.->Verallgemeinter , für schulische Zwecke evtl. einfacher erläutert :

Berechnung hängt ab von vorgeschalteter Überstrom-Schutzeinrichtung:

In den schulischen Rechnungen werden meistens Aufgaben wie nachfolgend gestellt:
Steckdosenstromkreis mit Uo=230V und LS-Schalter Typ B 16A ist gegeben !

Durch Messung wurd die Schleifenimpedanz mit Zs=1,84Ohm ermittelt.
-
Frage : Wird die Abschaltbedingung nach DIN VDE 0100 Teil 410 erfüllt ?
->
Also rechnen :
Abschaltbedingung Zs <= Uo / Ia
-
Ia = Abschaltstrom aus LS-Schalterkennlinie , nach Tab. in Tabellenformelbuch : Ia = 5 * In = 80A bei Typ B.

(Abschaltzeit nach DIN VDE 0100 bei Steckdosenstromkreisen 0,2s bis zu 35A Nennstrom und ortveränderliche Betriebsmittel mit Schutzklasse I ; 5s bei alle anderen Stromkreisen z.B. E-Herd etc..)

also ->

230V/80A = 2,88 Ohm.

-> da die gemessene Schleifenimpedanz Zs = 1,84 Ohm beträgt , und kleiner als 2,88 Ohm ist wäre Bedingung
nach DIN VDE erfüllt.

Anmerkung : Wird als Schutzeinrichtung ein FI-Schutzschalter verwendet, so ist der Abschaltstrom Ia gleich dem Nennfehlerstrom IdeltaN des Fi-Schutzschalters.

Bei Rückfragen ... nur zu ! <-.

da steig ich doch gern ein, muss man die Schleifenimpendanz überhaupt messen, wenn ein FI vorhanden ist? Der würde ja auch bei astronomisch hohem Leiterwiderstand noch auslösen...

Ja, denn es gilt ja auch noch die 3% Spannungsabfall-Regel und ein FI löst bei einem satten Kurzschluss NICHT aus.

GRuß Topf_Gun

schon klar.
kann man dann 0,43 Ohm als Richtwert bei FI nehmen?

R=U/I = 6,9V / 16A = 0,43 Ohm

Nein

Es muß erfüllt sein (kleinster Wert entscheidend):

Kurzschlußschutz:
Z<U_n/I_a (Netzspannung durch Abschaltstrom)

Spannungsabfall:
Z<0,03U_n/I_b (3%Netzspannung durch Bemessungsstrom)

(und daraus eine maximale Länge)

Für einen B16A mit einer 1,5² Leitung hatte ich schon mal ausgerechnet

Maximale Länge für Kurzschlussschutz ca 170m (IIRC)
Maximale Länge für Spannugsabfall ca 17m (ebenfalls IIRC)
(Dises Betrifft die Schleife Quelle-Außenleiter-Neutralleiter)


Des weiteren ist der Schutz gegen das Bestehen zu hoher Berührungsspannung zu beachten. In der Regel gelten 50V als zu hohe Berührungsspannug.
Dabei wird eine andere Schleife "benutzt"
Quelle-Außenleiter-Schutzleiter

Für den Schutz muß ein Schleifenwiderstand von
Z=50V/I_a unterschriten sein.

Jetzt kommt es auf die Netzform (TT bzw TN) und die Schutzeirichtung (LSS/FI) an, ob sich diese Schleifenwidersände unterscheiden.
Im TN sind die beiden Schleifenwiderstände (bei haushaltsüblichen Querschnitten) gleich.(niedrig, im Ohm Bereich)
Im TT ist der Schleifenwiderstand der PE-Schleife größer als der "Verbraucherschleife"
PE-Schleife (Bei 30 ma-FI) Z<1666 Ohm
Verbraucherschleife wie bei TN

Gruß Topf_Gun

Mal andre Frage dazu...

Wieso rechnet man denn für den für Kurzschlußschutz nötige Netz-/Schleifenimpedanz immer mit Netznennspannung?
Der Toleranzbereich liegt doch +6% -10% (oder gelten inzwischen die +- 10%? bzw. ab wann?), also müßte ich doch mit 230V -10% also 207V rechnen.

Auch am unteren Toleranzfenster muß doch der Kurzschlußschutz noch gegeben sein?!

Gruß
Didi

Gute Frage!

Bei der B-Charakteristik darf die "schnelle" (Magnetische) Auslösung zwischen 3 und 5*In erfolgen, ab 5*In muß er schnell auslösen.

Angenommen, bei B16 ist Z so groß, daß bei 230V GENAU 80A fließen (2,875 Ohm)*. Dann ist bei -10%U (207V) der Strom 72A.
d.h. 4,5*In.

Eine schnelle Auslösung ist wahrscheinlich, die Thermische Auslösung ist bei 2 sec.(wenn DIN VDE 0641A4/11.88 richtig lese).

im Ernstfall ist also nach spätestens 2 Sec abgeschaltet.
Meist begrenst Dir aber sowiso die 3% Regel den Schleifenwiderstand.
aus * ergibt sich ein Spannungsabfall (im Normalbetrieb)von 16A*2,875Ohm =46V
Das ist jenseits von Gut und Böse!

Gruß Topf_Gun

Nachtrag:

Setzen wir doch spasseshalber die Schleifenipedanz aus der 3% regel und dem Kurzschlußschutz gleich

0,03U/In=U/x*In
kürzen von I und U

0,03=1/x
x=33,3


Also um nicht in die 3% Begrenzung für Z zu kommen, benötige ich eine Sicherung/LS, die erst bei dem 33 fachen des Nennstromes anspricht. (So einen LS gibt es nicht)
Also ist, die 3% Regel eingehalten, ist auch die Abschaltbedingung im Kurzschlussfall eingehalten.

Ausnahme: PE ist im Querschitt kleiner als Außenleiter/Neutralleiter. DIses ist aber nur bei Querschnitten > 16² zulässig, kommt eigentlich nur in der Industrie vor.

Gruß Topf_Gun