FISEKON GmbH – Fischer Elektrokonstruktion

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15 — Rechner

Größte Leitungslänge für die Abschaltbedingung

Der Spannungsfall begrenzt die Leitungslänge – aber oft nicht als Erster. Mit wachsender Länge sinkt der Fehlerstrom am Ende, und irgendwann reicht er nicht mehr zum Auslösen. Diese Rechnung sagt, wo diese Grenze liegt.

Eingabe

Für den kleinsten Kurzschlussstrom. Maßgeblich ist die von Ihnen angewandte Norm.

Aus der Kennlinie im Datenblatt, passend zur geforderten Abschaltzeit.

Ergebnis

Größte zulässige Leitungslänge
m
Größte zulässige Schleifenimpedanz
Ω
Davon für die Leitung verfügbarWas nach Abzug der vorgelagerten Impedanz übrig bleibt.
Ω
Länge bei nächstgrößerem QuerschnittBei gleich mitwachsendem Schutzleiter.
m

Orientierungshilfe, keine normgerechte Auslegung. Für die Richtigkeit der Ergebnisse übernehmen wir keine Gewähr, maßgeblich sind die anzuwendenden Normen und die Prüfung im Einzelfall.

Rechenbeispiel

Der Standardfall, mit dem der Rechner startet, einmal durchgerechnet. Ändern Sie oben die Werte, rechnet er sofort neu.

Eingaben

Netzspannung (Außenleiter gegen Außenleiter)
400 V
Spannungsfaktor c
0,95
Auslösestrom des Schutzorgans I_a
160 A
Vorgelagerte Impedanz
0,05 Ω
Querschnitt Außenleiter
16 mm²
Querschnitt Schutzleiter
16 mm²
Leitermaterial
Kupfer (κ = 56 m/Ω·mm²)
Leitertemperatur im Fehlerfall
80 °C

Ergebnis

Größte zulässige Leitungslänge
479 m
Größte zulässige Schleifenimpedanz
1,37 Ω
Davon für die Leitung verfügbar
1,32 Ω
Länge bei nächstgrößerem Querschnitt
748 m

Formel

  • Z_max = c · U₀ / I_a mit U₀ = U / √3
  • für die Leitung verfügbar: Z_max − Z_vorgelagert
  • Schleifenwiderstand je Meter: (1/(κ·A_L) + 1/(κ·A_PE)) · [1 + α · (ϑ − 20 °C)]
  • L_max = verfügbare Impedanz / Widerstand je Meter

Annahmen und Normbezug

  • Gerechnet wird mit erwärmtem Leiter, weil die Schleife dann am hochohmigsten ist.
  • Der induktive Anteil der Leitung ist nicht enthalten. Bei kleinen Querschnitten ist das vertretbar; ab etwa 50 mm² verkürzt er die zulässige Länge zusätzlich.
  • Die vorgelagerte Impedanz wird arithmetisch abgezogen. Das ist die sichere Seite: Die tatsächliche Schleife ist geometrisch etwas kleiner, die zulässige Länge damit etwas größer als hier ausgewiesen.
  • Der Spannungsfall ist ein eigenes Kriterium und begrenzt die Länge unabhängig davon. Maßgeblich ist immer der kleinere der beiden Werte.

Häufige Fragen

Welche Grenze greift zuerst, Spannungsfall oder Abschaltbedingung?

Das hängt am Schutzorgan. Bei kleinen Bemessungsströmen und träger Charakteristik ist meist der Spannungsfall die engere Grenze. Bei großen Bemessungsströmen oder flinker Charakteristik, also hohem Auslösestrom, ist es die Abschaltbedingung. Rechnen Sie beide und nehmen Sie den kleineren Wert.

Warum wird der Schutzleiter mitgerechnet?

Weil der Fehlerstrom über ihn zurückfließt. Ein halb so großer Schutzleiter verkürzt die zulässige Länge um ein Drittel. Deshalb steht er hier als eigenes Feld und nicht als Annahme.

Was, wenn kein Wert herauskommt?

Dann ist schon die vorgelagerte Impedanz größer als die zulässige Schleifenimpedanz – das Schutzorgan würde selbst bei null Meter Leitung nicht auslösen. In dem Fall ist das Gerät falsch gewählt, nicht die Leitung zu lang.

Rechnen ist der einfache Teil.

Die Formel liefert eine Zahl. Die Auslegung einer Anlage verlangt darüber hinaus Verlegeart, Häufung, Selektivität, Normenlage und den Blick auf den Bestand. Genau das übernehmen wir.

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