Teil 4 beschäftigt sich mit den Auswirkungen bei Kurzschluss. Die technischen Forderungen für den Schutz bei Kurzschluss sind in DIN VDE 0100 Teil 430 zusammengefasst.
Beim Kurzschluss wird durch den Kurzschlussstrom die zulässige Betriebstemperatur der Kabel und Leitungen erheblich überschritten. Dabei kann sich die Isolierung verformen und schließlich zerstört werden. Möglich sind auch Lichtbögen, die Brände auslösen können. Von großer Bedeutung sind neben den großen Kurzschlussströmen, die vor allem für die Bestimmung des Ausschaltvermögens der Schutzeinrichtungen wesentlich sind, aber auch beim thermischen Kurzschluss beachtet werden müssen, in erster Linie die kleinen Kurzschlussströme bei vollkommenem einpoligem Kurzschluss.
Neben den thermischen Wirkungen werden durch den Stoßkurzschlussstrom dynamische Kräfte freigesetzt. Kabel halten diesen Kräften aufgrund ihrer festen Ummantelung stand, sodass darüber kein Nachweis erforderlich ist. Die technischen Forderungen für den Schutz bei Kurzschluss sind in DIN VDE 0100 Teil 430 zusammengefasst.
Kurzschlussfestigkeit ist nicht gleichbedeutend mit Kurzschlusssicherheit, die das Auftreten von Kurz- und Erdschlüssen ausschließen oder vermindern soll.
Kurzschlussfestigkeit ist nicht gleichbedeutend mit Kurzschlusssicherheit, die das Auftreten von Kurz- und Erdschlüssen ausschließen oder vermindern soll.
Ausschaltvermögen
In der Norm wird gefordert:
Das Ausschaltvermögen IA der Schutzeinrichtung muss mindestens dem größten am Einbauort auftretenden Kurzschlussstrom Ik entsprechen: IA ≥ Ik.
Werte für das Ausschaltvermögen IA sind in den Normen vorgegeben oder den Herstellerunterlagen zu entnehmen. Die Kurzschlussströme Ik sind bei der Planung zu bestimmen, soweit sie nicht vorgegeben sind. Sie sind nur dort genauer zu ermitteln, wo Kurzschlussströme in der Nähe des Ausschaltvermögens zu erwarten sind und überschlägliche Berechnungen nicht ausreichen. IA und Ik sind Effektivwerte.
Das Ausschaltvermögen IA der Schutzeinrichtung muss mindestens dem größten am Einbauort auftretenden Kurzschlussstrom Ik entsprechen: IA ≥ Ik.
Werte für das Ausschaltvermögen IA sind in den Normen vorgegeben oder den Herstellerunterlagen zu entnehmen. Die Kurzschlussströme Ik sind bei der Planung zu bestimmen, soweit sie nicht vorgegeben sind. Sie sind nur dort genauer zu ermitteln, wo Kurzschlussströme in der Nähe des Ausschaltvermögens zu erwarten sind und überschlägliche Berechnungen nicht ausreichen. IA und Ik sind Effektivwerte.
In Anlagen, die an das öffentliche Netz eines EVU angeschlossen werden, sind die Stoßkurzschlussströme vorgegeben (Abb. 1). Es handelt sich um Scheitelwerte, die von den Sicherungen beim Abschalten „durchgelassen“ werden. Der Durchlassstrom IS = 25 kA hinter der Hausanschlusssicherung 315 A (gG) ist damit nicht der Kurzschlussstrom Ik, der als Zahlenwert kleiner ist.Thermischer Kurzschlussschutz
Hierbei handelt es sich um stromabhängig verzögerte Schutzeinrichtungen mit unzureichendem Schaltvermögen, z. B. Schütze mit Überlastauslöser oder mit thermischen Auslösern versehene Motorstarter. Vorgaben und Bedingungen nach den Forderungen ist der Schutz bei Kurzschluss unter folgenden Bedingungen gewährleistet:
Beim Kurzschluss sind im Vergleich zur zulässigen Betriebstemperatur höhere Temperaturen, für PVC-isolierte Kabel und Leitungen z. B. 160 °C, zulässig. Es wird davon ausgegangen, dass bei der kurzzeitigen Beanspruchung keine Schädigung der Isolierung eintritt. Der enge Zusammenhang zwischen Kurzschlusstemperatur, Kurzschlussstrom und -dauer findet seinen Ausdruck in der Grenzbelastung der Leitung, die das Wärmeaufnahmevermögen charakterisiert.
- Die zulässige Kurzschlusstemperatur wird nicht überschritten.
- Die Abschaltung erfolgt spätestens nach 5 Sekunden.
Beim Kurzschluss sind im Vergleich zur zulässigen Betriebstemperatur höhere Temperaturen, für PVC-isolierte Kabel und Leitungen z. B. 160 °C, zulässig. Es wird davon ausgegangen, dass bei der kurzzeitigen Beanspruchung keine Schädigung der Isolierung eintritt. Der enge Zusammenhang zwischen Kurzschlusstemperatur, Kurzschlussstrom und -dauer findet seinen Ausdruck in der Grenzbelastung der Leitung, die das Wärmeaufnahmevermögen charakterisiert.
Kennlinien, Tabellen, ausführliche Informationen finden Sie in Teil 4, den Sie sich hier (PDF, 112 KB) downloaden können.
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