12 Kabel und Leitungen - VDE

12
Kabel und Leitungen
12.1
Mindestquerschnitte – Teil 520 Abschnitt 524
Je nach Leitungstyp und Verlegeart sind aus Gründen der mechanischen Festigkeit
bestimmte Mindestquerschnitte vorgeschrieben. Sie sind für Außenleiter in Tabelle
12.1 (Teil 520 Tabelle 52 J) wiedergegeben.
Arten von Kabel- und
Leitungssystemen
(-anlagen)
feste
Verlegung
Kabel, Mantelleitungen und
Aderleitungen
blanke Leiter
bewegliche Verbindungen mit
isolierten Leitern und Kabeln
Anwendung
des Stromkreises
Leiter
Werkstoff
Mindestquerschnitt
in mm2
Leistungs- und Lichtstromkreise
Cu
Al1)
1,5
161)
(siehe Anmerkung 1)
Melde- und Steuerstromkreise
Cu
0,5
(siehe Anmerkung 2)
Leistungsstromkreise
Cu
Al
10
16
(siehe Anmerkung 4)
Melde- und Steuerstromkreise
Cu
4
(siehe Anmerkung 4)
für ein besonderes
Betriebsmittel
Cu
wie in der entsprechenden IEC-Publikation
angegeben
für andere Anwendungen
0,75
(siehe Anmerkung 3)
Kleinspannung für
besondere Anwendung
0,75
Anmerkung 1: Verbinder zum Anschluss von Aluminiumleitern sollten für diesen Werkstoff geprüft
und zugelassen werden
Anmerkung 2: In Melde- und Steuerstromkreisen für elektronische Betriebsmittel ist ein Mindestquerschnitt von 0,1 mm2 zulässig
Anmerkung 3: Für vieladrige flexible Leitungen mit sieben oder mehr Adern gilt Anmerkung 2
Anmerkung 4: Besondere Anforderungen an Lichtstromkreise mit Kleinspannung (ELV) sind in
Beratung
1) 16 mm2 ist der kleinste bei Aluminium genormte Querschnitt
Tabelle 12.1 Mindestquerschnitte für Leitungen
(Quelle: DIN VDE 0100-520:2003-06)
Der Mindestquerschnitt von Neutralleitern darf in mehrphasigen Wechselstromkreisen bei Querschnitten von > 16 mm2 für Kupfer und > 25 mm2 für Aluminium ver195
ringert werden, wenn der zu erwartende maximale Strom bei symmetrischer Belastung nicht größer ist als die Strombelastbarkeit des verringerten Neutralleiterquerschnitts oder wenn der Neutralleiter gegen Überlast geschützt ist.
12.2
Spannungsfall in Verbraucheranlagen – Teil 520
Abschnitt 525
Bestimmungen für den Spannungsfall in Verbraucheranlagen sind in Vorbereitung.
Bis zum Vorliegen gültiger Feststellungen wird empfohlen, die Anlage so auszulegen, dass der Spannungsfall zwischen Hausanschlusskasten und Verbrauchsmittel
nicht größer als 4 % der Nennspannung des Netzes wird. Höhere Werte sind zulässig
für Motoren mit hohen Anlaufströmen und für Verbrauchsmittel mit hohen Einschaltströmen.
Für Anlagen im Wohnungsbereich sind in den TAB Abschnitt 6.2.4, worauf auch in
DIN 18015-1 verwiesen wird, für Hauptstromversorgungssysteme, d. h. für die Leitung zwischen der Übergabestelle des EVU (Hausanschlusskasten oder
Umspannstation im Gebäude) und den Messeinrichtungen (Zähler), die in Tabelle
12.2 genannten Werte einzuhalten.
Leistungsbedarf
bis 100 kVA
über 100 kVA bis 250 kVA
über 250 kVA bis 400 kVA
über 400 kVA
zulässiger maximaler Spannungsfall
0,5 %
1,0 %
1,25 %
1,5 %
Tabelle 12.2 Zulässiger Spannungsfall für Hauptstromversorgungssysteme (Hauptleitungen) nach TAB
Abschnitt 6.2.4
In Verbraucheranlagen ist nach DIN 18015-1 Abschnitt 4.3.1 (6) ein Spannungsfall
von 3 % zulässig. Dabei ist bei der Berechnung des Spannungsfalls der Nennstrom
der vorgeschalteten Überstrom-Schutzeinrichtung zu Grunde zu legen.
Die Berechnung des absoluten Spannungsfalls kann nach folgenden grundsätzlichen Beziehungen erfolgen.
Gleichstrom
2⋅I ⋅L 2⋅L⋅P
=
⋅S
⋅ S ⋅U
Einphasen-Wechselstrom
ΔU =
ΔU =
196
2⋅I ⋅L
⋅ cos ϕ
⋅S
(12.1)
(12.2)
Drehstrom
3⋅I ⋅L
(12.3)
⋅ cos ϕ
⋅S
Der absolute Spannungsfall DU in Volt wird durch folgende Beziehung in den prozentualen Spannungsfall e umgerechnet:
ΔU =
e=
DU
◊100 %
U
(12.4)
In den Gln. (12.1) bis (12.4) bedeuten:
DU Spannungsfall absolut in V
e
prozentualer Spannungsfall in %
L
Leitungslänge in m
I
Strom in A
P
Wirkleistung in W
S
Querschnitt in mm2
spezifische Leitfähigkeit in m/(W mm2)
U Nennspannung in V
j Phasenverschiebung (Winkel zwischen Strom und Spannung)
Beispiel:
Von der Hauptverteilung einer Anlage soll ein Drehstrommotor mit einer Leistungsaufnahme von 9,2 kW bei einem cos j = 0,7 angeschlossen werden, die Leitungslänge beträgt 50 m, und es gelangt NYM 4 ¥ 2,5 mm2 zur Anwendung. Nennspannung ist 400 V. Gesucht sind der absolute und der prozentuale Spannungsfall!
Lösung:
P
9200 W
=
= 19,0 A
I=
3 ⋅ U ⋅ cos ϕ
3 ⋅ 400 V ⋅ 0,7
ΔU =
ΔU =
ε=
3⋅I ⋅L
⋅ cos ϕ
⋅S
3 ⋅ 19,0 A ⋅ 50 m
(
)
56 m / Ω mm 2 ⋅ 2,5 mm 2
⋅ 0,7 = 11,75 V
ΔU
11,75 V
⋅ 100 % =
⋅ 100 % = 2,94 %
U
400 V
197