Sicherung berechnen

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Autor
Sicherung berechnen
Suche nach: sicherung (16824)

    







BID = 81645

Berndbrot

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: Wuppertal
 

  


Hallo gemeinsam,

ich soll im Rahmen meines Technikunterrichtes/Physikunterrichtes erklären wie man Sicherungen berechnet (LS-Automaten, Neozed/Diazed ...).

Leider bin ich NOCH kein Ausgebildeter Elektrotechniker, aber was nicht ist kann ja noch werden.

Also, ich weiß das es unterschiedliche Verlegearten gibt, und auch unterschiedliche Leiterquerschnitte. Ebenfalls kenne ich die Netzformen und die Auslösecharakteristiken von LS-Automaten und weiß auch das sich bei Temperaturerhöhung der Widerstand der Leitung erhöht (ich bin also nicht ganz so der Noob :D).

Was ich aber nun nicht weiß wie man so eine Sicherung berechne, und was die Schleifenimpedanz damit zu tun hat (wenn überhaupt).

So, ich hoffe ihr könnt mir da evtl. etwas weiterhelfen.

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Berndbrot am 11 Jul 2004 9:42 ]

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Berndbrot am 11 Jul 2004  9:42 ]

BID = 81838

Berndbrot

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: Wuppertal

 

  

Kann mir hier niemand helfen

_________________
Alles was man nicht programmieren kann muß man löten :-)

BID = 81860

sam2

Urgestein



Beiträge: 35330
Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)


Zitat : Berndbrot hat am 11 Jul 2004 18:20 geschrieben :

Kann mir hier niemand helfen

Doch - aber Du bist gar nicht echt!
Ich kenn´ Bernd, das Brot. Der sieht aber GAAANZ ANDERS aus...

_________________
"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"

BID = 82108

Berndbrot

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: Wuppertal

Ich bin nicht echt?
Mist... entdeckt dann gehe ich wieder Raufasertapeten anstarren

---

ok auch wenn ich nur der Bernd bin, kannst du mir trotzdem helfen? Ich kriege das alleine nicht hin. Ich würde sonst in Form von I = P / U dranngehen. Gucken was an Strom in der Rechnung rauskommt und dann in der Tabelle für Sicherungen die nächsthöhere auswählen. Nunja... nachdem ich gestern im Netz gesurft habe weiß ich das man die Verlegeart und die Umgebungstemperatur auch beachten muß. Nur weiß ich absolut nicht wie ich das in eine Formel packen kann... und was ich da sonst noch beachten muß.

_________________
Alles was man nicht programmieren kann muß man löten :-)

BID = 82110

darkstar

Schriftsteller



Beiträge: 700
Wohnort: Kirrlach

fehlten tut auch noch Häufung und maximaler Spannungsabfall.

BID = 82129

sam2

Urgestein



Beiträge: 35330
Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)

Tja,
da sollte man halt nun wissen, wie tief Ihr schon in die Materie eingestiegen seid.

Man könnte Dir nun einfach sagen. Sowas rechnet man eh nicht mit Formeln, sondern dafür gibt es entsprechnde Tabellen. Schaue in der richtigen Zeile und Spalte nach und Du findest den korrekten Wert.


ABER: Das könnte etwas zu wenig "Fleisch" sein (je nachdem, was Dein Lehrer wissen will)


Warum verwendet man denn überhaupt Überstromschutzorgane (das ist der korrekte Oberbegriff zu dem, was umgangssprachlich "Sicherung" genannt wird)?

In diesem Falle, um die Leitung vor Überhitzung und damit vorzeitiger Alterung oder gar umgehender Zerstörung zu bewahren.
Dies kann passieren durch Überlast oder Kurzschluß.


Die Hin- und Rückleitung wirken wie ein Spannungsteiler. Es kommt also nur auf den Strom an, der in der Leitung fließt und auf ihren eigenen Widerstand. Die speisende Spannung oder die am Verbraucher umgesetzte Leistung sind genauso wie der Leistungsfaktor (bei Wechselstrom) unerheblich.

Außerdem ist noch von Belang, welches Isolationsmaterial verwendet wird (Grenztemperatur) und mit welchem thermischen Widerstand die Leitung verlegt ist (Verlegeart).


Gruß,
sam2

P.S.
Ich will den echten Brot-Bernd als Deinen Avatar sehen!

Vorher mach ich nicht weiter!

_________________
"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???"

[ Diese Nachricht wurde geändert von: sam2 am 12 Jul 2004 16:17 ]

BID = 82181

Berndbrot

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: Wuppertal

Tja... ist schwer zu erklären wenn man nicht weiß wie tief es in die Materie geht :-)

Also... wir haben die 5 Sicherheitsregeln gehabt:
1. Freischalten
2. Gegen Wiedereinschalten sichern
3. Spannungsfreiheit feststellen
4. Erden und Kurzschließen
5. Benachbarte, spannungsführende Teile abdecken

dann Pläne wie Installationsplan Stromlaufplan in aufgelöster Darstellung usw.

dann die Netzformen wie TT, IT, TN, TN-C usw.

Nunja und nun kommen von uns selbstständig erarbeitete Themen wie FI(RCD) Sicherungen(Überstromschutzorgane :wink:) uvm. Mein Referat ist übrigens Freitag

Ich war jetzt in der Bücherrei und habe mir mal ein Tabellenbuch ausgeliehen... wegen der Tabelle für die Verlegeart (A1,A2,B1,B2,C,E,F) sowie für die Sicherungen. Da steht auch ziemlich gut erklärt drinn das man eine PVC Mantelleitung (NYM bzw. eine NYIF) nimmt, Adernendhülsen für Flexible Leitungen usw.

Ich habe hier eine kleine Beispielaufgabe ich hoffe mal die Werte kommen ungefährt auch in der Praxis vor:

2 Glühbirnen je 100 W
3 Glühbirnen je 60 W
1 Radio 70 W
1 Fernsehgerät 260 W
1 Bügeleisen 1000 W

Dafür möchte ich nun ziemlich ausführlich ein Überstromschutzorgane (LS-Schalter) berechnen. Ich könnte das ja mehr oder wehniger einfach über: I= P/U machen und dann in einer Tabelle nachsehen welche Sicherungen es gibt und die nächsthöhere wählen. Nur berücksichtige ich in meiner Rechnung dann nicht das evtl. angeschlossene Kabel, Kabellängen und die Verlegearten.

wie gehe ich da nun drann?

Gruss

Bernd

P.S.
Achso... ich erwarte nicht das man mir alles fertig als Präsentation liefert ich denke auch gerne mal selbst nach

Nen Photo von mir hänge ich an.




_________________
Alles was man nicht programmieren kann muß man löten :-)

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Berndbrot am 12 Jul 2004 19:02 ]

BID = 82226

Teletrabi

Schreibmaschine



Beiträge: 2317
Wohnort: Auf Anfrage...

Mit deinem vorgeschlagenen Weg zielst du aber ziemlich am Sinn der Sicherungen vorbei.
Denn deren Zweck ist es, sicherzustellen, dass die Leitung nich durch Überlast geschädigt wird oder bei einem Kurzschluss in Brand gerät.

Dein Weg wäre ja nun, einfach die nächstgrößere Sicherung zu wählen. Bei 'ner 1,5²-NYM mag die klein genug sein (dürften für die Last unter 10A erforderlich sein), um zu hohe Ströme zu verhindern, wenn man aber nun 0,14er Klingeldraht als Leitung nimmt, wird der uiemlich schnell Rauchzeichen geben und dir deine Anlage in Brand setzen, obwohl für deinen 10A-Automaten alles in Ordnung ist...

Also musst du umgekehrt vorgehen und zur in Frage kommenden Leitung die maximal mögliche Absicherung berechnen und dann deine LAst entweder klein genug halten oder einen größeren Querschnitt wählen.

Die Hautkriterien bei der Wahl der Sicherung sind zum einen die Erwärmugn der Leitung und zum anderen der Leitungswiderstand.

Die Abwärme entsteht dadurch, dass ja auch die Leitung einen Widerstand hat und der nun fließende Strom erzeugt halt einen Spannungsabfall auf der Leitung, welcher multipliziert mit dem dabei fließenden Strom die Abwärme ausmacht.
Dabei ist die Leitungslänge zunächste unerheblich, es kommt nur auf den Leitwert/Widerstand pro Meter Leitung an, denn doppelte Länge macht doppelten Wiederstand und damit doppelte Abwärmeleistung aber auch doppelt so gute Kühlung da ja die Oberfläche sich mit der Länge auch verdoppelt. Somit bleibt die Pro Längeneinheit entstehende Wärme die Gleiche.
Je nachdem, wie gut nun diese Wärme abgeführt werden kann, erhitzt sich der Leiter und wenn der eine Grenztemperatur überschreitet (bei PVC ca. 70°) wird die Isloierung dauerhaft geschädigt. Daher muss der Strom auf einen für den Leiterquerschnitt (der ja den Widerstand ausmacht) akzeptablen Maximalwert begrenzt werden. Dabei kommt es halt auf die Verlegeart an, womit die verschieden gute Wärmeleitung der Leitungsumgebung berücksichtigt wird. Ebenfalls mit dem Wärmeproblem verbunden sind die Bestimmungen zur Häufung von Leitungen, denn dort werden die Leitungen ja durch die von den anderen Leitungen vorgeheizte Umgebung weniger gut gekühlt.

Das schonmal zum Schutz vor zu hohen Dauerströmen. Im LS-Automaten sorgt dafür der BiMetall-Auslöser, welcher ebenfalls in Abhängigkeit vom Strom erwärmt wird und bei zu hoher Temperatur auslöst.

Nun hat die Sicherung aber auch noch die Aufgabe bei einem Kruzschluss möglichst schnell abzuschalten. Das erledigt der Magnetauslöser, welcher aber erst bei viel höheren Strömen als dem Nennwert auslöst. Je nach Characteristik zwischen dem 2- und 20-fachem des den Nennstroms.
Da komtm nun wieder der Leitungswiderstand ins Spiel, denn du musst Sicherstellen, dass der Strom im Kurzschlussfall auch groß genug ist, um den Magnetauslöser ansprechen zu lassen, denn der thermische Bi-Metallauslöser mag in dem Fall etwas zu träge sein und den Kurzschluss unnötig lange bestehen lassen.
Für den maximal fließenden Strom ist der Gesamtwiderstand der Leiterschleife maßgebend. Diesmal also nicht nur der Widerstand pro Meter sondern das ganze multipliziert mit der (doppelten) Länge der Leitung. Zusammen mit dem Innenwiderstand des vorgeschalteten Netzes ergibt das dann, wenn man die Spannung durch den Gesamtwiderstand (bzw. korrekterweise Impedanz) den im Kurshclussfall fließenden Strom. Dieser muss größer sein als der maximale Ansprechstrom des Magnetauslösers. Zur Sicherheit kommen noch ein paar Korrekturfaktoren hinzu, sodass insgesamt der Kurzschlussstrom größer als das 1,3fache des max. Magnetauslösernennansprechstroms.
Auch hier reduziert dir ein größerer Querschnitt den Widerstand und erhöht damit den Kurzschlussstrom, sodass eine andere Charakteristik mit später ansprechendem Auslöser eingesetzt werden kann oder halt ein höherer Nennwert bei gleicher Charakteristik möglich ist.

Trägere Charaktersitik wird relevant, wenn die Verrbaucher große Anlaufströme ziehen, wie z.b. Motoren. In dem Fall nimmt man die Kurzzeitige Überlastung der Leitung in Kauf, den nauch das Kupfer muss sich ja erstmal erwärmen, daher machen ein paar Sekunden höherer Strom nocht nichts aus. un da der BiMetall-Auslöser sich ebenfalls erst aufheizen muss, wird bei kurzer Überlast noch nicht abgeschaltet, soalnge der Strom noch nciht so groß wird, dass der Magnetauslöser anspricht.

Mit dem Kurzschlusschutz verwandt ist dann noch das Abschalten zu hoher Berührspannungen bei Körperschlüssen in Verbraucher mit geerdetem Gehäuse. In dem Fall ist halt der Erdungswiderstand zu berücksichtigen udn die Sicherung so zu dimensonieren, dass auch im Körperschlussfall der Schleifenwiderstand einen ausreichend großen Strom fließen lässt, um die Sicherung auslösen zu lassen.

Ebenfalls noch wichtig zur Dimensionierung der Sicherung ist der maximal erlaubte Spannungsfall. Vom Zähler zu den Verbraucheranschlüssen soll der Spannungsfall nich größer als 3% der Netzspannung sein. Heißt also, bei 1,5er NYM kann man zwar mit 16A eine thermische Überlastung in den meisten Fällen verhindern und auch der Kurzschlusstrom ist für nicht gerade im Kilometerbereich liegenden Leitungen noch groß genug für übliche B-Automaten, aber schon ab rund 20m wird der Spannungsfall zu groß...

BID = 82315

andrea

Gesprächig



Beiträge: 179
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Zur Homepage von andrea

Hi Berndbrot

Teletrabi hat unter "Elektroinstallation: wieder einmal->Altbau" einen Link von ABB reingepostet, dieser ist bestimmt auch eine Hilfe.

l.G. Andrea

BID = 82573

Berndbrot

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: Wuppertal

Oh... Vielen danke das sind auf jedenfall mal ne menge Infos das muß ich ersteinmal verdauen

dann will ich mal versuchen das auf mein Beispiel anzuwenden

1. Die Verlegeart auswählen und beachten (Für mein Beispiel oben B1)
2. Die belasteten Adern kennen (mein Beispiel: 2=L1+N)
3. Dann die Strombelastung ausrechnen (ca. 7,5A)
4. Dann in der Liste nachgucken welche Leitung da passt wenn man Nr. 1+2+3 beachtet das währe für mich dann 1,5 Quadrat weil Max währe ja 17,5A möglich.

Diese Leitung würde ich dann mit einer 16A Schmelzsicherung absichern können oder?

Soweit sogut hoffe ich Nun zum LS-Schalter.

Das finde ich schon komplizierter...

1. Spannungsfall in V ausrechnen
A=Querschnittsfläche in Quadratmm
Y=Elektirsche Leitfähigkeit von Kupfer (56)
I=Stromstärke ?? <-- da hänge ich welchen Wert nutze ich da?
l=Leiterlänge in m (nehme ich mal 35m fürs Beispiel)
\feddreieckU = (2*l*I*Cos phi) / (Y * A)

ergibt bei mir 10,21V

2. Max. Leitungslänge (=l) berechnen
Un=Nennspannung (230V)
U%=Verlustleistung in % (3% laut VDE)

\fedl=(U%*Un*A*Y) /(2*100%*I*cos phi)

ergibt 0,35 ??? Das kann ja nicht sein?!?! Rechenfehler?

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Alles was man nicht programmieren kann muß man löten :-)

BID = 83061

Teletrabi

Schreibmaschine



Beiträge: 2317
Wohnort: Auf Anfrage...

Gehört der Faktor cosphi da mit rein? kA...

Beim zweiten musst du ich irgendwie verrechnen bzw. eim eintippen in den rechner klammern falsch setzen...
ich bekomm da was halbwegs plausibles bei raus.


Spannungsfall: ist auch beim Absichern mit Schmelzssicherungen zu beachten.

Ebenso dürfte das mit Kurzschlussstrom sein, da muss die Sicherung halt in einer bestimmten Zeit durchgebrannt sein.
Frag mich nu allerdings nicht, wie man das korrekt berechnet.
Besonders wichtig bei Nullung ohne FI...

(Sam? Joe?)


PS: Welchen Zweck hat eigentlich die Grenze für den Spannungsfall? Lediglich ein erzwingen eines Gewissen ""Spannungskomforts"", damit einem nicht beim günstigten Angebot 3km 1,5er Leitung verlegt wird?
Oder hat das auch eine sicherheitsrelevante Bedeutung?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: Teletrabi am 15 Jul 2004 15:13 ]

BID = 83205

Berndbrot

Gerade angekommen


Beiträge: 6
Wohnort: Wuppertal

cosphi ist cosinus phi wußte nur nicht wie ich dsa darstellen kann... verdammt morgen ist mein Referat und das was ich bis jetzt habe ist dürftig

Das mit der Berechnung muß ich wohl rausnehmen. Ich bekomme das einfach nicht gebacken...

Naja eine 4-6 wirds schon nicht werden hoffe ich.

Ich bedanke mich auf jedenfall für die Hilfe von allen "Mitwirkenden"


[ Diese Nachricht wurde geändert von: Berndbrot am 15 Jul 2004 21:28 ]


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