemeinen Vorschriften und die grundsätzlichen Rechte und Pflichten der Arbeitgeber und Arbeitnehmer aufgeführt. Zu den Pflichten der Arbeitgeber zählen zum Beispiel die Erstellung einer Arbeitsschutzorganisation, von Gefährdungsbeurteilungen für die auszuführenden Tätigkeiten und die regelmäßige Unterweisungspflicht der Mitarbeiter. Kommen Arbeitgeber den Anforderungen aus diesem Gesetz und den damit verbundenen Verordnungen (Arbeitsstätten- und Betriebssicherheits-Verordnung), Regeln und Vorschriften (Unfallverhütungsvorschrift) nicht nach, so können Bußgelder verhängt werden. Im Falle von Personenschäden kann es auch zu Schadensersatzforderungen durch die Berufsgenossenschaften oder durch die betroffenen Mitarbeiter selbst kommen.
Automatische Wiedereinschaltungen (AWE)
Automatische Wiedereinschaltungen werden vorrangig im Hochspannungsnetz der Netzbetreiber durchgeführt, um z.B. Kurzschlüsse in Freileitungsnetzen durch eine ca. 0,3s lange automatische Aus- und Wiedereinschaltung des Systems zu klären. Besteht der Fehler bei der Zuschaltung immer noch kommt es zu einer definitiven Abschaltung. Ansonsten wird der Normalbetrieb fortgesetzt.
B
Betriebssicherheits-Verordnung BetrSichV
In §3 der Betriebssicherheits-Verordnung (BetrSichV) ist die Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen geregelt. Diese Gefährdungsbeurteilungen sollen die auftretenden Gefährdungen für die Beschäftigten beurteilen und entsprechende Sicherungs- und Schutzmaßnahmen festlegen. Hierzu ist jeder Arbeitgeber im Rahmen seiner betrieblichen Organisation verpflichtet, und zwar bevor die Arbeitsmittel erstmalig genutzt werden. Auch danach sind diese regelmäßig auf Wirksamkeit und Aktualität zu überprüfen.
Die TRBS 1111 (Technischen Regeln für Betriebssicherheit) gibt hierzu weiterführende, konkrete Hinweise und Randbedingungen.
Fehlende oder falsche Gefährdungsanalysen können mit Bußgeld (Regelsatz 3.000,-€) gemäß §9 ArbStättV oder 25 ArbSchG geahndet werden.
Blindstromkompensation
Anlage zur Bereitstellung induktiver oder kapazitiver Blindleistung zur Reduktion sogenannter „Verschiebeblindleistung“ durch Verbesserung des Leistungsfaktors „cos phi“. Meistens wird bei Verbrauchern im Anschlusspunkt an das Netz des Verteilnetzbetreibers (VNB) ein Leistungsfaktor von > 0,9 gefordert.
Blindleistung kann – je nach Vertragsmodell – über die Stromrechnung des VNB in Rechnung gestellt werden.
Ein schlechter Leistungsfaktor „belastet“ die vorhandenen Betriebsmittel (z.B. Kabelanlagen) unnötig (Erwärmung) und es kommt zu erhöhten Verlusten. Ursprünglich vorhandene Reservedimensionierungen werden dadurch schnell aufgebraucht.
In Netzen mit Oberschwingungen sind zur Blindstromkompensation „einfache (statische)“ Blindstromkompensationsanlagen oftmals nicht ausreichend. In diesem Fall sind Netzfilter oder elektronische Systeme (dynamisch) vorteilhaft einzusetzen.
E
Energiebezugsoptimierung
Die Optimierung des Bezuges möglichst aller erforderlichen Energien (Strom, Gas, Öl, Wärme, etc.) in einem Unternehmen. Meistens gibt es eine Wechselwirkung zwischen vertraglichen und prozessbedingten Randbedingungen, die dabei zu berücksichtigen sind. Deswegen sind oftmals keine „einfachen“ Lösungsansätze umsetzbar, aber – bei geeigneter Analyse – nennenswerte Einsparungen erzielbar. Grundlage ist auf jeden Fall eine sogenannte Lastganganalyse.
Energiedatenerfassung
Nicht nur für die Abrechnung von Energieflüssen ist eine Energiedatenerfassung (über Wandler und Zähler) erforderlich, sondern diese ist im Besonderen für die kontinuierliche Energieoptimierung erforderlich. Ohne die zeitaktuelle Analyse der Energieströme können die in den Energie-Lieferverträgen zugrundeliegenden Vereinbarungen nur schwer optimal überwacht werden. Zum Beispiel kann die Überschreitung eines vereinbarten Höchstbezuges um nur 15min eine nennenswerte Erhöhung der jährlichen Energieabrechnung nach sich ziehen.
Energieeffizienz
Die Energieeffizienz ist das Verhältnis von nutzbarer Energie zur insgesamt zugeführten Energie, um ein bestimmtes Ergebnis zu erreichen.
Energieverteilung
Anlagen zur Verteilung, Umformung und Absicherung elektrischer Energie in unterschiedlichen Spannungsebenen (0,4 kV oder z.B. 6 / 10 / 20 / 30 kV).
Energiezentrale
Betriebsteil mit einer Kombination verschiedener Komponenten und Systeme zur Versorgung elektrischer Verbraucher. Hier werden z.B. Mittelspannungsschaltfelder mit Transformatoren und zugehörigen Niederspannungsanlagen zusammengeschaltet. All dies wird auch als Primärtechnik bezeichnet. Durch verschiedene Sekundärsysteme, wie z.B. Zählung, Schutz und Fernwirk-/Leittechnik werden die einzelnen Funktionalitäten überwacht und ein zuverlässiger Betrieb sichergestellt.
F
Flicker
Sichtbare Leuchtschwankungen bei Glühlampen oder Leuchtstoffröhren in elektrischen Netzen sind ein mit bloßem Auge erkennbares Anzeichen von Flickern. Sie können verschiedenste Ursachen haben und sollten auf ihren Ursprung hin untersucht werden.
G
Gefährdungsbeurteilung
Hier werden die relevanten Gefährdungen beschrieben, denen ein Beschäftigter während seiner beruflichen Tätigkeit ausgesetzt ist.
H
Harmonische Schwingungen
Schwingungen mit einem ganzzahligen Vielfachen (also 2f, 3f, 4f, …) der Grundschwingung f.
Die doppelte Frequenz der Grundschwingung wird als 1. Oberschwingung bezeichnet.
K
Kabelanlagen
Die zur Verbindung der einzelnen Funktionseinheiten (Schaltfelder, Transformatoren, etc.) erforderlichen Kabel und Leitungen inkl. eventuell erforderlicher Kabelwegs- und Trassenführungen.
L
Lastganganalyse
Als Lastgang wird die Mengen-Messung einer Energiequelle (Strom, Gas, Öl) über eine bestimmte zeitliche Periode (Tag, Monat, Jahr) bezeichnet.
M
Mittelspannung
Hiermit ist die Spannungsebene von 1kV bis 52kV (in Deutschland) gemeint.
N
Netzbetreiber
Der örtlich vorhandene Verteilnetzbetreiber (VNB) ist für den Anschluss eines Kunden an das elektrische Netz verantwortlich. Dieser erhält für die Durchleitung der elektrischen Energie die Netznutzungsentgelte.
Netzprobleme
Wird ein elektrisches Netz außerhalb der spezifizierten Eigenschaften (Spannung, Leistung, Temperatur, Feuchtigkeit, Oberwellen, etc.) betrieben, so können vielfältige Netzprobleme zu spürbaren Beeinflussungen führen (Schädigung von Komponenten, Produktionsausfall, etc.)
Netzstation, auch Umspannstation oder Trafostation.
Ein Oberbegriff für einen Anlagenteil mit einer oder mehreren Mittelspannungsschaltanlage(n) (eventuell auch inkl. Messfeld), Transformator(en) und Niederspannungsverteilung(en). In diesen Stationen erfolgt die „Umspannung/Transformation“ aus dem Mittelspannungs- in das Niederspannungsnetz.
Dabei sind diese – je nach Anforderung – sowohl in begehbaren oder nicht begehbaren Stationskörpern oder auch als integraler Bestandteil eines Gebäudes realisierbar (hier sind besondere Auflagen zu berücksichtigen).
Netzqualität
Abweichungen von der „idealen“ Netzform eines Drehstromsystems mit z.B. 50Hz und der vereinbarten Netzspannung werden unter dem Oberbegriff „Netzqualität“ betrachtet.
Unter anderem werden die folgenden Bewertungskriterien zur Analyse herangezogen: Spannungsschwankungen (Spannungshöhe), Oberwellen, Flicker und Transienten.
Stromnetze mit diesen Effekten können bei den angeschlossenen Erzeugern (z.B. Generatoren) und Verbrauchern zu Fehlverhalten und Störungen (u.a. Beeinflussungen der Produktionsqualität oder Produktionsausfällen) führen. Da alle Netzteilnehmer einen spezifischen Einfluss auf die Netzqualität haben, können vorhandene Störungen schwer zu analysieren sein. Aufgrund der zum Teil erheblichen Auswirkungen auf einen ordnungsgemäßen Betrieb der angeschlossenen Anlagen ist eine Ursachenanalyse jedoch unabdingbar. Durch geeignete, individuelle Maßnahmen kann der störungsfreie Betrieb wiederhergestellt werden.
Niederspannungshauptverteilung (NSHV)
In der Niederspannungshauptverteilung befinden sich ein oder mehrere sog. Einspeiseschalter, die direkt an die vorgeschalteten, zugeordneten Transformatoren angeschlossen werden. Sie ist im Niederspannungsnetz von zentraler Bedeutung und versorgt über entsprechende Abgänge weitere Niederspannungs(unter)verteilungen oder direkt angeschlossene Verbraucher.
O
Oberwellen / Oberschwingungen
Hiermit Schwingungen gemeint, die ein ganzzahliges Vielfaches (also 2f, 3f, 4f, …) der eigentlichen Grundschwingung f sind und diese überlagern.
Im elektrischen Netz kann z.B. die Spannung durch diese Oberwellen stark „verschmutzt“ sein, so dass die für die Verbraucher resultierende Spannung deutlich von der idealen Sinusform abweicht.
Verursacher sind häufig nichtlineare Verbraucher (Netzteile) und Frequenzumrichter.
In einem Dreiphasen-Drehstromsystem kann der Neutralleiter hierdurch eine zu hohe Belastung erfahren.
S
Schaltanlagen
Schaltanlagen stellen die Verteilung und Absicherung des elektrischen Stromes sicher. Somit sind Schaltanlagen in jedem elektrischen System unabdingbar. Aufgrund der unterschiedlichsten Anforderungen an diese Komponenten haben sich am Markt vielfältige Varianten mit entsprechenden Vor- und Nachteilen entwickelt. Für jede Anwendung sind diese Eigenschaften zu prüfen und individuell zu bewerten.
Zur dauerhaften Sicherstellung der Funktion, des Personenschutzes und der gesetzlichen Vorgaben ist eine regelmäßige Inspektion und Prüfung der Anlagen erforderlich.
Schutztechnik / Netzschutz
Um die ordnungsgemäße Funktion des elektrischen Netzes sicherzustellen sind Einrichtungen zum Netzschutz erforderlich. Mit diesen Anlagen können unzulässige Netzzustände erkannt und im Zusammenspiel mit den entsprechenden Schaltvorrichtungen abgeschaltet (oder beeinflusst) werden. Dabei sind bei der Auslegung dieser Geräte und der zugehörigen Schalteinrichtungen eine Vielzahl an Randbedingungen zu berücksichtigen, da es ansonsten zu Fehl- oder Überfunktionen kommen kann, die es grundsätzlich zu vermeiden gilt. Die fachgerechte Planung dieser Systeme im Vorfeld bestimmt maßgeblich die Konfiguration des zu schützenden Netzes und hat somit großen Einfluss auf die Verfügbarkeit, aber auch auf die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage.
SF6 (Schwefelhexafluorid)
SF6-Gas ist ein seit mehreren Jahrzenten verwendetes Isoliergas in Schaltanlagen der Mittel- und Hochspannungstechnik. Aufgrund seiner elektrischen Isolationseigenschaften können mit Hilfe dieses Gases (z.T. deutlich) kleinere Schaltanlagen realisiert werden als es in (konventioneller) luftisolierter Technik möglich wäre.
Die chemischen Eigenschaften von SF6 sind jedoch für den Umgang mit diesem Gas sehr relevant und müssen allen in Frage kommenden Personen bekannt sein.
Alternativen (von der Isolierung mit „natürlicher“ Luft oder der Variante „Clean Air“ abgesehen) sind z.B. die Fluidisolation oder alternative Gase, wie z.B. „AirPlus“ auf Basis Fluorketon mit einem GWP (Global Warming Potential) von < 1%.
Sicherstellung der gesetzlichen Verpflichtungen
In §3 der Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV) ist die Erstellung von Gefährdungsbeurteilungen geregelt. Diese Gefährdungsbeurteilungen sollen die auftretenden Gefährdungen für die Beschäftigten beurteilen und entsprechende Sicherungs- und Schutzmaßnahmen festlegen. Hierzu ist jeder Arbeitgeber im Rahmen seiner betrieblichen Organisation verpflichtet, und zwar bevor die Arbeitsmittel erstmalig genutzt werden. Auch danach sind diese regelmäßig auf Wirksamkeit und Aktualität zu überprüfen.
Die TRBS 1111 (Technischen Regeln für Betriebssicherheit) gibt hierzu weiterführende, konkrete Hinweise und Randbedingungen.
Fehlende oder falsche Gefährdungsanalysen können mit Bußgeld (Regelsatz 3.000,-€) gemäß §9 ArbStättV oder 25 ArbSchG geahndet werden.
Spannungsschwankungen
Die Netzspannungen für Niederspannung sind in Europa in der Norm IEC 60038 definiert. Die Grundwerte dürfen dabei um +- 10% über- oder unterschritten werden.
Reale Spannungsschwankungen werden z.B. durch den Anlauf großer Verbraucher oder auch durch sogenannte „Automatische Wiedereinschaltungen (AWE)“ hervorgerufen.
T
Transformator
Eine der wichtigen Kernkomponenten in den elektrischen Netzen, da dieser die „Verbindung“ zwischen den unterschiedlichen Spannungsebenen herstellt.
In der Mittelspannungstechnik sind heute die ölgefüllten oder die feststoffisolierten Transformatoren am häufigsten im Einsatz.
Die wichtigsten Parameter für die Transformatorenauswahl sind:
- Ober- und Unterspannung
- Nennleistung
- Isoliersystem
- Kurzschlussspannung uk (%)
Transformatoren sind die „Arbeitspferde“ innerhalb der Netze und deswegen auf regelmäßige Kontrolle angewiesen. Der eventuelle Ausfall eines Transformators kann schwerwiegende Probleme nach sich ziehen (Brandgefahr, lange Lieferzeiten für Ersatzbeschaffung, etc.).
Transienten
Durch ständige Veränderungen im Stromnetz (z.B. Schalthandlungen, aktive Netzkomponenten, Fehlerfälle, etc.) entstehen Netzzustände, die zu Ausgleichströmen und -Spannungen führen. Dies können sehr kurzzeitige Effekte (bursts) sein, aber auch länger andauern. Beides kann zu Beeinträchtigungen oder Schädigungen von Komponenten führen.
U
Übergabestation
Als Übergabestation wird der Anlagenteil bezeichnet, an der die „Übergabe“ des elektrischen Stromes vom Verteilnetzbetreiber (VNB) zum Kunden durchgeführt wird. An dieser Stelle befinden sich die erforderlichen Übergabeschalter und Wandler, damit die notwendigen Informationen für die Zähl- und Messeinrichtungen zur kommerziellen Verrechnung, aber auch zum Anlagenschutz, bereitstellt werden können. Hier liegt auch die sog. „Eigentumsgrenze“ zwischen dem VNB und dem Kunden. Die Zuordnung, welche Anlagenteile wem gehören ist wichtig, da jeder für seinen Eigentumsanteil die entsprechenden Verpflichtungen (Wartung, Prüfung, Abschreibungen, etc.) wahrnehmen muss.
Überlastung
Betreiben eines Betriebsmittels außerhalb der technischen Spezifikation, was zu Schädigungen oder zum Ausfall (Brand) führen kann. Eine verstärkte Erwärmung führt z.B. auf jeden Fall zu einer erhöhten Alterung, die z.T. überproportional mit der Temperatur zunimmt. Besonders Kabelanlagen und Transformatoren müssen regelmäßig auf Überlastung geprüft werden.
Z
Zubehör
Für die sichere Funktionalität der elektrischen Netzkomponenten sind diverse Zubehörteile erforderlich, z.B. Betätigungsstangen, Spannungsprüfer, Erd- und Kurzschließeinrichtungen, Warnschilder, Handnotleuchten und vieles mehr.