9 Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen DIN VDE

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1 9 Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen DIN VDE Die Stombelastbakeit ist de unte bestimmten Bedingungen höchstzulässige Stom, bei dem de Leite an keine Stelle übe die zulässige Betiebstempeatu ewämt wid. 9.1 Stombelastbakeit von Leitungen Die Stombelastbakeit I von Leitungen eechnet sich wie folgt: I I f. (9.1) Hiein bedeuten: I Belastbakeit bei den de Tabelle 9.2 zugunde gelegten Betiebsbedingungen, f Podukt alle efodelichen Umechnungsfaktoen. Nach DIN VDE , Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen fü feste Velegung in Gebäuden, gelten unte folgenden Bedingungen die in den Tabellen 9.1, 9.2 und 9.3 angegebenen Wete: Leitungen einzeln velegt; Umgebungstempeatu wid duch die Velustwäme de Leitung nicht meklich ehöht; isoliete Kupfeleitungen; Genztempeatu (zulässige Betiebstempeatu) des Isoliewekstoffs 70 C (PVC); Dauebelastung; Umgebungstempeatu 30 C 5 ; Schutz gegen diekte Wämebestahlung duch Sonne usw. De Leitenennqueschnitt ist fü die Beziehung I I B (9.2) zu dimensionieen, mit I B, de Belastung de Leitung im ungestöten Betieb. 5 Bei de Planung in Gebäuden wid im Nomalfall von eine Umgebungstempeatu von 25 C ausgegangen. 143

2 9 Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen Velegeat A1 A2 B1 B2 C Velegung in wämegedämmten Wänden Velegung in Elekto-Installationsohen Velegung auf eine Wand Adeleitungen im Elekto installationsoh in eine wämegedämmten Wand mehadiges Kabel ode mehadige ummantelte Installationsleitung in einem Elektoinstallationsoh in eine wämegedämmten Wand Adeleitungen im Elekto installationsoh auf eine Wand mehadiges Kabel ode mehadige ummantelte Installationsleitung in einem Elektoinstallationsoh auf eine Wand ein- ode mehadiges Kabel ode ein- ode mehadige ummantelte Installationsleitung Velegeat D E F G Velegung in Ede Velegung in Luft mehadiges Kabel im Elektoinstallationsoh ode Kabelschacht im Edboden mehadiges Kabel mit Abstand von mindestens 0,3 Duchmesse D zu Wand einadige Kabel mi Abstand von mindestens 1 Duchmesse D zu Wand mit Beühung mit Abstand D ode ode D D Tabelle 9.1 Refeenzvelegeaten A1, A2, B1, B2, C, D, E, F und G, fü Kabel und Leitungen fü feste Velegung in Gebäuden, Betiebstempeatu 70 C, Umgebungstempeatu 30 C, nach DIN VDE : (zuückgezogen) [2, 4] 144

3 9.1 Stombelastbakeit von Leitungen Velegeat A1 A2 B1 B2 C Velegung in Velegung in Velegung auf wämegedämmten Wänden Elektoinstallationsohen eine Wand Anzahl belastete Aden Nennqueschnitt in mm 2 Belastbakeit in A 1,5 2, ,5 2) 19, ,5 18, ,5 2) 18, ,0 17, , , , , , , Velegeat D E F G Velegung in Ede Velegung in Luft Anzahl belastete Aden Nennqueschnitt in mm 2 Belastbakeit in A 1,5 2, , , , , Tabelle 9.2 Belastbakeit von Cu-Kabeln und -Leitungen fü feste Velegung in und an Gebäuden, Velegeat A1, A2, B1, B2, C, D, E, F und G, Betiebstempeatu 70 C, Umgebungstempeatu 30 C, nach DIN VDE : , Tabellen 3 und 4 [2, 4] 145

4 9 Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen ulässige Betiebstempeatu 40 C 60 C 70 C 80 C 85 C 90 C Umgebungstempeatu in C Umechnungsfaktoen 10 1,73 1,29 1,22 1,18 1,17 1, ,58 1,22 1,17 1,14 1,13 1, ,41 1,15 1,12 1,10 1,09 1, ,22 1,08 1,06 1,05 1,04 1, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1, ,71 0,91 0,94 0,95 0,95 0, ,82 0,87 0,89 0,90 0, ,71 0,79 0,84 0,85 0, ,58 0,71 0,77 0, ,41 0,61 0,71 0, ,50 0,63 0, ,35 0,55 0, ,45 0, ,32 0, , ,29 Tabelle 9.3 Umechnungsfaktoen fü abweichende Umgebungstempeatuen nach DIN VDE : , Tabelle 17 [2, 4] Stombelastbakeit I bei andeen Umgebungstempeatuen ab 30 C Die Stombelastbakeit ist mithilfe de in de Tabelle 9.3 angegebenen Umechnungsfaktoen zu eechnen. Die Stombelastbakeit fü die gefodete Umgebungstempeatu ehält man duch Multiplizieen des aus de Tabelle 9.2 entnommenen Wets I mit dem in de Tabelle 9.3 genannten Umechnungsfakto. I I f. (9.3) 146

5 9.1 Stombelastbakeit von Leitungen Beispiel 9a: In einem Heizungsschacht teten Tempeatuen bis 40 C auf. In dem Schacht soll eine NYM-Leitung 5 1,5 mm 2 Cu auf Putz velegt weden. Wie hoch ist die Stombelastbakeit I de Leitung? Lösung: I 17,5 A, da NYM-Leitung auf Putz Guppe C entspicht. f 0,87, da NYM-Leitung aus PVC besteht. I I f 17,5 A 0,87 15,2 A Stombelastbakeit I von gehäuft velegten Leitungen Weden mehee Stomkeise gemeinsam velegt, so eduziet sich aufgund de Velustwäme de benachbaten Stomkeise die Stombelastbakeit de Leitungen. Die efodelichen Umechnungsfaktoen sind aus de Tabelle 9.4 zu entnehmen. Ist sichegestellt, dass die gehäuft velegten Leitungen nicht gleichzeitig mit ihem vollen Betiebsstom belastet weden, so kann auf eigene Veantwotung ein höhee Belastungswet gewählt weden. Fü die Stombelastbakeit von gehäuft velegten Leitungen gilt: I I f (9.4) Dabei ist I die Stombelastbakeit nach Tabelle 9.2. Anodnung gebündelt auf Wand, Boden, Roh ode Kanal Anzahl de mehadigen Leitungen ,00 0,80 0,70 0,65 0,60 0,54 0,50 0,45 0,41 0,38 einlagig auf Wand ode Fußboden ,85 0,79 0,75 0,73 0,72 0,70 0,70 0,70 0,70 einlagig auf Wand, mit wischenaum 1,00 0,94 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 0,90 einlagig unte de Decke mit Beühung 0,95 0,81 0,72 0,68 0,66 0,63 0,61 0,61 0,61 0,61 ungelochte Kabelinne, einlagig, mit Beühung 0,97 0,84 0,78 0,75 0,68 gelochte Kabelinne, mit Beühung 1,0 0,88 0,82 0,79 0,73 Tabelle 9.4 Umechnungsfakto bei Häufung von Leitungen (Auszug) DIN VDE : , Tabelle 22 [4] 147

6 9 Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen Beispiel 9b: Die Anschlussleitungen (Mantelleitungen, NYM) zu vie Heizgeäten sollen auf eine Wand mit eine Umgebungstempeatu bis 50 C velegt weden. Jedes de Heizgeäte nimmt einen Betiebsstom von 13 A auf. Welche Queschnitt ist im Hinblick auf die Stombelastbakeit fü die Anschlussleitungen efodelich? Bei den Heizgeäten handelt es sich um Dehstomvebauche. Rechengang: Annahme 1: efodeliche Queschnitt 2,5 mm 2 Cu. I aus Tabelle 9.2, Guppe C, Dehstomvebauche ist 24 A. Umechnungsfakto aus Tabelle 9.3 fü 50 C ist 0,71; Umechnungsfakto aus Tabelle 9.4 fü vie Leitungen ist 0,65. I I f 24 A0,710,6511A. De Wet ist kleine als de Betiebsstom de Heizgeäte, somit ist ein gößee Leitungsqueschnitt efodelich. Annahme 2: efodeliche Queschnitt 4 mm 2 Cu. I ist dann 32 A. I 32 A 0,710,65 14,76 A. De Wet ist göße als de Betiebsstom de Heizgeäte. Ein Leitequeschnitt von 4 mm 2 Cu ist somit fü den Anschluss de Heizgeäte auseichend Stombelastbakeit I von vieladigen Leitungen Die Tabelle 9.2 gilt nu fü Leitungen mit zwei bzw. dei belasteten Aden. Weden vieladige Leitungen vewendet, so muss die Stombelastbakeit de Leitungen mit dei belasteten Aden (Tabelle 9.2) mit dem Umechnungsfakto de Tabelle 9.5 multipliziet weden. Anzahl de belasteten Aden Umechnungsfakto f 0,75 0,65 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 Tabelle 9.5 Umechnungsfakto fü vieladige Kabel und Leitungen mit Leitequeschnitt bis 10 mm 2 nach DIN VDE : , Tabelle 26 [2, 4] Es gilt wiede: I I f (9.5) 148

7 9.2 Stombelastbakeit von Kabeln I ist dabei die Stombelastbakeit eine Leitung mit dei belasteten Aden nach Tabelle 9.2. Beispiel 9c: Übe eine Leitung, NYM 7 1,5 mm 2 Cu, auf Putz velegt, sollen ein Dehstom- und ein Wechselstomvebauche vesogt weden. Wie hoch ist die Stombelastbakeit de Leitung, wenn fünf Aden betiebsmäßig zu Stomfühung vewendet weden. Rechengang: I nach Tabelle 9.2, Guppe C, bei dei belasteten Aden ist 17,5 A. Umechnungsfakto bei fünf belasteten Aden nach Tabelle 9.5 ist 0,75. I I f 17,5 A 0,75 13,1 A. 9.2 Stombelastbakeit von Kabeln Fü die Stombelastbakeit von Kabeln gilt DIN VDE Tabelle 9.6 zeigt einen Auszug aus diese Nom fü Kabel im Dehstombetieb bei Velegung in Luft. Den Weten liegen Dauebetieb und eine Umgebungstempeatu von 30 C zugunde. Nennqueschnitt 1,5 2, in mm 2 Belastbakeit in A NYY 19, NYCWY 19, NAYY NAYCWY Tabelle 9.6 Stombelastbakeit I von Kabeln bei Velegung in Luft [10] Die Stombelastbakeit von Kabeln bei Velegung in Ede zeigt Tabelle 9.7. Sie gilt fü Dehstom- und Dauebetieb. Die Wete de Tabelle 9.7 gelten fü eine Edbodentempeatu von 20 C und einen spezifischen Edbodenwämewidestand von 1 K m/w, eine Velegetiefe von 0,7 m und einem Belastungsgad von 0,7. Mit diesen Bedingungen kann im Nomalfall geechnet weden. 149

8 9 Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen Nennqueschnitt 1,5 2, in mm 2 Belastbakeit in A NYY NYCWY NAYY NAYCWY Tabelle 9.7 Stombelastbakeit I von Kabeln bei Velegung in Ede [10] Die Stombelastbakeit I von Kabeln eechnet sich wie folgt: I I f (9.6) Hiein bedeuten: I Belastbakeit bei den de Tabelle 9.6 und 9.7 zugunde gelegten Betiebsbedingungen, f Podukt alle efodeliche Umechnungsfaktoen Stombelastbakeit I von Kabeln bei Velegung in Luft und besondeen Umgebungsbedingungen Bezüglich de Stombelastbakeit von Kabeln bei Velegung in Luft gelten die gleichen Umechnungsfaktoen wie fü Leitungen, wenn die Umgebungstempeatu von 30 C abweicht (siehe 9.1.1), die Kabel gehäuft velegt sind (siehe 9.1.2) ode vieladige Kabel vewendet weden (9.1.3) Stombelastbakeit I von in Ede velegten Kabeln, die duch Abdeckhauben ode Rohe geschützt weden Bei Velegung in Rohsystemen ist eine Reduktion de Belastbakeit um den Fakto 0,85 anzuaten. Es gilt: I I f ; (9.7) I ist die Stombelastbakeit aus Tabelle 9.7. Weden anstatt von Rohen Abdeckhauben vewendet, bei denen Lufteinflüsse nicht auszuschließen sind, so empfiehlt sich ein Fakto 0,9. 150

9 9.2 Stombelastbakeit von Kabeln Stombelastbakeit I von gehäuft velegten Kabeln im Edeich Tabelle 9.8 nennt den Umechnungsfakto fü mehee in Ede velegte Kabel bei einem Abstand von 7 cm von Kabel zu Kabel. Die Tabellenwete gelten fü PVC- Kabel, z. B. NYY, NYCWY, eine Edbodentempeatu von 20 C und einem Edbodenwämewidestand von 1 K m/w. Anzahl de Kabel Umechnungsfakto f 0,86 0,76 0,71 0,67 0,64 0,60 0,57 Tabelle 9.8 Umechnungsfakto fü Häufung von in Ede velegten Kabeln (Auszug: DIN VDE ) [11] Es gilt: I I f ; (9.8) I ist die Stombelastbakeit de Kabel nach Tabelle Stombelastbakeit I von vieladigen Kabeln bei Velegung im Edeich Weden in einem vieladigen Kabel meh als dei Aden belastet, so eduziet sich deen Stombelastbakeit um die Faktoen de Tabelle 9.9. Anzahl de belasteten Aden Umechnungsfakto f 0,70 0,60 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 0,25 Tabelle 9.9 Umechnungsfakto fü vieladige Kabel bei Velegung in Ede (DIN VDE ) [11] Es gilt: I I f ; (9.9) I ist die Stombelastbakeit de Kabel nach Tabelle

10 9 Stombelastbakeit von Kabeln und Leitungen 9.3 Stombelastbakeit I fü Leitungen und Kabel mit andeen Genztempeatuen als 70 C Fü Leitungen, deen Isolieung fü eine höhee Genztempeatu als 70 C ausgelegt ist, kann die Stombelastbakeit I wie folgt emittelt weden: I I 0,17 ; (9.10) L u I aus Tabelle 9.2, L Genztempeatu de Leitung in C, u Umgebungstempeatu in C. Die Rechenmethode empfiehlt sich fü alle Leitungen mit ehöhte Wämebeständigkeit. u diesen zählen u. a.: PVC-Vedahtungsleitung NYFAW L 90 C, Gummiadeleitung N4GA L 120 C, Silikon-Adeleitung H05SJ L 180 C, Sonde-Gummiadeleitung NSGAÖU L 90 C, Gummi-Schlauchleitung NSSHÖU L 90 C, Silikon-Schlauchleitung N2GMH2G L 180 C. Beispiel 9d: In einem Heizgeät ist mit Umgebungstempeatuen von 160 C zu echnen. Fü die innee Vedahtung des Heizgeäts sollen Silikon-Adeleitungen H05SJ vewendet weden, deen Stombelastbakeit mindestens 16 A betagen muss. Welche Mindestqueschnitt ist efodelich? Lösungsweg: Annahme 1: Mindestqueschnitt 1,5 mm 2 Cu. Dann ist I, aus Tabelle 9.2, Guppe B1, 17,5 A und L 180 C; u 160 C. I I 0,17 17, 50, C 160 C 13, 3 A. L U Die Stombelastbakeit I eine 1,5 mm 2 Cu staken H05SJ-Leitung eicht nicht aus. Deshalb ist ein gößee Queschnitt zu wählen. 152

11 9.4 Stombelastbakeit als quadatische Mittelwet Annahme 2: Mindestqueschnitt 2,5 mm 2 Cu. Dann ist I aus Tabelle 9.2, Guppe B1, 24 A und I I 0,17 240, C 160 C 18, 2 A, L U I 18,2 A 16 A. Ein Queschnitt von 2,5 mm 2 Cu ist auseichend. 9.4 Stombelastbakeit als quadatische Mittelwet Nehmen elektische Vebauche zeitweilig einen höheen Stom auf, z. B. Motoe mit längeen Anlaufzeiten ode besondee Anlasshäufigkeit, so ist de quadatische Mittelwet des Stoms I M fü die Bemessung des Leitequeschnitts zu emitteln. Diese Mittelwet egibt die anzusetzende Stombelastung von Kabeln und Leitungen, wenn die Einschaltdaue des Spitzenstoms abhängig vom Queschnitt de Leitung folgende eiten nicht übescheitet: Nennqueschnitt bis 6 mm 2 Cu Nennqueschnitt von 10 mm 2 bis 25 mm 2 Cu Nennqueschnitt von 35 mm 2 bis 50 mm 2 Cu Nennqueschnitt von 70 mm 2 bis 150 mm 2 Cu 4 s 8 s 15 s 30 s Die Stombelastbakeit I eines Kabels ode eine Leitung muss dabei mindestens so goß sein wie de quadatische Mittelwet des Betiebsstoms, de übe das Kabel ode die Leitung fließt. Es gilt somit: I I. (9.11) M De quadatische Mittelwet des Stoms I M egibt sich aus folgende Beziehung: I M n I t I t I tn. (9.12) t t t 1 2 n 153