Erneuerbare‑Energie‑Projekte wachsen rasant. Windparks und Solarparks werden größer, unterirdische Kabeltrassen länger. Infolgedessen arbeiten Mittelspannungsnetze unter höheren und kontinuierlicheren Lasten und nutzen Energiekabel mit Querschnitten typischerweise über 630 mm2. Dies unterstützt zwar die Energiewende, stellt jedoch neue Anforderungen an die Zuverlässigkeit unterirdischer Kabelsysteme.

Eine der zentralen Herausforderungen ist weniger sichtbar, aber von hoher Relevanz: induzierte Ströme in den Kabelschirmen.

Von Hochspannung zur Mittelspannungs‑Notwendigkeit

Historisch gesehen war Cross‑Bonding eine Standardtechnologie für Hochspannungs‑Systeme (HV) (über 72.5 kV), während MS‑Kabel traditionell fest geerdet waren. Dies funktionierte, als MS‑Netze kleinere Kabel (bis 240 mm2) verwendeten und nur mit etwa 50 % ihrer Kapazität betrieben wurden. Moderne Netze für erneuerbare Energien arbeiten jedoch über lange Zeiträume nahe an 100 % ihrer Kapazität. Diese Entwicklung macht MS‑Netze den HV‑Systemen ähnlicher und erfordert dieselben fortschrittlichen Erdungsstrategien, um die Effizienz zu erhalten.

Lange Kabeltrassen schaffen neue Herausforderungen

In MS‑Netzen für erneuerbare Energien führen lange Kabellängen und hohe Lastströme zu zirkulierenden Strömen im metallischen Kabelschirm. In herkömmlichen, fest geerdeten Systemen (bei denen die Schirme an beiden Enden mit Erde verbunden sind) haben Feldmessungen an Kabeln induzierte Ströme von bis zu 70 A gezeigt.

Diese Ströme können zu mehreren kritischen Problemen führen:

• Hohe Energieverluste: kontinuierliche Zirkulation reduziert die Gesamteffizienz des Systems erheblich.
• Thermische Überhitzung: übermäßige Wärme kann zur thermischen Alterung der Isolation und zu einer deutlichen Verkürzung der Systemlebensdauer führen.
• Komponentenschäden: heiße Schirmdrähte und thermodynamische Zyklen können Muffen und Endverschlüsse beschädigen und Ausfälle verursachen.

Um zuverlässige und effiziente Netze aufrechtzuerhalten, müssen diese Effekte gezielt kontrolliert werden.

Cross‑Bonding: ein bewährter Ansatz

Cross‑Bonding ist eine bewährte Methode zur Steuerung induzierter Schirmströme, indem die Kabelschirme an Muffenpositionen entlang der Kabeltrasse „gekreuzt“ werden. Durch die Unterteilung der Kabeltrasse in gleich lange Abschnitte und das Transponieren (Kreuzen) der Schirme heben sich die induzierten Spannungen gegenseitig auf. Durch das Ausbalancieren der elektrischen Kräfte im System werden Überhitzung reduziert und Verluste minimiert.

Praktische Erfahrungen zeigen, dass ein System mit 50 A Schirmstrom nach Einführung von Cross‑Bonding auf nur noch 5 A sinken kann. Dies verbessert das thermische Verhalten und die Gesamtleistung des Netzes, ohne größere und teurere Kabeldurchmesser zu erfordern.

Lovink Enertech setzt dieses Prinzip in der LoviSil® Cross‑Bonding‑Muffe um, die speziell für Anwendungen im Bereich erneuerbarer Energien entwickelt wurde.

LoviSil® Cross‑Bonding‑Muffe: entwickelt für MS‑Netze mit erneuerbaren Energien

Lovink Enertech wendet diese Prinzipien in der LoviSil® Cross‑Bonding‑Muffe an. Diese Muffe verfügt über eine integrierte, isolierte Schirmunterbrechung, die erforderlich ist, um die Schirmverbindungen zu trennen und zu kreuzen. Zu den wichtigsten Vorteilen gehören:

• Reduzierte induzierte Schirmströme
  Reduziert effektiv Verluste und verhindert Überhitzung in hoch belasteten MS‑Trassen.
• Verlängerte Kabellebensdauer
  Geringere thermische Belastung trägt dazu bei, die Qualität der Isolation über lange Zeit zu erhalten.
• Feuchtigkeitsschutz
  Einsatz von Protolin‑(Harz‑)mechanischem Schutz, der das Eindringen von Feuchtigkeit verhindert.
• Effizientes NetzdDesign
  Optimale Leistung ohne Erhöhung der Kabeldurchmesser oder Materialkosten.

Die Muffe basiert auf der LoviSil® Flüssigsilikon‑Isolation, kombiniert mit einer mechanisch robusten Außenhülle. Dies gewährleistet eine zuverlässige Leistung auch unter hohen Lasten und in komplexen Netzbedingungen.

Von der Erzeugung bis zum Netz: Zuverlässigkeit, wo sie zählt

Da sich MS‑Netze weiterentwickeln und über lange Zeiträume Lasten nahe 100 % bewältigen müssen, benötigen sie zunehmend die Konstruktionspräzision von Hochspannungs‑Systemen. Durch die Reduzierung von Verlusten und die Verbesserung der thermischen Performance tragen LoviSil® Cross‑Bonding‑Muffen dazu bei, die Netzzuverlässigkeit dort zu sichern, wo sie am wichtigsten ist: unterirdisch.

Lovink‑Muffen werden gemäß internationalen Normen geprüft und zertifiziert und gewährleisten nachweisliche Zuverlässigkeit sowie langfristige Leistung in Mittelspannungsnetzen.

Unterstützung zukunftsfähiger MS‑Netze

Mit dem weiteren Wachstum erneuerbarer Energien müssen sich MS‑Netze parallel dazu weiterentwickeln. Die LoviSil® Cross‑Bonding‑Muffe unterstützt diesen Wandel mit einer intelligenten, bewährten Lösung für lange Kabeltrassen und Anwendungen mit hoher Last.

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