Schutzmaßnahmen
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Elektrotechnik
Anwenden von Kurzschlussbemessungsgrößen (1)
ep1/2009, 5 Seiten
Der Kurzschluss im Elektroenergieversorgungsnetz Die Definition für den Kurzschluss war in DIN VDE 0102 im Laufe der Zeit immer mal etwas anders formuliert. In der aktuellen Ausgabe [1] steht: „zufällige oder beabsichtigte leitfähige Verbindung zwischen zwei oder mehr leitfähigen Punkten, durch die die elektrischen Potentialdifferenzen zwischen diesen leitfähigen Punkten zu Null oder nahezu zu Null erzwungen werden“. Mit den Kenntnissen des Verhaltens des Grundstromkreises bei Kurzschluss könnte es auch heißen: Der Netzkurzschluss ist immer eine gewollte oder ungewollte widerstandslose (niederohmige) Verbindung hinter der Spannungs- oder Stromquelle (Speisestelle im Netz) bzw. vor dem Verbraucher oder einer Last; sei es durch eine Minderung der Isolierung oder durch Schalthandlungen. Der Kurzschlussstrom ist die Folge eines Kurzschlusses. Wenn er als unbeeinflusster Kurzschlussstrom Icp bezeichnet wird, ist es der „Strom, der fließen würde, wenn der Kurzschluss durch eine ideale Verbindung vernachlässigbarer Impedanz ohne jegliche Änderung an der Einspeisung ersetzt würde“ [3]. Anders ausgedrückt: ein satter Kurzschluss bei starrer Einspeisung ohne Begrenzung des Stromes durch einen zusätzlichen Widerstand, wie z. B. einen Lichtbogenwiderstand. Im Wechsel- oder Drehstromnetz ist der Kurzschluss eine kurzschließende Verbindung zwischen den Außenleitern oder zwischen einem Außerleiter und dem Neutralleiter/Erdleiter oder in der Kombination: Leiter-Leiter-Erde. Wenn vom Kurzschlussstrom oder vom Anfangskurzschlusswechselstrom in diesem Beitrag die Rede ist, dann ist immer der sogenannte unbeeinflusste (verfügbare) Kurzschlussstrom Icp - wie auch in den Herstellerunterlagen als prospektiver (möglicher) Kurzschlussstrom bezeichnet - gemeint. Es ist der höchste effektive Kurzschlussstrom Ik ohne Minderung durch eine Impedanz an der Fehlerstelle. Charakteristische Kurzschluss-Ströme Gespeist wird der Kurzschluss-Strom von den übergeordneten Generatoren im Elektroenergieversorgungsnetz und zunehmend durch dezentrale Stromerzeuger wie Wind- und Wasserkraftanlagen, Photovoltaikanlagen oder Blockheizkraftwerke. Magnetische Energiespeicher (Asynchronmotoren) tragen zur Erhöhung des Kurzschlussstromes bei. 2.1 Anfangskurzschlusswechselstrom Der Anfangskurzschlusswechselstrom ist der Effektivwert des Stromes, der bei Kurzschlusseintritt definiert ist. Dieser Strom beinhaltet auch die zusätzlichen subtransienten und transienten Wechselstromanteile, die durch magnetische Verdrängungseffekte in elektrischen Maschinen während des Kurzschlusseintritts vorübergehend hervorgerufen werden (Bild ). Die Einteilung in generatornaher und generatorferner Kurzschluss ist hierauf begründet; beim generatornahen Kurzschluss ist der Übergangsvorgang wirksam und es muss mit der subtransienten Impedanz Z" gerechnet werden. Dagegen ist bei fehlenden Generatoren und Asynchronmotoren in der Nähe des Kurzschlusses bzw. ausschließlicher Netzeinspeisung die stationäre Kurzschlussimpedanz Zk ausreichend. Die Berechnung des symmetrischen, dreipoligen Anfangskurzschlusswechselstromes erfolgt nach Formel (1), dem das Ohmsche Gesetz zugrunde liegt. Hierbei wird die Strangspannung des Netzes durch die Kurzschlussimpedanz Zk dividiert. (1) Als Kurzschlussimpedanz ist die gesamte Impedanz von der Ersatzspannungsquelle bis zur Kurzschlussstelle einzusetzen. Ik3 cUn 3 Zk Un / 3 Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 1 FÜR DIE PRAXIS Schutzmaßnahmen Anwenden von Kurzschlussbemessungsgrößen (1) K.-H. Kny, Magdeburg Dieser Beitrag bietet eine zusammenfassende Darstellung, wie die von den Herstellern angegebenen Bemessungswerte zur Kurzschlussfestigkeit zum Nachweis des Kurzschlussschutzes im Niederspannungsbereich angewendet werden. Nach der Erläuterung der notwendigen Kurzschlussstromgrößen wird der Vergleich mit den Kurzschlussbemessungswerten einschließlich des Nachweises bzw. der Aussagen zur mechanischen und thermischen Kurzschlussfestigkeit behandelt. Autor Dipl.-Ing. Karl-Heinz Kny ist Dozent an der Hochschule Magdeburg-Stendal (FH). -10 -20 -30 -40 -50 Kurzschlussstrom 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 s 0,20 Zeit 2 · I" Kurzschlussstromverlauf mit allen Wechselstromanteilen Anmerkung Es stehen zunehmend Computerprogramme für die Planung und Projektierung einschließlich der erforderlichen Berechnungen von Elektroenergieanlagen zur Verfügung. Zur fachkundigen und sicheren Nutzung solcher Programme sind solide theoretische und praxisnahe Kenntnisse erforderlich. Neben der richtigen Eingabe der notwendigen Daten gilt dies insbesondere für die Wertung und Anwendung der ausgewiesenen Ergebnisse. Die Berechnung der Kurzschlussströme nach DIN VDE 0102 [1] für Niederspannungsanlagen wird zum besseren Verständnis formelmäßig dargestellt. Sie ist nicht Anliegen dieses Beitrags, aber in [2] und [3] ausführlich vom Autor beschrieben. Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 1 Erfolg sollte Ihnen nicht Banane sein. Denn wenn es um die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie geht, sind Sie mit uns gut beraten. Das beginnt bei der Auswahl der richtigen Module und Wechselrichter und geht über das flexible Montagesystem bis hin zum Wissen, wie man welche Komponenten kombiniert, damit Ihre Kundschaft die besten Ergebnisse erzielt. Mehr über uns erfahren Sie auf: www.mhh-solartechnik.de MHH. Sonne und Mehr. mit MHH Solartechnik. 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Wenn sowohl Netz- als auch Motoranteile den Kurzschlussstrom bilden, kann der Motoranteil nach DIN VDE 0102 vernachlässigt werden, wenn er kleiner ist als 5 % des Netzkurzschlussstromes. Bilden die Kurzschlussanteile von Generatoren, von Motoren und vom Netz den gesamten Kurzschlussstrom an der Fehlerstelle, ist unter Umständen die komplexe Rechnung zur Addition der Anteile anzuwenden. Insbesondere dann, wenn die Stromanteile in der gleichen Größenordnung liegen und unterschiedliche Phasenverschiebungswinkel haben. 2.2 Stoßkurzschluss-Strom Der Stoßkurzschluss-Strom ist der erste Scheitelwert des Anfangskurzschlusswechselstromes, der durch einen exponentiell abfallenden Gleichstrom angehoben und damit zum Spitzenwert des zeitlichen Kurzschluss-Stromes wird (Bild ). Als maximal möglicher Momentanwert ist er der Spitzenkurzschlussstrom des unbeeinflussten Kurzschlussstromes. Die Höhe des zusätzlichen Gleichstromgliedes, der zur Anhebung des Kurzschluss-Stromes führt, ist abhängig vom Impedanzverhältnis R/X der Kurzschlussimpedanz und vom zufälligen, zeitlichen Augenblickswert der Netzspannung bei Kurzschlusseintritt. Bekanntlich eilt bei ohmsch-induktiver Belastung der sinusförmige Strom der Spannung zeitlich nach. Tritt der „Belastungsfall“ Kurzschluss im Nulldurchgang der Netzspannung auf, müsste der Strom ohne Verzögerung ansteigen. Die Natur ist aber so eingerichtet, dass der Strom nicht „springen“ kann, genauso wie eine Masse ohne Zeitverzug den Ort nicht wechseln kann. Für die praktische Ermittlung des Kurzschlussstromes wird der ungünstigste Zeitpunkt des Kurzschlusseintritts, dem des Spannungsnulldurchgangs, angenommen. Hinsichtlich der Anwendung des Nachweises Tafel Stoßfaktor nach DIN VDE 0102 [1], (vereinfacht) cmin cmax Niederspannung 0,95 1,05 Hochspannung 1,0 1,1 -10 -20 Kurzschlussstrom 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,10 0,12 0,14 0,16 s 0,20 Zeit Gleichstromanteil Stoßkurzschlussstrom ip Kurzschlussstromverlauf einschließlich des Gleichstromanteils 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 R/X Faktor zur Berechnung des Stoßkurzschlussstromes [1, Bild 15] der mechanischen Kurzschlussfestigkeit liegt man damit auf der sicheren Seite. Die Anhebung des Stromes kann theoretisch fast das Zweifache betragen und wird durch den so genannten Stoßfaktor ausgedrückt. Er ist vom R/X-Verhältnis der Kurzschlussstrombahn bis zur Fehlerstelle abhängig und wird mit (2) berechnet oder aus Bild ermittelt. Bei Parallelschaltungen im Strahlennetz sowie im Ring- und Maschennetz ist insbesondere die Methode c) nach DIN VDE 0102 [1] anzuwenden. Der Stoßkurzschlussstrom ip wird mit dem Scheitelwert des Anfangskurzschlusswechselstromes und dem Stoßfaktor berechnet: (3) Wenn das R/X-Verhältnis sehr klein ist, d. h. die Kurzschlussimpedanz fast nur induktiv geprägt ist (generatornaher Kurzschluss), ist der Stoßfaktor groß (1,8) und der Stoßkurzschlussstrom tritt kurz vor 10 ms auf. Ist die Kurzschlussimpedanz ohmsch geprägt, z. B. bei einem Kurzschluss am Ende einer langen Leitung im Niederspannungsbereich, ist der Gleichstromanteil verschwindend klein (1,02) und der Spitzenwert ist etwa dem Scheitelwert des Kurzschlussstromes, der kurz nach 5 ms auftritt. Es ist auch üblich, das Produkt als Maß der relativen Anhebung des effektiven Kurzschlussstromes Ik ", d. h. das Verhältnis von Spitzen- zum Effektivwert, auszudrücken. Zum Beispiel ist es gang und gäbe, die Stoßstromfestigkeit von Stromwandlern mit 2,5·Ik anzugeben. Darin bedeutet der Faktor 2,5 das Produkt . 2.3 Thermisch gleichwertiger Kurzschluss-Strom Der zeitliche Verlauf des Kurzschlussstromes, der sich aus dem subtransienten und transienten Anteil, dem stationären Kurzschlussstrom und durch den überlagerten Gleichstrom zusammensetzt, hat wie jeder Strom eine Wärmewirkung. Durch die Verschiebung des Stromverlaufes durch das Gleichstromglied erhöht sich die Wärmewirkung der Wechselstromanteile bzw. des Anfangskurzschlusswechselstromes. Diese Wirkung wird durch den Faktor n in Formel (4) berücksichtigt. Die zusätzliche Wärmeentwicklung durch den Gleichstromanteil wird mit dem Faktor m eingerechnet. Der thermisch gleichwertige Kurzschluss-Strom berücksichtigt als Effektivwert die erhöhte Wärmewirkung durch die Verschiebung des gesamten Stromverlaufes (nach ober-oder unterhalb) von der Abszisse (Bilder und ). (4) 2.4 Ausschaltwechselstrom Die Unterbrechung des Kurzschlussstromes durch Schaltgeräte braucht Zeit. Es ist wenig Zeit, aber in dieser kurzen Zeit klingen die Amplitudenwerte des Kurzschlussstromes bei einem generatornahen Kurzschluss schnell nach einem exponentiellen Verlauf ab (Bild Der Anfangskurzschlusswechselstrom Ik ", der für den Kurzschlusseintrittszeitpunkt definiert ist, muss deshalb bei generatornahen Kurzschlüssen nicht von Leistungsschaltern beherrscht werden, und eine geringere Dimensionierung ist möglich. Das Abklingen des Kurzschlussstromes wird bei der Berechnung des Ausschaltwechsel- = 1,02 + 0,98e 2 1,8 ip = 2 Ik Ith = Ik m + n Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 1 FÜR DIE PRAXIS Schutzmaßnahmen 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 · Tk = 1,95 1,9 1,8 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 5 s 10 I" /Ik = 1 1,25 1,5 2,5 3,3 Faktor m zur Berücksichtigung des Gleichstromanteils [1, Bild 21] Faktor n zur Berücksichtigung der transienten (vorübergehenden)Wechselstromanteile [1, Bild 22] tmin Mindestschaltverzug Kurzschlusseintritt Stromunterbrecung · I" 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Mindestschaltverzug tmin 0,02 s 0,05 s 0,10 s 0,25 s dreipoliger Kurzschluss I"/I oder I" II k kM Verzögertes Ausschalten des Kurzschlussstromes (Hüllkurve) durch Leistungsschalter Faktor zur Berechnung des Ausschaltwechselstromes Ib [1, Bild 16] Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 1 55 Schutzmaßnahmen FÜR DIE PRAXIS stromes Ib (5) durch den Faktor (Bild ) einbezogen. Je größer der Mindestschaltverzug tmin des Leistungsschalters ist, je weiter kann der Kurzschlussstrom abklingen; umso kleiner wird der Strom, der unterbrochen werden muss. (5) Bei generatorfernen Kurzschlüssen ist nur ein zeitlich konstanter Kurzschlusswechselstrom vorhanden, sodass der Ausschaltwechselstrom Ib gleich dem Anfangskurzschlusswechselstrom Ik " bzw. dem Kurzschlussstrom Ik ist. Das ist der Fall, wenn der Anfangskurzschlusswechselstrom nicht größer wird als das Zweifache des Bemessungsstromes (Nennstrom) von in der Nähe der Kurzschlussstelle speisenden Generatoren oder Motoren. Wird ein Kurzschlussstrom durch das Magnetfeld eines Asynchronmotors geliefert, ist ein zusätzlicher Faktor q (Bild ) in die Berechnung einzubeziehen. Er berücksichtigt das schnellere Abklingen des Kurzschlussstromes bedingt durch die Zeitkonstante des Motors. (6) Der Faktor q ist abhängig vom Quotienten aus dem Motorbemessungsstrom IrM und der Polpaarzahl p des Motors sowie des Mindestschaltverzuges tmin. Bemessungskurzschlusswerte: Begriffe und Übersicht Bemessungswerte. Ein Bemessungswert ist eine vom Hersteller angegebene Größe, die für bestimmte Betriebsbedingungen gilt. Bemessungsstromwerte gelten für die vorgegebene Bemessungsspannung und -frequenz. Bemessungswerte für den Kurzschlussschutz sind Festigkeitswerte von Betriebsmitteln, Schaltgeräten und Schaltgerätekombinationen unter bestimmten Prüfbedingungen, die beim Auftreten der entsprechenden Kurzschlussströme nicht überschritten werden dürfen. Bemessungstoßstromfestigkeit Ipk. Angabe des Stromwertes, der nicht vom Spitzenkurzschlussstrom überschritten werden soll, damit die mechanische Kurzschlussfestigkeit gewährleistet ist. Bemessungskurzzeitstrom Icw. Angabe des Stromwertes, der vom effektiven Kurzschlussstrom in der angegebenen Gesamtausschaltzeit nicht überschritten werden darf, damit die thermische Kurzschlussfestigkeit sichergestellt ist. Üblich ist eine Bemessungs-Kurzzeit von 1 s. Abweichungen von dieser Regel sind angegeben. Bedingter Bemessungskurzschlussstrom Icc. Angabe des Kurzschlussstromwertes (bezogen auf den Effektivwert), der beherrscht wird, wenn die vorgeschriebene Kurzschlussschutzeinrichtung eingesetzt ist. Bemessungskurzschlusseinschaltvermögen Icm. Angabe des Stromwertes (bezogen auf den Spitzenkurzschlussstrom), der beim Einschalten eines Schaltgerätes höchstens auftreten darf, damit die mechanische Kurzschlussfestigkeit gewährleistet ist. Bemessungskurzschlussausschaltvermögen Icn. Angabe des Stromwertes (bezogen auf den Effektivwert), der beim Ausschalten eines Schaltgerätes sicher beherrscht wird. Für Leistungsschalter werden in Abschnitt 4.1 des zweiten Beitragsteils weitere Begriffe definiert. Ib = qIk Ib = Ik Tafel Kurzschlussbemessungsgrößen und dazugehörige Formelzeichen Schaltanlage, Schaltgerät mit Abkürzung Formelzeichen Schaltgerätekombination (Schaltschrank, Installationsverteiler) MCC Bemessungstoßstromfestigkeit Ipk Bemessungskurzzeitstrom eines Leistungsschalters Icw bedingter Bemessungskurzschlussstrom einer Schaltgerätekombination Icc Leistungsschalter MCCB Bemessungskurzzeitstrom Icw Bemessungskurzschlusseinschaltvermögen Icm Bemessungsgrenzkurzschlussausschaltvermögen Icu Bemessungsbetriebskurzschlussausschaltvermögen Ics Durchlassstrom eines Leistungsschalters ID Ausschalt-I2T-Wert (Joule-Integral) eines Leistungsschalters I2Tmax Leitungsschutzschalter MCB Haupt-Leitungsschutzschalter HPMCB Bemessungsschaltvermögen Icn Ausschalt-I2T-Wert (Joule-Integral) eines Leitungsschutzschalters I2Tmax Schmelzsicherungen Durchlassstrom einer Sicherung ID Bemessungsausschaltvermögen Ibr Ausschalt-I2T-Wert (Joule-Integral) eines Leistungsschalters I2Tmax Schütz/Starter bedingter Bemessungskurzschlussstrom eines Schützes oder Starters Iq Steuer- und Schutzschaltgerät CBS Bemessungskurzschlussschaltvermögen eines Steuer- und Schutzgerätes Ics 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,01 0,02 0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 MW 10 Wirkleistung des Motors pro Polpaar PrMIp Mindestschaltverzug tmin 0,02 s 0,05 s 0,10 s 0,10 s 4 ms 10 ms Faktor q zur Berechnung des Ausschaltwechselstromes von Asynchronmotoren [3, Bild 17] Unterbrechung des Kurschlussstromes von strombegrenzenden Leistungsschaltern und Schmelzsicherungen Heimrauchmelder in Deutschland - ein Rückblick Mitte der siebziger Jahre des vergangenen Jahrhunderts mussten aufgrund eines Erlasses der amerikanischen Regierung die Unterkünfte der US-Army sowie die Wohnungen der Armeeangehörigen mit so genannten Heimrauchmeldern ausgerüstet werden. Parallel hierzu liefen in den USA Kampagnen, die für die Ausrüstung von Wohnhäusern und Wohnungen warben. Grund war, dass zum damaligen Zeitpunkt in den USA jährlich ca. 12 000 Menschen bei Bränden starben. Die deutsche Industrie nahm dies zum Anlass, auch in Deutschland einen Markt für Brandmelder zu schaffen. Bislang waren viele importierten Heimrauchmelder aus den USA sowohl für die Ausrüstung der Unterkünfte der US-Army als auch für den deutschen Markt bestimmt. Zwar wurden auch in Deutschland Geräte entwickelt und produziert, nur konnte damals der private Markt in Deutschland trotz Fernsehwerbung nicht aktiviert werden. Viele tausend der damaligen Heimrauchmelder schlummerten für Jahre in den Lagern des Handels und der Hersteller. Normung - Der Weg zum Rauchwarnmelder Anfang der neunziger Jahre wurde ein gemeinsames Normungsprojekt von ISO (International Organization for Standardization) und Elektropraktiker, Berlin 63 (2009) 1 FÜR DIE PRAXIS Gebäudetechnik Rauchwarnmelder für den Wohnbereich H. Herbster, Sulzburg In neun von zehn Fällen ist Rauch das erste erkennbare Anzeichen eines beginnenden Brandes. Brandrauch enthält eine Vielzahl von toxischen Brandgasen wie Kohlenmonoxid CO, Kohlendioxid CO2 sowie Cyanwasserstoff (Blausäure) HCN und ist dadurch die häufigste Ursache für den Tod von Menschen bei Bränden. Rauchwarnmelder können bei einem Brandausbruch gefährdete Personen rechtzeitig warnen, sodass diese sich aus dem Gefahrenbereich begeben können. Autor Dipl.-Ing. Heinrich Herbster ist Leiter des Geschäftsbereichs Marktentwicklung bei Hekatron und Vorsitzender und Mitarbeiter diverser nationaler und Europäischer Arbeitskreise, die Bestandteile von Brandmeldesystemen normieren, Sulzburg. Tafel Regelungen für den Einbau von Rauchwarnmeldern in den Ländern Inzwischen haben sieben Bundesländer den verpflichtenden Einbau von Rauchwarnmeldern in Wohnhäusern und Wohnungen in ihre Landesbauordnungen aufgenommen. Die genannten Räume müssen mindestens einen Rauchwarnmelder haben. Die Rauchwarnmelder müssen so eingebaut und betrieben werden, dass Brandrauch frühzeitig erkannt und gemeldet wird. Quelle: Bauordnungen der Länder Bundesland auszustatten sind: Geltungsbereich Hamburg Schlafräume und Kinderzimmer sowie Neu-, Um- und Bestandsbauten Flure, über die Rettungswege von (bestehende Wohnungen sind bis Aufenthaltsräumen führen 31. Dezember 2010 auszustatten) Hessen Schlafräume und Kinderzimmer sowie Neu-, Um- und Bestandsbauten Flure, über die Rettungswege von (bestehende Wohnungen sind bis Aufenthaltsräumen führen 31. Dezember 2014 auszustatten) Mecklenburg- Schlafräume und Kinderzimmer sowie Neu-, Um- und Bestandsbauten; Vorpommern Flure, über die Rettungswege von (bestehende Wohnungen sind bis Aufenthaltsräumen führen 31. Dezember 2009 auszustatten) Rheinland- Schlafräume und Kinderzimmer- sowie Neu-, Um- und Bestandsbauten; Pfalz Flure, über die Rettungswege (bestehende Wohnungen sind bis von Aufenthaltsräumen führen Juli 2012 auszustatten) Saarland Schlafräume und Kinderzimmer sowie- Neu- und Umbauten Flure, über die Rettungswege von Aufenthaltsräumen führen Schleswig- Schlafräume und Kinderzimmer sowie- Neu-, Um- und Bestandsbauten; Holstein Flure, über die Rettungswege von (vorhandene Wohnungen sind bis Aufenthaltsräumen führen 31. Dezember 2009 auszustatten) Thüringen Schlafräume und Kinderzimmer sowie Neu- und Umbauten Flure, über die Rettungswege von Aufenthaltsräumen führen Schaltgeräte als Kurzschutzeinrichtung Nachweis der Kurzschlussfestigkeit Fortsetzung Durchlassstrom ID. Schmelzsicherungen und dafür ausgelegte Leistungsschalter wirken bei hohen Kurzschlussströmen strombegrenzend, d. h. die Unterbrechung des Stromflusses erfolgt nach ein paar Millisekunden, also vor dem ersten Scheitel- bzw. Spitzenwert (Bild ). Dadurch wird die mechanische Beanspruchung der elektrischen Anlage erheblich verringert, da die Kraftwirkung quadratisch mit der Größe des Stromes kleiner wird. Ausschalt-I2T-Wert (Joule-Integral). Die Wärmewirkung des elektrischen Stromes kann über dessen Höhe indirekt erfasst werden, wie es beispielsweise bei der Bestimmung der Strombelastbarkeit oder im Strom-Zeit-Diagramm einer Schmelzsicherung üblich ist. Die zur Beurteilung der Wärmewirkung erzeugte Wärmeenergie W ist aber vom Quadrat der effektiven Stromhöhe I, der Einwirkdauer T und dem durchflossenen ohmschen Widerstand R abhängig. Dafür gilt das physikalische Grundgesetz: (7) Wärmestromwirkungen bei Betriebsmitteln oder Kabeln und Leitungen können mit der Erfassung der Stromhöhe und Flussdauer besser erfasst werden Dies gilt insbesondere bei hohen Kurzschlussströmen und den damit verbundenen kurzen Ausschaltzeiten kleiner 0,1 s. Die Hersteller stellen diese Energiewerte als sogenannte Ausschalt- bzw. Durchlass-I2T-Werte zur Verfügung. Auch die Bezeichnung „Ausschalt-Joule-Integral“ ist üblich. Tafel stellt eine Zusammenfassung der wesentlichen Begriffe mit Formelzeichen dar, die in den Normen und von den Herstellern für den Nachweis der Kurzschlussfestigkeit verwendet werden. Literatur [1] DIN VDE 0102:2002-07 Berechnung von Kurzschlußströmen in Drehstromnetzen. [2] Kny, K.-H.: Kurzschluss-Schutz in Gebäuden. 1. Auflage. Berlin: Verlag Technik 1999. [3] Kny, K.-H.: Berechnen des Kurzschlussstroms nach neuer VDE 0102. Elektropraktiker, Berlin 56 (2002) 12, S. 1002-1005. W = I2 T R
Autor
- K.-H. Kny
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