Sammelschienenschutz und Leitungsschutz sind zwei unterschiedliche Methoden, die in elektrischen Energiesystemen eingesetzt werden, um die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Infrastruktur zu gewährleisten, wenn auch mit unterschiedlichen Schwerpunkten und Techniken. Der Sammelschienenschutz zielt speziell auf den Schutz von Sammelschienen ab, bei denen es sich um leitfähige Schienen oder Streifen handelt, die als gemeinsamer Verbindungspunkt für mehrere eingehende und ausgehende Stromkreise in einem Umspannwerk oder einer Schaltanlage dienen. Der Hauptzweck des Sammelschienenschutzes besteht darin, Fehler zu erkennen und zu isolieren, die innerhalb der Sammelschienen selbst oder in den Verbindungen zu diesen Schienen auftreten. Dieser Schutz ist von entscheidender Bedeutung, da Sammelschienen eine zentrale Rolle bei der Stromverteilung innerhalb eines Umspannwerks spielen und Fehler in Sammelschienen zu erheblichen Störungen oder Schäden am gesamten Stromnetz führen können, wenn sie nicht umgehend isoliert werden.
Im Gegensatz dazu befasst sich der Leitungsschutz mit dem Schutz von Freileitungen oder Erdkabeln, die elektrische Energie zwischen Umspannwerken, Kraftwerken oder Verteilungspunkten übertragen. Leitungsschutzsysteme dienen zur Erkennung von Fehlern wie Kurzschlüssen, Überströmen oder Isolationsfehlern, die entlang der Übertragungs- oder Verteilungsleitungen auftreten. Das Hauptziel des Leitungsschutzes besteht darin, den Fehlerort schnell zu identifizieren und den betroffenen Leitungsabschnitt zu isolieren, um weitere Schäden an der Ausrüstung zu verhindern und die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Verbraucher aufrechtzuerhalten. Leitungsschutzsysteme umfassen typischerweise den Einsatz von Schutzrelais, Kommunikationsnetzwerken und Leistungsschaltern, um eine schnelle Fehlererkennung und -isolierung zu erreichen.
Der Unterschied zwischen Leitung und Sammelschiene liegt in ihrer spezifischen Rolle innerhalb eines elektrischen Energiesystems. Eine Leitung bezieht sich auf eine Übertragungs- oder Verteilungsleitung, bei der es sich um einen Leiter handelt, der zum Transport elektrischer Energie über große Entfernungen zwischen Umspannwerken, Kraftwerken oder Verteilungspunkten verwendet wird. Leitungen können über der Erde (z. B. auf Masten oder Türmen) oder unter der Erde (vergrabene Kabel) verlaufen. Sie sind darauf ausgelegt, elektrische Hochspannungsströme sicher und effizient über größere Entfernungen zu transportieren und dabei Verluste zu minimieren. Im Gegensatz dazu bezieht sich eine Sammelschiene (oder ein Bus) auf einen starren elektrischen Leiter oder eine Reihe von Leitern, die als gemeinsamer Verbindungspunkt für mehrere Stromkreise in einem Umspannwerk oder einer Schaltanlage dienen. Sammelschienen erleichtern die Verteilung der elektrischen Energie von eingehenden Einspeisungen zu verschiedenen ausgehenden Stromkreisen, Transformatoren oder Geräten innerhalb der Umspannstation.
Der Schutz von Sammelschienen und Leitungen in elektrischen Energiesystemen erfordert die Implementierung spezieller Schutzvorrichtungen und -systeme, um Fehler umgehend zu erkennen und zu beheben. Sammelschienen werden durch spezielle Sammelschienenschutzsysteme geschützt, die Stromdifferentialrelais, Impedanzrelais oder andere Methoden verwenden, um interne Fehler innerhalb der Sammelschienen oder Verbindungen zu erkennen. Diese Systeme sollen eine schnelle Fehlererkennung und -isolierung gewährleisten, um weitreichende Störungen des Betriebs der Umspannstation oder Schaltanlage zu verhindern. Andererseits umfasst der Leitungsschutz den Einsatz von Schutzrelais, die Parameter wie Strom, Spannung und Impedanz entlang der Übertragungs- oder Verteilungsleitungen überwachen. Diese Relais koordinieren sich mit Leistungsschaltern, um fehlerhafte Abschnitte der Leitung schnell zu isolieren, Ausfallzeiten zu minimieren und die Kontinuität der Stromversorgung der Verbraucher aufrechtzuerhalten.
Unter Leitungsschutz versteht man eine Reihe von Maßnahmen und Vorrichtungen zum Schutz von Übertragungs- und Verteilungsleitungen in einem Stromnetz. Dieser Schutz ist von entscheidender Bedeutung, um die Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz des Stromübertragungsnetzes zu gewährleisten. Leitungsschutzsysteme umfassen in der Regel den Einsatz von Schutzrelais, die verschiedene elektrische Parameter wie Strom, Spannung und Impedanz entlang der Übertragungs- oder Verteilungsleitungen überwachen. Diese Relais sind so programmiert, dass sie abnormale Zustände wie Kurzschlüsse, Überströme oder Isolationsfehler erkennen, die zu Fehlern und Unterbrechungen in der Stromversorgung führen können. Bei Erkennung eines Fehlers senden die Schutzrelais Signale an Leistungsschalter oder andere Schaltgeräte, um den fehlerhaften Leitungsabschnitt schnell zu isolieren. Diese schnelle Reaktion trägt dazu bei, Schäden an der Ausrüstung zu verhindern, Ausfallzeiten zu minimieren und die Integrität des Stromnetzes aufrechtzuerhalten.
Der Leitungsdifferentialschutz dient in erster Linie dem Schutz von Übertragungs- und Verteilungsleitungen vor Fehlern und anormalen Bedingungen, die zu Unterbrechungen der Stromversorgung führen könnten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Überstromschutzmethoden, die auf der Messung der Stromstärke basieren, vergleicht der Leitungsdifferentialschutz die Ströme, die an beiden Enden des geschützten Leitungssegments ein- und austreten. Dieses Verfahren gewährleistet eine flächendeckende Abdeckung des Leitungssegments und erkennt interne Fehler wie Kurzschlüsse oder Erdschlüsse mit hoher Empfindlichkeit und Geschwindigkeit. Leitungsdifferentialschutzsysteme werden wegen ihrer Fähigkeit, Fehler schnell zu isolieren und die Auswirkungen auf den Betrieb des Stromnetzes zu minimieren, bevorzugt. Sie sind besonders effektiv bei der Erkennung von Fehlern, die innerhalb der Schutzzone des Leitungssegments auftreten, und sind für die Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und Stabilität von Stromnetzen unerlässlich, insbesondere in Hochspannungsübertragungsnetzen, wo eine unterbrechungsfreie Stromversorgung von entscheidender Bedeutung ist.