Dimensionierung einer elektrischen Energieleitung

Dimensionierung einer elektrischen Energieleitung

Problem: Für einen elektrischen Verbraucher soll der notwendige Durchmesser der Zuleitung ermittelt werden.

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Schritt 1:  Ermittlung des Betriebsstromes I_b des Stromkreises

Bei bekanntem Verbraucher kann der Betriebsstrom üblicherweise berechnet werden über:

P = U * I * cos φ        bzw.

P = √3 U * I * cos φ bei Drehstromverbraucher

wobei cos φ = 1 bei rein ohmschen Verbraucher

Bemerkung: Bei Steckdosenstromkreisen ergibt sich der maximale Betriebsstrom aus der Überstromabsicherung des betreffenden Stromzweiges.

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Schritt 2: Auswahl der Sicherung

Bedingung:  I_n > I_b  (I_b wurde soeben in Schritt 1 ermittelt)

I_n Bemessungsstrom der Sicherung
I_b Betriebsstrom des Verbrauchrs bzw. des Stromkreises

Beachte: Ist der gewählte Sicherungsnennstrom nur wenig größer als der Betriebsstrom, dann kann es schnell zu einer Überlast kommen und die Sicherung löst aus.

Ist der gewählte Sicherungsnennstrom viel größer als der Betriebsstrom, dann muss anschließend eine Leitung mit entsprechender Strombelastbarkeit, sprich großem Leiterquerschnitt ausgewählt werden.

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Schritt 3:  Auswahl einer Leitung

Bedingung: Strombelastbarkeit der Leitung I_r > I_n (I_n wurde soeben in Schritt 2 berechnet)

Negativen Einfluss auf die Strombelastbarkeit der Leitung können haben:

• Eine ungünstige Verlegeart
• Wenn mehrere belastete Adern zusammen verlegt werden
• Eine Umgebungstemperatur > 25°C

Dadurch ergeben sich die Korrekturfaktoren f1 bis f4. An dieser Stelle ist das Tabellenbuch gefragt.

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Schritt 4:  Spannungsabfall an der Leitung überprüfen

Prüfen, ob der Spannungsabfall an der Leitung ausreichend klein ist.