mich interessiert die zulässige Temperatur von Stromleitungen.
Ich bin Elektro-Laie, aber ich weiß, daß Leitungen nach Länge, Verlegungsart, Umgebungstemperatur und erwarteter Belastung ausgelegt werden, daraus ergibt sich der Querschnitt. Dazu passend wird die Sicherung bestimmt.
Unter der Annahme, daß alles richtig gemacht wurde, welche Temperatur haben bzw. dürfen Stromkabel haben?
Ich habe heute erfahren, daß ein Schaltschrank in einer Industriehalle Leitungstemperaturen von 40° hat (lt. Wärmebildkamera). Ist das zuviel?
Über den Schaltschrank läuft ein Teil der Beleuchtung, aber es ist eine sehr große Halle. Querschnitt,
Gibt es dazu Vorschriften? Kann man eine max. zulässige Temperatur bestimmen? Die Umgebungstemperatur ist "normal" warm, vielleicht 17° bis 20° geschätzt.
Das ist die falsche Frage. Die Schutzmaßnahmen sind so auszulegen, daß
*die Isolation**im Kurzschlußfall* gegen Übertemperatur geschützt ist
- die PVC-Isolierung darf dabei so Pi mal Daumen ca. 95 °C erreichen - das ist die Temperatur, auf die der Leiter begrenzt werden muß. Es ist für den Kurzschlußfall also um so mehr "Luft" (d. h. Wärmekapazitätsreserve) vorhanden, je niedriger die Leitertemperatur vor dem Kurzschlußeintritt ist.
Worauf man normalerweise keinen Einfluß im Kurzschlußfall hat, ist das Produkt I_k^2*t_a, wobei I_k der Kurzschlußstrom ist, der durch die in der Anlage vorhandene Schleifenimpedanz begrenzt bzw. vorgegeben wird, und t_a die Abschaltzeit nach Kurzschlußeintritt. Dieses Produkt entspricht mit dem Leiterwiderstand R einer Energiemenge, und der Leiterwiderstand muß klein genug sein, daß der sich durch diese Energiemenge nicht überhitzt. Dickerer Leiter -> höhere Wärmekapazität, niedrigerer Widerstand, geringere Energiefreisetzung (aber ggf. auch kleinere Schleifenimpedanz).
Natürlich stellt in der Praxis niemand diese Rechnungen wirklich an, sondern man geht nach Tabellen vor.
Ich denke, nicht. Die dauerhaft zulässigen Temperaturen werden wohl bei ca. 60-80 °C liegen - im Zweifelsfall den Leitungshersteller fragen. Achtung: Die Kamera mißt nur die *Oberflächen*temperatur der Leitung - direkt am Leiter, also innen, wird die Leitung wärmer sein. Der Hersteller wird aber sicher in Abhängigkeit von den Verlegebedingungen und den Umgebungstemperaturen max. zulässige Dauerströme angeben können. (Die sind aber - s. o. - trotzdem etwas anderes als die zulässigen Absicherungen. Die Schutzeinrichtungen haben zwei Aufgaben: Sie müssen einerseits die Temperatur im Dauerbetrieb begrenzen und andererseits die im Kurzschlußfall.)
Ich kann leider nur diese Frage stellen, da mir die anderen Werte nicht bekannt sind. In dieser Halle "springen häufig die Sicherungen" raus. Aus der Sicht eines Laien fand ich 40° ziemlich viel, konnte ich mir nicht vorstellen. Wenn es aber ca. 95° werden darf, dann ist da ja noch Luft . . .
Der GU und der E-Installateur sagen, die Auslegung ist an der Grenze, aber nicht darüber hinaus.
Grundsätzlich war mir dass schon klar, aber nicht in dieser Tiefe.
Ist klar.
Naja, wenn es im Sommer mal 10° wärmer wird, dann wird es vielleicht doch knapp. Ich danke Dir für die ausführliche Antwort.
Der SiGeKo hat die Aufnahmen mit der Kamera heute gemacht. Ich gehe davon aus, daß hier ein Ball ins rollen gekommen ist und die Fachleute sich drum kümmern.
Hm, I²*t kenne ich nur als Parameter für Sicherungen und deren Selektivität.
Du beharrst darauf, dass eine Leitung, die mit dem richtigen Sicherungs-Nennstrom abgesichert ist, nicht ganz selbstverständlich auch den Stromimpuls beim Kurzschluss verträgt?
Ja, warum wohl? Sicherungen sind sozusagen thermische Modelle der Leitungen: Sie müssen bei weniger I^2*t auslösen als die Leitung geschädigt wird.
Strenggenommen ist das richtig, praktisch aber nicht _so_ relevant: Ein Problem kann nur bei außergewöhnlich hohen Kurzschlußströmen auftreten, und dazu braucht man dann einen besonders großen Trafo oder muß ziemlich dicht am Abgang sein, und in solchen Fällen läßt man hoffentlich den Meister nicht im Regen stehen, sondern ein Ingenieur wirft vor Ort einen Blick darauf.
Gleichwohl hat der Installateur aber darauf zu achten, daß bei der vorliegenden Schleifenimpedanz das Schaltvermögen des Betriebsmittels (bzw. Schutzorgans) nicht überschritten wird, außerdem gehört dazu, daß die Vorsicherungen eine ausreichende Strombegrenzung garantieren. (Äh: den Strom *können* sie prinzipbedingt nicht begrenzen, aber o. a. I^2-t-Produkt.)
Ich denke, wer sich an die korrekt angewendeten Tabellen hält, kriegt den Kopf im Schadensfall schon nicht abgerissen.
Zunächst wird die Sicherung so dimensioniert, dass der Strom, den die Sicherung hält, von der Leitung *dauerhaft* vertragen wird. Da spielt die Zeit keine Rolle.
Warum sollte sich das Problem bei hohen Kurzschlussströmen verschärfen? Der Stromstoß ist höher, aber dafür kürzer.
Ohne je nachgerechnet zu haben gehe ich davon aus, dass nicht nur die Dauerbelastbarkeit des Schmelzleiters geringer ist, als die der Leitung, sondern auch dessen Wärmekapazität.
Freilich, aber das ist ein anderes (wichtiges) Thema.
(Problematisch wäre, wenn sie bei überlasteten Leitungen *nicht* abschalten würden.)
Ich glaube, Du hast es nicht richtig verstanden: Relativ einleuchtend dürfte sein, daß das Leiterkupfer selbst durchaus Glühtemperaturen (also an die 500 °C) vertragen könnte (der Schmelzpunkt liegt viel höher) - das Problem wäre dabei, daß Klemmungen ihre Federkraft verlieren und das heiße Metall Brände verursachen könnte. Praktisch will man Leiter aber schon deswegen so kalt wie möglich halten, weil der Widerstand und damit die Leitungsverluste mit steigender Temperatur zunehmen.
Die Temperaturgrenze für *kurzzeitige* Erwärmungen wird durch die thermische Belastbarkeit des *Isolier*materials vorgegeben: Zwischen Stromleitern treten aufgrund der Magnetfelder Kräfte auf, die quadratisch mit der Stromstärke wachsen, gleichzeitig wird PVC bei Erwärmung weich. Es muß aber so fest bleiben, daß sich die Leiter darin nicht merklich verlagern können. _Voraussetzung_ dafür ist, daß der Leiter vor Kurzschlußeintritt *deutlich* kälter als die kurzzeitig zulässige Grenztemperatur ist, weil er sich bei dem hohen Kurzschlußstrom unvermeidlich noch weiter stark erwärmt (und das geht so schnell, daß man Kühlung dabei völlig vernachlässigen kann).
Bei lediglich 20 K Übertemperatur in einer Umgebung mit 20 °C ist das plausibel. (Leitungen, an denen man sich beim Anfassen nicht die Finger verbrennt, sind auch nicht überlastet ;-) Gugge und staune darf jeder, Knöbscha drücke und _grabbele_ dürfe aber nur mir, die Eggschberde ...)
Der Gutachter guckt hinsichtlich der Dimensionierung auch nur in die Tabellen.
Es ist für die ungünstigsten zu erwartenden Bedingungen auszulegen. (Sicherheitstechnisch meistens kein Problem, wenn die Schutzgeräte die gleichen thermischen Umgebungsbedingungen wie die Schutzobjekte haben, aber man möchte natürlich wegen der Betriebssicherheit nicht, daß die dann dauernd auslösen.)
Der was? Sorry, kenne ich nicht ...
Ach, der !
Das ist wohl am besten. (Vermutlich ist in sicherheitstechnischer Hinsicht aber alles in Ordnung, nur die Gesamtauslegung zu klein. Wie oft "kommen" die Sicherungen denn? Bevor man teuer anfängt, herumzuinstallieren, sollte man vielleicht einfach mal Logger an die einzelnen Abgänge hängen und gucken, wie hoch die Ströme wirklich sind, vielleicht hat sich da jemand besonders hinsichtlich Anlaufströmen, Blindleistung oder Oberschwingungen ein bißchen verrechnet. Und natürlich kriegt es der durchschnittliche Betriebselektriker nicht hin, die Lampenreihen so aufzuteilen, daß die einzelnen Leuchten immer alternierend aus verschiedenen Abgängen versorgt werden, damit immer nur ein Drittel oder Viertel der Lampen gleichzeitig ausfällt und die Produktion nicht unterbrochen wird - normalerweise wird natürlich immer eine gesamte Fertigungsstraße o. ä. auf einmal verdunkelt.)
Nein, es gibt minimale Abschaltzeiten, die nicht unterschritten werden können. Bei Überlast spielen die keine Rolle, bei Kurzschlußströmen aber schon.
Normalerweise sollten die sich im entsprechenden Verhältnis entsprechen. (Die "Wärmekapazität" wird in beiden Fällen durch den Grenzwert von I^2*t bzw. das Integral über i^2*dt ausgedrückt - Schutzgerät und -objekt sollten insbesondere die gleichen Erwärmungs- und Abkühlzeitkonstanten haben.)
Da alles drei (Kurzschlußabschalt-, Überlast- und Ansprechverhalten im Fehlerfall) voneinander abhängig ist und sich beeinflußt, gibt es oftmals die Verführung zu faulen Kompromissen. Der Kurzschlußstrom muß einerseits "am fernen Ende" hoch genug sein, damit der Personenschutzautomat auch auslöst, wenn Meister Pinsel die Leitung anbohrt, er darf wiederum das Schaltvermögen der Schaltgeräte nicht überschreiten, und außerdem sollen die Sicherungen nicht dauernd rausspringen, aber trotzdem nichts abfackeln, und dann sind da auch noch diese vermaledeiten RCDs ...
"Frank Drewello" schrieb im Newsbeitrag news:fgd84o$vd$00$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...
Hallo Frank,
mir fallen auf die Schnelle nur einige VDE-Bestimmungen (zum Teil auch DIN VDE) ein, welche die zulässige Belastbarkeiten isolierter Leitungen bis 30ºC Umgebungstemperatur regeln: VDE 0100 Teil 523, VDE 0298 Teil 4 und VDE 0891 Teil 1.
Nachträglich tut es mir manchmal leid, daß ich getriggert habe aber hier steh ich, ich kann nicht anders! Ich bin allergisch auf Deck- ungs-§§ statt Leben. Dazu kommt noch "isch dennge" statt ich meine, da "rast ich aus" ;-)
Dabei muß ich zugeben, daß ich oft verloren habe bei Streit und Verhandlungen gegen "Experten" der üblen Art. Beispiel: ein Beton mischer mit einem 75kW Motor hat einen Stern-Dreieck Anlauf. Ich kann die Leute nicht davon überzeugen, daß der Sternschütz auch so "stark" sein muß wie der Hauptschütz weil es oft vorkommt, daß der Motor unter Last anläuft. "Aber der Motor hat doch im Stern nur die halbe Leistung"... Was sagst du dagegen, selbst dann, wenn der Motorschutz bereits um sauteures Geld in Elektronik mit allerlei Kurvenkram, Kaltleiter und Bypass ausgerüstet werden mußte. Es stellt sich auch heraus, daß nach 3 Jahren mehrere kaputte Sternschützen im Schrank rumliegen, weil ausgetauscht werden mußte. In der nächsten Anlage wieder die selbe Debatte: Im Stern "hat" der Motor nur die halbe Leistung! (nicht einmal das stimmt:-) Machen Sie Ihre Software!
Ergänzend habe ich erfahren, dass auf der 100A Sicherung in der Regel
102-104A "laufen".
Sie springen schon häufig. Unregelmässig, wenn halt irgendwo jemand einen zusätzl. Verbraucher einschaltet.
So scheint es wohl zu sein. Anscheinend gibt schon die Leitung in der Strasse nicht mehr her.
Die Sicherungen kommen schon recht häufig, manchmal tagelang nichts, dann wieder mehrmals am Tag. Es ist ein Neubau, mit umfangreicher Planung etc. Der Einbau der Betriebsausrüstung ist noch im Gange. Da läuft die Arbeit / der Strombedarf nicht so regelmäßig, wie später im Betrieb.
Da ich aus gegebenen, aktuellem Anlaß gefragt habe, wird vermutlich nun das "hauen + stechen" losgehen.
Den weiteren Fachdiskussionen in diesem Thread kann ich leider nicht mehr folgen. Nach den Ausführungen gehe ich davon aus, daß keine akute Gefahr besteht. Der Sicherheitsmann ist informiert + geht der Sache jetzt nach.
Die zulässige Temperatur von PVC isolierten Leitungen liegt irgendwo bei 70° C.
Also: Wenn eine PVC isolierte Leitung in einer 70° heißen Umgebung liegt, dann beträgt ihre maximal zulässige Strombelastbarkeit exakt 0 A. Sicherungsautomaten haben thermische Auslöser, bei hohen Umgebungstemperaturen lösen die schneller aus als gewollt. Häufigeres Auslösen von Automaten stellt aber ganz sicher einen Mangel dar.
Ist eine Kompensationsanlage eingebaut? Wenn nennenswerte Blindströme fließen, könnte man dort ansetzen und die Belastung der Zuleitung verringern.
Ja, sowas habe ich schon selber erlebt. Der Ingenieur plant alles bis auf die letzte Sicherung, am Tag des Einzugs klappt aber nichts. Dabei hat er doch alles so schön ausgerechnet. Ich als einfacher Dorfelektriker bin etwas simpler vorgegangen:
Blick in die alte Halle: Zwei Hausanschlüsse mit jeweils 3 x 80A
Blick in die neue, größere, heller beleuchtete Halle: Ein Hausanschluss mit 3 x 80A
Fassungsloser Blick in die ratlosen Augen des Firmeninhabers.
Auf die Idee, einen einfachen alt-neu Vergleich zu machen, war niemand gekommen.
Und später wird es mehr?
Man nehme einen Netzdatenlogger, mache über ein paar Tage eine Aufzeichnung und wird nachher ganz genau sagen können, wie kritisch die Situation ist und wie man helfen könnte.
Ach so, ja, ich habe ein solches Gerät. Ist wirklich praktisch. Habe damit einem Inhaber nachweisen können, dass seine Belegschaft die Maschinen zur
15min Pause im Schnitt für 30min ausschaltet. Und so Kleinigekeiten wie ein zig-mal nachts anlaufender Kompressor, extreme Oberschwingungen (und bei Kontrolle der Kompensation drei explodierte Kondensatoren, war unverdrosselt!).
Habe gestern noch drei Schütze gewechselt und muss gerade ein wenig schmunzeln. Der Motor ist für einen langsam anlaufenden Rotor. Der zieht bei Nennlast 22A (11kW Motor), beim Anlauf im Stern aber für mehr als 10s über 60A, das wären so rund 42kW. Und das wären wohl sogar noch mehr, wenn die knapp 20m Zuleitung nicht nur
4mm² wäre. Ach so, ich habe "15kW" Schütze eingesetzt, die verbauten 7,5kW Schütze haben nicht so lange gehalten. (Die kW Angabe ist die für AC3, 400V.)
Dazu möchte ich aber bemerken, daß an der hohen Stromaufnahme die Zuleitung mit schuld ist. "Was der Motor an Volt nicht bekommt, das holt er sich als Ampere". Das hört sich zwar etwas verwegen an aber es trifft zu. Das Pi wickelt sich böse um den Daumen :-)
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