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Grundlagenwissen zur Stromversorgung in Rechenzentren, Teil 2 Probleme mit dem "Stand der Technik"

| Autor / Redakteur: Bernd Dürr* / Ulrike Ostler

Das Kapitel „Stromversorgung" im Buch von Bernd Dürr „IT-Räume und Rechenzentren planen und betreiben“ behandelt unter anderem TN-Netze, die Versorgung mit Mittelspannung und Probleme mit dem angeblichen "Stand der Technik". DataCenter-Insider stellt Ihnen diese Inhalte als Teil 2 einer dreiteiligen Serie zur Stromversorgung in Rechenzentren vor.

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Teil des Umschlags: "IT-Räume und Rechenzentren planen und betreiben: Handbuch der Bautechnik und Technischen Gebäudeausrüstung" von Bernd Dürr
Teil des Umschlags: "IT-Räume und Rechenzentren planen und betreiben: Handbuch der Bautechnik und Technischen Gebäudeausrüstung" von Bernd Dürr
(Bild: Verlag Bau und Technik)

In so genannten TN-Netzen ist der Sternpunkt am Transformator geerdet. An diesem Sternpunkt wird die Nullung durchgeführt. Das heißt: Sternpunkt und PEN-Leiter sind direkt miteinander verbunden. Der PEN-Leiter ist gleichzeitig Schutzleiter (PE) und Neutralleiter (N).

Wird der PEN-Leiter über die gesamte Installation bis zum letzten Verbraucher geführt, spricht man vom TN-C-System oder der „klassichen Nullung“. TN-C-Systeme gelten als IT-ungeeignet und extrem EMV-unfreundlich.

TN-S-Systeme hingegen separieren Neutralleiter und Schutzleiter ab dem Trafo bis zum Verbraucher. N-Leiter und PE-Leiter haben keine Verbindung mehr. Unterbrochene Schutzleiter bewirken daher keine Spannung auf Gehäusen.

Gute Gründe für die Mittelspannung

Reine TN-S-Systeme findet man aber nur in großen gewerblichen Anlagen, die direkt mit Mittelspannung versorgt werden. TN-S-Systeme gelten als sehr IT-freundliche Netze und sind extrem EMV-freundlich.

Eine Kombination bildet das TN-C-S-System. Vom Transformator her ist zunächst ein TN-C-System aufgebaut. An zentraler Stelle wird der PEN-Leiter in Schutzleiter und Neutralleiter aufgetrennt und separat weitergeführt.

Im weiteren Verlauf ist unbedingt darauf zu achten, dass sie nicht mehr zusammengeführt werden. Dieses System ist bei Gebäudeversorgungen in Deutschland weit verbreitet. Die Trennung findet direkt an der Einspeisung im Hausanschlusskasten statt.

Not-ZEP

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In größeren Anlagen, die mit Mittelspannung versorgt werden, definiert man einen zentralen Erdungspunkt (ZEP), der meist in einer Gebäudehauptverteilung liegt. Der ZEP bildet dabei die Trennstelle zwischen Schutzleiter und Neutralleiter.

Gibt es mehrere Hauptverteiler unterschiedlicher Quellen (Normalnetz und Generatornetz) bietet es sich an, in einer oder mehrerer Hauptverteilungen einen so genannten Not-ZEP vorzusehen.

Sollten Arbeiten an der Hauptverteilung des ZEP stattfinden und muss die Hauptverteilung deshalb stromlos geschaltet werden, ist es zwingend notwendig an anderer Stelle den ZEP zu bilden. TN-C-S-Netze werden beim gleichzeitigen Betrieb von mehreren Trafos oder Generatoren realisiert.

Potentialausgleich

Durch den separaten Potentialausgleichsleiter im TN-S-Netz wird ein definiertes Bezugspotential erreicht. Für die IT hat dies den Vorteil, dass keine Ausgleichsströme über die Datenleitungen geführt werden.

Dadurch verringern sich die Induktionsströme, was Störungen der Datenübertragung verhindert und die elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) der gesamten Elektroinstallation enorm verbessert. Vorsicht ist allerdings geboten bei versteckten PEN-Brücken.

Im TT-System ist der Sternpunkt des einspeisenden Transformators geerdet. Solche Systeme finden häufig bei der Bahn Anwendung, um vom 16,7-Hz-Netz Rückwirkungen auf das 50-Hz-Netz zu vermeiden. Ansonsten gibt es keine Gründe, TT-Systeme zu errichten. In manchen ländlichen Gebieten, vor allem in Bayern, können sie noch vereinzelt vorkommen.

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