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Planungsgrundlagen für Zählerplätze - AR VDE AR-N-4101: 2014 - DIE ZUKUNFTSSICHERE TECHNIKZENTRALE MIT DEM MESSSYSTEM NACH DEM ENWG - DEFINITION: BEMESSUNGSSTROM / DAUERSTROM - PLANUNG VON ZÄHLERANLAGEN 2
Die neue VDE-AR-N 4101:2015 bereitet den Zählerschrank auf zukünftige Anforderungen der Energiewende vor Im dritten Quartal tritt die neue Anwendungsregel VDE-AR-N 4101:2015 in Kraft Sie definiert die technischen Mindestanforderungen für Zählerplätze in elektrischen Anlagen innerhalb eines Wohngebäudes mit direkter Messung Im Detail beschreibt die neuen AR: - Zählerplätze für den Einsatz von Messsystemen nach dem EnWG - Belastungs- und Bestückungsvarianten von Zählerplätzen Grundsätzlich gestattet die neue Anwendungsregel sowohl den Einsatz von Zählerplätzen nach DIN VDE 0603 und DIN 43870 mit integrierter Befestigungs- und Kontaktiereinrichtung (BKE-I) als auch den Einsatz von Zählerplätzen mit Klassischer 3-Punkt-Befestigung. Sie ist bindend für alle neu zu errichtenden Zähleranlagen 3
das Umfeld ändert sich... Energiekonzept 2050 1. Erneuerbare Energien - 2. Energieeffizienz - 3. Elektromobilität 4. Energiespeicher 28.09.2015 Hager Vertriebsgesellschaft mbh & Co. KG Oliver Kauer 4
die Anforderungen steigen... Energie selbst erzeugen Energie einkaufen Information + Kommunikation + Entertainment auf IP-Basis Messsystem nach EnWG + SMGW Hausgeräte vernetzen Haustechnik intuitiv bedienen Energie einfach managen Energie speichern elektrisch fahren 5
Ihre Alte gehört ins Museum 6
die zukunftssichere Technikzentrale mit BKE-I und ehz für Strom und Daten... Präzisierung der AR-N-4101 7
die zukunftssichere Technikzentrale mit BKE-I und ehz für Strom und Daten... Oberer Anschlussraum (OAR) 300 mm Zählerfeld (ZF) + Raum für Zusatzanwendungen (RfZ) 450 mm Unterer Anschlussraum (UAR) 300 mm 8
Bemessungsschaltvermögen 10 KA 10 KA 6 KA 25 KA 28.09.2015 Hager Vertriebsgesellschaft mbh & Co. KG Oliver Kauer 9
E-VDE AR 4101 Technische Anforderungen an Zählerplätze Allgemeines Im TN-System ist ab der Einspeisung im Gebäude eine Aufteilung des PEN Leiters vorzunehmen. Dies bedingt ein 5 poliges Sammelschienensystem Der untere Anschlussraum ist mit einem Sammelschienensystem auszustatten. Im unteren Anschlussraum ist vor jedem Zähler eine selektive Überstromschutzeinrichtung einzubauen. Diese muss laienbedienbar sowie sperr.- und plombierbar sein. Die Hauptleitung ist von unten oder seitlich in den Zählerschrank einzuführen. 10
E-VDE AR 4101 Technische Anforderungen an Zählerplätze Allgemeines Nicht belegten Zählerfeldern müssen berührungssicher, spannungsfrei und gegen Einschalten gesichert sein 11
E-VDE AR 4101 Technische Anforderungen an Zählerplätze Allgemeines Es sind Zählerplätze mit einem oberen Anschlussraum von 300mm zu verwenden. Der obere Anschlussraum dient der Aufnahme von Hauptleitungsabzweigklemme 3 Wechselstromkreise mit max. 6 TLE pro Wohnung z.b.: für WM, WT, Kellerlicht Datenleitung und Datenkommunikation in die Wohnung > VZ 314 Der OAR ist kein Stromkreisverteiler OAR 300 mm 12
300mm E-VDE AR 4101 Zählerplätze nach DIN 43870 mit einem OAR von 300mm Höhe 13
Zählerplätze nach DIN 43870 mit einem OAR von 300mm Höhe Bauhöhe 1400mm Bauhöhe 1100mm 14
Anbindung von Kommunikationseinrichtungen Anbindung von Kommunikationseinrichtungen ZP mit BKE-I sind pro Zähler mit einer opto-elektrische Schnittstelle auszustatten Bei ZP mit Dreipunkt-Befestigung ist im Zählerfeld ein Raum für Zusatzanwendungen mit mindestens 8 Teilungseinheiten erforderlich 15
Raum für Zusatzanwendungen Raum für Zusatzanwendung Der Raum für Zusatzanwendungen dient der Aufnahme von Netzbetreiber- oder Messstellenbetreiber eigene Betriebsmittel für Messsysteme (z.b. Smart Meter Gateway) 16
Anbindung von Kommunikationseinrichtungen Anbindung von Kommunikationseinrichtungen Ist ein APL vorhanden oder geplant, so ist von diesem ein Leerrohrsystem zum Zählerplatz zu verlegen. Es ist ein APZ vorzusehen, von dem die Kommunikationsverbindung zum APL hergestellt werden kann. Der APZ muss plombierbar sein und kann wie folgt platziert werden: 17
Anbindung von Kommunikationseinrichtungen Anbindung von Kommunikationseinrichtungen oder innerhalb des Zählerschrankes im Kommunikationsfeld oder im Verteilerfeld. 18
Abschlusspunkt Zählerschrank Zwischen dem Zählerplatz und dem APZ ist eine Datenleitung mindestens nach CAT.5 zu verlegen, die im APZ und im Zählerplatz mit einer RJ45 Buchse der Schutzklasse II zu versehen ist. Die RJ45 Buchse ist bei ehz Schränken im Raum für Zusatzanwendungen zu platzieren Hager Bestellnummern: ZZ45ZP6 ZZ45ZPH6 19
Messsysteme in Neuanlagen RJ45- Buchse Die RJ45 Buchse ist bei ehz Schränken im Raum für Zusatzanwendungen zu platzieren 20
Messsysteme in Neuanlagen RJ45- Buchse Die RJ45 Buchse ist bei Dreipunkt- Befestigung an einer Zählertragschiene zu befestigen (freie Leitungslänge im Zählerfeld min.30cm) Hager RJ45 Buchse ZZ45ZPH6 21
Anbindung von Kommunikationseinrichtungen Anbindung von Kommunikationseinrichtungen Mehrere Zählerschränke, die mit gemeinsamen APL verbunden werden, sind mit Datenleitung von Zählerschrank zu Zählerschrank zu verbinden. Folgendes ist zu beachten: Die Verlegung der Netzwerkleitung zur RJ45 Buchse durch den OAR ist normenkonform nach DIN VDE 0603-100 auszuführen. Das erfordert einen zusätzlichen Schutz der Datenleitung mit einem Isolierschlauch 22
Spannungsversorgung Betriebsmittel In jedem Zählerschrank ist mindestens eine Spannungsversorgung vorzusehen. Schutzschaltgeräte, deren Bedienung frei zugänglich ist, sind zum Schutz vor Manipulation und Missbrauch zu plombieren. Die Spannungsversorgung für die Betriebsmittel im Raum für Zusatzanwendungen erfolgt nach den Vorgaben den Netzbetreibers für den Messstellenbetrieb 24
die zukunftssichere Technikzentrale mit BKE-I und ehz für Strom und Daten... Spannungsversorgung 1x je Schrank Je nach Vorgabe durch den Verteilnetzbetreiber (VNB) unterscheiden sich drei Anschlussvarianten: 1. Vor dem SLS-Schalter (ungezählt) ZZ822 25
2. Nach dem SLS-Schalter (gezählt oder ungezählt) Der Raum für Zusatzanwendungen ist in diesem Fall zu plombieren. Absicherung für das Messsystem 26
Diese Komponenten werden uns zukünftig begleiten Smart Meter Gateway: Zentrale Steuereinheit WAN: Separater Internetanschluss über DSL oder GPRS, datensichere und datengeschützte Verbindung zum Netzbetreiber, Messstellenbetreiber, Stromvertrieb oder weiteren Marktteilnehmern HAN: Anschluss des Kundendisplays zum Anzeigen von Verbrauchs- und Erzeugungswerten, Einbindung in Hausautomation z.b. KNX CLS: steuerbare intelligente Endgeräte und steuerbare lokale Erzeuger werden hier angeschlossen z.b. Wärmepumpe, PV LMN: hier werden alle Zähler angeschlossen z.b. Strom, Gas, Wasser, Fernwärme 28
Realisierung Messsysteme im Bereich 3-Punkt und ehz Funktionsflächen im Zählerplatz oberer Anschlussraum oberer Anschlussraum Zählerfeld inkl. Raum für Zusatzanwendungen Raum für Zusatzanwendungen Zählerfeld unterer Anschlussraum unterer Anschlussraum 3-Punkt DIN VDE 0603 Teil 1 DIN 43870 Erstfassung von 1951 ehz 28.09.2015 Hager Vertriebsgesellschaft mbh & Co. KG Oliver Kauer 29
Raum für Zusatzanwendungen ZZ45ZP6 WAN SMG HAN + CLS LMN WAN = Wide Area Network 30
LMN LMN HAN CLS HAN LMN Raum für Zusatzanwendungen WAN SMG HAN + CLS LMN SMG F WAN = Wide Area Network CLS = Steuerbare Lasten HAN = Home Area Network LMN = Local Meter Network 31
LMN LMN CLS HAN CLS LMN HAN LMN HAN LMN CLS LMN Raum für Zusatzanwendungen WAN HAN - CAT 7 Leitung in die Wohnung WAN - CAT 7 Leitung zum APL, MSB-Anschluss SMG HAN + CLS ZZ45ZP6 SMG F LMN WAN = Wide Area Network CLS = Steuerbare Lasten HAN = Home Area Network LMN = Local Meter Network 32
die zukunftssichere Technikzentrale mit BKE-I und ehz für Strom und Daten... Aufbau aller Funktionen im Zählerplatz mit 3 Punkt Befestigung Auch in diesem Fall müssen alle Kriterien/Bauanforderungen der E DIN VDE 0603 Teil 100 eingehalten werden - Verlegen von Daten- und Antennenleitungen - Schutzklasse - Schutzart - Berührungsschutz - Isolationskoordination - Umgebungsbedingungen 28.09.2015 Hager Vertriebsgesellschaft mbh & Co. KG Oliver Kauer 33
Realisierung? 34
E VDE AR 4101 Belastungs- und Bestückungsvarianten von Zählerplätzen Die nachfolgend aufgeführten Anforderungen gelten sowohl für Zählerplätze mit Dreipunkt-Befestigung als auch für Zählerplätze mit BKE-I sowie für Einfach- und Doppelbelegung. Der Zählerplatz mit einer internen Verdrahtung nach DIN 43870-3 (H07V-K 10mm²) ist für folgende maximale Betriebsströme einsetzbar: a) 63A bei haushaltsüblichen Bezugsanlagen unter Berücksichtigung der DIN18015-3 b) 32A bei Dauerstromanwendungen A 35
Bemessungsstrom 36
Belastbarkeit von Leitungsschutzschaltern Einfluss der Umgebungstemperatur auf das thermische Auslöseverhalten der LS-Schalter Bezugswert 30 C Korrekturfaktor K Korrekturfaktor K bei gegenseitiger thermischer Beeinflussung von nebeneinander montierten LS-Schaltern bei Nennbelastung Anzahl Korrekturfaktor 1 1,0 2 3 0,95 4..5 0,9 >6 0,85 37
Dauerstrom 38
Planung von Zählerplätzen Zukunftssicher Planen Belastung nach DIN 18015 39
DIN 18015 haushaltsüblichen Bezugsanlagen unter Berücksichtigung des Belastungsgrades und des Gleichzeitigkeitsfaktors nach DIN 18015-1 Nicht berücksichtigt sind: - Stromladestation - BHKW - Energiespeicher - EEG Anlagen - 40
Dauerstrom Zukunftssicher Planen Dauerstrom Belastung nach DIN 18015 41
Typisch Dauerstrom 42
Dauerstrom 32A Zukunftssicher Planen Dauerstrom Belastung nach DIN 18015 32A 43
3 Punktbefestigung WHG PV 22kVA 18015 Dauerstrom Für Wohnungen nach DIN 18015 Empfehlung SH-Schalter 35A oder 40A, 50A und 63A sind wie heute auch einsetzbar. 50 A 35 A 44
ehz Stecktechnik WHG PV 22kVA WHG E- mobil 32A 18015 Dauer 18015 Dauer 50 A Für Wohnungen nach DIN 18015 Empfehlung SH-Schalter 35A oder 40A, 50A und 63A sind wie heute auch einsetzbar. 35 A 50 A 35 A 45
Dauerstrom 32A Zukunftssicher Planen Dauerstrom Belastung nach DIN 18015 32A 32A 46
E VDE AR 4101 Zählerplatz für höhere Anforderungen als 32A Dauerstrom Zählerplätze mit einer internen Verdrahtung von 16mm² sind für einen maximalen Betriebsstrom bis 44A ( 30kVA) 3phasige Belastung einsetzbar. 47
Bestückungsvarianten (E VDE AR4101) Mehrfelderschränke: 3HZ AB AB AB AB DB AB DB AB AB AB DB AB AB DB DB AB DB 63A 44KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 32A 22KW 10 mm² oder 44A 30,5KW 16 mm² 32A 22KW 10 mm² oder 44A 30,5KW 16 mm² 63A 44KW 10 mm² 32A 22KW 10 mm² oder 44A 30,5KW 16 mm² 63A 44KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 32A 22KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 32A 22KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 63A 44KW 10 mm² 44A 30,5KW 16 mm² AB = Aussetzbetrieb DB = Dauerbetrieb 48
63A, 44KW, 10 mm² 32A, 22KW,10 mm² 63A, 44KW, 10 mm² 63A, 44KW, 10 mm² 32A, 22KW,10 mm² 32A, 22KW,10 mm² 63A, 44KW, 10 mm² 32A, 22KW,10 mm² 63A, 44KW, 10 mm² 32A, 22KW,10 mm² 63A, 44KW, 10 mm² 63A, 44KW, 10 mm² 44A, 30,5KW,16 mm² AB DB AB AB DB DB AB DB AB DB AB AB DB Bestückungsvarianten (E VDE AR4101) Mehrfelderschränke: ehz oder 44A, 30,5KW, 16 mm² AB = Aussetzbetrieb DB = Dauerbetrieb 49
E VDE AR 4101 Zählerplatz für höhere Anforderungen als 32A Dauerstrom Zählerplätze mit einer internen Verdrahtung von 16mm² sind für einen maximalen Betriebsstrom bis 44A ( 30kVA) 3phasige Belastung einsetzbar. Bei Doppelbelegung in Einfelderschränken ist der Dauerstrom auf 22A zu begrenzen. Zählerplätze mit höheren Anforderungen als 44A (30 KVA) sind nach den Betriebsund Montagebedingungen des Herstellers unter Berücksichtigung der DIN VDE 0603 zu verwenden. Die festgelegte Grenzübertemperatur des Zählerschrankes inkl. der Betriebsmittel darf nicht überschritten werden und ist nach DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1) nachzuweisen 53
100A Wandlermessung mit BKE-I und ehz 54
Werkzeuge zum Planen und Zeichnen 55
Elektrowissen gemeinsam schaffen
57 Lehrer und Ausbilder Das bietet e-volution Lehrern / Ausbildern
58 Lehrer und Ausbilder Unterricht gestalten: so macht Erfolg Schule! Medienpool übersichtlich nach Themen, Medien und Lernfelder sortiert Animationen und Videos Bildmaterial, PDF-Dateien elearning-module Arbeitsblätter + Lösungen Exklusiv-Seminare Projekte
59 Online-Tutorial: Videos und Podcast Kurze Filmsequenzen erklären Lösungen im Wohnund Zweckbau von Hager, Berker und Elcom www.e-volution.de/podcast
Events Exklusiv-Seminare Praxisnahe 1-oder 2-tägige Seminare in Blieskastel, Heltersberg oder Ottfingen Themen 2016: Oberschwingungen VDE-AR-N-4101 2015 Rauchwarnmelder Zertifizierung KNX Einsteiger KNX Refrescher 60
Vielen Dank und kommen Sie gut nach Hause. Oliver Kauer Hager Vertriebsgesellschaft mbh &Co.KG Oliver.kauer@hager.de mobil: 0171/3367878 61