This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Schaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften 9-33
Zulassungsstellen weltweit 9-34
Prüfstellen und Prüfzeichen 9-38
Schutzmaßnahmen 9-40
Überstromschutz von Kabeln und Leitungen 9-49
Elektrische Ausrüstung von Maschinen 9-57
Maßnahmen zur Risikoverminderung 9-62
Maßnahmen zur Risikovermeidung 9-63
Schutzarten elektrischer Betriebsmittel 9-64
Nordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter 9-74
Gebrauchskategorien für Schütze 9-76
Gebrauchskategorien für Lasttrennschalter 9-80
Tabellen 9-83
Leitungen 9-87
Formeln 9-96
Internationales Einheitensystem 9-100
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-2
Allgemein9Der Funktionsplan (FUP) – so wie ihn DIN 40719-6 (IEC 60848) beschreibt – ist eine allgemeine, prozessorientierte Beschreibung von Steuerungsfunktionen, unabhängig von der technischen Realisierung. Er zeigt, welche
Befehle an die Prozesseinrichtung gehen und welche Informationen zurückgegeben werden.
Eine Steuerung kann in zwei voneinander abhängige Teile gegliedert werden:
Steuerndes System (Steuerung)
Erhält Informationen und Befehle vom Bedie-nenden oder von der Prozesseinrichtung und gibt sie an den gesteuerten Teil weiter.
Gesteuertes System (Maschine, Prozess)
Enthält Einrichtungen und Betriebsmittel, die den physikalischen Prozess ausführen.
Der Funktionsplan besteht aus einer Kombina-tion von Symbolen, die miteinander durch Wirklinien verbunden sind. Zusätzlich zu die-sen Symbolen können Bedingungen in Form von Text, Kennbuchstaben oder Symbolen den Funktionsplan ergänzen.
Beharrungszustand der Steuerung oder des Prozesses in einem bestimmten Augenblick des Steuerungs- oder Prozessablaufes. Ein Schritt ist gesetzt, wenn der Beharrungszu-stand aktuell ist. Er ist nicht gesetzt, wenn der Beharrungszustand überschritten oder noch nicht erreicht ist.
Mensch
Befehle Meldungen
Steuerbefehle
Rohmaterial
Maschinen(Prozeß) oderMaschinen-anlagen
bearbeitetesMaterial
MeldungenSteuerung
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-3
„Auszüge aus DIN-Normen mit VDE-Klassifi-kation sind wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. und des VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der VDE-VERLAG GMBH, Bismarckstr. 33, 10625 Berlin und der Beuth Verlag GmbH, Burggra-fenstr. 6, 10787 Berlin erhältlich sind.
Befehl (Aktion)
Befehle sind einem Schritt zugeordnet. Ist der Schritt aktiv, wird der Befehl ausgeführt. Wird der Schritt zurückgesetzt, entscheiden zusätz-liche Übergangsbedingungen, ob der Befehl weiter ausgeführt oder beendet wird.
Übergang (Transition)
Funktionsbedingung zur Änderung eines Beharrungszustandes. Alle notwendigen vor-ausgegangenen Schritte müssen durchlaufen worden sein.
Wirkverbindungen
Verbindungslinien, die Schritte und Übergänge miteinander verbinden. Sie stellen die Ver-knüpfung zwischen den einzelnen Schritten und Übergängen her.
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-4
Symbole des Funktionsplans
* Diese Symbole können bei Bedarf auch mit binären und analogen Schaltsymbolen kombiniert werden.
Symbol Benennung Erläuterungen Beispiele
Schritt allgemein
Rechteckgröße beliebig,* ist die (alpha)numerische Kennzeichnung der Schrittnummer, durch beschrei-benden Text ergänzt (unter der Schrittnummer)
Anfangsschritt
Übergang (Transition)
Stets waagerecht zur Wirkverbin-dung;* ist die Kennzeichnung mit zugehöriger Übergangsbedingung, mit Text, boolescher Algebra oder genormten Schaltzeichen
Wirkverbin-dung Ablauf von oben nach unten
Senkrecht oder waagerecht
Muss eine Wirkverbindung unter-brochen werden und auf einem anderen Blatt erscheinen, müssen die Nummer des folgenden Schrittes und die dazugehörige Blattnummer angegeben werden.
Ablauf von unten nach oben
Verzweigung gleichzeitige Abläufe
Gleichzeitiges Auslösen von Über-gängen
Befehl (Aktion) allgemein
Rechteckgröße beliebig, Kennzeich-nung durch Text oder Symbol
Befehl, verbunden mit mehreren Aktionen
Befehl, verbunden mit mehreren Aktionen
*
* B2
1
* ab
ca (b + c)EIN-Befehl
12
3
3
Lüfter"EIN"
Aktion A
Aktion B
Aktion A Aktion B
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-5
Kennbuchstaben für Befehle (Aktionen)
• S gespeichert (stored)• D verzögert (delayed)
• L zeitbegrenzt (time limited)• P pulsförmig (pulse shaped)
Kennzeichnung von Befehlen (Aktionen)
Die Kennzeichnung steht unmittelbar rechts vom Schrittsymbol:
Die Felder A und C sind nicht unbedingt erforderlich.
Beispiele
A Kennbuchstabe oder Kombination von Kennbuchstaben zur Angabe, wie das Schrittsignal verarbeitet wird (vgl. Kennbuchstaben für Befehle)
B Beschreibung des Befehls in Form von Text oder Symbol (Feld B ist minde-stens doppelt so groß wie die Felder A und C)
C Kennzeichnung der zugehörigen Rückmeldung
B C A
1S
3
12 Befehl A EIN
Lüfter EIN
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-6
Beispiel für einen einfachen FunktionsplanBetrieb eines Schleifringläufermotors (grob vereinfachte Übersicht)
1
2
3
4
Ein-Befehl
ANLAUF-VORGANG
= 1 (Boolesche Verknüpfung)
MOTOR LÄUFT
Halt-Befehl
STILLSETZ-VORGANG
= 1 (Boolesche Verknüpfung)
MOTOR LÄUFT NICHT
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-7
Kennzeichnung nach IEC 61346-1 (1996)/DIN V 6779-1 (1992-09, t),DIN EN 61346-2 (2000-12), DIN EN 61346- 1 (1997-01)
Die Kennzeichnung erscheint an einer geeig-neten Stelle in unmittelbarer Nähe des Schalt-zeichens. Die Kennzeichnung stellt die Bezie-hung her zwischen dem Betriebsmittel in der Anlage und den verschiedenen Schaltungs-unterlagen (Schaltplänen, Stücklisten, Strom-laufplänen, Anweisungen). Zur leichteren Wartung kann die Kennzeichnung auch ganz oder teilweise auf oder in der Nähe des Betriebsmittels angebracht werden.
Elektrische Betriebsmittel werden in Kenn-zeichungsblöcken mit Vorzeichen gekenn-zeichnet. Vorzeichen werden zur Unterschei-dung dieser Blöcke (1, 2, 3, 4) und für eine vollständige Kennzeichnung verwendet.
Bevorzugte Reihenfolge:
In den meisten Fällen reicht der Kennzeich-nungsblock 3 zur Identifizierung aus.
Folgende Kombinationen der Kennzeichnung sind dann zulässig:
Die nachfolgenden Tabellen zeigen die Kenn-buchstaben für die Betriebsmittelkennzeich-nung nach IEC und DIN. Neben den Kennbuch-staben für die Art des Betriebsmittels können die Kennbuchstaben für die Funktion des Betriebsmittels zur zusätzlichen Kennzeich-nung verwendet werden.
Kennzeich-nungsblock
Bedeutung
1 Übergeordnete Zuord-nung; zeigt Wechselbezie-hung mit anderen Anla-genteilen im Hinblick auf Ort/Funktion hervor.
2 Ort des Betriebsmittels
3 Identifizierung des Betriebsmittels
4 Anschluss- und Leiter-bezeichnung
+ – :=
1 2 3A 3B 3C 4
Zählnummer
Überge-ordneteZuordnung(Anlage)
Ort Art Funktion Anschluß
3 A 3 B 3 C 3 B 3 C 3 B3 B3 Aoder oder oder
Bitte beachten Sie die Kennzeichnung nach DIN 6779-1(1995-07) und DIN 6779-2(1995-07). Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit den neuesten Ausgaben. Beachten Sie dazu den Hinweis auf Seite 9-3.
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-8
Die gesamte Tabelle der Kennbuchstaben wurde ungültig mit Erscheinen der DIN EN 61346-2, da diese die in der DIN 6779-1 und der DIN 6779-2 zitierte DIN 40719-2 ersetzt.
Die Kennzeichnung der elektrischen Betriebs-mittel ist den folgenden Normen zu entneh-men:
• IEC 61346-1 (1996)• IEC 61346-2 (2000)• DIN EN 61346-1 (1997-01)• DIN EN 61346-2 (2000-12)• DIN 6779-1 (1995-07)• DIN 6779-2 (1995-07)
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-9
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-10
Kennbuchstaben für die Kennzeichnung allgemeiner Funktionen (nach Kennzeich-nungsblock C) nach DIN V 6779-1 (1992-09, t), DIN EN 61346-2 (2000-12), DIN EN 61346- 1 (1997-01)
Kennzeichnung eines Betriebsmittels mit Angabe von Art, Zählnummer, Funktion.
Beispiel: K3M
• K = Schütz• 3 = Zählnummer• M = Hauptfunktion
Kenn-buch-stabe
Allgemeine Funktion Kenn-buch-stabe
Allgemeine Funktion
A Hilfsfunktion, Funktion AUS N Messung
B Bewegungsrichtung (vorwärts, rückwärts, heben, senken, im/gegen Uhrzeigersinn
P Proportional
Q Zustand (Start, STOPP, Begrenzung)
C Zählung R Rückstellen, Löschen
D Differenzierung S Speichern, Aufzeichnen
E Funktion EIN T Zeitmessung, Verzögerung
F Schutz U –
G Prüfung V Geschwindigkeit (Beschleunigen, Bremsen)
H Meldung W Addieren
J Integration X Multiplizieren
K Tastbetrieb Y Analog
L Leiterkennzeichnung Z Digital
M Hauptfunktion
Kennbuchstaben nach DIN 6779-1(1995-07), DIN 6779-2(1995-07) und DIN 40719-2. Zukünftige Anwendungen nach DIN EN 61346-1 und DIN EN 61346-2.
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-11
Gerätekennzeichnung in USA und Kanada nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986
Zur Unterscheidung von Geräten mit ähnlichen Funktionen können zusätzlich zu den Geräte-kennbuchstaben der folgenden Tabelle drei Zahlen oder Buchstaben hinzugefügt werden. Bei Verwendung von zwei oder mehreren Kennbuchstaben wird üblicherweise der Funk-tionskennbuchstabe an die erste Stelle gesetzt.
Beispiel:Das Hilfsschütz, das die erste Tippfunktion ein-leitet, wird gekennzeichnet mit „1 JCR“. Hier bedeuten:
1 = Zählnummer
J = Jog (Tippen) – Funktion des Betriebsmittels
CR = Control relay (Hilfsschütz) – Art des Betriebsmittels
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-12
Geräte- oder Funktionskennbuchstaben nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986
Kennbuch-stabe
Device or Function Gerät oder Funktion
A Accelerating Beschleunigen
AM Ammeter Amperemeter
B Braking Bremsen
C oder CAP Capacitor, capacitance Kondensator, Kapazität
CB Circuit-breaker Leistungsschalter
CR Control relay Hilfsschütz, Steuerschütz
CT Current transformer Stromwandler
DM Demand meter Verbrauchszähler
D Diode Diode
DS oder DISC Disconnect switch Trennschalter
DB Dynamic braking Dynamisches Bremsen
FA Field accelerating Feld-Beschleunigung
FC Field contactor Feld-Schütz
FD Field decelerating Feld-Abnahme (Verzögerung)
FL Field-loss Feld-Ausfall
F oder FWD Forward Vorwärts
FM Frequency meter Frequenzmesser
FU Fuse (Schmelz-)Sicherung
GP Ground protective Schutzerdung
H Hoist Heben
J Jog Tippen
LS Limit switch Grenztaster, Endlagenschalter
L Lower Niedriger, vermindert
M Main contactor Hauptschütz
MCR Master control relay Hauptsteuerschütz
MS Master switch Meisterschalter
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-13
Kennbuch-stabe
Device or Function Gerät oder Funktion
OC Overcurrent Überlaststrom
OL Overload Überlast
P Plugging, potentiometer Potentiometer oder Steckvorrich-tung
PFM Power factor meter Leistungsfaktormesser
PB Pushbutton Drucktaster
PS Pressure switch Druckwächter, Druckschalter
REC Rectifier Gleichrichter
R oder RES Resistor, resistance Widerstand, Resistor
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-14
Als Alternative zur Gerätekennzeichnung mit Kennbuchstaben (device designation) nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986 ist die Kennzeichnung nach Geräteklassen (class designation) zulässig. Die
Kennzeichnung mit der „class designation“ soll die Harmonisierung mit internationalen Standards erleichtern. Die hier verwendeten Kennbuchstaben sind zum Teil denen der IEC 61346-1 (1996-03) angenähert.
Geräteklassen-Kennbuchstaben nach NEMA ICS 19-2002
Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
A Separate Assembly Einzelaufstellung
B Induction Machine, Squirrel CageInduction MotorSynchro, General
Control transformerControl transmitterControl ReceiverDifferential ReceiverDifferential TransmitterReceiverTorque ReceiverTorque Transmitter
Synchronous MotorWound-Rotor Induction Motor orInduction Frequency Convertor
SchalterSchalterkombination, verriegelt und nicht verriegeltAbschalterDoppelhebelschalterWalzenschalterDurchflussschalterFußschalterSchlüsselschalterMesserschalterGrenzschalterSchwimmerschalterVerriegelungsschalterMeisterschalterPilzschalter/-druckschalter
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-20
Schaltzeichen nach DIN EN, NEMA ICS
Der nachfolgende Schaltzeichenvergleich basiert auf folgenden nationalen/internationa-len Vorschriften:
• DIN EN 60617-2 bis DIN EN 6017-12• NEMA ICS 19-2002
Benennung DIN EN NEMA ICS
Leitungen, Verbindungen
Abzweig von Leitern
oder oder
Verbindung von Leitern
Anschluss (z. B. Klemme)
Anschlussleiste
Leiter
03-02-04 03-02-05
03-02-01
03-02-02
03-02-03
1 2 3 4 1 2 3 4
03-01-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-21
Benennung DIN EN NEMA ICS
Leitung, geplant
Wirkverbindung allgemein
Wirkverbindung wahlweise bei kleinem Abstand
Begrenzungslinie, Trennlinie, z. B. zwischen zwei Schaltfeldern
Begrenzungslinie, z. B. zur Abgrenzung von Schaltungsteilen
Abschirmung
Erde, allgemein
Schutzerde
Buchse und Stecker, Steckver-bindung
oder
Trennstelle, Lasche, geschlossen
103-01-01
02-12-01
02-12-04
02-01-06
02-01-06
02-01-07
02-15-01GRD
02-15-03
03-03-05 03-03-06
03-03-18
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-22
Benennung DIN EN NEMA ICS
Passive Bauelemente
Widerstand, allgemein
oder oder
Widerstand mit festen Anzap-fungen oder
Widerstand, veränderbar, allgemein
Widerstand, einstellbar
Widerstand mit Schleifkontakt, Potentiometer
Wicklung, Induktivität, allgemein oder
Wicklung mit fester Anzapfung
Kondensator, allgemein
oder oder
Kondensator mit Anzapfung
04-01-02 04-01-02
RES
04-01-09
04-01-03
RES
04-01-07
04-03-01 04-03-02
04-03-06
04-02-01 04-02-02
104-02-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-23
Benennung DIN EN NEMA ICS
Meldegeräte
Sichtmelder, allgemein
*mit Farbangabe
Leuchtmelder, allgemein
oder oder *mit Farbangabe
Summer
oder
Hupe, Horn
Antriebe
Handantrieb, allgemein
Betätigung durch Drücken
Betätigung durch Ziehen
Betätigung durch Drehen
Betätigung durch Schlüssel
Betätigung durch Rolle, Fühler
08-10-01
08-10-11 08-10-10
ABU
08-10-05
HN
02-13-01
02-13-05
02-13-03
02-13-04
02-13-13
02-13-15
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-24
Benennung DIN EN NEMA ICS
Kraftantrieb, allgemein
Schaltschloss mit mechanischer Freigabe
Betätigung durch Motor
Notschalter
Betätigung durch elektro-magnetischen Überstromschutz
Betätigung durch thermischen Überstromschutz
Betätigung durch elektro-magnetischen Antrieb
Betätigung durch Flüssig-keitspegel
Antriebe elektromechanisch, elektromagnetisch
Elektromechanischer Antrieb, allgemein, Relaisspule, allgemein oder oder
x Gerätekennbuchstabe
Antrieb mit besonderen Eigen-schaften, allgemein
02-13-20
102-05-04
M
02-13-26
MOT
02-13-08
02-13-24
02-13-25
OL
02-13-23
02-14-01
07-15-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-25
Benennung DIN EN NEMA ICS
Elektromechanischer Antrieb mit Ansprechverzögerung
Elektromechanischer Antrieb mit Rückfallverzögerung
Elektromechanischer Antrieb mit Ansprech- und Rückfallver-zögerung
Elektromechanischer Antrieb eines Thermorelais
Schaltglieder
Schließer
oder oder
Öffner
oder
Wechsler mit Unterbrechung
oder
Voreilender Schließer eines Kontaktsatzes
Nacheilender Öffner eines Kontaktsatzes
07-15-08
SO
07-15-07
SR
07-15-09
SA
07-15-21
07-02-01 07-02-02
07-02-03
07-02-04
07-04-01
TC, TDC, EM
07-04-03
TO, TDO, LB
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-26
Benennung DIN EN NEMA ICS
Schließer, schließt verzögert bei Betätigung
oder
Öffner, schließt verzögert bei Rückfall
oder
Steuergeräte
Druckschalter (nicht rastend)
Tastschalter mit Öffner, handbe-tätigt durch Drücken, z. B. Taster
Tastschalter mit Schließer und Öffner, handbetätigt durch Drücken
Tastschalter mit Raststellung und 1 Schließer, handbetätigt durch Drücken
Tastschalter mit Raststellung und 1 Öffner, handbetätigt durch Schlagen (z. B. Pilzdrucktaster)
Grenzschalter (Schließer)
Endschalter (Schließer)
Grenzschalter (Öffner)
Endschalter (Öffner)
Tastschalter mit Schließer, mechanisch betätigt, Schließer geschlossen
07-05-02 07-05-01
T.C.
07-05-03 07-05-04
T.O.
07-07-02
PB
PB
PB
PB
07-08-01
LS
07-08-02
LS
LS
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-27
Benennung DIN EN NEMA ICS
Tastschalter mit Öffner mecha-nisch betätigt, Öffner geöffnet
Näherungsempfindlicher Schalter (Öffner), betätigt durch Näherung von Eisen
Näherungsschalter, induktiv, Schließerverhalten
Näherungsempfindliche Einrich-tung, Blocksymbol
Minimalwirkleistungsrelais, Druckwächter, schließend oder
Druckwächter, öffnend
oder
Schwimmerschalter, schließend
Schwimmerschalter, öffnend
LS
Fe
07-20-04
Fe
07-19-02
07-17-03
P< P
P > P
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-28
Benennung DIN EN NEMA ICS
Schaltgeräte
Schütz (Schließer)
x Kennbuchstabe
3-poliges Schütz mit drei elek-trothermischen Überstromaus-lösern
x Kennbuchstabe
3-poliger Trennschalter
3-poliger Leistungsschalter
3-poliger Schalter mit Schalt-schloss mit drei elektrothermi-schen Überstromauslösern, drei elektromagnetischen Über-stromschutzauslösern, Motor-schutzschalter
Sicherung, allgemein
oder oder
Transformatoren, Stromwandler
Transformatoren mit zwei Wicklungen
oder oder
07-13-02
OL
07-13-06
DISC
07-13-05
CB
107-05-01
l > l > l >
x x x
07-21-01
FU
06-09-02 06-09-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-29
Benennung DIN EN NEMA ICS
Spartransformator
oder
oder
Stromwandler
oder
Maschinen
Generator
oder
Motor, allgemein
oder
Gleichstrommotor, allgemein
Wechselstrommotor, allge-mein
Drehstrom-Asynchronmotor mit Käfigläufer
Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer
06-09-07 06-09-06
06-09-11 06-09-10
G
06-04-01
G GEN
M
06-04-01
M MOT
M
06-04-01
M
06-04-01
M~
M3~
06-08-01
M3~
06-08-03
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-30
Benennung DIN EN NEMA ICS
Halbleiterbauelemente
Statischer Eingang
Statischer Ausgang
Negation, dargestellt an einem Eingang
Negation, dargestellt an einem Ausgang
Dynamischer Eingang, Zustands-änderung von 0 auf 1 (L/H)
Dynamischer Eingang mit Negation, Zustandsänderung von 1 auf 0 (H/L)
UND-Element, allgemein
ODER-Element, allgemein
NICHT-Element, Inverter
UND mit negiertem Ausgang, NAND
12-07-01
12-07-02
12-07-07
12-07-08
&
12-27-02
A
1
12-27-01
OR
1
12-27-11
OR
&12
1312-28-01
A
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-31
Benennung DIN EN NEMA ICS
ODER mit negiertem Ausgang, NOR
Exklusiv-ODER-Element, allgemein
RS-Flipflop
Monostabiles Element, nicht trig-gerbar während des Ausgangsim-pulses, allgemein
Verzögerung, variabel mit Angabe der Verzögerungswerte
Halbleiter-Diode, allgemein
Diode für Betrieb im Durchbruch Z-Diode
Leuchtdiode, allgemein
Zweirichtungsdiode, Diac
Thyristor, allgemein
134512-28-02
OR
= 1
12-27-09
OE
SR
12-42-01
S FF 1TC 0
1
12-44-02
SS
02-08-05
TPAdj.m/ms
05-03-01
(A) (K)
05-03-06
05-03-02
05-03-09
(T) (T)
05-04-04
(A) (K)
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-32
Benennung DIN EN NEMA ICS
PNP-Transistor
oder
NPN-Tansistor, bei dem der Kollektor mit dem Gehäuse verbunden ist oder
05-05-01
(A) (K)(E) (C)
(B)
05-05-02
(A)(K)(E) (C)
(B)
Normen, Formeln, TabellenSchaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften
UL Underwriters' Laboratories Inc.Vereinigte Versicherungslaboratorien
USA
UTE Union Technique de l'Electricité Elektrotechnische Vereinigung
Frankreich
VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informations-technik (früher Verband Deutscher Elektrotechniker)
Deutschland
ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie Deutschland
Normen, Formeln, TabellenPrüfstellen und Prüfzeichen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-38
Prüfstellen und Prüfzeichen in Europa und Nordamerika
Seit Januar 1977 müssen alle Geräte, die der europäischen Niederspannungsrichtlinie ent-sprechen und für den Verkauf in der Europäi-schen Union bestimmt sind, mit dem CE-Zei-chen versehen werden.
Das CE-Zeichen besagt, dass das gekennzeich-nete Gerät allen maßgeblichen Anforderungen und Vorschriften entspricht. Die Kennzeich-nungspflicht ermöglicht somit einen unbe-grenzten Einsatz dieser Geräte im europäi-schen Wirtschaftsraum.
Da mit dem CE-Zeichen versehene Geräte den harmonisierten Normen entsprechen, ist eine Approbation und somit die Kennzeichnung in einigen Ländern nicht mehr erforderlich (a nachfolgende Tabelle).
Eine Ausnahme bildet das Installationsmate-rial. Die Gerätegruppe der Leitungs- und Feh-lerstromschutzschalter sind in bestimmten Bereichen weiterhin kennzeichnungsfähig und deshalb mit den entsprechenden Approbati-onszeichen versehen.
Land Prüfstelle Zeichen in CE-Kennzeich-nung enthalten
Dänemark Danmarks Elektriske Materielkon-trol (DEMKO)
ja
Deutsch-land
Verband Deutscher Elektrotechniker ja, außer Installations-material
Finnland FIMKO ja
Frankreich Union Technique de l’Electricité (UTE)
ja, außer Installations-material
Kanada Canadian Standards Association (CSA)
nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbati-onszeichen
Nieder-lande
Naamloze Vennootschap tot Keuring van Electrotchnische Mate-rialen (KEMA)
ja
Norwegen Norges Elektriske Materiellkontroll (NEMKO)
ja
Polen Biuro Badawcze d/s Jakosci neinB
Normen, Formeln, TabellenPrüfstellen und Prüfzeichen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-39
Russland GOST R nein
Schweden Svenska Elektriska Materielkon-trollanstalten (SEMKO)
ja
Schweiz Schweizerischer Elektrotechnischer Verein (SEV)
ja, außer Installations-material
Tschechien – – nein, Herstellererklä-rung ist ausreichend
Ungarn – – nein, Herstellererklä-rung ist ausreichend
USA Underwriters Laboratories
nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbati-onszeichen
Land Prüfstelle Zeichen in CE-Kennzeich-nung enthalten
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-40
Schutz gegen elektrischen Schlag nach IEC 364-4-41/VDE 0100 Teil 410
Hierin wird unterschieden zwischen Schutz gegen direktes Berühren, Schutz bei indirek-tem Berühren und Schutz sowohl gegen direk-tes und bei indirektem Berühren.
• Schutz gegen direktes BerührenDas sind alle Maßnamen zum Schutz von Personen und Nutztieren vor Gefahren, die
sich aus der Berührung mit aktiven Teilen elektrischer Betriebsmittel ergeben.
• Schutz bei indirektem BerührenDas ist der Schutz von Personen und Nutz-tieren, die sich im Fehlerfall aus einer Berüh-rung mit dem Körper oder fremden leitfä-higen Teilen ergeben können.
Der Schutz muss sichergestellt werden durch a) das Betriebsmittel selbst oder b) Anwen-
dung der Schutzmaßnahmen beim Errichten oder c) eine Kombination aus a) und b).
Schutzmaßnahmen
Schutz sowohl gegen direktes als auch bei indirektem Berühren
Schutz gegen direktes Berühren
Schutz bei indirektem Berühren
Schutz durch Kleinspannung:
– SELV– PELV
Schutz durch Isolierung aktiver Teile
Schutz durch automati-sche Abschaltung der Stromversorgung
Schutz durch Abdeckung oder Umhüllung
Schutzisolierung k
Schutz durch Hindernisse Schutz durch nicht-leitende Räume
Schutz durch Abstand Schutz durch erdfreien, örtlichen Potentialaus-gleich
Schutztrennung
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-41
Schutzmaßnahme gegen indirektes Berühren mit Abschaltung oder Meldung
Die Abschaltbedingungen werden bestimmt durch die vorhandene Art von Verteilungssy-stem und die gewählte Schutzeinrichtung.
Systeme nach IEC 364-3/VDE 0100 Teil 310
a Betriebserderb Körperc Impedanz
Systeme nach Art der Erdverbindung Bedeutung der Kurzzeichen
TN-System
T =
N =
direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde)
Körper direkt mit dem Betriebserder verbunden
TT-System
T =
T =
direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde)
Körper direkt geerdet, unabhängig von der Erdung der Stromquelle (Betriebserde)
IT-System
I =
T =
Isolierung aller aktiven Teile von Erde oder Verbindung eines Punktes mit Erde über eine Impedanz
Körper direkt geerdet, unabhängig von der Erdung der Stromquelle (Betriebserde)
L2
N
L1
L3
PE
b
a
L2
N
L1
L3
PE
b
a
L2L1
L3
c b
PE
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-42
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
Art vonVerteilungs-system
TN-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Abschaltbedingung
Überstrom-Schutzein-richtung
TN-S-Systemgetrennte Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten Netz
Zs X IaF U0
Zs = Impedanz der Fehlerschleife
Ia = Strom, der das Abschalten bewirkt in
– F 5 s– F 0,2 s
in Stromkreisen bis 35 A mit Steck-dosen und ortsver-änderlichen, in der Hand gehaltenen Betriebsmitteln
U0 = Nenn-spannung gegen geerdeten Leiter
Sicherungen
Leitungs-schutzschalter
Leistungs-schalter
TN-C-SystemNeutralleiter- und Schutzleiter-funktionen im gesamten Netz in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst
Nullung
L2
N
L1
L3
PE
L2
PEN
L1
L3
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-43
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
TN-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Abschaltbedingung
Überstrom-Schutzein-richtung
TN-C-S-SystemNeutralleiter- und Schutzleiter-funktionen in einem Teil des Netzes in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst
Fehlerstrom-Schutzein-richtung
FI-Schutz-schaltung
Zs X I∆n F U0
I∆n = Nennfehler-strom
U0 = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:(F 50 V AC, F 120 V DC)
Fehlerspan-nungs-Schutz-einrichtung(Sonderfall)
Isolations-überwa-chungsein-richtung
L2L1
L3NPE(N)
L2L1
L3NPE(N)
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-44
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
TT-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Meldungs-/Abschalt-bedingungen
Überstrom-Schutzein-richtung
Sicherungen
Leitungs-schutzschalter
Leistungs-schalter
Schutz-erdung
RA X Ia F UL
RA = Erdungswider-stand der Erder der Körper
Ia = Strom, der das automatische Abschalten F 5 s bewirkt
UL = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:
(F 50 V AC,
F 120 V DC)
Fehlerstrom-Schutzein-richtung
FI-Schutz-schaltung
RA X I∆n F UL
I∆n = Nennfehler-strom
Fehlerspan-nungs-Schutz-einrichtung(Sonderfall)
FU-Schutz-schaltung
RA: max. 200 Ω
L2
PE
L1
L3NPE
PE
L2
PE
L1
L3N
L2L1
L3N
PE PE
F1 F1 F1
L2
N
L1
L3
PE
FU
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-45
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
TT-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nungbisher
Meldungs-/Abschalt-bedingungen
Isolations-überwa-chungsein-richtung
–
Überstom-Schutzeinrich-tung
zurückzu-führen aufNullung
RA X Id F UL (1)
ZS X Ia F Uo (2)
RA = Erdungswider-stand aller mit einem Erder verbundenen Körper
Id = Fehlerstrom im Falle des 1. Fehlers mit vernachlässig-barer Impedanz zwischen einem Außenleiter und dem Schutzleiter oder einem damit verbun-denen Körper
UL = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:F 50 V AC, F 120 V DC
L2
PE
L1
L3
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-46
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
IT-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Meldungs-/Abschalt-bedingungen
Fehlerstrom-Schutzeinrich-tung
FI-Schutz-schaltung
RA X I∆n F UL
I∆n = Nennfehler-strom
Fehlerspan-nungsschutz-einrichtung(Sonderfall)
FU-Schutz-schaltung
RA: max. 200 Ω
Isolations-überwa-chungsein-richtung
a zusätzlicher Potenzial-ausgleich
Schutz-leitungs-system
R X Ia F UL
R = Widerstand zwischen Körpern und fremden leitfä-higen Teilen, die gleichzeitig berührbar sind
L2
PE
L1
L3
PE
F1 F1
L2L1
L3
FU
PE
FU
PE
L2
PE
L1
L3
Z<
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-47
Die Schutzeinrichtung muss den betroffenen Teil der Anlage automatisch abschalten. Es darf an keinem Punkt der Anlage eine Berüh-rungsspannung und Einwirkungsdauer größer
als nach der Tabelle unten anstehen. Die inter-national vereinbarte Grenzspannung bei einer maximalen Abschaltzeit von 5 s beträgt 50 V AC bzw. 120 DC.
Maximal zulässige Einwirkdauer in Abhängigkeit von der Berührungsspannung nach IEC 364-4-41
5.0
2.0
1.0
0.5
0.2
0.1
0.05
0.0250 100 200 300 400
U [V]
t [s]zu verbindende Berührungsspannung
max. zulässige Abschaltzeit
AC eff
[V]
DC eff
[V] [s]
< 50 < 120 ·50 120 5,0
75 140 1,0
90 160 0,5
110 175 0,2
150 200 0,1
220 250 0,05
280 310 0,03
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-48
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-49
Kabel und Leitungen müssen mit Überstrom-schutzorganen gegen zu hohe Erwärmung geschützt werden, die sowohl durch betriebs-
mäßige Überlastung als auch durch vollkom-menen Kurzschlussschutz auftreten kann.
Schutz bei Überlast
Der Schutz bei Überlast besteht darin, Schutz-organe vorzusehen, die Überlastströme in den Leitern eines Stromkreises unterbrechen, ehe sie eine für die Leiterisolierung, die Anschluss- und Verbindungsstellen sowie die Umgebung der Leitungen und Kabel schädliche Erwägung hervorrufen können.
Zum Schutz bei Überlast von Leitungen müs-sen folgende Bedingungen erfüllt sein (Quelle: DIN VDE 0100-430)
IB zu erwartender Betriebsstrom des Stromkreises
IZ Stombelastbarkeit der Leitung oder des Kabels
In Bemessungsstrom des Schutzorgans
Anmerkung:
Bei einstellbaren Schutzorganen ent-spricht In dem Einstellwert.
I2 Der Strom, der eine Auslösung des Schutz-organs unter den in den Gerätebestim-mungen festgelegten Bedingungen bewirkt (großer Prüfstrom).
• Anordnung der Schutzorgane zum Schutz bei ÜberlastSchutzorgane zum Schutz bei Überlast müssen am Anfang jedes Stromkreises sowie an allen Stellen eingebaut werden, an
denen die Strombelastbarkeit gemindert wird, sofern ein vorgeschaltetes Schutzorgan den Schutz nicht sicherstellen kann.
IB F In F IZI2 F 1,45 IZ
IA
1.45 lz
Kenngrößen derSchutzeinrichtung
Bezugswerte der Leitung
Bemess
ungs
-oder
Einste
llstrom
t I n
Auslös
estrom
I z
Strombelastbarkeit Iz
Betriebsstrom lB
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-50
Anmerkung:
Ursachen für die Minderung der Strombelast-barkeit können sein:
Verringerung des Leiterquerschnittes, andere Verlegungsart, andere Leiterisolierung, andere Anzahl.
Schutzorgane zum Schutz bei Überlast dürfen nicht eingebaut werden, wenn die Unterbre-chung des Stromkreises eine Gefahr darstellen
kann. Die Stromkreise müssen dann so ausge-legt sein, dass mit dem Auftreten von Über-lastströmen nicht gerechnet werden muss.
Beispiele:
– Erregerstromkreise von umlaufenden Maschinen
– Speisestromkreise von Hubmagneten– Sekundärstromkreise von Stromwandlern– Stromkreise, die der Sicherheit dienen.
Schutz bei Kurzschluss
Der Schutz bei Kurzschluss besteht darin, Schutzorgane vorzusehen, die Kurzschluss-ströme in den Leitern eines Stromkreises unterbrechen, ehe sie eine für die Leiterisolie-rung, die Anschluss- und Verbindungsstellen sowie die Umgebung der Leitungen und Kabel schädliche Wärme hervorrufen können.
Allgemein kann die zulässige Ausschaltzeit t für Kurzschlüsse bis zu 5 s Dauer annähernd nach folgender Gleichung bestimmt werden:
oder
Darin bedeuten:
Bei sehr kurzen zulässigen Ausschaltzeiten (< 0,1 s) muss das aus der Gleichung zu ermit-telnde Produkt k2x S2 größer sein als der vom Hersteller angegebene I2 x t-Wert des strom-begrenzenden Schutzorganes.
Anmerkung:
Diese Bedingung ist erfüllt, wenn eine Lei-tungsschutzsicherung bis 63 A Nennstrom vorhanden ist und der kleinste zu schützende Leitungsquerschnitt mindestens 1,5 mm2 Cu beträgt.
• Anordung der Schutzorgane für den Schutz bei KurzschlussSchutzorgane für den Schutz bei Kurzschluss müssen am Anfang jedes Stromkreises sowie an allen Stellen eingebaut werden, an denen die Kurzschlussstrom-Belastbarkeit gemindert wird, sofern ein vorgeschaltetes Schutzorgan den geforderten Schutz bei Kurzschluss nicht sicherstellen kann.
t = zulässige Ausschaltzeit im Kurzschlussfall in s
S = Leiterquerschnitt in mm2
I = Strom bei vollkommenem Kurzschluss in A
k = Konstante mit den Werten– 115 bei PVC-isolierten Kupferleitern– 74 bei PVC-isolierten Aluminiumleitern– 135 bei gummiisolierten Kupferleitern
t kxS
T--
2
= I2 x t = k2 x S2
– 87 bei gummiisolierten Aluminium-leitern
– 115 bei Weichlotverbindungen in Kupferleitungen
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-51
Anmerkung:Ursachen für die Minderung der Kurz-schlussstrom-Belastbarkeit können sein: Verringerung des Leiterquerschnittes, andere Leiterisolierung.
Auf den Kurzschlussschutz muss in allen Fällen verzichtet werden, wo eine Unterbrechung des Stromkreises eine Gefahr darstellen kann.
Schutz der Außenleiter und des Neutralleiters (Mittelleiters)
Schutz der AußenleiterÜberstromschutzorgane sind in allen Außen-leitern vorzusehen: sie müssen die Abschal-tung des Leiters, in dem der Strom auftritt, bewirken, nicht aber unbedingt auch die Abschaltung der übrigen aktiven Leiter.
Anmerkung:
Wenn die Abschaltung eines einzigen Außen-leiters eine Gefahr verursachen kann, z. B. bei Drehstrommotoren, muss eine geeignete Vor-kehrung getroffen werden. Motorschutzschal-ter und Leistungsschalter schalten stets 3polig ab.
Schutz des Neutralleiters in1. Anlagen mit direkt geerdetem Sternpunkt
(TN- oder TT-Systeme)
Ist der Querschnitt des Neutralleiters geringer als der der Außenleiter, so ist eine seinem Querschnitt angemessene Überstromerfas-sung im Neutralleiter vorzusehen; diese Über-stromerfassung muss die Abschaltung der Außenleiter, jedoch nicht unbedingt die des Neutralleiters bewirken.
Es ist jedoch zulässig, auf eine Überstromer-fassung im Neutralleiter zu verzichten, wenn
– der Neutralleiter durch das Schutzorgan der Außenleiter des Stromkreises bei Kurz-schluss geschützt wird und
– der Höchststrom, der den Neutralleiter durchfließen kann, bei normalem Betrieb beträchtlich geringer ist als der Wert der Strombelastbarkeit dieses Leiters.
Anmerkung:Diese zweite Bedingung ist erfüllt, wenn die übertragene Leistung möglichst gleichmäßig auf die Außenleiter aufgeteilt ist, z. B. wenn die Summe der Leistungsaufnahme der zwi-schen Außenleiter und Neutralleiter ange-schlossenen Verbrauchsmittel, wie Leuchten und Steckdosen, sehr viel kleiner ist als die gesamte über den Stromkreis übertragene Lei-stung. Der Querschnitt des Neutralleiters sollte nicht kleiner sein als die Werte in der Tabelle auf der nächsten Seite.
2. Anlagen mit nicht direkt geerdetem Stern-punkt (IT-System)
Wenn das Mitführen des Neutralleiters erfor-derlich ist, muss im Neutralleiter jedes Strom-kreises eine Überstromerfassung vorgesehen werden, die die Abschaltung aller aktiven Lei-ter des betreffenden Stromkreises (einschließ-lich des Neutralleiters) bewirkt.
Auf diese Überstromerfassung darf jedoch ver-zichtet werden, wenn der betrachtete Neutral-leiter durch ein vorgeschaltetes Schutzorgan, z. B. in der Einspeisung der Anlage, gegen Kurzschluss geschützt ist.
Abschalten des NeutralleitersWenn die Abschaltung des Neutralleiters vor-geschrieben ist, muss die verwendete Schutz-einrichtung so beschaffen sein, dass der Neu-tralleiter in keinem Fall vor den Außenleitern ausgeschaltet und nach diesen wieder einge-schaltet werden kann. 4polige Leistungsschal-ter NZM erfüllen stets diese Bedingungen.
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-52
Stro
mbe
last
bark
eit
und
Schu
tz v
on K
abel
n un
d Le
itun
gen
mit
PVC
-Isol
ie-
rung
nac
h D
IN V
DE
029
8-4,
bei
25
°C U
mge
bung
stem
pera
tur
Kabe
l und
Le
itung
sbau
art
NYM
, NYB
UY, N
HYRU
ZY, N
YIF,
H07V
-U, H
07V-
R, H
07V-
K, N
YIFY
NYY
, NYC
WY,
NYK
Y, N
YM,
NYM
Z, N
YMT,
NYB
UY,
NHY
RUZY
Verle
gear
tA1
B1B2
CE
auf o
der i
n de
n W
ände
n od
er u
nter
Put
zin
wär
med
ämm
ende
n W
ände
n im
Ele
ktro
inst
al-
latio
nsro
hr in
der
Wan
d
in E
lekt
roin
stal
latio
nsro
hren
ode
r -ka
näle
n
dire
kt v
erle
gtfre
i in
Luft
(Ein
-)Ade
rleitu
ngM
ehra
drig
e Le
itung
en
Meh
radr
ige
Leitu
ng in
de
r Wan
dAd
erle
itung
en im
El
ektro
-in
stal
latio
nsro
hr
auf d
er W
and
Meh
radr
ige
Leitu
ng im
El
ektro
inst
alla
tions
-ro
hr a
uf d
er W
and
oder
au
f dem
Fuß
bode
n
Meh
radr
ige
Leitu
ngSt
egle
itung
in d
er
Wan
d od
er u
nter
Put
z
Anza
hl d
er A
dern
23
23
23
23
23
Stro
mbe
last
bark
eit I
z in
A b
ei 2
5 °C
Um
ge-
bung
stem
pera
tur u
nd 7
0 °C
Bet
riebs
tem
pe-
ratu
r.
Für d
ie Z
uord
nung
der
Übe
rstro
m-S
chut
zein
-ric
htun
gen
gelte
n di
e Be
ding
unge
n I b
F I n
F I z
un
d I 2
F 1
,45 I z
. Für
Übe
rstro
msc
hutz
einr
ich-
tung
en m
it ei
nem
Aus
löse
stro
m I 2
F I n
gilt
al
lein
die
Bed
ingu
ng:
I b F
I n F
I z (I
b: Be
trieb
sstro
m d
es S
trom
krei
ses)
. Lei
tung
ssch
utzs
chal
ter u
nd
Leist
ungs
scha
lter e
rfülle
n di
ese
Bedi
ngun
g. F
ür Ü
bers
trom
-Sch
utze
inric
htun
gen
mit
ande
rem
Aus
löse
stro
m g
ilt:
I n F
; =
0
.3 d
0
.3 d
1,45 x--------
--I n⋅
I z I n
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-53
Forts
etzu
ng
Verle
gear
tA1
B1B2
CE
Anza
hl
der A
dern
23
23
23
23
23
Que
r-sc
hnitt
Cu
-Lei
ter
in m
m2
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
I zI n
1,5
16,5
1614
1318
,516
16,5
1616
,516
1513
2120
18,5
1621
2019
,516
2,5
2120
1916
2525
2220
2220
2020
2825
2525
2925
2725
428
2525
2534
3230
2530
2528
2537
3535
3539
3536
35
636
3533
3243
4038
3539
3535
3549
4043
4051
5046
40
1049
4045
4060
5053
5053
5050
5067
6363
6370
6364
63
1665
6359
5081
8072
6372
6365
6390
8081
8094
8085
80
2585
8077
6310
710
094
8095
8082
8011
910
010
210
012
512
510
710
0
3510
510
094
8013
312
511
810
011
710
010
110
014
612
512
612
515
412
513
412
5
5012
612
511
410
016
016
014
212
5–
––
––
––
––
––
–
7016
016
014
412
520
420
018
116
0–
––
––
––
––
––
–
9519
316
017
416
024
620
021
920
0–
––
––
––
––
––
–
120
223
200
199
160
285
250
253
250
––
––
––
––
––
––
Bei Ü
bers
trom
-Sch
utzo
rgan
en, d
eren
Bem
essu
ngss
trom
I n n
icht
den
in d
er T
abel
le g
enan
nten
Wer
ten
ents
pric
ht, d
en n
ächs
t kle
iner
en v
erfü
gbar
en B
emes
sung
sstro
m w
ähle
n.
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-54
Mindestquerschnitte für Schutzleiter nach DIN VDE 0100-510 (1987-06, t), DIN VDE 0100-540 (1991-11)
Schutzleiter oder PEN-Leiter1) Schutzleiter3) getrennt verlegt
Außenleiter Isolierte Stark-stromleitungen
0,6/1-kV-Kabel mit 4 Leitern
geschützt ungeschützt2)
mm2 mm2 mm2 mm2
Cu Almm2
Cu
bis 0,5 0,5 – 2,5 4 4
0,75 0,75 – 2,5 4 4
1 1 – 2,5 4 4
1,5 1,5 1,5 2,5 4 4
2,5 2,5 2,5 2,5 4 4
4 4 4 4 4 4
6 6 6 6 6 6
10 10 10 10 10 10
16 16 16 16 16 16
25 16 16 16 16 16
35 16 16 16 16 16
50 25 25 25 25 25
70 35 35 35 35 35
95 50 50 50 50 50
120 70 70 70 70 70
150 70 70 70 70 70
185 95 95 95 95 95
240 – 120 120 120 120
300 – 150 150 150 150
400 – 185 185 185 1851) PEN-Leiter f 10 mm2 Cu oder 18 mm2 Al.2) Ungeschütztes Verlegen von Leitern aus Aluminium ist nicht zulässig.3) Ab einem Querschnitt des Außenleiter von f 95 mm2 vorzugsweise blanke Leiter anwenden
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-55
Umrechnungsfaktoren
Bei Temperaturen für die umgebende Luft anders als 30 °C; anzuwenden für die Strom-
belastbarkeit von Leitungen oder Kablen frei in Luft nach VDE 0298 Teil 4.
*) bei höheren Umgebungstemperaturen nach Herstellerangaben
Isolierwerkstoff*) NR/SR PVC EPR
Zulässige Betriebstemperatur 60 °C 70 °C 80 °C
Umgebungstemperatur °C Umrechnungsfaktoren
10 1,29 1,22 1,18
15 1,22 1,17 1,14
20 1,15 1,12 1,10
25 1,08 1,06 1,05
30 1,00 1,00 1,00
35 0,91 0,94 0,95
40 0,82 0,87 0,89
45 0,71 0,79 0,84
50 0,58 0,71 0,77
55 0,41 0,61 0,71
60 – 0,50 0,63
65 – – 0,55
70 – – 0,45
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-56
Umrechnungsfaktoren nach VDE 0298 Teil 4
Häufung von mehreren Stromkreisen
Anordnung Anzahl der Stromkreise
1 2 3 4 6 9 12 15
16
20
1 Gebündelt oder umschlossen
1,00 0,80 0,70 0,70
0,65
0,55
0,57
0,50 0,45 0,40
0,41
0,40
0,38
2 Verlegt auf Wänden oder Fußböden
1,00 0,85 0,80
0,79
0,75 0,70
0,72
0,70 – – –
3 Verlegt auf Decken
0,95 0,80
0,81
0,70
0,72
0,70
0,68
0,65
0,64
0,60
0,61
– – –
4 Verlegt auf waagerecht oder senkrecht ange-ordneten Kabel-rosten
1,00
0,97
0,90
0,87
0,80
0,77
0,75
0,73
0,75
0,72
0,70 – – –
5 Verlegt auf Kabelpritschen oder Konsolen
1,00 0,84
0,85
0,83
0,80
0,81
0,80
0,79
0,80
0,78
0,80
– – –
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-57
Anwendung von IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1)
Diese weltweit verbindliche Norm ist für die elektrische Ausrüstung von Maschinen anzu-wenden, sofern für den auszurüstenden Maschinentyp keine Produktnorm (Typ C) existiert.
Durch die Kopfzeile „Sicherheit von Maschi-nen“ werden die Sicherheitsanforderungen zum Schutz von Menschen, Maschinen und Material im Sinne der EU-Maschinenrichtlinie hervorgehoben. Der Grad der möglichen Gefährdung ist durch eine Risikobewertung (EN 1050) abzuschätzen. Weiterhin enthält die Norm Anforderungen an Betriebsmittel, Projektierung und Aufbau sowie Prüfungen zur Sicherstellung der Schutzmaßnahmen und der einwandfreien Funktion.
Die nachstehenden Abschnitte bilden einen Auszug aus der Norm. Weitere Angaben ent-hält die technische Information TI 50-006-D „Elektrische Ausrüstung von Maschinen“ von Moeller.
Netz-Trenneinrichtung (Hauptschalter)
Jede Maschine muss mit einer handbetätigten Netz-Trenneinrichtung, künftig Netz-Trennein-richtung, ausgerüstet werden. Es muss mög-lich sein, mit der Netz-Trenneinrichtung die gesamte elektrische Ausrüstung der Maschine
vom Netz zu trennen. Das Ausschaltvermögen muss ausreichend sein, um gleichzeitig den Strom des größten Motors an der Maschine im festgebremsten Zustand und die Summe der Ströme aller übrigen Verbraucher im Normal-betrieb abschalten zu können.
Die AUS-Stellung muss verschließbar sein. Erst nach Erreichen der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken zwischen allen Schaltstücken darf die AUS-Stellung angezeigt werden. Die Netz-Trenneinrichtung darf nur eine EIN- und AUS-Stellung mit zugeordneten Anschlägen haben. Stern-Dreieck-Schalter, Wende- und Polumschalter sind daher nicht zugelassen.
Die Ausgelöst-Stellung von Leistungsschaltern gilt nicht als Schaltstellung, daher besteht keine Einschränkung für den Einsatz als Netz-Trenneinrichtung.
Bei mehreren Einspeisungen muss jede eine Netz-Trenneinrichtung haben. Gegenseitige Verriegelungen sind vorzusehen, wenn durch das Ausschalten nur einer Netz-Trenneinrich-tung eine Gefahr entstehen kann. Als fernbe-tätigte Schalter dürfen nur Leistungsschalter eingesetzt werden. Sie müssen mit einer zusätzlichen Handhabe versehen und in AUS-Stellung verschließbar sein.
Schutz gegen elektrischen Schlag
Zum Schutz von Personen gegen elektrischen Schlag müssen Maßnahmen vorgesehen wer-den und zwar:
Schutz gegen direktes BerührenHierunter ist der Schutz durch ein Gehäuse zu verstehen, das nur Fachkräfte mit Schlüssel oder Werkzeug öffnen können. Vor dem Öff-
nen muss die Fachkraft die Netz-Trenneinrich-tung nicht zwingend ausschalten. Aktive Teile müssen jedoch entsprechend VDE 0106 Teil 100 (BGV A2) gegen direktes Berühren geschützt werden.
Bei Verriegelung der Netz-Trenneinrichtung mit der Tür entfallen die Einschränkungen des
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-58
vorhergehenden Abschnitts, da die Tür nur bei ausgeschalteter Netz-Trenneinrichtung geöff-net werden kann. Eine Elektrofachkraft darf die Verriegelung mit einem Werkzeug aufhe-ben können, etwa um einen Fehler zu suchen. Bei aufgehobener Verriegelung muss es wei-terhin möglich sein, die Netz-Trenneinrichtung auszuschalten.
Soll ein Gehäuse ohne Verwendung eines Schlüssels und ohne Abschalten der Netz-Trenneinrichtung geöffnet werden kön-nen, müssen alle aktiven Teile mindestens der
Schutzart IP 2X oder IP XXB nach IEC/EN 60529 entsprechen.
Schutz gegen indirektes BerührenHierbei soll verhindert werden, dass durch einen Isolationsfehler eine gefährliche Berüh-rungsspannung ansteht. Zur Erfüllung dieser Forderung sind die Schutzmaßnahmen nach IEC 60364 oder VDE 0100 anzuwenden. Eine weitere Maßnahme ist die Anwendung der Schutzisolierung (Schutzklasse I) nach IEC/EN 60439-1 oder VDE 0660 Teil 500.
Schutz der Ausrüstung
Schutz bei SpannungsausfallBei Wiederkehr der Spannung nach einem Netzausfall dürfen Maschinen oder Teile von Maschinen nicht selbsttätig anlaufen, wenn das zu einem gefährlichen Zustand oder zu einem Sachschaden führen kann. Mit Schütz-steuerungen kann man diese Forderung durch Selbsthalteschaltungen leicht erfüllen.
Bei Schaltungen mit Dauerkontaktgabe kann ein zusätzliches Hilfsschütz mit Impulskontakt-gabe in der Zuleitung des Steuerstromkreises diese Aufgabe übernehmen. Aber auch Netz-Trenneinrichtung und Motorschutzschal-ter mit Unterspannungsauslöser verhindern zuverlässig den selbsttätigen Anlauf nach Spannungswiederkehr.
ÜberstromschutzFür ankommende Netzanschlussleitungen braucht man im Normalfall keine Überstrom-schutzeinrichtung. Der Überstromschutz wird vom Schutzorgan am Anfang der Zuleitung übernommen. Alle anderen Stromkreise müs-
sen durch Sicherungen oder Leistungsschalter geschützt werden. Für Sicherungen besteht die Forderung, dass sie sich im Einsatzland erset-zen lassen. Diese Schwierigkeit lässt sich durch den Einsatz von Leistungsschaltern umgehen, die zudem noch weitere Vorteile wie allpoliges Freischalten, schnelle Wiedereinschaltbereit-schaft und Verhinderung von Einphasenlauf bieten.
Überlastschutz von MotorenMotoren über 0,5 kW für Dauerbetrieb müssen gegen Überlast geschützt werden. Für alle anderen Motoren wird der Überlastschutz empfohlen. Motoren, die häufig anlaufen und abgebremst werden, sind schwierig zu schüt-zen und benötigen oft eine besondere Schutz-einrichtung. Für Motoren mit beeinträchtigter Kühlung sind eingebaute Thermofühler beson-ders geeignet. Zusätzlich empfiehlt sich stets der Einbau von Bimetall-Motorschutzrelais, insbesondere als Schutz bei Läuferblockierung.
Steuerfunktionen im Fehlerfall
Durch Fehler in der elektrischen Ausrüstung darf es nicht zu gefährlichen Zuständen oder
Schäden kommen. Gefahren müssen durch geeignete Maßnahmen in ihrer Entstehung
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-59
verhindert werden. Der Aufwand für entspre-chende Maßnahmen kann sehr groß und teuer werden, wenn sie generell vorgesehen wer-den. Damit die Höhe des Risikos in Verbindung mit dem jeweiligen Einsatz besser abgeschätzt werden kann, ist die Norm EN 954-1:
„Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Teil 1: Allgemeine Leitsätze für die Gestal-tung“ erschienen.
Die Anwendung der Risikoabschätzung nach EN 954-1 wird im Handbuch „Sicherheitstech-nik an Maschinen und Anlagen“ von Moeller behandelt (Best.-Nr. TB 0-009).
NOT-AUS-EinrichtungJede Maschine, von der eine Gefährdung aus-gehen kann, muss mit einer NOT-AUS-Einrich-tung versehen werden. Dieses Stillsetzen kann hauptstrommäßig ein NOT-AUS-Schalter oder steuerstrommäßig ein NOT-AUS-Befehlsgerät erledigen.
Bei Betätigung der NOT-AUS-Einrichtung sol-len alle die Stromverbraucher durch Entregen mittelbar abgeschaltet werden, die unmittel-bar zu einer Gefährdung führen können. Sie dürfen wahlweise auf elektromechanische Geräte wie Leistungsschütze, Hilfsschütze oder auf den Unterspannungsauslöser der Netz-Trenneinrichtung wirken. Ein alleiniges Einwirken des NOT-AUS-Befehls auf elektroni-sche Betriebsmittel ist also nicht gestattet.
NOT-AUS-Befehlsgeräte müssen bei unmittel-bare Handbetätigung einen Pilzdruckkopf haben. Die Schaltstücke müssen zwangsläufig öffnen. Nach Betätigen des NOT-AUS-Befehls-gerätes darf die Maschine erst nach Entriegeln vor Ort wieder eingeschaltet werden können. Das Entriegeln allein darf keinen Wiederanlauf bewirken.
Für NOT-AUS-Schalter und NOT-AUS-Befehls-geräte gilt weiterhin:
• Die Handhabe muss rot und mit der Kontrastfarbe gelb unterlegt sein.
• NOT-AUS-Einrichtungen müssen im Gefah-renfall schnell und leicht erreichbar sein.
• NOT-AUS muss Vorrang gegenüber allen anderen Funktionen und Betätigungen haben.
• Die Funktionsfähigkeit ist durch Prüfungen festzustellen, besonders bei erschwerten Umgebungsbedingungen.
• Bei Unterteilung in mehrere NOT-AUS-Bereiche muss die Zuordnung erkennbar sein.
Handlungen im NotfallDer Begriff NOT-AUS ist kurz und prägnant und sollte auch weiterhin für den allgemeinen Sprachgebrauch benutzt werden.
Welche Funktionen hiermit ausgeführt wer-den, geht aus dem Begriff NOT-AUS nicht her-vor. Um hier präziser formulieren zu können, werden in der IEC/EN 60204-1 unter dem Oberbegriff „Handlungen im Notfall“ zwei Einzelfunktionen beschrieben:
1. Stillsetzen im NotfallHierbei handelt es sich um die Möglichkeit, gefahrbringende Bewegungen so schnell wie möglich stillzusetzen.
2. Ausschalten im NotfallBesteht die Gefahr eines elektrischen Schlages durch direktes Berühren, z. B. mit aktiven Tei-len in elektrischen Betriebsräumen, so ist ein Gerät zum Ausschalten im Notfall vorzusehen.
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-60
Kennfarben für Drucktaster und ihre Bedeutung
nach IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1)
Farbe Bedeutung Typische Anwendung
ROT Notfall – NOT-AUS– Brandbekämpfung
GELB Anormal – Eingriff, um unnormale Bedin-gungen zu unterdrücken oder unerwünschte Änderungen zu vermeiden
GRÜN Normal – Start aus sicherem Zustand
BLAU Zwingend – Rückstellfunktion
WEISS keine spezielle Bedeutung zugeordnet
– Start/EIN (bevorzugt)– Stopp/AUS
GRAU – Start/EIN– Stopp/AUS
SCHWARZ – Start/EIN– Stopp/AUS (bevorzugt)
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-61
Kennfarben für Anzeigeleuchten und ihre Bedeutung
nach IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1)
Kennfarben für Leuchtdrucktaster und ihre BedeutungBei Leuchtdrucktastern gelten beide Tabellen, die erste Tabelle steht für die Funktion der Tasten.
Farbe Bedeutung Erläuterung Typische Anwendung
ROT Notfall Warnung vor möglicher Gefahr oder Zuständen, die ein sofortiges Eingreifen erfordern
– Ausfall des Schmiersystems– Temperatur außerhalb
vorgegebener (sicherer) Grenzen
– wesentliche Teile der Ausrüstung durch Anspre-chen einer Schutzeinrich-tung gestoppt
GELB Anormal bevorstehender kritischer Zustand
– Temperatur (oder Druck) abweichend vom Normal-wert
– Überlast, deren Dauer nur innerhalb beschränkter Zeit zulässig ist
– Rücksetzen
GRÜN Normal Anzeige sicherer Betriebs-verhältnisse oder Freigabe des weiteren Betriebs-ablaufes
BLAU Zwingend Handlung durch den Bediener erforderlich
– Hindernis entfernen– auf Vorschub umschalten
WEISS Neutral jede Bedeutung: darf ange-wendet werden, wenn nicht klar ist, welche der Farben ROT, GELB oder GRÜN die geeignete wäre; oder als Bestätigung
– Motor läuft– Anzeige von Betriebsarten
Normen, Formeln, TabellenMaßnahmen zur Risikoverminderung
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-62
Durch Fehler in der elektrischen Ausrüstung darf es nicht zu gefährlichen Zuständen oder Schäden kommen. Gefahren müssen durch
geeignete Maßnahmen in ihrer Entstehung verhindert werden.
IEC/EN 60204-1 nennt zur Risikoverminderung im Fehlerfall verschiedene Maßnahmen.
Verwendung von erprobten Schaltungstechniken und Bauteilen
a Alle Schaltfunktionen auf der nicht geerdeten Seiteb Verwendung von Schalteinrichtungen mit zwangsläufig öffnenden Kontakten (nicht zu verwechseln mit zwangsgeführten Kontakten)c Stillsetzen durch Entregung (drahtbruch-sicher)d Schaltungstechnische Maßnahmen, die unerwünschte Betriebszustände im Fehlerfall unwahrscheinlich machen (hier gleichzeitige Unterbrechung durch Schütz und Grenztaster)
e Schalten aller aktiven Leiter zu dem zu steuernden Gerät.f Masseverbindung der Steuerstromkreise für Betriebszwecke (dient nicht als Schutzmaß-nahme)
RedundanzBedeutet das Vorhandensein von einem zusätzlichen Gerät oder System, das im Fehler-fall die Funktion übernimmt.
L01
0
K1
K1I
L1
L2
L02
Normen, Formeln, TabellenMaßnahmen zur Risikovermeidung
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-63
Diversität
Aufbau von Steuerstromkreisen nach verschie-denen Funktionsprinzipien oder mit unter-schiedlichen Arten von Geräten.
Funktionelle Diversität durch Kombination von Öffner und Schließer
Gerätediversität durch Verwendung unter-schiedlicher Gerätearten (hier unterschiedliche Hilfsschütztypen)
FunktionsprüfungenVon Hand oder automatisch kann die ein-wandfreie Funktion der Betriebsmittel geprüft werden.
Ausführliche Informationen zum Thema Risi-koverminderung finden Sie in der technischen Information „Elektrische Ausrüstung von Maschinen“ von Moeller; Best.-Nr. TI 50-006-D.
Schutzarten elektrischer Betriebsmittel durch Gehäuse, Abdeckungen und dgl. nach IEC/EN 60529 (VDE 0470 Teil 1)
Die Schutzarten für den Schutz von elektri-schen Betriebsmitteln durch entsprechende Kapselung werden durch ein Kurzzeichen angegeben, das aus den Buchstaben IP und
zwei Kennziffern besteht. Die erste Kennziffer gibt den Berührungs- und Fremdkörperschutz und die zweite Kennziffer den Wasserschutz an.
Berührungs- und Fremdkörperschutz
ErsteKenn-ziffer
Schutzumfang
Benennung Erklärung
0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz von Personen gegen zufälliges Berühren unter Spannung stehender oder sich bewegender Teile.
Kein Schutz des Betriebsmittels gegen Eindringen von festen Fremdkörpern.
1 Schutz gegen Fremdkörper f 50 mm
Schutz gegen zufällige großflächige Berührung unter Span-nung stehender und innerer, sich bewegender Teile, z. B. mit dem Handrücken, aber kein Schutz gegen absichtlichen Zugang zu diesen Teilen.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 50 mm und größer.
2 Schutz gegen Fremdkörper f 50 mm
Schutz gegen Berühren mit den Fingern unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 12,5 mm und größer.
Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile mit Werkzeugen, Drähten oder ähnlichem von einer Dicke von 2,5 mm und größer.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 2,5 mm und größer
4 Schutz gegen Fremdkörper f 1 mm
Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile mit Werkzeugen, Drähten oder ähnlichem von einer Dicke von 1 mm und größer.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 1 mm und größer
5 Schutz gegen Staubablagerung
Vollständiger Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile.
Schutz gegen schädliche Staubablagerungen. Das Eindringen von Staub ist nicht vollkommen verhindert, aber der Staub darf nicht in solchen Mengen eindringen, dass die Arbeitsweise oder die Sicherheit beeinträchtigt wird.
6 Schutz gegen Staubeintritt
Staubdicht
Vollständiger Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile.
Wasser darf nicht in schädlichen Mengen eindringen, wenn das Betriebsmittel dauernd unter Wasser getaucht wird unter Bedingungen, die zwischen Hersteller und Anwender verein-bart werden müssen.
Die Bedingungen müssen schwieriger sein als die für Kenn-ziffer 7.
9K* Schutz bei Hoch-druck-/Dampf-strahlreinigung
Wasser, das aus jeder Richtung unter stark erhöhtem Druck gegen das Gehäuse gerichtet ist, darf keine schädlichen Wirkungen haben.
Wasserdruck 100 bar
Wassertemperatur 80 °C
* Diese Kennziffer entstammt der Norm DIN 40050-9.
1) Der Wert „6x P“ ergibt sich aus einem empirischen Verhältnis, das den meisten Gleich-strom-Magnetlasten bis zum oberen Grenzwert P = 50 W entspricht, wobei 6 [ms]/[W] = 300 [ms] ist. Lasten mit einer Bemessungsleistung über 50 W setzen sich aus kleinen parallel liegenden Lasten zusammen. Deshalb sind 300 ms eine obere Grenze, unabhängig von der Größe der Leistung.
I
Ie
U
Ue
I
Ie
U
Ue
I
Ie
U
Ue
t0 95,I
Ie
U
Ue
t0 95,I
Ie
U
Ue
t0 95,I
Ie
U
Ue
t0 95,
Normen, Formeln, TabellenNordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-74
Einteilung Kurzzeichen
bei Nennspannung von maximal
ThermischerDauerstrom
Wechselspannung 600 V 300 V 150 V A
Heavy Duty A600A600A600A600
A300A300––
A150–––
10101010
Standard Duty B600B600B600B600
B300B300––
B150–––
5555
C600C600C600C600
C300C300––
C150–––
2,52,52,52,5
––
D300D300
D150–
11
Gleichspannung
Heavy Duty N600N600N600
N300N300–
N150––
101010
Standard Duty P600P600P600
P300P300–
P150––
555
Q600Q600Q600
Q300Q300–
Q150––
2,52,52,5
–––
R300R300–
R150––
1,01,0–
nach UL 508, CSA C 22.2-14 und NEMA ICS 5-1993
Normen, Formeln, TabellenNordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-75
Schaltvermögen
Nennspannung V Einschalten A Ausschalten A Einschalten VA Ausschalten VA
120240480600
60301512
631,51,2
720720072007200
7207207200720
120240480600
30157,56
31,50,750,6
3600360036003600
360360360360
120240480600
157,53,753
1,50,750,3750,3
1800180018001800
180180180180
120240
3,61,8
0,60,3
432432
7272
125250301 bis 600
2,21,10,4
2,21,10,4
275275275
275275275
125250301 bis 600
1,10,550,2
1,10,550,2
138138138
138138138
125250301 bis 600
0,550,270,10
0,550,270,10
696969
696969
125250301 bis 600
0,220,11–
0,220,11–
2828–
2828–
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-76
Stromart Gebrauchs-kategorie
Typische Anwendungsfälle
I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom,Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung,Ue = BemessungsbetriebsspannungUr = Wiederkehrende Spannung
Nachweis der elek-trischen Lebens-dauer
Einschalten
Wech-selstrom
AC-1 Nicht induktive oder schwach induktive Last, Widerstandsöfen
alle Werte 1 1
AC-2 Schleifringmotoren: Anlassen, Ausschalten
alle Werte 2,5
1
AC-3 Käfigläufermotoren: Anlassen, Ausschalten während des Laufes4)
1)c = 0,45 für Ie F 100 A; c = 0,35 für Ie > 100 A.
2) Die Prüfungen sind mit Glühlampenlast durchzuführen.
3) Die Prüfdaten sind hier entsprechend einer besonderen Tabelle aus den Prüfwerten für AC-3 oder AC-4 abzuleiten.
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-79
Nachweis des Schaltvermögens
Ausschalten Einschalten Ausschalten
L/R ms
L/R ms
L/R ms
L/R ms
1 1 1 1 alle Werte
1,5 1,05 1 1,5 1,05 1
2 2,5 1 2 alle Werte
4 1,05 2,5 4 1,05 2,5
7,5 2,5 1 7,5 alle Werte
41,52)
1,05 1,052)
2,5 41,52)
1,05 1,052)
2,5
4) Geräte für Gebrauchskategorie AC-3 dürfen für gelegentliches Tippen oder Gegenstrom-bremsen während einer begrenzten Dauer wie zum Einrichten einer Maschine verwendet werden; die Anzahl der Betätigungen darf dabei nicht über fünf je Minute und zehn je zehn Minuten hinausgehen.
5) Beim hermetisch gekapselten Kühlkompressor sind Kompressor und Motor im gleichen Gehäuse ohne äußere Welle oder Wellendichtung gekapselt und der Motor wird mit Kühl-mittel betrieben.
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter
AC-20 A(B)2) Schließen und Öffnen ohne Last alle Werte
1)
AC-21 A(B)2) Schalten von ohmscher Last einschließlich geringer Überlast
alle Werte
1
AC-22 A(B)2) Schalten von gemischter ohmscher und induktiver Last einschl. geringer Überlast
alle Werte
1
AC-23 A(B)2) Schalten von Motoren und anderer hoch-induktiver Last
alle Werte
1
Gleich-strom
DC-20 A(B)2) Schließen und Öffnen ohne Last alle Werte
1)
DC-21 A(B)2) Schalten von ohmscher Last einschließlich geringer Überlast
alle Werte
1
DC-22 A(B)2) Schalten von gemischter ohmscher und induktiver Last einschließlich geringer Über-last (z. B. Nebenschluss-Motoren)
alle Werte
1
DC-23 A(B)2) Schalten von hochinduktiver Last (z. B. Reihenschluss-Motoren)
alle Werte
1
Für Lastschalter, Trenner, Lasttrenner und Schalter-Sicherungs-Einheiten nach IEC/EN 60947-3 (VDE 0660 Teil 107)1) Hat das Schaltgerät ein Einschalt- und/oder Ausschaltvermögen, so müssen die Werte des
Stromes und des Leistungsfaktors (Zeitkonstante) vom Hersteller angegeben werden.2) A: häufige Betätigung, B: gelegentliche Betätigung.
Ie
A
I
Ie
Ie
A
I
Ie
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-81
Nachweis des Schaltvermögens
Ausschalten Einschalten Ausschalten
c c c c
1) 1) 1) 1) 1) alle Werte
1) 1) 1) 1)
1 0,95 1 1 0,95 alle Werte
1,5 1,05 0,95 1,5 1,05 0,95
1 0,8 1 1 0,8 alle Werte
3 1,05 0,65 3 1,05 0,65
1 0,65 1 1 0,65 Ie F100Ie > 100
10 10
1,05 1,05
0,45 0,35
8 8
1,05 1,05
0,45 0,35
L/Rms
L/Rms
L/Rms
L/Rms
1) 1) 1) 1) 1) alle Werte
1) 1,05 1) 1) 1,05 1)
1 1 1 1 1 alle Werte
1,5 1,05 1 1,5 1,05 1
1 2 1 1 2 alle Werte
4 1,05 2,5 4 1,05 2,5
1 7,5 1 1 7,5 alle Werte
4 1,05 15 4 1,05 15
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-82
Normen, Formeln, TabellenTabellen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-83
Motorbemessungsströme von Drehstrommotoren(Richtwerte für Käfigläufer)
Kleinstmögliche Kurzschlusssicherung für DrehstrommotorenDer max. Wert richtet sich nach dem Schaltge-rät bzw. Motorschutzrelais
Die Motorbemessungsströme gelten für nor-male innen- und oberfächengekühlte Dreh-strommotoren mit 1500 min-1.
Sicherungsbemessungsströme bei y/∆-Anlauf gelten auch für Drehstrom-motoren mit Schleifringläufer.
Bei höherem Bemessungs-, Anlaufstrom und/oder längerer Anlaufzeit größere Siche-rung verwenden.
Tabelle gilt für „träge“ bzw. „gL“-Sicherun-gen (DIN VDE 0636).
Bei NH-Sicherungen mit aM-Charakte-ristik wird Sicherung = Bemessungs-strom gewählt.
Direkter Anlauf: Anlaufstrom max. 6 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit max. 5 s.
y/∆-Anlauf: Anlaufstrom max. 2 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit 15 s.
Motorschutzrelais im Strang auf 0,58 x Motor-bemessungsstrom einstellen.
= NEC Code, Table 430-150= CSA-C22.1-1986, Table 44= UL 508, Table 52.2
2) Die angegebenen Motorbemessungsströme sind als Richtwerte zu betrachten. Genaue Werte sind den Herstellerangaben bzw. den Leistungsschildern der Motoren zu entnehmen.
3) Für Motorbemessungsströme von 208-V-Motoren/200-V-Motoren sind die entsprechenden Motorbemessungsströme der 230-V-Motoren um 10 – 15 % zu erhöhen
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-87
Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabeltüllen
Die Leitungseinführung in gekapselte Geräte wird durch die Verwendung von Kabeltüllen erheblich vereinfacht und verbessert.
Kabeltüllenfür direkte und schnelle Leitungseinführung in Gehäuse und als Verschlussstopfen.
Membran-tüllen metrisch
Leitungs-einfüh-rung
Bohrungs-durch-messer
Kabel-außen-durch-messer
Verwendung Kabel NYM/NYY, 4adrig
Kabel-tülleTyp
mm mm mm2
• IP65• mit inte-
grierter Durchsteck-membran
• PE und ther-moplasti-sches Elastomer, halogenfrei
M16 16,5 1 bis 10 H03VV-F3 x 0,75NYM 1 x 16/3 x 1,5
KT-M16
M20 20,5 1 bis 13 H03VV-F3 x 0,75NYM 5 x 1,5/5 x 2,5
KT-M20
M25 25,5 1 bis 18 H03VV-F3 x 0,75NYM 4x 10
KT-M25
M32 32,5 1 bis 24 H03VV-F3 x 0,75NYM 4 x 16/5 x 10
KT-M32
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-88
Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabelverschraubungen
Kabelverschraubungen metrisch nach EN 50262mit 9, 15 oder 18 mm langem Gewinde.
Kabelver-schraubungen
Leitungs-einfüh-rung
Bohrungs-durch-messer
Kabel-außen-durch-messer
Verwendung Kabel NYM/NYY, 4-adrig
Kabel-tülleTyp
mm mm mm2
• mit Gegen-mutter und integrierter Zugentlastung
• IP68 bis 5 bar, Polyamid, halogenfrei
M12 12,5 2 –7 H03VV-F3 x 0,75NYM 1 x 16/3 x 1,5
V-M12
M16 16,5 4 – 10 H03VV-F3 x 0,75NYM 5 x 1,5/5 x 2,5
V-M16
M20 20,5 6 – 13 H03VV-F3 x 0,75NYM 4x 10
V-M20
M25,5 25,5 9 – 17 H03VV-F3 x 0,75NYM 4 x 16/5 x 10
V-M25
M32 32,5 13 – 21 NYM 5 x 10 V-M32
M32 32,5 18 – 25 NYM 5 x 16 V-M32G
M40 40,5 14 – 28 NYM 5 x 16 V-M40
M50 50,5 18 – 35 NYM 4 x 35/5 x 25 V-M50
M63 63,5 28 – 48 NYM 4 x 35 V-M63
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-89
Außendurchmesser von Leitungen und Kabel
NYM: MantelleitungNYY: Kabel mit KunststoffmantelH05RR-F: leichte Gummi-Schlauchleitung (NLH + NSH)
NYCY: Kabel mit konzentrischem Leiter und KunststoffmantelNYCWY: Kabel mit konzentrischem wellen-förmigen Leiter und Kunststoffmantel
IsolierwerkstoffPVC VNatur- und/oder Styrol-Butadienkautschuk RSilikon-Kautschuk S
MantelwerkstoffPVC VNatur- und/oder Styrol-Butadienkautschuk RPolychloroprenkautschuk NGlasfasergeflecht JTextilgeflecht T
Besonderheiten im Aufbauflache, aufteilbare Leitung Hflache, nicht aufteilbare Leitung H2
Leiterarteindrähtig -Umehrdrähtig -Rfeindrähtig bei Leitungen für feste Verlegung -Kfeindrähtig bei flexiblen Leitungen -Ffeinstdrähtig bei flexiblen Leitungen -HLahnlitze -Y
Aderzahl ...Schutzleiter
ohne Schutzleiter Xmit Schutzleiter G
Nennquerschnitt des Leiters ...
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-91
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-92
Umrechnung nordamerikanischer Leitungsquerschnitte in mm2
USA/Kanada Europa
AWG/circular mills mm2
(exakt)mm2
(nächster Normwert)
22 0,326 0,4
21 0,411
20 0,518 0,5
19 0,653
18 0,823 0,75
17 1,04 1
16 1,31 1,5
15 1,65
14 2,08
13 2,62 2,5
12 3,31 4
11 4,17
10 5,26 6
9 6,63
8 8,37 10
7 10,50
6 13,30 16
5 16,80
4 21,20 25
3 26,70
2 33,60 35
1 42,40
1/0 53,50 50
2/0 67,40 70
3/0 85
4/0 107 95
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-93
USA/Kanada Europa
AWG/circular mills mm2
(exakt)mm2
(nächster Normwert)
circular mills
250.000 127 120
300.000 152 150
350.000 177 185
400.000 203
450.000 228
500.000 253 240
550.000 279
600.000 304 300
650.000 329
700.000 355
750,000 380
800.000 405
850.000 431
12900.000 456
950.000 481
1.000.000 507 500
1.300.000 659 625
Neben Querschnittsangaben in „circular mills“ findet man häufig auch Angaben in „MCM“:250.000 circular mills = 250 MCM
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-94
Bemessungsströme und Kurzschlussströme von Normtransformatoren