Neue Berechnungsverfahren für Erderspannungstrichter

Bei siedlungsnahen Standorten von Erderanlagen stark hochspannungsbeeinflusster Rohrleitungen bietet die Berechnung der Ausdehnung des Erderspannungstrichters an der Erdoberfläche die Möglichkeit einer Analyse des Gefährdungspotentials Dritter durch Berührungs- und Schrittspannungen. Aufgrund vorhandener Fragestellungen zur Gültigkeit bestehender Berechnungsalgorithmen sowie dem Wunsch nach einem Berechnungstool auf Basis von PC-Standardanwendungen hat sich die Open Grid Europe GmbH gemeinsam mit Vertretern der Technischen Fachhochschule Georg Agricola in Bochum dieser Fragestellungen angenommen. Der aus der Literatur bekannte Formelsatz zur Berechnung von Erderspannungstrichtern wurde so weiterentwickelt, dass er widerspruchsfrei und unter Verwendung gewünschter Vorgaben anwendbar ist. Die Grenzen der Anwendbarkeit wurden aufgezeigt und daraus die Notwendigkeit ergänzender Untersuchungen abgeleitet. Diese bestanden in Parameterstudien in Form von 3D-Finite-Elemente-Feldberechnungen, deren Resultate zur Verfeinerung der formelmäßigen Ergebnisse herangezogen wurden. Die Umsetzung erfolgte in einem Excel-Tool, das den Verlauf der Erderspannungstrichter mit erheblich gesteigerter Genauigkeit zu berechnen erlaubt.