Empfohlenes vereinfachtes Vorgehen zur Leiterauswahl
Mögliche Verlegearten für verschiedene Leitungs- und Kabelausführungen
Abbildung G8 enthält eine Liste der verschiedenen zulässigen Verlegearten in Verbindung mit den verschiedenen Leitungs- und Kabelausführungen.
Mögliche Verlegearten:
Die gebräuchlichsten Verlegearten werden in Abbildung G9 dargestellt.
Die in dieser Tabelle enthaltenen Zahlen beziehen sich auf die verschiedenen betrachteten Kabel- und Leitungsanlagen (siehe auch Abbildung G10).
Beispiele für Verlegearten
In Abbildung G10 werden einige Verlegearten veranschaulicht.
Einige Referenzverlegearten, welche die Verlegearten mit den gleichen Eigenschaf-ten im Hinblick auf die Strombelastbarkeit der Kabel- und Leitungsanlagen zusam-menfassen, werden mit der Referenzverlegeart definiert (Kennziffern A bis G).
Maximale Betriebstemperatur:
Die in den folgenden Tabellen angegebene Strombelastbarkeit wurde so festgelegt, dass die maximale Isolationstemperatur für eine bestimmte Zeitdauer nicht über-schritten wird.
Abbildungen G11, G11a, G11b enthalten die maximal zulässigen Betriebs-temperaturen für verschiedene Kabel und Leitertypen.
Korrekturfaktoren:
Um die Umgebungsbedingungen oder spezielle Einsatzbedingungen der Anlage zu berücksichtigen, wurde die Anwendung von Korrekturfaktoren eingeführt.
Der Kabelquerschnitt wird durch die Division des Bemessungslaststroms IB durch verschiedene Umrechnungsfaktoren wie k1, k2,... bestimmt:
I’b ist der korrigierte Laststrom, der mit der Strombelastbarkeit des betreffenden Kabels verglichen werden muss.
- Umgebungstemperatur
Die Strombelastbarkeit von Kabeln in der Luft basiert auf einer durchschnittlichen Lufttemperatur von 30°C. Für abweichende Temperaturen wird in Abbildung G12 der Umrechnungsfaktor für die verschiedenen Isolierwerkstoffe angegeben.
Der entsprechende Umrechnungsfaktor wird hier als k1 bezeichnet.
Die Strombelastbarkeit von Kabeln im Erdboden basiert auf einer durchschnittlichen Erdbodentemperatur von 20°C. Für abweichende Temperaturen wird in Abb. G13 der Umrechnungsfaktor angegeben.
Der entsprechende Umrechnungsfaktor wird hier als k2 bezeichnet.
- Spezifischer Wärmewiderstand des Erdbodens
Die Strombelastbarkeit von Kabeln im Erdboden basiert auf einem spezifischen Wärmewiderstand des Erdbodens von 2,5 K x m/W. Für andere Werte wird in Abbildung G14 der Umrechnungsfaktor angegeben.
Der entsprechende Umrechnungsfaktor wird hier als k3 bezeichnet.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass zwischen der Erdbodenbeschaffenheit und dem spezifischen Widerstand ein Zusammenhang besteht. Empirisch ermittelte Werte für den Umrechnungsfaktor k3 entsprechend der Erdbodenbeschaffenheit werden in Abbildung G15 angegeben.
- Häufung von Leitern und Kabeln
Die in den folgenden Tabellen angegebene Strombelastbarkeit bezieht sich auf einzelne Stromkreise mit der folgenden Anzahl an belasteten Leitern:
- Zwei Aderleitungen, zwei einadrige Kabel oder ein zweiadriges Kabel (anwendbar auf einphasige Stromkreise);
- Drei Aderleitungen, drei einadrige Kabel oder ein dreiadriges Kabel (anwendbar auf dreiphasige Stromkreise).
Bei einer Häufung aus mehreren Aderleitungen oder Kabeln/Leitungen muss ein Häufungsumrechnungsfaktor (hier als k4 bezeichnet) angewendet werden.
Beispiele für verschiedene Verlegearten (Luft oder im Erdboden) werden in Abbildung G16 bis G18 (auf der Seite G16) angegeben.
Abbildung G16 enthält die Werte des Umrechnungsfaktors k4 für Häufung auf der Wand, im Rohr und Kanal, auf dem Fußboden und unter der Decke.
Abbildung G18 enthält den Umrechnungsfaktor k4 für Häufung von direkt im Erdboden verlegten Kabeln und Leitungen.b Oberschwingungsströme Die Strombelastbarkeit von dreiphasig belasteten, vier- oder fünfadrigen Drehstrom-kabeln basiert auf der Annahme, dass nur 3 Leiter voll belastet sind.
Dennoch können im Neutralleiter Ströme zum Fließen kommen, die teilweise höher als die Außenleiterströme sind. Im Wesentlichen werden diese Ströme durch den vermehrten Einsatz unsymmetrischer Verbraucher, die netzfrequente Oberschwin-gungen erzeugen, hervorgerufen. Dies beruht auf der Tatsache, dass sich die Ober-schwingungsströme 3. Ordnung in den drei Außenleitern nicht gegenseitig aufheben, sondern im Neutralleiter summieren.
Dies hat natürlich Auswirkungen auf die Strombelastbarkeit des Neutralleiters, wo-durch ein Umrechnungsfaktor (hier k5) anzuwenden ist.
Ist darüber hinaus der Anteil des Oberschwingungsstromes 3. Ordnung h3 am Außenleiterstrom größer als 33 %, ist der Neutralleiterstrom größer als der Außen-leiterstrom, und die Wahl des Leiterquerschnittes basiert auf dem Neutralleiterstrom. Die Erwärmung durch die Oberschwingungen in den Außenleitern muss ebenso berücksichtigt werden.
Der Werte des Faktors k5 in Abhängigkeit vom Anteil des Oberschwingungsstromes 3. Ordnung sind in Abbildung G19 enthalten. Zulässiger Strom in Abhängigkeit vom Leiternennquerschnitt
Die IEC 60364-5-52 (E VDE 0100-520) bietet umfangreiche Informationen in Form von Tabellen mit den zulässigen Strömen in Abhängigkeit vom Leiterquerschnitt. Zahlreiche Parameter wie z.B. die Verlegeart, der Isolierwerkstoff, der Leiterwerk-stoff und die Anzahl der belasteten Leiter werden berücksichtigt.
Als Beispiel enthalten die Abbildungen G20a-c die Strombelastbarkeiten für ver-schiedene Verlegearten mit PVC-Isolierung, drei belasteten Kupfer- oder Aluminium-leitern, frei in Luft oder im Erdboden.
