Schutz bei Überlast und Kurzschluss in elektrischen Anlagen

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1 VDE-Schriftenreihe Normen verständlich 143 Schutz bei Überlast und Kurzschluss in elektrischen Anlagen Erläuterungen zu DIN VDE und DIN VDE Dipl.-Ing. Heinz Nienhaus Dr. rer. nat. Ulrich Spindler Dipl.-Ing. Dieter Vogt 2. Auflage 2006 VDE VERLAG GMBH Berlin Offenbach

2 Inhalt 1 Einleitung 11 2 Begriffe 13 3 Physikalische Grundbetrachtungen zur Erwärmung von Kabeln und Leitungen bei Stromfluss 15 4 Allgemeine Regelungen und Vorgaben zur Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen (DIN VDE , Hauptabschnitt 4) Welche Einflussgrößen bestimmen die Wahl eines Leiternennquerschnitts? (DIN VDE , Abschnitt 4.1) Allgemeine Aussagen und Festlegungen (DIN VDE , Abschnitt 4.2) 21 5 Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen im ungestörten Betrieb (DIN VDE , Hauptabschnitt 5) Allgemeines Kabel- und Leitungsaufbau sowie Werkstoffeigenschaften (DIN VDE , Abschnitt 5.2) Allgemeines Höchste zulässige Betriebstemperatur am Leiter Wirkwiderstand des Kabels oder der Leitung Betriebsbedingungen (Betriebsart, Verlege- und Umgebungsbedingungen) (DIN VDE , Abschnitt 5.3) Allgemeines Betriebsart (DIN VDE , Unterabschnitt 5.3.1) Verlegebedingungen (Verlegearten) (DIN VDE , Unterabschnitt 5.3.2) Allgemeines 31

3 Verlegebedingungen für Kabel und Leitungen für feste Verlegung in Gebäuden Verlegebedingungen für flexible Leitungen mit Nennspannung bis 1000 V Verlegebedingungen für wärmebeständige Leitungen Verlegebedingungen für Gummi-Schlauchleitungen H07RN-F und A07RN-F für industrielle Anwendungen Verlegebedingungen für flexible Leitungen mit Nennspannung ab 0,6/1 kv Verlegebedingungen für Schweißleitungen Verlegebedingungen für im Erdreich verlegte Kabel Änderung der Verlegebedingungen im Verlauf der Verlegestrecke Umgebungsbedingungen (Umgebungstemperatur, Verlustwärme, Wärmestrahlung) (DIN VDE , Unterabschnitt 5.3.3) Allgemeines Umgebungstemperatur Verlustwärme Wärmestrahlung Strombelastbarkeitswerte (DIN VDE , Hauptabschnitte 4 und 5) Allgemeines (DIN VDE , Hauptabschnitt 4) Anzahl der Aderleitungen bzw. Adern im Kabel oder in der Leitung (DIN VDE , Abschnitt 4.3) Anzahl der belasteten Leiter (Adern) in einem Stromkreis (DIN VDE , Abschnitte 4.3 und 4.4) Strombelastbarkeitswerte von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in und an Gebäuden (Referenzverlegearten Al, A2, B1, B2, C, D, E, F und G) (DIN VDE , Unterabschnitt ) Grundsätzliche Aussagen Handhabung der Strombelastbarkeitswerte für 25 C Umgebungstemperatur Beibehaltung von für die Installationspraxis wichtigen Strombelastbarkeitswerten Verlegung in wärmegedämmten Wänden Mineralisolierte Kabel und Leitungen Strombelastbarkeit von flexiblen Leitungen mit Nennspannungen bis V (DIN VDE , Unterabschnitt ) 89

4 5.4.6 Strombelastbarkeit von wärmebeständigen Leitungen (DIN VDE , Unterabschnitt ) Strombelastbarkeit von Gummi-Schlauchleitungen H07RN-F und A07RN-F für industrielle Anwendungen (DIN VDE , Unterabschnitt ) Strombelastbarkeit von flexiblen Leitungen mit Nennspannungen ab 0,6/1 kv (DIN VDE , Unterabschnitt ) Strombelastbarkeit von Schweißleitungen (DIN VDE , Unterabschnitt ) Strombelastbarkeit von im Erdreich verlegten Starkstromkabeln Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen in Sonderfällen Allgemeines Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen bei Aussetz- und Kurzzeitbetrieb Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen bei Mehrmotorenbetrieb Strombelastbarkeit von Leitern in Stromschienensystemen Leitungen im Innern von Geräten sowie typgeprüften und partiell typgeprüften Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen Strombelastbarkeit von Verbindungsleitern zwischen Maschinen, Transformatoren, Akkumulatoren, Schaltanlagen und dergleichen Schutz von Kabeln und Leitungen bei Überstrom (DIN VDE ) Allgemeines (DIN VDE , Hauptabschnitt 3) Überstrom-Schutzeinrichtungen (DIN VDE , Hauptabschnitt 4) Überstrom-Schutzeinrichtungen, die sowohl den Schutz bei Überlast als auch bei Kurzschluss übernehmen (DIN VDE , Abschnitt 4.1) Leitungsschutzsicherungen (Schmelzsicherungen) Wirkungsweise bei Überlast Wirkungsweise bei Kurzschluss Klassifizierung nach DIN VDE Zeit-Strom-Bereiche Schaltvermögen Back-up-Schutz Leitungsschutzschalter Wirkungsweise bei Überlast 113

5 Wirkungsweise bei Kurzschluss Auslösecharakteristiken Schaltvermögen Back-up-Schutz Leistungsschalter Überstrom-Schutzeinrichtungen, die nur den Schutz bei Überlast übernehmen (DIN VDE , Abschnitt 4.2) Überstrom-Schutzeinrichtungen, die nur den Schutz bei Kurzschluss übernehmen (DIN VDE , Abschnitt 4.3) Schutz bei Überlast (DIN VDE , Hauptabschnitt 5) Allgemeine s (DIN VDE , Abschnitt 5.1) Zuordnung der Überstrom-Schutzeinrichtungen (DIN VDE , Abschnitt 5.2) Zuordnungsbedingungen Zuordnungstabelle (Beiblatt 1 zu DIN VDE ) Absicherung von Beleuchtungs- und Steckdosen-Stromkreisen Auswahl geeigneter Schutzeinrichtungen zum Schutz bei Überlast Allgemeines Nutzungsgrad N Schutzgrad S Wie erfüllen die verschiedenen Leitungsschutzschalter- Charakteristiken die Zuordnungsbedingungen? Wie erfüllen Leitungsschutzsicherungen der Betriebsklasse gg die Zuordnungsbedingungen? Wie erfüllen Leistungsschalter die Zuordnungsbedingungen? Schutz von parallel geschalteten Leitern (DIN VDE , Abschnitt 5.3, und DIN VDE , Unterabschnitt 4.3.3) Anordnung der Schutzeinrichtungen zum Schutz bei Überlast (DIN VDE , Abschnitt 5.4) Allgemeines (DIN VDE , Unterabschnitt 5.4.1) Versetzen der Schutzeinrichtungen zum Schutz von Kabeln und Leitungen (DIN VDE , Unterabschnitt 5.4.2) Fälle, in denen auf die Schutzeinrichtung zum Schutz bei Überlast verzichtet werden darf (DIN VDE , Abschnitt 5.5) Anordnung oder Wegfall der Schutzeinrichtungen zum Schutz bei Überlast in IT-Systemen (DIN VDE , Abschnitt 5.6) 170

6 6.3.8 Fälle, bei denen der Wegfall von Schutzeinrichtungen zum Schutz bei Überlast aus Sicherheitsgründen empfohlen wird (DIN VDE , Abschnitt 5.7) Schutz bei Kurzschluss (DIN VDE (VDE ), Hauptabschnitt 6) Allgemeines (DIN VDE , Abschnitt 6.1) Bestimmung des Stroms bei vollkommenem Kurzschluss (DIN VDE , Abschnitt 6.2) Kenngrößen der Schutzeinrichtungen zum Schutz bei Kurzschluss (DIN VDE , Abschnitt 6.3) Anordnung der Schutzeinrichtungen für den Schutz bei Kurzschluss (DIN VDE , Abschnitt 6.4) Allgemeines (DIN VDE , Unterabschnitt 6.4.1) Versetzen der Schutzeinrichtung für den Schutz bei Kurzschluss (DIN VDE , Unterabschnitt 6.4.2) Fälle, in denen auf den Schutz bei Kurzschluss verzichtet werden darf (DIN VDE , Unterabschnitt 6.4.3) Fälle, in denen auf eine Schutzeinrichtung für den Schutz bei Kurzschluss aus Sicherheitsgründen verzichtet werden muss Schutz von parallel geschalteten Leitern in einoder mehradrigen Kabeln und Leitungen Koordinieren des Schutzes bei Überlast und Kurzschluss (DIN VDE , Hauptabschnitt 7) Schutz durch eine gemeinsame Überstrom-Schutzeinrichtung (DIN VDE , Abschnitt 7.1) Schutz durch getrennte Schutzeinrichtungen (DIN VDE , Abschnitt 7.2) Überstrombegrenzung durch die Art der Einspeisung (DIN VDE , Hauptabschnitt 8) Schutz nach Art der Stromkreise (DIN VDE , Hauptabschnitt 9) Systeme nach Art der Erdverbindung Allgemeines TT-System TN-System IT-System Schutz der Außenleiter (DIN VDE , Abschnitt 9.1) Schutz der Neutralleiter (DIN VDE , Abschnitt 9.2) 233

7 Anlagen mit direkt geerdetem Sternpunkt: TN- oder TT-System (DIN VDE , Unterabschnitt 9.2.1) Anlagen mit nicht direkt geerdetem Sternpunkt: IT-System (DIN VDE , Unterabschnitt 9.2.2) Abschalten des Neutralleiters (Entwurf DIN VDE (VDE ): , Abschnitt 531.1) Literatur Tabellenschlüssel zu Kapitel Stichwortverzeichnis 249 Beilage Strombelastbarkeitswerte / z von Kabeln oder Leitungen" 10