12 Kabel und Leitungen - VDE
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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