Prüfungsaufgabe — Vorschau
Prüfungsaufgabe 1.8
Leitungsdimensio
nierung
Querschnitt & Spannungsfall
Betriebsstrom IB berechnen
Korrekturfaktoren f1 & f2 bestimmen
Mindestquerschnitt aus Tabellenbuch
Spannungsfall ΔU prüfen (max. 3 %)
Thema
Leitungsschutz VDE 0100
@elektrogenius
Aufgabenstellung
Die Situation
Im Wartebereich einer Wasserrutsche wird eine Förderpumpe über ein Erdkabel NYY-J versorgt. Die Zuleitung ist 35 m lang und liegt parallel zu einem vorhandenen Kabel in einem Elektro-Installationskanal (Wand). Max. Umgebungstemperatur: 39°C.
Anschlussdaten Pumpe
P = 23 kW
U = 400 V
cos φ = 0,9
l = 35 m
Gesucht
1.8.1 Dimensionieren Sie die Zuleitung und bestimmen Sie den Bemessungsstrom der Überstrom-Schutzeinrichtung!
1.8.2 Der Spannungsfall soll 3 % nicht überschreiten — überprüfen und beurteilen Sie!
@elektrogenius
Schritt 1 — 1.8.1
Betriebs­strom I_B
I_B =
P√3 · U · cos φ
I_B =
23.000 W√3 · 400 V · 0,9
= 36,89 A
Nächst größerer Nennstrom I_N aus der Normreihe:
I_N = 40 A (gewählt, da I_N ≥ I_B)
Betriebsstrom I_B = 36,89 A
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Schritt 2 — 1.8.1
Korrektur­faktoren
Tabellenbuch Westermann 2021:
f1 → S. 97 (Temperatur 40 °C, Verlegeart B2)
f2 → S. 98–99 (Häufung: 2 Leitungen)
f1 (Temp. 40°C)0,87
f2 (2 Leitungen)0,80
f31,0
f41,0
Mindest-Strombelastbarkeit I_r* des Kabels:
I_r* =
I_Nf1 · f2
=
40 A0,87 · 0,80
= 57,5 A
Mindest I_r* 57,5 A
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Schritt 3 — 1.8.1
Querschnitt & Bedingung
S. 97 Westermann: I_r* = 57,5 A → 16 mm² Cu → I_r = 62 A (bei 30 °C)
I_z = I_r · f1 · f2 = 62 · 0,87 · 0,8 = 43,15 A
Bedingung nach VDE
I_B ≤ I_N ≤ I_Z
36,89 A ≤ 40 A ≤ 43,15 A
Bedingung erfüllt — Q = 16 mm²
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Schritt 4 — 1.8.2
Spannungs­fall ΔU
ΔU_zul =
3 %100 %
· 400 V = 12 V
ΔU =
P · lκ · A · U_n
=
23.000 · 3556 · 16 · 400
= 2,25 V
κ (Kupfer) = 56 m/Ω·mm² — Formel: S. 98 Westermann 2021
2,25 V < 12 V — In Ordnung!
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Ergebnis
Alles auf einen Blick
I_B = 36,89 A → I_N = 40 A gewählt
f1 = 0,87 (S.97) · f2 = 0,80 (S.98–99) → I_r* = 57,5 A
Querschnitt aus Tabelle: 16 mm² Cu → I_r = 62 A
I_z = 43,15 A → Bedingung 36,89 ≤ 40 ≤ 43,15 ✓
ΔU = 2,25 V < 12 V — Spannungsfall OK
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