Leitungsberechnung in der Elektrotechnik
– ausführlich –
sind nicht ganz so einfach.
Ich werde Dir helfen die Grundlagen der
Leitungsberechnungen zu verstehen.
Die Leitungsberechnung in der Elektrotechnik – ausführlich –
Anhand von Beispiele möchte ich Dir helfen,
die Leitungsberechnung in der Elektrotechnik
zu verstehen und ohne Schwierigkeiten anzuwenden.
Dazu bearbeiten wir folgende Punkte:
▶ |
Grundlagen und Formeln |
▶ |
Bedingungen für die Leitungsberechnung |
▶ |
Begriffe der Leitungsberechnung klären |
▶ |
Stromaufnahme des Betriebsmittels berechnen |
▶ |
Bemessungsstrom der Überstromschutzeinrichtung ermitteln |
▶ |
Umrechnungsfaktor (f1 ) für abweichende Umgebungstemperatur ermitteln |
▶ |
Umrechnungsfaktor (f2 ) für die Häufung von Leitungen ermitteln |
▶ |
Umrechnungsfaktor (f3 ) für die Verlegeart von Leitungen ermitteln |
▶ |
Umrechnungsfaktor (f4 ) für die Oberschwingungen auf Leitungen ermitteln |
▶ |
Bemessungswert der Strombelastbarkeit der Leitung bestimmen |
▶ |
Spannungsfall der Leitung überprüfen |
▶ |
Was bedeutet „kleiner Prüfstrom“ und „Großer Prüfstrom“? |
Bedingungen für eine Leitungsberechnung
Die Bedingung um eine Leitung berechnen zu können resultiert aus der
Nennstromregel
Ib ≦ In ≦ Iz
Ib
- Ist die Stromaufnahme des elektrischen Betriebsmittels
(z.B. Waschmaschine, Wäschetrockner, Warmwasserspeicher oder eine fest installierte Steckdose)
In
- Ist der Bemessungsstrom der Überstromschutzeinrichtung
(z.B. Leitungsschutzschalter, FI-LS-Schalter
Iz
- Ist die Dauerstrombelastung der Leitung bei abweichenden Betriebsbedingungen
(Höchstzulässige Dauerstrombelastung bei abweichenden Betriebsbedingungen)
Ir
- Ist der Bemessungswert der Strombelastbarkeit der Leitung
(Höchstzulässige Dauerstrombelastung bei einer Umgebungstemperatur von 30°C
Grundlagen der Elektrotechnik
Stromaufnahme eines elektrischen Betriebittel berechnen
P = U ⋅ I ⋅ cosφ
cosφ ist der Wirkleistungsfaktor.
Ib = P / U ⋅ cosφ
Ein kleines Beispiel:
Ein Kochgerät hat eine elektrische Leistung von 4,0 kW und einen cosφ von 1,
weil die Kochplatte ein rein Ohmscher Widerstand ist
jedoch solltest Du immer den cosφ mit in die Rechnung aufnehmen
sonst könnte ein Prüfer denken, Du kannst die Formel nicht richtig interpretieren.
Ib = P / U ⋅ cosφ
Ib = 4000 W / 230 V ⋅ 1
Ib = 17,39 A
Bemessungsstrom der Überstromschutzeinrichtung bestimmen
Ib ≦ In
Der Betriebsstrom muss kleiner, gleich den Nennstrom sein.
Im obigen Beispiel haben wir einen Strom von 17,39 A ausgerechnet.
17,39 A ≦ In
Bemessungsströme von LS-Schaltern |
| 6 A | 10 A | 13 A | 16 A | 20 A | 25 A |
Daraus folgt – In = 20 A
Umrechnungsfaktor f1für die abweichende Umgebungstemperatur ermitteln
| Aus der Tabelle – Umrechnungsfaktor für abweichende Umgebungstemperaturen |
| Umgebungstemperatur in °C | — | 25 | 30 | 35 | — |
| PVC-Isolierung | — | 1,06 | 1,00 | 0,94 | — |
| Gummi-Isolierung | — | 1,08 | 1,00 | 0,91 | — |
In meinem Beispiel gehen wir davon aus,
dass die Umgebungstemperatur 25 °C beträgt.
Die Leitung ist eine NYM-J Leitung.
Damit haben wir einen f1 – Umrechnungsfaktor von 1,06.
Umrechnungsfaktor f1für die abweichende Umgebungstemperatur ermitteln
| Aus der Tabelle – Umrechnungsfaktor für Häufung von Leitungen |
| Anzahl der mehradrigen Leitungen | 1 | 2 | 3 | 4 | — |
| auf oder in der Wand | 1,0 | 0,8 | 0,7 | 0,65 | — |
| — | — | — | — | — | — |
In meinem Beispiel gehen wir davon aus,
dass zwei Leitungen zusammen verlegt sind.
Damit haben wir einen f2 – Umrechnungsfaktor von 0,8.
Bemessungswert der Strombelastbarkeit der Leitung bestimmen
Iz = Ir ⋅ f1 ⋅ f2
Ir = Iz / f1 ⋅ f2
Die Bedingungen in der Nennstromregel sind:
Ib ≦ In ≦ Iz
17,39 A ≦ 20 A ≦ 20 A
Ir = Iz / f1 ⋅ f2
Ir = 20 A / 1,06 ⋅ 0,8
= 23,58 A
Jetzt müssen wir den Bemessungswert Ir aus der Tabelle entnehmen.
| Bemessungswert Ir der Strombelastbarkeit der Leitung |
| Verlegeart | … | C | … | … | |
| Belastete Adern | … | 2 | 3 | … | … |
| Nennquerschnitt in mm2 Cu | … | … | … | … | … |
| 1,5 | … | 19,5 | 17,5 | … | … |
| 2,5 | … | 27 | 24 | … | … |
| … | … | … | … | … | … |
In der Tabelle lesen wir für Ir heraus, dass wir einen Querschnitt von 2,5 mm2 benötigen.
Jetzt setzen wir ein:
Iz = Ir ⋅ f1 ⋅ f2
Iz = 27A ⋅ 1,06 ⋅ 0,8
Iz = 22,90A
Wir überprüfen die Nennstromregel mit den gewonnen Werten.
Ib ≦ In ≦ Iz
17,39A ≦ 20A ≦ 22,90A
Leitungsberechnung von fest verlegten Kabel und Leitungen
Spannungsfall an Leitungen
Was ist ein Spannungsfall in der Elektrotechnik?
elektro.tools
Der direkte Draht zu mir.
Wenn ihr Fragen habt oder Probleme,
meldet euch bei mir.
Ich versuche jede eMail zu beantworten.
Auch für Anregungen bin ich jeder Zeit zu haben.
Einfach das Kontaktformular ausfüllen.
Deine Mitteilung bitte.
Informationen
Harald Kühn
Seeweg
30827 Garbsen
Handy: 0174 30 94 208