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Die Nennspannung ist die Spannung nach der ein Netz oder ein Betriebsmittel benannt ist. In folgender Tabelle werden die Normspannungen für Gleich- und Wechselspannung bis 1000V AC und 1500V DC aufgeführt.
alle Angaben in V 6 6 12 12 24 24 36 - 48 48 60 - 72 - 96 - 110 110 220 120/240 (Einphasen- Dreileiternetz) 440 230/400 (Drehstrom-Drei- o. Vierleiternetz) - 277/480 (Drehstrom-Drei- o. Vierleiternetz) 750 400/690 (Drehstrom-Drei- o. Vierleiternetz) 1500 1000 (Drehstrom- Drei- o. Vierleiternetz)
Zur Berechnung des Leitungsquerschnitt müssen verschiedene Ströme beachtet werden.
IB ...Betriebsstrom der Anlage IN ...Nennstrom des Überstromschutzorgans IZ ...zulässige Strombelastbarkeit der Leitung bei 30 °C I2 ...großer Prüfstrom des Überstromschutzorgans
Es ist zu beachten
IB ≤ IN ≤ IZ ≤ I2 ≤ 1,45 * IZ
Die benötigte Leistung ist oft geringer als die installierte Leistung, da in einer Anlage meistens nicht alle Betriebsmittel gleichzeitig oder mit Volllast betrieben werden.
3 Pmax ....benötigte Leistung Pinst ...installierte Leistung g .......Gleichzeitigkeitsfaktor Objekt g Schulen, Kindergärten 0,6 bis 0,9 Schreinereien 0,2 bis 0,6 Gaststätten, Hotels 0,4 bis 0,7 Metzgereien 0,5 bis 0,8 Bäckereien 0,4 bis 0,8 Wäschereien 0,5 bis 0,9 Versammlungsräume 0,6 bis 0,8 kleine Büros 0,5 bis 0,7 große Büros 0,4 bis 0,8 Kaufhäuser, Supermärkte 0,7 bis 0,9 Metallverarbeitungsbetriebe 0,2 bis 0,3 Automobil- Fabriken 0,2 bis 0,3 Beleuchtung von Straßentunnels 1,0 Baustellen 0,2 bis 0,4
Die Ursachen für den Leistungsfaktor sind magnetische oder kapazitive Felder, die das Funktionieren von elektrischen Geräten erst ermöglichen.
Die folgende Tabelle enthält Leistungsfaktoren elektrischer Betriebsmittel. Elektrische Betriebsmittel cosφ leerlaufender Transformator 0,2 ... 0,4 Drossel 0,2 ... 0,5 Schütz 0,2 ... 0,4 Relais 0,2 ... 0,5 Leuchtstofflampe (VVG) 0,2 ... 0,7 elektrische Motoren unter- bzw. überlastet 0,4 ... 0,8 elektrische Motoren bei Nennleistung 0,8 ... 0,95 Heizwiderstände 1,0
Um einen ordnungsgemäßen Betrieb zu gewährleisten, dürfen bestimmte Grenzwerte nicht unter- bzw. Überschritten werden. Nach DIN VDE 0100 Teil 520 ist bei einem Spannungsfall von 4% der einwandfreie Betrieb einer Anlage immer gewährleistet.
Für Anlagen im Bereich des EVU sind in den TAB und auch in DIN 18015 Teil 1 für Hauptstromversorgungssysteme Werte genannt. (Bereich von Hausanschlusskasten oder Umspannstation bis zur Messeinrichtung.)
Leistungsbedarf zulässiger maximaler Spannungsfall bis 100 kVA 0,5% über 100 kVA bis 250 kVA 1,0% über 250 kVA bis 400 kVA 1,25% über 400 kVA 1,5%
In Verbraucheranlagen ist nach DIN 18015 Teil 1 für die einzelnen Stromkreise ein maximaler Spannungsfall von 3,0% zulässig.
Als Leitermaterial für Kabel und Leitungen wird überwiegend Kupfer verwendet. Für Kabel größerer Querschnitte kommt auch Aluminium zum Einsatz.
Der Isolierstoff dient nicht nur zur Isolation von spannungsführenden Teilen. Er schützt die Leiter auch vor chemischen und mechanischen Einflüssen und leitet die Verlustwärme vom Leiter an die Umgebung weiter. So ist die höchstzulässige Leitertemperatur vom Isolierstoff abhängig.
Isolierstoff höchstzulässige Leitertemperatur gummiisolierte Leitung 60 °C PVC-isolierte Leitung 70 °C NR/SR 80 °C EPR-isolierte Leitung 90 °C
Die Dauerbelastbarkeit von Kabeln und Leitungen ist von der Umgebungstemperatur und der Verlegeart abhängig. Die Verlegearten wurden in folgende Gruppen unterteilt.
Verlegeart A1 Aderleitungen in Rohr, in wärmedämmendenden Materialien in Wänden,
Decken oder Fußböden verlegt
Verlegeart A2 mehradrige Mantellietungen, mit oder ohne Rohr in wärmedämmenden
Materialien in Wänden, Decken oder Fußböden verlegt
Verlegeart B1 Aderleitungen in Rohren oder Kanälen, auf Wänden oder Decken oder
in Wänden, Decken oder Fußböden aus Mauerwerk oder Beton verlegt
Verlegeart B2 mehradrige Mantelleitungen in Rohren oder Kanälen, auf oder in
Wänden, Decken oder Fußböden verlegt
Verlegeart C mehradrige Mantelleitungen ohne Rohr unter Putz oder frei in
offenen Kanälen auf Wänden, Decken oder Fußböden, Stegleitzungen
unter Putz
flexible Leitungen: Haushalts- und Handgeräte
Kabel: Kabel in Luft
Kabel in Erde
Für die Verminderungen der Belastbarkeit bei Häufung mehrerer nebeneinander liegender Kabel in Erde mit einem lichten Abstand zwischen den Kabeln von ca. 7cm (Ziegelsteindicke) ist Tabelle II/2-5 zu berücksichtigen.
Umrechnungsfaktoren
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Anzahl 2 3 4 5 6 8 10
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Verlegung in Luft 0,80 0,70 0,65 0,60 0,57 0,52 0,48
Verlegung in Erde 0,85 0,75 0,70 0,66 0,63 0,59 -
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Umrechnungsfaktoren
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Anzahl 4 5 7 10 14 19 24 40
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Verlegung in Luft 0,80 0,75 0,65 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35
Verlegung in Erde 0,75 0,70 0,60 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30
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Umrechnungsfaktoren
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höchste Umgebungs- Gummi-Isolierung Polivinylchlorid-Isolierung
temperaturin °C
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10 1,29 1,22
15 1,22 1,17
20 1,15 1,12
25 1,08 1,06
30 1,00 1,00
35 0,91 0,94
40 0,82 0,87
45 0,71 0,79
50 0,58 0,71
55 0,41 0,61
60 -- 0,50
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