IEC 60909 / DIN VDE 0102Fehlerarten in Drehstromsystemen
Übersicht der elektrischen Fehlerarten: Kurzschluss, Erdschluss, Doppelerdschluss mit typischen Strömen und Schutzkonzepten.
Aktualisiert: 06.02.2026So verwenden Sie diese Tabelle
- 1Fehlerart aus Messwerten identifizieren
- 2Passende Schutzfunktion auswählen
- 3Symmetrische Komponenten analysieren
- 4Schutzkoordination planen
Kurzschlussarten Übersicht
| Fehlerart | Abkürzung | Häufigkeit | Fehlerstrom |
|---|
| Dreipoliger Kurzschluss | I"k3 | 5% | Höchster Ik |
| Zweipoliger Kurzschluss | I"k2 | 10% | ≈ 0,87 × I"k3 |
| Zweipolig mit Erde | I"k2E | 10% | Variabel |
| Einpoliger Erdschluss | I"k1 | 65% | Je nach Netz |
| Doppelerdschluss | I"kEE | 10% | Variabel |
- Höchster Kurzschlussstrom: 3-poliger Kurzschluss nahe der Quelle
- Häufigste Fehlerart: Einpoliger Erdschluss (Isolationsfehler)
Symmetrische Komponenten bei Fehlern
| Fehlerart | Mitsystem I₁ | Gegensystem I₂ | Nullsystem I₀ |
|---|
| 3-polig | Ik/√3 | 0 | 0 |
| 2-polig | Vorhanden | = I₁ | 0 |
| 2-polig + Erde | Vorhanden | ≠ I₁ | Vorhanden |
| 1-polig (Erde) | Vorhanden | = I₁ | = I₁ |
- Bei symmetrischem Fehler (3-polig): Nur Mitsystem vorhanden
- Bei unsymmetrischem Fehler: Gegen- und/oder Nullsystem
Kurzschlussströme im Vergleich (TN-System)
| Fehlerart | Relativer Strom | Formel (vereinfacht) |
|---|
| 3-polig Ik3 | 100% | U / (√3 × Zk) |
| 2-polig Ik2 | ≈ 87% | √3/2 × Ik3 |
| 1-polig Ik1 | 50-120%* | 3U / (2×Z1 + Z0) |
- *In TN-Systemen mit gutem PE kann Ik1 > Ik3 sein!
- Z1 = Mitsystemimpedanz, Z0 = Nullsystemimpedanz
Schutzfunktionen nach Fehlerart
| Fehlerart | Primärschutz | Backup-Schutz | ANSI-Code |
|---|
| 3-polig | Überstrom I> | 51: Zeitüberstrom | 50/51 |
| 2-polig | Überstrom I> | Distanzschutz | 50/51, 21 |
| 1-polig (TN/TT) | RCD, Überstrom | Differentialschutz | 64 |
| 1-polig (IT) | Isolationsüberwachung | IMD + Erdschlussrelais | IMD |
| Doppelerdschluss (IT) | Erdschlussrelais | Überstrom | 64 |
Typische Fehlerimpedanzen
| Fehlerart | NS (< 1 kV) | MS (1-36 kV) | HS (> 36 kV) |
|---|
| Metallischer KS | ≈ 0 Ω | ≈ 0 Ω | ≈ 0 Ω |
| Lichtbogen | 0-5 Ω | 0-3 Ω | 0-1 Ω |
| Erdschluss (gut) | < 10 Ω | < 5 Ω | < 1 Ω |
| Erdschluss (schlecht) | 100-1000 Ω | 10-100 Ω | 1-10 Ω |
- Bemessungs-Kurzschlussstrom immer mit Rf = 0 berechnen
- Für Schutzauslösung: realistischen Fehlerwiderstand annehmen
Wichtige Hinweise
- •Höchster Strom für Schutzauslegung: 3-poliger Fehler, Rf = 0
- •Niedrigster Strom für Auslösenachweis: 1-poliger Fehler mit Rf
- •In IT-Systemen: 1. Fehler verursacht nur Spannungsanhebung
- •Erdschlussstrom in gelöschten Netzen: < 60 A
- •Nullsystemimpedanz wichtig für 1-polige Fehlerberechnung
