Strombelastbarkeit und Leiterquerschnitt unter nicht idealen Verlegebedingungen bestimmen

Nachdem im vorrangegangenen Artikel beschrieben wurde, wie die Strombelastbarkeit unter idealen Verlegebedingungen bestimmt werden, geht es hier um die Vorgehensweise, bei nicht idealen Verlegebedingungen. Nicht ideale Verlegebedingungen bedeutet konkret:

• Eine Umgebungstemperatur die von 25°C abweicht. (Korrekturfaktor f₁)
• Eine gebündelte Leitungsverlegung. (Korrekturfaktor f₂)
• Mehr als 2 belastete Adern bei Wechselstromverbrauchern. (Korrekturfaktor f₃)
• Mehr als 3 belastete Adern bei Drehstromverbrauchern. (Korrekturfaktor f₃)
• Erhöhte Oberschwingungsanteile auf den Leitungen. (Korrekturfaktor f₄)

Um den korrekten Wert für die Strombelastbarkeit der Leitung I_r in der Tabelle aus DIN VDE 0298-4 zu ermitteln müssen die veränderten Umgebungsbedingungen erst über Korrekturfaktoren der gleichen Normenvorschrift miteinberechnet werden. Die Tabelle zur Strombelastbarkeit und die Korrekturfaktoren sind in jedem Tabellenbuch der Elektrotechnik abgedruckt. Zur Berechnung der „neuen Strombelastbarkeit“ unter Berücksichtigung der veränderten Umgebungsbedingungen, teil man einfach nur den Nennstrom der zuvor ausgewählten Sicherung I_n durch die ermittelten Korrekturfaktoren:

I_r = I_n / (f₁ * f₂ * f₃ * f₄ )

Beispiel

Wir haben im vorherigen Schritt einen Betriebsstrom von I_b=13A bei 400V berechnet und eine entsprechend größere Sicherung mit I_n=16A ausgewählt. Durch die erhöhte Umgebungstemperatur von 45°C (f₁=0,75) und der gemeinsamen Leitungsverlegung mit zwei weiteren Leitungen im Elektroinstallationskanal (Also insgesamt drei Leitungen) (f₂=0,7) ergeben sich Korrekturfaktoren die jetzt zur Ermittlung der korrekten Strombelastbarkeit miteinberechnet werden müssen:

I_r = I_n / (f₁ * f₂) = 16A / (0,75 * 0,7) = 30,47A

Aufgrund der Wärmeentwicklung durch die erhöhte Umgebungstemperatur und der gebündelten Leitungsverlegung müssen wir jetzt eine Leitung auswählen, die unter idealen Bedingungen für eine Strombelastbarkeit von 30,47A statt 16A zugelassen ist. Aus der Normentabelle wählen wir unter Berücksichtigung der Referenzverlegeart und der Anzahl belasteter Adern die nächst größere Strombelastbarkeit und den entsprechenden Querschnitt heraus.

Die Leitung aus unserem Beispiel wird im Installationskanal verlegt, das entspricht der Referenzverlegeart B2 und verfügt aufgrund des Drehstromanschlusses über 3 belastete Adern. Entsprechend ermitteln wir aus der Normtabelle das ein Leiterquerschnitt von q=6mm² mit bis zu I_r=36A belastet werden darf.

Das bedeutet unter idealen Bedingungen wäre unsere ausgewählte Leitung mit bis zu 36A dauerhaft belastbar, unter den gegebenen Bedingungen verringert sich die Strombelastbarkeit I_z zu:

I_z = I_r * f₁ * f₂ = 36A * 0,75 * 0,7 = 18,9A

Zusammenfassend lässt sich für unser Beispiel also feststellen, dass wir einen Verbraucher mit einem Betriebsstrom I_b=13A über eine q=6mm² Leitung anschließen, die mit I_n=16A abgesichert ist und die unter idealen Verlegebedingungen mit I_r=36A belastet werden dürfte, aber unter den nicht idealen Verlegebedingungen nur mit maximal I_z=18,9A belastet werden darf. Damit wird das entscheidene Kriterium eingehalten:

I_b ≤ I_n ≤ I_z

13A ≤ 16A ≤ 18,9A

Im nachfolgenden Video zeige ich dir noch einmal Schritt für Schritt das Berechnungsverfahren zur Querschnittermittelung bei nicht idealen Umgebungsbedingungen an einem weiteren Beispiel:

Als letztes müssen wir den Spannungsabfall auf der Leitung prüfen.