Leseranfrage
Dimensionierung der Kabel und Leitungen einer PV-Anlage
Um Fehler bei der Kabel- und Leitungsdimensionierung zu vermeiden, sollte beispielsweise auch der hohe Belastungsgrad mit bei den Berechnungen berücksichtigt werden.
Dies bedeutet für die Belastbarkeit des Kabels bei dieser Art der Verlegung:
Für 16 mm2: 80 A × 0,87 × 0,76 = 52,9 A
Für 25 mm2: 101 A × 0,87 × 0,76 = 66,8 A
Verlegung im Schutzschlauch. Für eine Kabelführung von jeweils drei Leitungen in einem Schutzschlauch gilt:
Tabelle 9 [2]: Verlegung im Elektro-Installationsrohr auf einer Wand oder mit einem Abstand kleiner als der 0,3-fache Außendurchmesser des Elektro-Installationsrohrs von einer Wand – Mehradriges Kabel oder mehradrige ummantelte Installationsleitung: Referenzverlegeart B2.
Tabelle 3 [2]: Strombelastbarkeit bei Betriebstemperatur 70 °C; Umgebungstemperatur 30 °C in Luft; Verlegeart B2: 16 mm2 Kupfer, 62 A; 25 mm2 Kupfer, 80 A.
Die zu berücksichtigenden Reduktionsfaktoren sind:
Nach Tabelle 17 [2] – „Umrechnungsfaktoren für Umgebungstemperaturen abweichend von 30 °C für die Strombelastbarkeiten von Kabeln und Leitungen in Luft“ beträgt der Faktor für eine Umgebungstemperatur von 40 °C: 0,87.
Nach DIN VDE 0298-4 (VDE 0298-4) [2] Kap. 5.3.3.2.2 „Häufung in Rohren oder Elektro-Installationskanälen“ beträgt der Faktor bei drei mehradrigen Kabeln in einem Installationsrohr: 0,58.
Dies bedeutet für die Belastbarkeit der Leitungen bei dieser Art der Verlegung:
Für 16 mm2: 62 A × 0,87 × 0,58 = 31,3 A
Für 25 mm2: 80 A × 0,87 × 0,58 = 40,4 A
Fazit. Die Leitungen sind bei der gewählten Verlegeart mit einem Querschnitt von 16 mm2 unterdimensioniert, selbst eine Leitung mit einem Querschnitt von 25 mm2 wäre im Bereich des Schutzschlauches unzulässig hoch belastet!
Eine mögliche Lösung besteht darin, die Leitungen ausschließlich auf Kabelbühnen (keine gebündelte Verlegung im Schutzschlauch) in einem Abstand voneinander (mindestens 1-facher Kabeldurchmesser) zu verlegen. Damit wäre der Reduktionsfaktor für Häufung auf der Kabelrinne mit 0,91 anzusetzen und der Reduktionsfaktor für die Häufung im Schutzschlauch würde entfallen – die Belastbarkeit der Leitungen würde dabei auch mit dem gewählten Querschnitt von 16 mm2 ausreichen.
Einsatz UV-beständiger Kabel. Aus der Anfrage ist zu entnehmen, dass es sich um eine nicht UV-beständige Leitung handelt. Es wird beschrieben, dass „die Sonne eventuell durch die Gitterzäune hindurch, wenn auch nur zeitlich befristet, auf die Kabel scheinen könnte“.
In der DIN VDE 0100-520 (VDE 0100-520) [3] ist im Kap. 522.11 „Sonneneinstrahlung und ultraviolette Strahlung“ gefordert, dass bei erheblicher direkter Sonneneinwirkung oder ultravioletter Strahlung eine geeignete Kabel- und Leitungsanlage ausgewählt und errichtet werden muss oder ein Schutz gegen diese direkte Sonneneinwirkung vorzusehen ist. Darüber hinaus ist zu berücksichtigen, dass selbst durch eine reflektierte ultraviolette Strahlung über einen langen Zeitraum eine Leitungsisolation beschädigt werden kann.
Fazit. Es kann in diesem Fall darüber gestritten werden, ob die hier vorliegende direkte Sonneneinwirkung erheblich ist oder nicht. Um einer solchen Diskussion grundsätzlich aus dem Wege zu gehen, schlage ich vor, die Seiten durch die es zu einer Einstrahlung auf die Leitungen kommen kann mit einem Sonnenschutz zu versehen. Grundsätzlich ist bei vergleichbaren Installationen die Verwendung von UV-beständigen Kabeln und Leitungen dringend anzuraten.