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Schutzmaßnahmen | Kabel und Leitungen | Fachplanung | Elektrotechnik

Leitungen mit vier belasteten Leitern

ep9/2004, 5 Seiten

Bei Kabeln und Leitungen in Drehstromanlagen können unter Umständen vier Leiter belastet sein [1]. Die folgenden Ausführungen sagen aus, wie diese dann bemessen werden müssen. Ferner wird der dafür erforderliche Überlastschutz behandelt. Wenn nachfolgend von Leitungen die Rede ist, können auch Kabel mit gemeint sein.


Ursache der Belastung von vier Leitern Der Bemessung von Leitungen für Drehstromanlagen wurde früher immer die Belastung von drei Leitern zu Grunde gelegt, weil davon ausgegangen werden konnte, dass der Neutralleiter im Wesentlichen nur Ausgleichsströme bei unsymmetrischer Belastung führt. Sind einphasige Verbraucher einerseits an die drei Außenleiter und andererseits an den Neutralleiter angeschlossen, so heben sich im Neutralleiter ihre Ströme mehr oder weniger gegenseitig auf. Wenn die drei von je einem Außenleiter zum Neutralleiter fließenden Ströme gleich groß sind und die gleiche Phasenlage gegenüber ihrer Spannung haben, können sie sich völlig aufheben, so dass der Neutralleiter stromlos ist [2]. Das gilt jedoch nur für die Grundschwingung des Wechselstroms, nicht für Oberschwingungsströme. Deren Wesen, Ursachen und Auswirkungen werden u. a. in den Abschnitten 1 bis 3 von [1] behandelt. Alle Oberschwingungsströme, deren Ordnungszahl durch drei teilbar ist, addieren sich im Neutralleiter. Von ihnen ist im Allgemeinen der Oberschwingungsstrom 3. Ordnung besonders stark. Bei einem hohen Anteil solcher Oberschwingungsströme kann der Strom im Neutralleiter größer als in den Außenleitern sein ([3], Abschn. 524.3, Anmerkung; [4], Abschn. 8.1.1.5). Das vorstehend und im Folgenden über den Neutralleiter Gesagte gilt im TN-C-System für den PEN-Leiter. Gefahr der Überlastung Schon bei Gleichheit der Stromstärken und der Querschnitte von Außenleitern und Neutralleiter kann eine in üblicher Weise für drei belastete Leiter bemessene und abgesicherte Leitung thermisch überlastet werden. In diesem Fall wird 4/3 der zu Grunde gelegten jouleschen Wärme hervorgerufen. Noch viel kritischer ist die Situation natürlich, · wenn der Neutralleiter stärker als die Außenleiter belastet wird oder · wenn er nur den halben Querschnitt der Außenleiter hat ([5], Abschn. 1.1). Aus diesen Missständen können Brände entstehen - zumindest erhebliche Verkürzungen der Lebensdauer der Leitungen resultieren. Ermittlung der Ströme 3.1 Grundsätze Voraussetzung für die Bemessung der Leitungen ist die Kenntnis der Ströme in den drei Außenleitern und im Neutralleiter. Konkret gesagt muss jeweils der Echt-Effektivwert (True RMS, TRMS) ermittelt werden. Dieser ist für jeden Leiter die maßgebende Größe für die in Wärmeleistung umgesetzte Verlustleistung nach Gleichung (1). P = I2 · R (1) P Wirkleistung - hier in Wärmeleistung umgesetzte Verlustleistung eines Leiters I Echt-Effektivwert des Stromes - hier eines Leiters R Wirkwiderstand - hier eines Leiters. Werden die Ströme durch Messungen festgestellt, so müssen Messmittel für Echt-Effektivwertmessung (True RMS-Messung, TRMS-Messung) benutzt werden. Näheres ist u. a. aus Abschn. 4 von [1] ersichtlich. Die Echt-Effektivwertmessung erfasst auch die an der Entstehung der Verlustleistung und damit der Wärmeentwicklung beteiligten Oberschwingungsströme und Gleichströme. Letztgenannte haben zwar in Wechselstromanlagen nichts zu suchen, werden aber leider von manchen Betriebsmitteln verursacht. Elektropraktiker, Berlin 58 (2004) 9 722 FÜR DIE PRAXIS Kabel und Leitungen Leitungen mit vier belasteten Leitern Bemessung und Überlastschutz E. Hering, Dresden Bei Kabeln und Leitungen in Drehstromanlagen können unter Umständen vier Leiter belastet sein [1]. Die folgenden Ausführungen sagen aus, wie diese dann bemessen werden müssen. Ferner wird der dafür erforderliche Überlastschutz behandelt. Wenn nachfolgend von Leitungen die Rede ist, können auch Kabel mit gemeint sein. Autor Dipl.-Ing. (FH) Enno Hering ist Mitglied des AK „Starkstromanlagen bis 1000 V“ des VDE-Bezirksvereins Dresden. Nenn- Verlegeart quer- A1 A2 B1 B2 C E F schnitt im Elektroinstallationsrohr ohne Rohr Kupferin Wärme- ohne Abstand auf der Wand mit Abstand zur Wand von mind. leiter gedämmter Wand 0,3·D 1,0·D in mm2 AL MKL AL MKL MKL MKL EKL, sich berührend in Reihe im Bündel Belastbarkeit Iz3 in A 1,5 14,5 14a) 16,5 16 18,5 19,5 - - 2,5 19 18,5b) 22 21 25 27 - - 4 25 24 c) 30 29 34 36 - - 6 33 31 38 36 43 46 - - 10 45 41 53 49 60 64 - - 16 59 55 72 66 81 85 - - 25 77 72 94 85 102 107 121 117 35 94 88 117 105 126 134 152 145 50 114 105 142 125 153 162 184 177 70 144 133 181 158 195 208 239 229 95 174 159 219 190 236 252 292 280 120 199 182 253 218 275 293 340 326 Zeichenerklärung: D Durchmesser; AL Aderleitung; MKL mehradriges Kabel oder mehradrige Leitung; EKL einadrige Kabel oder Leitungen mit dem Durchmesser D Empfohlene Belastung: a) nur mit max. 13,5 A; b) nur mit max. 17,5 A; c) nur mit max. 23,5 A Tafel Belastbarkeit von Kabeln und Leitungen mit drei belasteten Adern bei fester Verlegung in Gebäuden, Betriebstemperatur 70 °C und Umgebungstemperatur 25 °C laut DIN VDE 0298-4/VDE 0298 Teil 4:2003-08, Anhang A, Tabellen A1 und A2 oder 3.2 Leitungen in bestehenden Anlagen Viele Leitungen in bestehenden Anlagen werden überlastet und dadurch übermäßig erwärmt, weil sie zu Zeiten geplant und errichtet wurden, als die Oberschwingungsströme noch viel geringer waren oder gar nicht auftraten. Sie können von den installierten Überstrom-Schutzeinrichtungen nicht ausreichend geschützt werden, weil diese die zusätzliche Belastung des Neutralleiters nicht berücksichtigen. Darum hat die Ermittlung der Belastung mancher Leitungen in bestehenden Anlagen, insbesondere von deren Neutralleitern, große Bedeutung. Das geschieht am besten durch die Echt-Effektivwertmessung des Stroms in jedem Leiter für sich. 3.3 Leitungen in Neuanlagen Vor der Planung neuer Leitungen ist eine Prognose der Echt-Effektivwerte der Ströme in den vier belasteten Leitern erforderlich. Am besten sind Messungen einschl. Oberschwingungsanalyse an einer bestehenden Leitung mit gleicher oder proportionaler Bestückung. Auch Erfahrungen, die in solchen Anlagen gewonnen wurden, können als Grundlage dienen. Wenn weder solche Messungen möglich sind noch auf Erfahrungen zurückgegriffen werden kann, müssen die Oberschwingungsströme der fest zu installierenden und der an Steckdosen anzuschließenden Betriebsmittel einzeln ermittelt und für jede Ordnung getrennt summiert werden. Die Hersteller der Betriebsmittel können mit Angaben über die Oberschwingungsströme den Planern sehr helfen. 3.4 Berücksichtigung des Lastanstiegs Eine zu erwartende Steigerung der Belastung muss ggf. berücksichtigt werden. Sie kann u. a. durch folgende Änderungen hervorgerufen werden: · Ersatz von Verbrauchsmitteln durch solche mit größerem Oberschwingungsstrom, z. B. von Glühlampen durch Kompaktleuchtstofflampen („Energiesparlampen“). · Ersatz von Verbrauchsmitteln durch solche mit größerem Bemessungsstrom. · Einsatz von Steuergeräten mit Phasenanschnitt, z. B. von Dimmern. · Einsatz von Frequenzumformern, z. B. zur Drehzahlsteuerung. · Anschluss zusätzlicher Verbrauchsmittel. Bemessung der Leitungen 4.1 Normen Die Strombelastbarkeit der Leitungen für feste Verlegung in Gebäuden mit zwei oder drei belasteten Leitern ist durch VDE 0298 Teil 4 [6] genormt. Bei PVC-Isolierung beruht die Belastbarkeit auf einer zulässigen Betriebstemperatur am Leiter von 70 °C. Die Werte für Deutschland, denen eine Umgebungstemperatur von 25 °C zu Grunde gelegt wurde, sind in den Tabellen A.1 und A.2 des Anhangs A angegeben. Davon enthält die Tafel einen Auszug für drei belastete Leiter im Rahmen der hauptsächlich interessierenden Verlegearten und Querschnitte. Die gleichen Belastbarkeitswerte wie für die in den genannten Tabellen und Tafel enthaltenen gelten laut Tabelle 9 u. a. auch für folgende Verlegungen: · Wie für A2 auch ohne Rohr · wie für B1 und B2 auch im Elektroinstallationskanal oder Fußbodenleistenkanal statt im Rohr · wie für B1 und B2 auch im Rohr im Mauerwerk · wie für C auch im Mauerwerk oder auf nicht gelochter Kabelwanne · wie für E auch auf gelochter Kabelwanne · wie für F auch auf Kabelkonsolen. Wird der Neutralleiter erheblich durch Oberschwingungsströme belastet, muss das beim Festlegen der Strombelastbarkeit der Leitung berücksichtigt werden. Ferner darf dann der Nennquerschnitt des Neutralleiters Kabel und Leitungen FÜR DIE PRAXIS nicht kleiner als der der Außenleiter sein ([3], Abschn. 524.3; [6], Abschn. 4.3.2;). Ein reduzierter Querschnitt des Neutralleiters ist auch sonst nicht zweckmäßig [5]. Die Belastung von vier Leitern ist im Anhang B von VDE 0298 Teil 4 [6] berücksichtigt, jedoch leider unbefriedigend. Dieser Anhang ist nur informativ und somit nicht verbindlich. Davon abweichend empfiehlt der Autor, die Belastbarkeit und Bemessung nach folgenden Regeln zu berechnen, bis eine geeignete Norm erscheint. 4.2 Berechnungsgrundsätze Der Ausarbeitung wurden folgende Prämissen zu Grunde gelegt: a) Die Verlustleistung, die in Wärmeleistung umgesetzt wird, soll nicht größer als bei drei belasteten Leitern sein. b) Am Neutralleiter soll die zulässige Betriebstemperatur nicht überschritten werden, auch wenn er stärker als die Außenleiter belastet wird. c) Vorrangig soll immer die Belastbarkeit der Außenleiter ermittelt werden, auch wenn der Neutralleiter höher belastet wird. Das ist dadurch begründet, dass die Überstrom-Schutzeinrichtungen im Allgemeinen nur den Strom in den Außenleitern überwachen. Ferner sollen die Berechnungsregeln leicht verständlich sein. d) Eingabewerte sollen die Echt-Effektivwerte des Stroms sein, weil sie praktisch messbar und für die Verlustleistungen in den Leitern maßgebend sind. Basis ist die Belastbarkeit bei drei belasteten Leitern Iz3 nach Tafel . Die Umrechnung auf die Belastbarkeit der Außenleiter bei vier belasteten Leitern I z4A geschieht mit dem Reduktionsfaktor r, der aus der Tafel für das Verhältnis v entnommen werden kann. Dieses ergibt sich aus der Gl. (2). v = IN / IA (2) IA Echt-Effektivwert des Stroms je Außenleiter IN Echt-Effektivwert des Stroms im Neutralleiter. Eine Faustregel ist im Abschn. 4.6 angegeben. 4.3 Mehradrige Leitungen (Verlegearten A2, B2, C und E) Zur Ermittlung des zulässigen Stromes der Außenleiter I z4 A wird der zulässige Strom Iz3 aus Tafel mit dem Reduktionsfaktor r aus Tafel multipliziert: I z4 A = r · Iz3 (3) Daraus kann bei Bedarf der zulässige Strom des Neutralleiters I z4 N errechnet werden: Iz4 N = v · Iz4 A (4) Ist der Betriebsstrom Ib4 A gegeben, kann der erforderliche Leiterquerschnitt wie folgt errechnet werden: Iz3 = I b4 A / r (5) Iz3 zulässiger Strom bei drei belasteten Leitern Ib4A Betriebsstrom in den Außenleitern bei vier belasteten Leitern r Reduktionsfaktor aus Tafel . Mit I z3 wird aus der Tafel der erforderliche Leiterquerschnitt entnommen. 1. Rechenbeispiel: Vorgaben: Verlegeart E; Leiternennquerschnitt 6 mm2; Verhältnis v = 0,8. Lösung: Zulässiger Strom bei drei belasteten Leitern aus Tafel : I z3 = 46 A; Reduktionsfaktor aus Tafel : r = 0,91; zulässiger Strom der Außenleiter nach Gl. (3): Iz4A = 0,91 · 46 A = 41,9 A. 2. Rechenbeispiel: Vorgaben: Wie beim 1. Rechenbeispiel, jedoch mit Verhältnis v = 1,4. Lösung: Reduktionsfaktor aus Tafel : r = 0,78; zulässiger Strom der Außenleiter nach Gl. (3): Iz4 A = 0,78 · 46 A = 35,9 A; zulässiger Strom des Neutralleiters nach Gl. (4): Iz4 N = 1,4 · 35,9 A = 50,3 A. 3. Rechenbeispiel: Vorgaben: Verlegeart C; Betriebsstrom der Außenleiter I b4 A = 44 A; Verhältnis v = 0,8. Lösung: Reduktionsfaktor aus Tafel : r = 0,91; zulässiger Strom bei drei belasteten Leitern nach Gl. (5): I z3 = 44 A / 0,91 = 48,4 A; erforderlicher Leiternennquerschnitt aus Tafel : 10 mm2. 4.4 Aderleitungen (Verlegearten A1 und B1) sowie einadrige Leitungen (Verlegeart F) Das unter 4.3 Gesagte gilt auch hierfür. Die Anwendung der in Tafel eingeklammerten Reduktionsfaktoren wird jedoch nur bedingt empfohlen, denn bei v > 1,2 kann es zweckmäßig sein, den Neutralleiter mit größerem Querschnitt als die Außenleiter auszuführen. Die Berechnung ist dann allerdings komplizierter. Für die Außenleiter wird der Reduktionsfaktor rA angewendet, der dem Reduktionsfaktor r aus Tafel für 0,8 < v ) 1,0 entspricht. Für den Neutralleiter gilt der Reduktionsfaktor rN nach Gl. (6). rN = rA / v (6) rA Reduktionsfaktor für die Außenleiter (wie r bei 0,8 < v ) 1,0 ) rN Reduktionsfaktor für den Neutralleiter v Verhältnis nach Gl. (2). Sind die Betriebsströme gegeben, können die erforderlichen Leiterquerschnitte ermittelt werden. Zunächst werden die zulässigen Ströme berechnet - für die Außenleiter nach Gl. (7) und für den Neutralleiter nach Gl. (8). Elektropraktiker, Berlin 58 (2004) 9 724 FÜR DIE PRAXIS Kabel und Leitungen Verhältnis Verlegeart IN zu IA A1 A2 B1 B2 C E F v im Elektroinstallationsrohr ohne Rohr in Wärme- ohne Abstand mit Abstand zur gedämmter auf der Wand Wand von mind. Wand 0,3·D 1,0·D AL MKL AL MKL MKL MKL EKL, sich berührend in im Reihe Bündel Reduktionsfaktor r > 0,2...0,4 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 0,96 > 0,4...0,6 0,94 0,94 0,94 0,94 0,95 0,93 > 0,6...0,8 0,91 0,91 0,91 0,91 0,93 0,90 > 0,8...1,0 0,87 0,87 0,87 0,87 0,89 0,86 > 1,0...1,2 0,83 0,83 0,83 0,83 0,85 0,82 > 1,2...1,4 (0,78) 0,78 (0,78) 0,78 (0,80) (0,77) > 1,4...1,6 (0,72) 0,72 (0,72) 0,72 (0,73) (0,71) > 1,6...1,8 (0,65) 0,65 (0,65) 0,65 (0,66) (0,64) > 1,8...2,0 (0,57) 0,57 (0,57) 0,57 - - Zeichenerklärung: D Durchmesser; v Verhältnis von Neutralleiterstrom zu Außenleiterstrom; AL Aderleitungen; MKL mehradriges Kabel oder mehradrige Leitung; EKL einadrige Kabel oder Leitungen mit dem Durchmesser D. Erläuterung: Die Tafel gilt für Kupferleiter mit einheitlichem Querschnitt. Neutralleiterstrom und Außenleiterstrom sind als Echt-Effektivwerte zu verstehen. Die Anwendung des Reduktionsfaktors entfällt, wenn das Verhältnis v nicht größer als 0,2 ist. Im TN-C-System tritt der PEN-Leiter an die Stelle des Neutralleiters und der PEN-Leiter-Strom an die Stelle des Neutralleiterstroms. Tafel Reduktionsfaktoren für die Belastbarkeit der Außenleiter von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in Gebäuden mit vier belasteten Leitern gleichen Querschnitts gegenüber drei belasteten Leitern, Betriebstemperatur 70 °C, Umgebungstemperatur 25 °C Iz3 A = Ib4 A / rA (7) I z3 N = Ib4 A / rN (8) Mit Iz3 A und Iz3 N (anstelle von Iz3) werden aus der Tafel die erforderlichen Leiterquerschnitte für die Außenleiter und den Neutralleiter entnommen. 4. Rechenbeispiel: Vorgaben: Verlegeart B1; Betriebsstrom der Außenleiter Ib4 A = 25 A; Verhältnis v = 1,4; Version mit stärkerem Neutralleiter. Lösung: Reduktionsfaktor für Außenleiter bei 0,8 < v ) 1,0 aus Tafel : rA = 0,87; zulässiger Strom bei drei belasteten Leitern nach Gl. (7): Iz3 A = 25 A/0,87 = 28,7 A; erforderlicher Nennquerschnitt der Außenleiter aus Tafel : 4 mm2; Reduktionsfaktor für den Neutralleiter nach Gl. (6): rN = 0,87/1,4 = 0,62; zulässiger Strom bei drei belasteten Leitern nach Gl. (8): I z3 N = 25 A/0,62 = 40,3 A; erforderlicher Nennquerschnitt des Neutralleiters aus Tafel : 10 mm2. 5. Rechenbeispiel: Vorgaben: Wie beim 4. Rechenbeispiel, jedoch Version mit gleichem Querschnitt aller Leiter. Lösung: Reduktionsfaktor für 1,2 < v < 1,4 aus Tafel : r = 0,78; zulässiger Strom bei drei belasteten Leitern nach Gl. (5): I z3 = 25 A / 0,78 = 32,1 A; erforderlicher Leiternennquerschnitt aus Tafel : 6 mm2. Vergleich zwischen 4. und 5. Rechenbeispiel: Gesamter Kupferquerschnitt beim 4. Rechenbeispiel: 3 · 4 mm2 + 1 · 10 mm2 = 22 mm2. Gesamter Kupferquerschnitt beim 5. Rechenbeispiel: 4 · 6 mm2 = 24 mm2. Die Version des 4. Rechenbeispiels ist hinsichtlich des Kupferbedarfs die günstigere. Der Unterschied steigt mit dem Verhältnis v. 4.5 Zuordnung zum Betriebsstrom Der Leiternennquerschnitt ist unter Berücksichtigung der Gl. (9) („Ungleichung“) zu wählen ([6], Abschn. 5.3.4; [7], Abschn. 5.2; [8], Abschn. 3.1). Ib ) Iz (9) Ib Betriebsstrom (Belastung der Leiter im ungestörten Betrieb) Iz zulässiger Strom (Belastbarkeit der Leiter). Beide Größen sind als Echt-Effektivwerte von Dauerströmen zu verstehen. Abseits vom Thema des Beitrags wird noch darauf hingewiesen, dass auch erhöhte Umgebungstemperatur, Häufung von Leitungen und andere Einflüsse die Belastbarkeit herabsetzen können ([6], Abschn. 5.3). 4.6 Faustregel Wenn das Verhältnis v größer als 0,2 ist und die Gewissheit besteht, dass es 1,2 nicht übersteigt, kann die Belastung von vier Leitern dadurch berücksichtigt werden, dass der Querschnitt um eine Stufe höher gewählt wird, ohne dass eine Vergrößerung des Bemessungsstroms der Überstrom-Schutzeinrichtung erfolgt. Dann entfallen die Rechenarbeiten nach 4.3 bzw. 4.4. Außer Acht gelassen werden darf hierbei auf keinen Fall der zu erwartende Lastanstieg (siehe Abschn. 3.4). Überlastschutz Der Überlastschutz muss (wie der gesamte Überstromschutz) nach VDE 0100 Teil 430 [7] und Beiblatt 2 zu VDE 0100 Teil 520 [8] ausgeführt werden. Hier wird für Iz immer Iz4 A aus den Abschnitten 4.3 und 4.4 dieses Beitrags eingesetzt, weil vier Leiter belastet sind und davon im Allgemeinen nur die Außenleiter mit Überstrom-Schutzeinrichtungen versehen werden. Für Ib wird Ib4 A eingesetzt. Kabel und Leitungen FÜR DIE PRAXIS Für die Auswahl der Überstrom-Schutzeinrichtung gilt Gl. (10) ([7], Abschn. 5.2; [8], Abschnitt 3.1), die auch „Nennstromregel“ genannt wird ([9], Abschn. 20.4.1). Ib ) In ) Iz (10) In Bemessungsstrom der Überstrom-Schutzeinrichtung. Diese Gleichung ist jedoch mit Vorsicht anzuwenden, denn ihre Befolgung gewährleistet noch keinen Schutz bei länger andauernden (über etwa eine halbe Stunde) Überlastungen ([7], Abschn. 5.2, Anmerkung 5; [8], Abschn. 3.3). Das liegt an der Festlegung nach Gl. (11) ([7] Abschn. 5.2; [8], Abschn. 3.1) die auch „Auslöseregel“ genannt wird ([9], Abschnitt 20.4.1). I2 ) 1,45 · Iz (11) I2 großer Prüfstrom der Überstrom-Schutzeinrichtung. Die Zusammenhänge werden durch das Bild veranschaulicht. Nach Gl. (11) kann in der Zeit, die dem großen Prüfstrom I2 zugeordnet ist, ein Strom fließen, der bis zum 1,45-fachen des zulässigen Stromes Iz betragen darf, ohne dass eine Abschaltung erfolgt. Das kann bei lang andauernden Überlastungen, die in diesem Bereich liegen, zu übermäßigen Erwärmungen der Leitungen führen. Die LS-Schalter mit den Charakteristiken B und C haben den großen Prüfstrom I2 ) 1,45 · In . Bei Schmelzsicherungen für den Anlagenschutz (Betriebsklasse gG) liegt er noch höher, kann aber im Allgemeinen damit gerechnet werden, dass er im eingebauten Zustand 1,45 · In ist ([8], Abschn. 3.1; [9], Abschnitt 20.4.1). Für in kurzen Intervallen wechselnde Belastungen ist die Gl. (11) richtig, weil sich die Überstrom-Schutzeinrichtungen schneller (mit kleinerer Zeitkonstante) als die Leitungen erwärmen. Wenn Überlastströme über längere Zeit (mehr als etwa eine halbe Stunde) auftreten können, ist jedoch eine strengere Zuordnung der Überstrom-Schutzeinrichtung erforderlich ([8], Abschn. 3.3), wofür folgende Lösungen zur Auswahl stehen: a) Anwendung einer Überstrom-Schutzeinrichtung mit dem großen Prüfstrom I2 ) 1,2·In. Dazu gehören LS-Schalter mit den Auslösecharakteristiken K und Z sowie spannungsunabhängige selektive LS-Schalter (SHU-Schalter) nach Entwurf zu VDE 0645 („Hauptsicherungsautomaten“) mit der Charakteristik E („Echt-Charakteristik“). b) Einsatz einer Überstrom-Schutzeinrichtung mit dem nächst kleineren Bemessungsstrom. Bei Einbeziehung von 13 A beträgt die durchschnittliche Stufe das 1,25-fache. c) Wahl des nächst größeren Leiternennquerschnitts. Wie aus der Tafel hervorgeht, ergibt das bis zu 16 mm2 im Durchschnitt eine Steigerung von Iz pro Stufe auf etwa das 1,3-fache. Mit zunehmenden Querschnitten wird diese Steigerung etwas geringer. Wenn eine Maßnahme nach a) bis c) erforderlich ist, muss sie zusätzlich zu den Vergrößerungen der Leiterquerschnitte nach Abschnitt 4 durchgeführt werden. Literatur [1] Hering, E.: Oberschwingungsströme in Niederspannungsanlagen. Elektropraktiker, Berlin 58 (2004)3, S. 224-228. [2] Hering, E.: Ermittlung des Stroms im Neutralleiter. Elektropraktiker, Berlin 55(2001)8, S. 632-634. [3] DIN VDE 0100-520/VDE 0100 Teil 520:2003-06 Errichten von Niederspannungsanlagen; Teil 5: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel; Kapitel 52: Kabel- und Leitungsanlagen. [4] Fassbinder, S.: Netzstörungen durch passive und aktive Bauelemente. Berlin/Offenbach: VDE-Verlag 2002. [5] Hering, E.: Nachteile von Dreieinhalb-Leiter-Kabeln. Elektropraktiker, Berlin 52(1998)6, S. 547-549. [6] DIN VDE 0298-4/VDE 0298 Teil 4:2003-08 Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen; Teil 4: Empfohlene Werte für die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in und an Gebäuden und von flexiblen Leitungen. [7] VDE 0100 Teil 430:1991-11 Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V; Schutzmaßnahmen; Schutz von Kabeln und Leitungen bei Überstrom. [8] Beiblatt 2 zu VDE 0100-520/Beiblatt 2 zu VDE 0100 Teil 520:2002-11 Errichten von Niederspannungsanlagen; Zulässige Strombelastbarkeit, Schutz bei Überlast, max. zulässige Kabel-und Leitungslängen zur Einhaltung des zulässigen Spannungsfalls und der Abschaltbedingungen. [9] Kiefer, G.: VDE 0100 und die Praxis. 11. Auflage. Berlin/Offenbach: VDE-Verlag 2003. Elektropraktiker, Berlin 58 (2004) 9 FÜR DIE PRAXIS Kabel und Leitungen Ib Iz In 1,45 · Iz Gleichung (10) („Nennstromregel“) Gleichung (11) („Auslöseregel“) Zuordnung der Stromstärken nach den Gleichungen (10) und (11) Ib Betriebsstrom; Iz zulässiger Strom; In Bemessungsstrom der Überstrom-Schutzeinrichtung; I2 großer Prüfstrom der Überstrom-Schutzeinrichtung Anmerkung: Die Fragmente von Maßlinien geben Stromstärkebereiche an. Die Maßpfeile kennzeichnen Grenzwerte von Strömen. Das Bild gibt die Forderungen der Normen wieder. Hier gelten Ib4 A = Ib und Iz4 A = Iz 726

Autor
  • E. Hering
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