Verbundvorhaben: PEPA2 - Ströme auf Protective earth (PE) und Potentialausgleichsleitung (PA) in leistungselektronisch dominierten Stromnetzen; Teilvorhaben: Bewertung und Modellierung des Einflusses relevanter elektronischer Komponenten auf Netz-PE-/PA-Ströme
Zeitraum
2023-11-01 – 2026-10-31
Bewilligte Summe
477.679,42 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI6099A
Leistungsplansystematik
Monitoring und Netzschutz [EB1821]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI6)
Förderprogramm
Energie
Der Einsatz von Leistungselektronik ist unerlässlich, um die notwendigen Effizienzgewinne in Industrie und Verkehr sowie im privaten Bereich zu erzielen. Die sich notwendigerweise weiter verbreitende Leistungselektronik birgt allerdings verschiedene Herausforderungen für die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV). Eine der Herausforderungen ist die unbeabsichtigte Erzeugung von elektrischen Strömen auf Schutzleitern (Protective Earth, kurz: PE-Leitern) sowie auf Potentialausgleichsleitern (PA-Leitern). PE/PA-Ströme können unbeabsichtigt über PE-Leiter sowie andere elektrische leitfähige Strukturen fließen und Probleme wie unerwartetes Auslösen von Sicherheitskomponenten oder Schäden an geerdeten metallischen Oberflächen hervorrufen. Im Vorgängerprojekt 'Ursachen, Ausbreitungswege und Wechselwirkungen von PE-/PA-Strömen sowie Modellierung von Komponenten' (kurz: PEPA1) wurden erstmals erfolgreich systematische Untersuchungen der PE-/PA-Ströme an einer typischen industriellen Anlage durchgeführt. In der Fortsetzung des Projekts (kurz: PEPA2) werden weitere, ebenso relevante Fragestellungen untersucht, mit denen die Ergebnisse auf alle in der Realität vorkommenden Konstellationen übertragen werden können. Ziele des Projektes PEPA2: - Untersuchung der PE-/PA-Ströme in IT- und TT-Netzen - Beschreibung des Isolationsfehlers und Beschreibung der Unterschiede zwischen Isolationsfehlern und PE-/PA-Strömen - PE-/PA-Ströme bei Active-Infeed Convertern - PE-/PA-Ströme bei Verwendung von 3L-Topologien - Modellierung und Auslegung von verschiedenen Filtertopologien und Einwirkung von einzelnen Teilkomponenten - PE-/PA-Ströme bei einer höheren Anzahl von Motoren und Umrichter in einem Netzabschnitt - Analyse von sog. 'One-Cable-Solutions' (kombinierte Führung von Energie- und Datenleitungen in einem Kabel) - Erstellung und Veröffentlichung eines Applikations-Guide und einer Interpretationshilfe zu PE-/PA-Strömen