Schleifenimpedanz in Hochstromanlagen

Frage:
Die DIN VDE 0100-600:2017-06 [1] trifft mit ihren an sich sehr hilfreichen Tabellen keine Aussagen zu Anlagen mit Leitungsquerschnitten oberhalb von 185 mm2 bzw. mit Nennströmen oberhalb von 160 A. Im zu beurteilenden Fall geht es allerdings um deutlich höhere Ströme. Daraus ergibt sich die erste Teilfrage: Ist es zur Bestimmung der Grenzwerte der Fehlerschleifenimpedanz für den erforderlichen Bereich zulässig, die gegebenen Tabellenwerte der Norm hochzurechnen? Zur zweiten Teilfrage beziehe ich mich auf den Beitrag „Prüfen von elektrischen Anlagen, Teil 8“ in Lernen und Können in ep 03/2020 [2]. Hier verweisen die Autoren auf spezielle Prüfgeräte mit Prüfströmen von bis zu 300 A und einer unteren Messbereichsgrenze von 5 mΩ/7 mΩ, womit sich Kurzschlussströme bis 46 kA sicher messen lassen sollen (sogenannte Hochstrom-Schleifenimpedanzmessung). Kann für diese Art von Geräten eine Bezugsquelle benannt werden?

Antwort: 
Das Problem fängt schon bei der Projektierung an: bei Anlagen mit sehr hohen Bemessungsströmen sind dann nicht nur die Widerstände der Leitungsanlage oder der Stromschienen relevant, sondern auch die der Schaltgeräte, die Impedanz der Netztransformatoren und viele weitere Faktoren. Dies ist ein überhaupt nicht triviales Thema. Als guter Einstieg kann dabei etwa die VDE-Schriftenreihe Band 118 [3] genutzt werden. Zum Umfang des Buches gehört auch eine einfache Software zur Berechnung von Stromkreisen.

Die einfache Methode, wie sie in den Berufsschulen gelehrt wird, geht ja davon aus, dass das speisende Netz eine vernachlässigbar kleine Impedanz hat, also unendlich viel Kurzschlussstrom liefern kann. Das kann man auch für den Steckdosenstromkreis in einer Wohnung so betrachten, bei Stromkreisen mit 630 A oder mehr spielt die vorgelagerte Netzimpedanz dann doch schnell eine wesentliche Rolle.

Ich rate bei Stromkreisen mit einer Absicherung > 125 A immer dazu, diese mit einer Software zu berechnen. Dabei gibt es verschiedene Tools, die entsprechend ihrer Möglichkeiten auch kosten. Praxistauglich und ausreichend komplex ist hier z. B. ep-Instrom.

Hochrechnung Tabellenwerte. Bei höheren Querschnitten, die nicht in der DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600) [1] genannt sind, lohnt es sich mit den technischen Daten der Hersteller von Kabeln und Leitungen zu rechnen. Die Tabelle in der Norm gibt ja auch nur gerundete Werte für massive und mehrdrähtige Leiter an.

Autor: M. Lochthofen

Literatur

[1] DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2017-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 6: Prüfungen.

[2] Rohlof, K.; Lochthofen, M.: Prüfen von elektrischen Anlagen – Teil 8: Probleme beim Nachweis der Abschaltbedingungen, Lernen und Können, Elektropraktiker, Berlin 74 (2020) 3, S. 7-9.

[3] Pistora, G.: Berechnung von Kurzschlussströmen und Spannungsfällen – VDE-Schriftenreihe Band 118; VDE-Verlag, Berlin; 4. Auflage 2016.

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