Im „Ruck-Zuck-Verfahren” schnell & genau zu Netzdaten! · 1. Nachweis/ Überprüfung der mechanischen und thermischen Kurzschlussfestigkeit nach Bild 1 Zur Vermeidung von Schäden
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3. Nachweis / Überprüfung desSpannungsfalls undLeistungsverlustes nach Bild 3
Zur Vermeidung zu hoher Energiekosten,Funktionsstörungen an elektrischenGeräten z.B. durch zu große Spannungs-fälle U und den damit verbundenenLeistungsverlusten P müssen diese dengesetzlich geforderten Werten entspre-chen.
Auch bei diesem Teilverfahren werdendie Vorteile der Informationsvielfalt vonDiagrammen deutlich.Man erkennt z.B. bei bestimmtenBelastungsfällen (z.B. cos phi = 0,7),dass die Kennlinien von 120 mm² bis 300 mm² sehr eng beieinander liegen,das heißt, daß die Legung eines größeren Querschnittes für diesen Fallkeinen Vorteil bringt. (Möglichkeit: Parallelkabel legen)
Oder Sie überprüfen eine vorhandeneAnlage auf ihre Vorschriftmäßigkeit.Aufwendige Berechnungen und auch diedamit verbundenen Rechenfehler gehörenfür Sie der Vergangenheit an. Sie sparenZeit, gewinnen Sicherheit und vermeidenÜber- bzw. Fehldimensionierungen mitden damit verbundenen Mehrkosten undUnannehmlichkeiten. Mit Hilfe der ermittel-ten Kurzschlussströme können Sie auchSelektivitätsbetrachtungen durchführen.
2. Optimale Software für Berechnung:Excel-Datei und Diagramme nachPunkt 1.1., mit PC
Mit dem PC werden alle Daten und Diagramme genau nach aktueller DINVDE 0102 errechnet, wobei auch hierDiagramme, immer wieder für die ver-schiedensten praktischen Fälle verwendetwerden können. Der Rechenweg ist nach-vollziehbar und überschaubar. Sie könnenjeden Schritt kontrollieren. Nuzten Sie des-halb die großen Vorteile, die Ihnen diesesinformative, ausgereifte und praktischeVerfahren bietet, das sich bei vielen EVU´s,
Stadtwerken, Ing.-Büros, Installationsfirmen,TÜV´s, Großbetrieben usw. seit 1989bestens bewährt hat. Das Verfahrenwurde bereits in vielen Fachzeitschriftenmit großer Resonanz veröffentlicht,(Elektroprakiker 8/89, und 9/91, ETZElektrotechnische Zeitschrift 15/91, derelektromeister 7/92, EVU-Betriebspraxis3/96, Gebäudetechnik + Handwerk 11/00,de 05/04, ep 08/07 und 07/08.
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1. Nachweis / Überprüfung der mechanischen und thermischenKurzschlussfestigkeit nach Bild 1
Zur Vermeidung von Schäden an elektrischen Betriebsmitteln (Schaltanla-gen, Verteilungen Kabel/ Leitungen,Wandler, Garnituren usw.) durchKurzschlussströme und daraus entstehende Folgeschäden wie Brände,giftige Rauchgase, größere Stromausfällemit Produktionsausfall, Personen-gefährdung u.a. müssen diese entspre-chend bemessen (dimensioniert) werden. Hierzu benötigt man den maximalen3poligen Stoßkurzschlussstrom ip(3) fürdie mechanische und den maximalen3poligen Anfangskurzschlusswechsel -strom I’’k(3) für die thermischeKurzschluss festigkeit, der auch zurErmittlung der kurzschlussstrombegren-zenden Wirkung z. B. von Sicherungen(siehe Strom-Zeit-Diagramme NH, D,DO) benötigt wird.
Zur Vermeidung von Unfällen durch ge-fährliche Berührungsspannungen bei indi-rekten Berührungen (z.B. stromführenderLeiter hat Verbindung zum Gehäuse) müs-sen die vorgeordneten Überstromschutz-einrichtungen wie Sicherungen, Leistungs-schalter u.a. innerhalb der gefordertenZeiten (0,4 s bis 35A, sonst 5s) automa-tisch abschalten.Zu deren Dimensionierung wird der mini-male 1polige Kurzschlussstrom Ik(1)min be-nötigt. Er muss größer als der Abschalt-strom sein, der aus den Strom-Zeit-Kenn-linien der Überstromschutzeinrichtung zuermitteln ist. Aus den Diagrammen nachBild 2 kann außerdem die einzuhaltendeSchleifenimpedanz ZS abgelesen werden.Bei festgelegtem einzuhaltenden Abschalt-strom können alle Grenzlängen für die inFrage kommenden Querschnitte abgele-sen werden.
1. Das optimale Abschätzverfahren,Arbeitsmappe, ohne PC
Beim Planen, Projektieren, Errichten undInstandhalten von elektrischen Energie-anlagen sowie bei der Beratung IhrerKunden benötigen Sie häufig schnell und
fachgerecht die technischen Daten an derEinbaustelle - für den Nachweis von Kurz-schlussfestigkeit, Selektivität, AutomatischeAbschaltung, Spannungsfall und Leistungs-verlust - zur vorschriftsmäßigen Auswahlund Dimensionierung der einzusetzendenBetriebsmittel.
Auch für Erweiterungen bestehenderAnlagen und deren Überprüfung möchtenSie mit möglichst geringem Arbeits- undZeitaufwand zu den erforderlichen Wertenkommen.
Dabei kommt es nicht immer auf die zwei-te Stelle hinter dem Komma an, sondernIhnen geht es darum, ob die ermitteltenWerte größer oder kleiner als die geforder-ten Werte sind.
Für Grenzfälle abnorme Betriebsmittel,Dokumentation u.a. siehe Punkt 2 -„Optimale Software für Berechnung undDiagramme“.
1.1. Grundprinzip des Verfahrens
(realisiert in der Arbeitsmappe und aufCD-ROM)
Niederspannungsnetze lassen sich in denmeisten Fällen in Strahlennetze zerlegen.
Kurzschlussströme, Spannungsfall- undLeistungsverlust sind dabei an den zubetrachtenden Stellen in hohem Maße vonden in Reihe liegenden Impedanzen derNetzelemente, wie Transformatoren, Kabelund Leitungen, Schalter und Sicherungen,abhängig.
Für die gebräuchlichsten Kabel- undLeitungsquerschnitte wurden/werden, in Abhängigkeit von ihrer Legungslänge, sieben wichtige Netzdaten in den folgen-den drei Teilverfahren mit geprüftenRechenprogrammen nach DIN VDE 0102ermittelt.
Bild 1. Kurzschlussfestigkeit mit Angaben über Stoßfaktor k
Es sind dies
- für die Kurzschlussfestigkeit der dreipolige Stoßkurzschlussstrom
ip(3) (in kA) und der Anfangskurzschlusswechselstrom I’’k(3) (in kA) mit Aussagen über den Stoßfaktor
- für den Nachweis der automatischenAbschaltung im TN-Netz(Nullungs-Fähigkeit) der einpoligeminimale Kurzschlusswechselstrom
- Ik(1)min (in kA) und die Schleifenimpedanz ZS (in m )sowie
- Spannungsfall und LeistungsverlustU und P prozentual in Abhängigkeit
vom Leistungsfaktor cos und der Belastung der Kabel und Leitungen.
Bei allen drei Teilverfahren braucht manlediglich - ausgehend vom jeweils speisen-den Transformator - der Reihe nach aufden Kennlinien der in der Elektroanlagevorgesehenen Kabel- bzw. Leitungsquer-schnitte entlang zu gehen. Unter Beachtung der Leitungslängen (in m) können Sie an jeder interessieren-den Stelle die gewünschten Werte able-sen (Beispiele Bild 1 bis 3, Prinzip).
Auf dem umgekehrten Weg können Sieden zur Einhaltung eines bestimmtenWertes erforderlichen Querschnitt und diemaximal zulässige Legungslänge (Grenz-länge) ermitteln. Bei Übereinstimmung derim Verfahren zugrunde gelegten Netzele-mente und Randbedingungen mit den tat-sächlichen Gegebenheiten tritt kein theo-retischer Fehler auf.
Mit dieser Plangungs- und Projektierungs-hilfe können Sie ohne Einarbeitung im
Mit den in Diagrammen aufgearbeitetenDaten planen und dimensionieren Sie rationell - vom ersten Abschätzen über den Variantenvergleich bis zum genauenErgebnis.