Einführung in die DIN EN 61439-1-2-3VDE 0660-600-1-2-3
Sichere und zuverlässige Verteilungen durch normkonforme Planung, Ausführung und Prüfung der Elektroanlagen
1© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Aufteilung der IEC 60 439-1 / VDE 0660 T500 in 2 Teile� Allgemeine Festlegungen� Energie Schaltgerätekombination (Produktnorm)
� Nachweise “TSK” und “PTSK” werden durch den Bauartnachweis ersetzt
PTSK
TSKBauartnachweis
Ziele der neuen Norm
2© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Schaffung von verschiedenen aber gleichwertigenMethoden um einen Bauartnachweis für eine Schaltgerätekombination zu erbringen
� Nachweis durch Prüfung;
� Nachweis durch Berechnung/Messung; oder
� Nachweis durch Erfüllung von Konstruktionsregeln
Ziele der neuen Norm
3© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Klare Darstellung der Anforderungen bezüglich der Erwärmung
� Anforderungen aus der Norm für Leergehäuse für Schaltgeräte-kombinationen (EN 62208) übernehmen:
� Lifting� Mechanische Funktion� IK- Anforderungen
� Bemessungsbelastungsfaktor (RDF) detaillierter darstellen
Ziele der neuen Norm
4© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
1. Ausgabe
der Normalien,Vorschriften und Leitsätze“ des VDE
DIN EN 60439
Niederspannungs-Schaltanlage-kombination
Typgeprüfte (TSK) und partiell typgeprüfte (PTSK) Schaltgeräte-kombinationen
VDE 0100§25N
Anforderungen an Isolierungen, Kurzschluss-festigkeit und Berührungsschutz
VDE 0660-5
Fabrikfertige Schaltgeräte-kombination (FSK)
VDE 0100§30b
Bauanforderungen für nicht fabrikfertige Schaltanlagen und Verteiler
DIN EN 61439
VDE 0660-600
Niederspannungs-Schaltanlagen-kombination
Teil 1:Allgemeine Festlegungen
Teil 2:PSC…
Teil 3:DBO…
1896 1958 199319731967 2010
Nor
men
inha
lt
PSC = Power Switchgear and Controlgear Assemblies
Normenentwicklung in Deutschland
5© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Höhere Anforderungen an die Schutzziele � Anlagenschutz� Personenschutz
� Höhere Anforderungen an die Schaltanlage� Verschmutzungsgrad� Schlagfestigkeit (IK)� Korrosion� UV- Strahlung� Transport� Besondere Bedingungen
Quelle: ctc-laps.de
Warum eine (neue) Norm
6© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Spannungsfestigkeit� Strombelastbarkeit� Kurzschlussfestigkeit� Schutz gegen elektrischen Schlag� Beständigkeit gegen Wärme und Feuer
!! SicherheitSicherheit
� Wartung, Austausch, Änderung und Erweiterung� EMV
VerfügbarkeitVerfügbarkeit
� Schutz vor Umwelteinflüssen� Installation und Anschluss und Inbetriebnahme� Betriebsfähigkeit und Funktionsstabilität
�� FunktionFunktion
Die Hauptfunktionen der EN 61439
7© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schaltgerätekombination
Was bedeutet Schaltgerätekombination ?
8© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schaltgerätekombination
Definition:Zusammenfassung eines oder mehrerer Nieder-spannungsschaltgeräte mit zugehörigen Betriebsmitteln zum Steuern, Messen, Schützen und Regeln, mit allen inneren elektrischen und mechanischen Verbindungen und Konstruktionsteilen
Was bedeutet Schaltgerätekombination ?
9© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Einzelnes Schaltgerät
Prüfbedingungen von Betriebsmitteln:
- Prüfung „frei“ in Luft- 2 Meter Leitung
in Zugang und Abgang des Betriebsmittels(von Gerät zu Gerät unterschiedlich)
Schaltgerätekombination
13© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schaltgerätenorm z.B. EN 60947Die Schaltgerätenorm beschreibt die Anforderungen und Prüfbe-dingungen für ein Gerät unter einer bestimmten BedingungZiel: Die Bemessungswerte einzelner Geräte (Hersteller)sind untereinander vergleichbar
TU= 35°C
Einzelnes Schaltgerät
Schaltgerät in KombinationSchaltgerätekombinationsnorm: EN 61439Diese Norm beschreibt die Anforderungen und Prüfbedingungen für eine Kombination von verschiedenen Geräten in einer Schaltanlage mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen.Die max. Bemessungswerte von Schaltgeräten in einer Kombination können von den Gerätenenndaten abweichen.
TU= 35°C
TU= 35°C
TI > 35°C !� Anwendung der 80% Regel nach 10.4.2.1 Abschnitt c . (bei Erwärmungsnachweis
durch Berechnung) TU = Umgebungstemperatur; TI = Innenraumtemperatur
Schaltgerätekombination
14© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schaltgerätenorm z.B. EN 60947Die Schaltgerätenorm beschreibt die Anforderungen und Prüfbe-dingungen für ein Gerät unter einer bestimmten BedingungZiel: Die Bemessungswerte einzelner Geräte (Hersteller)sind untereinander vergleichbar
Betrifft mich das Thema auch?
Schaltgerätekombination
15© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Betrifft mich das Thema auch?
Schaltgerätekombination
16© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Betrifft mich das Thema auch?
Schaltgerätekombination
17© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Oder betrifft das Thema auch mich ?????
Schaltgerätekombination
18© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Logische Struktur in Anlehnung an die Schaltgerätenorm EN 60947, mit einem allgemeinem Teil (Grundnorm) und den entsprechenden Produktteilen� Eindeutige Zuordnung für den Anwender
� Definition einheitlicher Begriffe� Leichter lesbar und verständlich
� Rollenverteilung mit klarer Aufteilung der Verantwortlichkeiten� Nachweispflicht und Haftungsfrage geklärt
� Mehrere, gleichberechtigte Alternativen zum Nachweis� Freier Wettbewerb durch Stücknachweis
(Wegfall TSK und PTSK)
Ziel / Aufgabe:Nachweis der Bemessungswerte in Abhängigkeit der Anwendung und der Einhaltung der Schutzziele.
Konzept der neuen Normenreihe EN 61439
19© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Teil 1:Allgemeine
Anforderungen
Beiblatt 1:Leitfaden für dieSpezifikation von
Schaltgerätekombinationen(Anwender)
Teil 2:Energie-
Schaltgeräte-kombinationen
Teil 3:Installations-
verteiler
Teil 4:Baustrom-verteiler
Teil 5:Kabelverteiler-
schränke
Teil 7:Marinas..
Ladestationfür Elektrof.
Für jede Bauart einer NS-Schaltgerätekombination werdenzwei Hauptdokumente benötigt, um alle Anforderungen und die
entsprechenden Nachweisverfahren zu ermitteln
Grundnorm DIN EN 61439-1 (VDE 0660-600-1)+
Produktteile DIN EN 61439-2.....-7 (VDE 0660-600-2…-7)
Struktur der DIN EN 61439
20© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Teil 6:Schienen-verteiler
Teil 1:Allgemeine
Anforderungen
Teil 2:Energie-
Schaltgeräte-kombinationen
Zugänglichkeit / Schalthandlungen nur durchElektrofachkräfte sowie durchelektrotechnisch unterwiesene Personen
� SK mit Abschließvorrichtung� Elektrischer Betriebsraum
nach DIN VDE 0100 -729
Struktur der DIN EN 61439
21© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Bemessungsspannung gegen Erde beträgt höchstens300V Wechselspannung
� Der Bemessungsstrom (Inc) der Abgangsstromkreise beträgt höchstens 125A und der Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination (InA) beträgt höchstens 250A
� Sie sind für die Verteilung der elektrischen Energie vorgesehen
� Geschlossen, ortsfest;
� Für Innenraum- oderFreiluftaufstellung
Struktur der DIN EN 61439
22© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Teil 1:Allgemeine
Anforderungen
Teil 3:Installations-
verteiler
� Leitungsschutzschalter
� Fehler-/Differenzstrom-Schutzschalter (RCCBs)
� Fehlerstrom-/Differenzstrom-Schutzschalter miteingebautem Überstromschutz (RCBOs)
� Schalt-, Steuer- Meldegeräte
� DO1, DO2, DO3, DII, DIII und DIV Sicherungseinsätze *)
Laienbedienbare Betriebsmittel sind:
*) Eine Voraussetzung damit Laien Sicherungen austauschen könnensind die systembedingten Passeinsätze, welche sicherstellen, dassSicherungsgrößen nicht vertauscht werden können, zu verwenden.
Struktur der DIN EN 61439
23© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Betätigung nur durch Elektrofach-kräfte sowie durch elektrotechnischunterwiesene Personen
� Betriebsmittel mit NH-Sicherungen
� Leistungsschalter (MCCB)
Struktur der DIN EN 61439
Nicht Laienbedienbare Betriebsmittel sind:
24© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schutzgeräte wie Leistungsschalter und NH-Sicherungs lasttrennschalter dürfen eingebaut werden, wenn folgende Bedingungen erfüllt werden:
� Leistungsschalter als Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisungeines Installationsverteiler dürfen nur mittels Schlüssel oder Werkzeugwiedereinschaltbar sein
� Leistungsschalter müssen so ausgelegt oder eingebaut werden, dass ihreKalibriereinstellungen nicht ohne eine bewusste Handlung unter Anwendungeines Schlüssels oder eines Werkzeuges verändert werden können.Die Beschaffenheit des Gerätes oder die Einbausituation gewähren einesichtbarere Anzeige der Einstellung oder Kalibrierun g
� Wenn eine Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisung eingebaut ist,welche Sicherungseinsätze enthält, muss für den Zugang zumAuswechseln der NH- Sicherungseinsätze ein Schlüssel oder einWerkzeug erforderlich sein
Struktur der DIN EN 61439
25© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
HXA039H
� Leistungsschalter als Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisungeines Installationsverteiler dürfen nur mittels Schlüssel oder Werkzeug wiedereinschaltbar sein
Möglich unter Verwendung von Knebelverriegelungsstück & Vorhängeschloss
Struktur der DIN EN 61439
26© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Wenn eine Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisung eingebaut ist,welche Sicherungseinsätze enthält, muss für den Zugang zum Auswechseln der NH- Sicherungseinsätze ein Schlüssel oder einWerkzeug erforderlich sein.
Verriegeln & Plombieren
Struktur der DIN EN 61439
27© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Wenn eine Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisung eingebaut ist,welche Sicherungseinsätze enthält, muss für den Zugang zumAuswechseln der NH- Sicherungseinsätze ein Schlüssel oder einWerkzeug erforderlich sein.
Möglich unter Verwendung von einem Vorhängeschloss
Struktur der DIN EN 61439
28© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
� Leistungsschalter müssen so ausgelegt oder eingebaut werden, dass ihreKalibriereinstellungen nicht ohne eine bewusste Handlung unterAnwendung eines Schlüssels oder eines Werkzeuges verändert werdenkönnen .
Die Beschaffenheit des Gerätes oder die Einbausituation gewähren einesichtbarere Anzeige der Einstellung oder Kalibrierun g.
Realisierung über Leistungsschalterbausteine
Struktur der DIN EN 61439
29© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ausführung der Leistungsschalterbausteine:
� Bausteine / Bausätze sind
mit einer Anfräsung versehen:
� Durch Ausschneiden der Anfräsung wird Einstellbereic h sichtbar:
Struktur der DIN EN 61439
30© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Wer ist beteiligt an der Herstellung einerSchaltgerätekombination ??
SAB
Elektrotechn.
Lizenznehmer
Systemhersteller
Anwender / BetreiberPlaner
31© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ursprünglicher Hersteller
Organisation, die die ursprünglicheKonstruktion und den zugehörigenNachweis der Schaltgeräte-Kombination nach der zutreffendenSK Norm durchgeführt hat
Systemhersteller
Hersteller
Organisation, die die Verantwortungfür die fertige Schaltgerätekombinationübernimmt
Schaltanlagenbauer
Elektrotechniker
Lizenznehmer & EGHAnwender (Juni 2012)
Beteiligter, der die Schaltgerätekombination spezif izieren, kaufen, verwenden und/oder betreiben wird, oder jemand, der in seinem Auftrag handelt
Begrifflichkeiten der neuen Norm
33© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Planer (Kunde und Anwender)Beteiligter, der die Schaltgerätekombination spezifizieren, kaufen, verwenden und/oder betreiben wird, oder jemand, der in seinem Auftrag handelt.- Angabe der Bezugsnorm in der Ausschreibung (EN 61439) mit Teilen z.B. Teil 1 und 2- Angabe der Schnittstellendaten ausgehend vom „Black-Box-Modell “
Hersteller der SchaltgerätekombinationDas Lösungsdesign liegt in der Verantwortung des Herstellers, damit übernimmt dieser automatisch die Verantwortung für die fertige Schaltgerätekombination- Bemessung der SK entsprechend der ausgeschriebenen Nenndaten- Normenkonformität zum Kunden (Konformitätserklärung)- Einhaltung des Bauartnachweises des ursprünglichen Herstellers- Kennzeichnung und Dokumentation- Durchführung des Stücknachweises
Ursprünglicher Hersteller (Systemhersteller)Organisation die für die ursprüngliche Konstruktion verantwortlich zeichnet (meist Entwickler und Produzent von auf einander abgestimmten und geprüften Systemkomponenten)- Nachweis der Bauart durch Prüfung, Berechnung oder Konstruktionsregeln- Anstelle von ehem. TSK und PTSK tritt der Bauartnachweis in Kraft- Erstellen eines Planungshandbuches samt Fertigungs- und Prüfanweisungen
Produktverantwortung – geteilte Nachweisverantwortung
34© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Wer ist beteiligt an der Herstellung einer Schaltgerätekombination ??
Der Planer spezifiziert das Anforderungsprofil einer SK nach dem Black Box-Prinzip� Anschluss an das elektrische Netz� Stromkreise und Verbraucher� Aufstellungs- und
Umgebungsbedingungen� Bedienen und Warten.
Der ursprüngliche Hersteller verantwortet die Nachweise der Bauart durch Prüfung, Berechnung oder den Konstruktionsregeln gemäß EN 61439.
Der Betreiber erhält eine SK gemäß EN 61439 und die erforderlichen Zertifikate als Nachweis der Konformität
Der Hersteller (z.B. SAB) baut die fertigeSK und ist verantwortlich für:� Bemessung der SK nach Planerdaten� Einhaltung der Bauartnachweise des
ursprünglichen Herstellers.� Kennzeichnen der Anlage und
Dokumentation� Durchführung des Stücknachweises� Erklärung der Konformität
Der Hersteller der SK kann auch derursprüngliche Hersteller (SVB) sein
35© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Stücknachweis
Der Bauartnachweis dient dem Nachweis der Übereinst immung der Schaltgerätekombination mit den Anforderungen mit d er NormreiheDie Prüfungen werden an einem repräsentativen, neuwertigen Prüfling durchgeführtDer Bauartnachweis wird in der Regel vom ursprünglichen Hersteller an den Kunden / SAB-Partner erbracht.
Der Stücknachweis dient zum Feststellen von Werksto ff- und Fertigungsfehlern und um das richtige Funktionieren jeder fertig gestellten Schaltgerätekombination sicher zu stellen.Der Nachweis muss an jeder hergestellten Schaltgerätekombination durchgeführt werden (unabhängig davon, ob die Anlage nur einmalig oder in Serie hergestellt wird).Das Ergebnis ist in einem Protokoll zu dokumentieren.Der Stücknachweis wird durch den Hersteller erbracht.
Bauartnachweis
Begrifflichkeiten der neuen Norm
36© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Begrifflichkeiten der neuen Norm
37© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
- Beschreibt den Gesamtstrom, den eine Schaltgerätekombin ation verteilenkann.- Der Strom muss getragen werden können, ohne dass die Erwärm ung dereinzelnen Teile die in 9.2 festgelegten Grenzwerte übersch reitet.- Ist die Summe der Bemessungsströme aller Einspeisungen, d ie gleichzeitigin Betrieb sein können, begrenzt durch die Hauptsammelschi enen und denAufbau der SK.Der Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination InA ist die höchste zulässigeStrombelastung, die von der SK verteilt werden kann und die nicht vergrößert werden kann,wenn weitere Abgänge hinzugefügt werden!
InAInABemessungsstrom der Schaltgerätekombination
Ausseneinspeisung
4000A
4000AGehäusetiefe 800mmCuMBB 4x80x10
Ausseneinspeisung
4000A
3200AGehäusetiefe 800mmCuMBB 4x80x10
Begrifflichkeiten der neuen Norm
38© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Mitteneinspeisung
4000A
2500A 2500AGehäusetiefe 600mmCuMBB 2x80x10
*) wenn Summe Hauptsammelschiene ≥ Einspeisestrom erfüllt
Begrifflichkeiten der neuen Norm
39© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ausseneinspeisung
2000A
4000AGehäusetiefe 800mmCuMBB 4x80x10
2000AAusseneinspeisung
2000A
3200AGehäusetiefe 800mmCuMBB 4x80x10
2000A
Begrifflichkeiten der neuen Norm
40© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ausseneinspeisung mit Kupplung
Kupplung2000A
2000A 2000A
2000A
Kupplung offen
Für Wartung Kupplung geschlossen
Begrifflichkeiten der neuen Norm
41© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Beschreibt den Gesamtstrom, den eine Schaltgerätekombina tion verteilen kann.Der Bemessungsstrom der Schaltgerätekombination InA ist die höchste zulässige Strombelastung,die von der SK verteilt werden kann und die nicht vergrößert werden kann, wenn weitere Abgänge hinzugefügt werden!Gilt auch für kleinere Verteilungen. z.B. InA 250A, oder InA 400A …..
InAInABemessungsstrom der Schaltgerätekombination
Begrifflichkeiten der neuen Norm
42© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
In der Regel werden Abgangsstromkreise unterschieden nach:
- Verteilerstromkreis bestehend aus Schutzeinrichtung und Zuleitung zur nachgeordneten Verteilung.- Endstromkreis bestehend aus Schutzeinrichtung, Zuleitung und Verbraucher.
Der Bemessungsstrom des Stromkreises InC ist die höchste zulässige Strombelastung, die von dem Stromkreis allein getragen werden kann.
Inc = 0,8 * Ith
Strom, den ein Stromkreis innerhalb einer Schaltger ätekombination ohne Überhitzung tragen kann, wenn nur dieser alleine belastet ist.
InCInC
Auslegung des notwendigen Kabelquerschnittes:…. alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt entsprechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen… (10.10.4.2)Bemessung der Leitungsdimensionierung erfolgt nach der Formel I nc x 1,25
Bemessungsstrom eines Stromkreises
43© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Begrifflichkeiten der neuen Norm
Anhang Hmax. Strombelastbarkeit von Leitungen in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur innerhalb einer SK ( Leitertemperatur 70°C)
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
30 40 45 50 551,5 16 11 10 9 82,5 20 14 13 12 104 29 20 18 16 146 37 26 23 21 1810 49 34 31 28 2416 68 47 43 38 3325 88 61 56 50 4335 111 77 70 63 5450 133 93 84 76 6570 170 118 107 97 83
max
Stro
mst
ärke
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
Leite
rque
rsch
nitt
Umgebungstemperatur
Begrifflichkeiten der neuen Norm
44© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Der vom Hersteller einer Schaltgerätekombination an gegebene Prozentwert [%] des Bemessungsstroms, mit dem die Ab gänge einer SK dauernd und gleichzeitig unter Berücksichti gung der gegenseitigen thermischen Einflüsse belastet werden .
Der Bemessungsbelastungsfaktor wird angegeben für:- gruppierte Schaltgeräte- die gesamte Schaltgerätekombination.
Der Bemessungsstrom der Stromkreise InC multipliziert mit dem Bemessungs-belastungsfaktor muss größer oder gleich der angenommenen Belastung der Abgänge (nachfolgend IB) sein.
Angenommener Belastungsfaktor RDFRDF
Begrifflichkeiten der neuen Norm
45© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10 Nachweis der Erwärmung10.10.1 Allgemeines
10.10.3Ableitung von Bemessungswerten
-gleiche Bauart- gleiche oder größere Außenmaße
- gleiche oder bessere Belüftung- gleich/geringere innere Unterteilung
- gleiche oder geringere Verlustleistung- gleiche oder geringere Anzahl von
Abgängen
10.10.4Nachweis durch
Berechnung
10.10.2Nachweis durch Prüfung
mit Strom
Nachweis erbracht �
10.10.4.2≤ 630A
10.10.4.3≤ 1.600A
Aufgabe: „Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise"
46© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Aufgabe: 10.10.4.2 Schaltgerätekombination mit eine m einzigen Abteilund einem Bemessungsstrom nicht über 630A
Die SK ist nachgewiesen, wenn die aus der berechnet en Verlustleistung ermittelte Lufttemperatur die von den Geräteherstellern angegebene zulässige Luft temperatur im Betrieb nicht überschreitet. ...
a) ...die Verlustleistung aller eingebauten Geräte liegen ... vor
b) die Verlustleistung ist ... annähernd gleichmäßi g verteilt
c) die Bemessungsströme ... dürfen 80 % ... nicht üb erschreiten.
d) ... die Luftzirkulation nicht wesentlich beeinträ chtigt wird
e) ... Ströme über 200 A ... sind so angeordnet, da ss Wirbelströme und Hystereseverluste minimiert werden;
f) alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt ents prechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen.
Beispiele für die Anwendung in einer SK enthalten d ie Tabellen in Anhang H.Legt der Gerätehersteller einen Leiter mit größerem Querschnitt fest, ist dieser zu verwenden
g) Angaben über die Erwärmung in Abhängigkeit von d er in der Umhüllung erzeugten Verlustleistung liegen vom Hersteller der Umhüllung vor.
a) ...die Verlustleistung aller eingebauten Geräte liegen ... vor
b) die Verlustleistung ist ... annähernd gleichmäßi g verteilt
c) die Bemessungsströme ... dürfen 80 % ... nicht üb erschreiten.
d) ... die Luftzirkulation nicht wesentlich beeinträ chtigt wird
e) ... Ströme über 200 A ... sind so angeordnet, da ss Wirbelströme und Hystereseverluste minimiert werden;
f) alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt ents prechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen.
Beispiele für die Anwendung in einer SK enthalten d ie Tabellen in Anhang H.Legt der Gerätehersteller einen Leiter mit größerem Querschnitt fest, ist dieser zu verwenden
g) Angaben über die Erwärmung in Abhängigkeit von d er in der Umhüllung erzeugten Verlustleistung liegen vom Hersteller der Umhüllung vor.
47© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Lösungsansatz über Bemessungs-belastungsfaktor für angenommeneBelastung nach Tabelle 101 aus61439 Teil 2 / 3
Einspeisung:
Inc = Ith * 0,8Inc = 1600A * 0,8Inc = 1280 A
RDF = 1
z.b. NH3 Leiste (mit 630A Sicherung):
630A x 0,8 x 0,8 = 403,2 A max.
Fal
l 1a Genaue Stromwerte für die
Abgangsstromkreise liegen nicht vor.
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
Aussage für den max. zulässigenStrom, der seitens des Herstellersder SK für jedes Betriebsmittelzugesichert werden kann.
48© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Einspeisung:
Inc = Ith * 0,8Inc = 1600A * 0,8Inc = 1280 A
RDF = 1
z.b. NH3 Leiste (mit 500A Sicherung):
500A x 0,8 x 0,8 = 320 A max.
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
49© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Lösungsansatz über Bemessungs-belastungsfaktor für angenommeneBelastung nach Tabelle 101 aus61439 Teil 2 / 3
Fal
l 1a Genaue Stromwerte für die
Abgangsstromkreise liegen nicht vor.
Aussage für den max. zulässigenStrom, der seitens des Herstellersder SK für jedes Betriebsmittelzugesichert werden kann.
Einspeisung:
Inc = Ith * 0,8Inc = 1600A * 0,8Inc = 1280 A
RDF = 1
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
50© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
z.b. 16 Leitungsschutzschalter
16A x 0,8 x 0,6 = 7,68 A max..
Lösungsansatz über Bemessungs-belastungsfaktor für angenommeneBelastung nach Tabelle 101 aus61439 Teil 2 / 3
Fal
l 1a Genaue Stromwerte für die
Abgangsstromkreise liegen nicht vor.
Aussage für den max. zulässigenStrom, der seitens des Herstellersder SK für jedes Betriebsmittelzugesichert werden kann.
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
51© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Fal
l 1a Genaue Stromwerte für die
Abgangsstromkreise liegen nicht vor.
Zusätzliche Systemprüfung durchursprünglichen Hersteller (hager) füreinige Betriebsmittel.�10.10.2 Nachweis durch Prüfung
mit Strom.
Dokumentation im „THB univers N“:
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
52© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Fal
l 1b Genaue Stromwerte für die
Abgangsstromkreise liegen nicht vor.
Zusätzliche Systemprüfung durchursprünglichen Hersteller (hager) füreinige Betriebsmittel.�10.10.2 Nachweis durch Prüfung
mit Strom.
Dokumentation im „THB univers N“:
Lösungsansatz für Anfangsbeispiel
PLA
NE
R
Angaben zum Verbraucher:
Verbraucher ist eine Unterverteilung UV 1:Ue = 230 / 400V InA UV1 = 315 AAC 22Kabel NYCWY 2x 4 x 150sm /70 86m
PLA
NE
R
Angaben zum Verbraucher:
Verbraucher ist eine Klimaanlage:Ue = 230 / 400V IB = 80 AAC 22Kabel NYCWY 4 x 95sm /35 52m
Fal
l 1
Genaue Stromwerte für die Abgangsstromkreise liegen
nicht vor. Fal
l 2
Stromwerte (I B) für die Abgangsstromkreise liegen
vor.„oder“
IB1 = IB Klima
IB2 = InA UV1
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
53© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
54© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Fal
l 2
Stromwerte (I B) für die Abgangsstromkreise liegen
vor.
Auswahl eines entsprechendenBetriebsmittels, das den Strom führenkann.
0
50
100
150
F1 F2 F3 F4 F5 F6
Inc [A]
IB max Prüfung [A]
IB Betrieb [A]
Ermittlung des Betriebsstromes IB für Betriebsmittel:
55© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Fal
l 2
Stromwerte (I B) für die Abgangsstromkreise liegen
vor.
Auswahl eines entsprechendenBetriebsmittels, das den Strom führenkann.
Folgende Kriterien sind zu erfüllen:1. Kontrollieren ob im Schnitt IB
kleiner gleich dem von hagerangegebenen Werten ist.∑IB Betrieb ≤ ∑ IB Prüfung
2. Der InC darf nicht überschrittenwerden.IB Betrieb ≤ InC
Schnellüberblick
Aussage für den max. zulässigen Strom, derseitens des Herstellers der SK für jedesBetriebsmittel zugesichert werden kann.
56© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Fal
l 2
Stromwerte (I B) für die Abgangsstromkreise liegen
vor.Fal
l 1
Genaue Stromwerte für die Abgangsstromkreise liegen
nicht vor.
Inc = 0,8 * Ith+
Zusätzliche Systemprüfungdurch ursprünglichenHersteller (hager) für einigeBetriebsmittel.
Auswahl eines entsprechendenBetriebsmittels, das den Strom führenkann.
Folgende Kriterien sind zu erfüllen:1. Kontrollieren ob im Schnitt IB
kleiner gleich dem von hagerangegebenen Werten ist.∑IB Betrieb ≤ ∑ IB Prüfung
2. Der InC darf nicht überschrittenwerden.IB Betrieb ≤ InC
Bemessungsbelastungsfaktor
Der vom Hersteller einer Schaltgerätekombination an gegebene Prozentwert [%] des Bemessungsstroms, mit dem die A bgänge einer SK dauernd und gleichzeitig unter Berücksichtigung der gegenseitigen thermischen Einflüsse belastet werden.
Der Bemessungsbelastungsfaktor wird angegeben für:- gruppierte Schaltgeräte- die gesamte Schaltgerätekombination.
Mittels der Wärmeberechnung muss nachgewiesen werden, dass innerhalb derSchaltgerätekombination die Grenzübertemperaturen eingehalten werden.
RDFRDF
59© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Inc = 0,8 * Ith+
Zusätzliche Systemprüfungdurch ursprünglichenHersteller (hager) für einigeBetriebsmittel.
Auswahl eines entsprechendenBetriebsmittels, das den Strom führenkann.
Folgende Kriterien sind zu erfüllen:1. Kontrollieren ob im Schnitt IB
kleiner gleich dem von hagerangegebenen Werten ist.∑IB Betrieb ≤ ∑ IB Prüfung
2. Der InC darf nicht überschrittenwerden.IB Betrieb ≤ InC
Berechnung der Erwärmungsgrenzenmit den realen Stromwerten.
Berechnung der Erwärmungsgrenzen mit demangenommenen Strom nach Tabelle 101 aus61439 Teil 2 / 3
Nachweis der Erwärmung
60© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Fal
l 2
Stromwerte (I B) für die Abgangsstromkreise liegen
vor.Fal
l 1
Genaue Stromwerte für die Abgangsstromkreise liegen
nicht vor.
Hinweise zur Durchführung zum Nachweis der Erwärmung erfolgt später.
Feststellen ob Pzul. desGehäuses größer /gleich der PV allerBetriebsmittel ist.
Auswahl größeren Gehäuses mitPzul größer als PV.
Nachweis der Erwärmung erbracht
Alternativ:Klimatisieren
Nachweis der Erwärmung
61© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
RDFRDF
Der RDF der Schaltgerätekombination macht eine Aussage über den prozentualen Wert desBemessungsstromes der Abgangsstromkreise dauerhaft & gleichzeitig belastet:
F 1 – F6 F 7 – F11
F6a – F6e
F 1 – F6 F 7 – F11 F6a – F6e
Nachweis der Erwärmung
62© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
5 Schritte von der Planung zur Herstellung der SK:
Schritt 1:Sammeln der Daten für die Projektierung
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Schritt 3:Bau & Herstellung der Verteiler
Schritt 4:Durchführung des Stücknachweises
Schritt 5:Erklärung der CE- Konformität
63© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schritt 1- Sammeln der Daten
Schritt 1:Sammeln der Daten für die Projektierung
Aufgabe des Planers: „Sammeln der Daten für die Pro jektierung“
� Anschluss an das elektrische Netz� Stromkreise und Verbraucher� Aufstellungs- und Umgebungsbedingungen� Bedienen und Warten.
64© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Angabe der Schnittstellendaten ausgehend vom „Black-Box-Modell“
Anschluss an das elektrische Netz (Einspeisung)z.B.: ICP : unbeeinflusster
Kurzschlussstrom
N-Leiter mindestens 50% des Außenleiters
Stromkreise und Verbraucher (Abgänge)z.B.: InA : Bemessungsstrom der
Schaltgerätekombination
InC : Bemessungsstrom des Stromkreises
RDF: Bemessungsbelastungsfaktor neu definiert !
Bedienen, Warten und Erweiterung(durch Fachpersonal oder Laie)z.B.:EN 50274 „Schutz gegen unabsichtliches direktes
Berühren gefährlicher aktiver Teile“
Aufstellungs- und Umgebungsbedingungen z.B.: - UV-Beständigkeit
- Korrosion- IP-Schutzart- Schlagfestigkeit IK-Code
Steuerung, Meldungen, Messwertez.B.:Kommunikation
U, I, cosφ, THD� Die Schaltgerätekombination ist als
„Black-Box“ in mit Ihren Schnittstellen bemessen. [5]
� Der Nachweis der Bemessungswerte ist abhängig von dem Einsatzgebiet und der geforderten Schutzziele
65© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Anschluss an das elektrische Netz (Einspeisung)z.B.: ICP : unbeeinflusster
Kurzschlussstrom
Planer HerstellerWelche Nenndaten werden für die Planung einer Schaltgerätekombination benötigt?
Daraus abgeleitete Bemessungsdaten für eine Schaltgerätekombination nach EN 61439-1
1. Nennspannung der Einspeisung
Anforderung / Spezifikation Lösung / Spezifikation
2. Netzsystem
Anforderung / Spezifikation Lösung / Spezifikation
3. Nennstrom
Anforderung / Spezifikation Lösung / Spezifikation
4. Kurzschlussfestigkeit
Anforderung / Spezifikation Lösung / Spezifikation
5. Überspannung
Anforderung / Spezifikation Lösung / Spezifikation
6. Anschluss Zuleitung
Anforderung / Spezifikation Lösung / Spezifikation
Anschluss an das elektrische Netz
66© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Anschluss an das elektrische Netz (Einspeisung)z.B.: ICP : unbeeinflusster
Kurzschlussstrom
Planer HerstellerWelche Nenndaten werden für die Planung einer Schaltgerätekombination benötigt?
Daraus abgeleitete Bemessungsdaten für eine Schaltgerätekombination nach EN 61439-1
1. Nennspannung der Einspeisung
Nennspannung50 Hz230 / 400V
BemessungsspannungenAC bis 1000VDC bis 1500V
2. Netzsystem (TT-Netz SCII oder Fehlerstrom-Schutzeinrichtung in der Einspeisung)
Nach DIN VDE 0100-300•TN-System•TT-System•IT-System
Schutz gegen elektrischen Schlag•Schutzmaßnahme durch Erdung•Schutzmaßnahme durch Isolierung SKII
3. Nennstrom
• Hauptverteiler (HV): Anzahl und Leistung/ Strom der Einspeisung, sowie deren Parallelbetrieb und zeitlicher Überlastbarkeit• Unterverteiler (UV): Nennstrom der vorgeschalteten Schutzeinrichtung sowie Art, Anzahl und Parallelbetrieb
Bemessungsstrom (InA)Summe der Bemessungsströme aller Einspeisungen, die gleichzeitig in Betrieb sein können.Hinweis: Der Bemessungsstrom der Haupt-sammelschiene ist abhängig von der Verteilerstruktur (Lage und Anordnung der Einspeisung und Abgänge zueinander) sowie der Umgebungstemperatur und Schutzart.
Anschluss an das elektrische Netz
67© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Planer HerstellerWelche Nenndaten werden für die Planung einer Schaltgerätekombination benötigt?
Daraus abgeleitete Bemessungsdaten für eine Schaltgerätekombination nach EN 61439-1
4. Kurzschlussfestigkeit
Unbeeinflusster Kurzschlusswechselstrom (ICP
(IK``)) an der Einspeisung der Schaltgerätekombination.Alternativangabe: Trafoleistung mit dem Wert uk oder Generatorleistung mit dem wert xd.
• Mit Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisung (SCPD) einer SK: bedingter Bemessungskurzschlussstrom (ICC)
• Ohne SCPD einer SK: die thermische Wirkung wird durch die Bemessungs-kurzzeitstromfestigkeit (ICW) und die dynamischen Auswirkungen durch die Bemessungsstoßstromfestigkeit (IPK) berücksichtigt.
5. Überspannung
Kategorie IV IIIAC 230/400V 6kV 4kVAC 400/690V 8kV 6kV
Die Kategorie ist abhängig von den örtlichen Gegebenheiten und dem Einbauort der SK.
Bemessungsstoßspannungsfestigkeit (Uimp)Wenn eine Überspannungsschutzeinrichtung in der SK eingebaut ist, kann Uimp kleiner sein als die Stoßspannung des Netzes.Uimp entspricht dann dem Schutzpegel der Schutzeinrichtung und muss abgestimmt sein auf den kleinsten Uimp der eingebauten elektrischen Betriebsmittel.
6. Anschluss Zuleitung
Zuleitung von unten oder obenAnzahl der Kabel und Ø (L, N, PEN, PE)Art des Kabels (Al, Cu)Art des Anschlusses (direkt oder über RK)
Kabeltyp (Einleiter oder Mehrleiterkabel)
Anschluss an das elektrische Netz (Einspeisung)z.B.: ICP : unbeeinflusster
Kurzschlussstrom
Anschluss an das elektrische Netz
68© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
PLA
NE
R
Angaben zum elektrischen Netz:
Trafo 1: 1000 kVA uk = 6%Un = 220 / 400V AC In = 1444 AIcp = 26 kATN-C-S SystemKabel NSGAFÖU 4x 4x 185 mm²
Anschluss an das elektrische Netz
75© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Icp = 26kA
Aus welchen Komponenten besteht ein Kurzschlussstrom?
Allgemeine Faustformel: Îpk = 2,2 * Ieff
ZeitStrom
A
A = Anfangswert desGleichstrom-gliedes
Icp, Icw, Icc kAeff.
Îpk kApk.
Anschluss an das elektrische Netz
76© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
UnbeeinflussterKurzschlussstrom Icp (eff)
BegrenzterKurzschlussstrom Ip (pk)
Icp
SCPD
Ip
Welchen Einfluss hat eine strombegrenzende Kurzschlussschutzeinrichtung (SCPD) innerhalb der SK?
Anschluss an das elektrische Netz
77© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Icp= 40 kA (eff)
Ip= 70 kA (pk)
Kurzschlussstrom- Begrenzungskennlinien für MCCB 1600A:
Anschluss an das elektrische Netz
78© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
UnbeeinflussterKurzschlussstrom Icp (eff)
BegrenzterKurzschlussstrom Ip (pk)
Allgemeine Faustformel: Îpk = 2,2 * Ieff
Bewertung der Begrenzungswirkung bei Kurzschlussstrom- Schutzeinrichtungen:
Der Leistungsschalter x250 begrenzt bei 400V denFehlerstrom von Icc= 30kA (eff) auf Ip= 28kA (pk).
Ip= 28 kA (pk)
Îpk= 66 kA
30 kA
38 kA
Gegenüber dem Peakwert des unbeeinflusstenKurzschlussstromes von 66kA ergibt sich eine Herabsetzungdes Kurzschlusswertes von ca. 38kA.
Anschluss an das elektrische Netz
79© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Bedingte Bemessungskurzschlussstrom Icc… ist der zu erwartende Wert des Kurzschlussstromes, den eine SK während der gesamten Ausschaltzeit der Kurzschlusss chutzeinrichtung, sicher tragen kann.
ICCICC
Nachweis der Kurzschlussfestigkeit bedeutet:Seitens des Herstellers der SK muss nachgewiesen werden, dass die SK den Kurzschlussbedingungen am Anschlussort der SK entspricht. Für diese Betrachtung ist es erforderlich die Kurzschlussbedingung am Anschlusspunkt der Schaltgerätekombination zu kennen.
Unbeeinflusster Kurzschlussstrom IcpEffektivwert des Stroms, der zum Fließen kommen wür de, wenn die Zuleitung des Stromkreises durch einen Leiter mit vernachlässigba rer Impedanz in unmittelbarer Nähe der Anschlüsse der Schaltgerätekombination kur zgeschlossen wird
ICPICP
Icp ≤ Icc bzw. Icp ≤ Icw
Anschluss an das elektrische Netz
80© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icwvom Hersteller der Schaltgerätekombination angegebe ner Effektivwert des Kurzzeitstroms, angegeben als Strom und Zeit, dem u nter festgelegten Bedingungen ohne Beschädigung widerstanden werden k ann
ICWICW
Nachweis der Kurzschlussfestigkeit bedeutet:Seitens des Herstellers der SK muss nachgewiesen werden, dass die SK den Kurzschlussbedingungen am Anschlussort der SK entspricht. Für diese Betrachtung ist es erforderlich die Kurzschlussbedingung am Anschlusspunkt der Schaltgerätekombination zu kennen.
Bemessungsstoßstromfestigkeit Ipkvom Hersteller der Schaltgerätekombination angegebe ner größter Augenblickswert des Kurzschlussstroms, dem unter de n festgelegten Bedingungen standgehalten wird
IPKIPK
Icp ≤ Icc bzw. Icp ≤ Icw
Anschluss an das elektrische Netz
81© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Beding. Bemessungskurzschlussstrom Icc:
Bedingter Bemessungskurzschlussstrom einerSchaltgerätekombination (SK) bei Vorhandenseineiner Kurzschlussschutzeinrichtung in derEinspeisung.
Ergebnis der Prüfungen, welche über dasunivers N Zertifikat bzw. technischeDokumentation zur Verfügung gestellt werden.
Der bedingte Bemessungskurzschlussstrom mussgrößer oder gleich dem unbeeinflusstenEffektivwert des Kurzschlussstroms (Icp) sein,zeitlich begrenzt durch das Ansprechen derKurzschluss-Schutzeinrichtung, die dieSchaltgerätekombination schützt.
Anschluss an das elektrische Netz
101© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Bemessungsstoßstromfestigkeit Ipk:Vom Hersteller der Schaltgerätekombination (SK) angegebener größter Scheitelwert des Kurzschlussstroms, dem unter den festgelegten Bedingungen standgehalten werden kann.Bemessungskurzzeitstromfestigkeit Icw:
effektiver Kurzschlussstrom einer Schaltgerätekombination (SK), welcher über einen benannten Zeitraum (z.B. 1s) ohne Zerstörung geführt werden kann. Ergebnis der Prüfungen, welche über dasunivers N Zertifikat bzw. technischeDokumentation zur Verfügung gestelltwerden.Die Bemessungskurzzeitstromfestigkeit muss größer oder gleich dem erwarteten, unbeeinflussten Effektivwert des Kurzschlussstroms (Icp) an der Einspeisung sein.
z.B. Typischer Wert bei Lasttrennschaltern ohne Auslöser zur Kurzschlussstrombegrenzung.
Anschluss an das elektrische Netz
102© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Planer HerstellerWelche Nenndaten werden für die Planung einer Schaltgerätekombination benötigt?
Daraus abgeleitete Bemessungsdaten für eine Schaltgerätekombination nach EN 61439-1
4. Kurzschlussfestigkeit
Unbeeinflusster Kurzschlusswechselstrom (ICP
(IK``)) an der Einspeisung der Schaltgerätekombination.Alternativangabe: Trafoleistung mit dem Wert uk oder Generatorleistung mit dem wert xd.
• Mit Kurzschlussschutzeinrichtung in der Einspeisung (SCPD) einer SK: bedingter Bemessungskurzschlussstrom (ICC)
• Ohne SCPD einer SK: die thermische Wirkung wird durch die Bemessungs-kurzzeitstromfestigkeit (ICW) und die dynamischen Auswirkungen durch die Bemessungsstoßstromfestigkeit (IPK) berücksichtigt.
5. Überspannung
Kategorie IV IIIAC 230/400V 6kV 4kVAC 400/690V 8kV 6kV
Die Kategorie ist abhängig von den örtlichen Gegebenheiten und dem Einbauort der SK.
Bemessungsstoßspannungsfestigkeit (Uimp)Wenn eine Überspannungsschutzeinrichtung in der SK eingebaut ist, kann Uimp kleiner sein als die Stoßspannung des Netzes.Uimp entspricht dann dem Schutzpegel der Schutzeinrichtung und muss abgestimmt sein auf den kleinsten Uimp der eingebauten elektrischen Betriebsmittel.
6. Anschluss Zuleitung
Zuleitung von unten oder obenAnzahl der Kabel und Ø (L, N, PEN, PE)Art des Kabels (Al, Cu)Art des Anschlusses (direkt oder über RK)
Kabeltyp (Einleiter oder Mehrleiterkabel)
Anschluss an das elektrische Netz (Einspeisung)z.B.: ICP : unbeeinflusster
Kurzschlussstrom
N-Leiter mindestens 50% des Außenleiters
Anschluss an das elektrische Netz
104© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Stromkreise und Verbraucher (Abgänge)z.B.:
InA : Bemessungsstrom derSchaltgerätekombination
InC : Bemessungsstrom des Stromkreises
RDF: Bemessungs-belastungsfaktorneu definiert !
Verbraucherliste (Planer)Art der VerbraucherUV, Gerät, Motor,
Gebrauchs-kategorie
Kabel / Leitungmm² / m
Nenndaten derVerbraucherInA, Ue, Pw, …
Kennzeichen /MerkmaleSelektivität, EMV
Nenndaten für die Planung:
� SCPD (Short Circuit Protection Device): sicherungslos / sicherungsbehaftet� Lage der Kabelzuführung: unten / oben / seitlich / hinten� Art der Verbindung: Schiene / Kabel (inkl. Anzahl)� Material der Verbindung: Cu / Al� Querschnitt und Länge der Verbindung (mm², m)� Dimensionierung N-Leiter (25%, 50%, 100%, 200%)
Art des Stromkreises (Hersteller)Bemessungsdaten des StromkreisesInC, RDF
Typ der SCPD Gerätenorm Funktion: Kurzschlussschutz, Ü berlastschutz, Leitungsschutz, …
Anschluss an das elektrische Netz
105© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Stromkreise und Verbraucher (Abgänge)z.B.:
InA : Bemessungsstrom derSchaltgerätekombination
InC : Bemessungsstrom des Stromkreises
RDF: Bemessungs-belastungsfaktorneu definiert !
Prinzipieller Aufbau einer Verbraucherlistemit Beispielen
106© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Angaben Planer Angaben Hersteller der SK
Stromkreis Bezeichnung Art des Beschreibung Art des Gebr auchs- Nenndaten des Bemessungsdaten Beschreibung der SCPDNr. Stromkreises der SCPD Verbrauchers kategorie Verbrau chers des Stromkreises und des Stromkreises Typ
1 UV-02 Verteiler- Komplette Beschreibung Unter- AC 22 InA=380 A In = 520 A Kompakt-Leistungsschalter LS630/400Stromkreis eines Leistungsschalters Verteiler Ue = 400 V AC in Festeinbautechnik
2 Steckdose Endstromkreis Komplette Beschreibung variabel AC 3 In bis 16 A In = 16 A Leitungsschutzschalter B16-1pol.Werkstatt eines Ue = 230 V AC 16 A, B
Leitungsschutzschalterinklusiv Charakteristik
3 Kesselheizung Endstromkreis Komplette Beschreibung ohmscher AC 1 In bis 48 A In = 63 A NH-Sicherungs-Lasttrenner NH000/125-63gGeiner Sicherung Verbraucher Ue = 400 V AC Gr. 000 / 125A
4 Pumpe Endstromkreis Komplette Beschreibung Motor, direkt AC 3 In = 282 A In = 315 A Kompakt-Leistungsschalter LS400-MAAbwasser eines Motorabgangs Ue = 400 V AC in Festeinbautechnik
Leistungsschalter Ia/In = 7,2Schütz, therm. Schutz ED = 100%
t6 = 12 sec. Auslöseklasse 20DOLKoordinationstyp 1
5 Lüfter, Dach Endstromkreis Komplette Beschreibung Motor, AC 3 In = 69 A P = 37 kW NH-Sicherungs-Lasttrenner NH00/160-80gGSicherung und geregelt Ue = 400 V AC In = 79 A Gr. 00 / 160A-80 AFrequenzumrichter 2-polig
Drehmoment 130 Nm Frequenzumrichter FU ACS800-37Überlast-Moment mit du/dt-FilterDrehzahl n=2800 1/s
Beispiel einer Verbraucherliste
107© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Stromkreise und Verbraucher (Abgänge)z.B.:
InA : Bemessungsstrom derSchaltgerätekombination
InC : Bemessungsstrom des Stromkreises
RDF: Bemessungs-belastungsfaktorneu definiert !
Aufstellungs- und Umgebungs-bedingungenz.B.: - UV-Beständigkeit
- Korrosion- IP-Schutzart- Schlagfestigkeit
IK-Code
Allgemeine Angaben:
� Aufstellungsort (Innenraum, Freiluft, Brandschutz)� Einsatzbedingungen (Luftfeuchtigkeit und °C, Staub- und Wasserschutz)� Art der Aufstellung (AP, UP, HWD)� Gangbreiten / Fluchtweg� Maße und Gewicht (Aufstellungsgegebenheiten, Tragfähigkeit)� Transport- und Anlieferungsbedingungen (max. kg, Kran?, Zugänglichkeit)� Gehäusematerial (Kunststoff, GfK, Metall, Alu)� Chemische Einflüsse� Mechanische Beanspruchung (IK), Schwingungen, Vibrationen� Gehäusefarbe (RAL)� EMV (Umgebungsklassifizierung)
Aufstellungs- und Umgebungsbedingungen
117© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Aufstellungs- und Umgebungs-bedingungenz.B.: - UV-Beständigkeit
- Korrosion- IP-Schutzart- Schlagfestigkeit
IK-Code
Allgemeine Angaben:
� Besondere Betriebsbedingungen:− Höhenlage− schnelle wechselhafte klimatische Bedingungen (Kondenswasser)− Rauch / Dämpfe− besondere EMV-Einflüsse− Kleintiere− außergewöhnliche Spannungsschwankungen oder Überspannungen− übermäßige Oberschwingungen
Aufstellungs- und Umgebungsbedingungen
118© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Aufstellungs- und Umgebungsbedingungen
119© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Aufstellungs- und Umgebungs-bedingungenz.B.: - UV-Beständigkeit
- Korrosion- IP-Schutzart- Schlagfestigkeit
IK-Code
Bedienen, Warten und Erweiterung(durch Fachpersonal oder Laie)z.B.:EN 50274 „Schutz gegen
unabsichtliches direktesBerühren gefährlicher aktiver Teile“
Verfügbarkeitder Schaltanlage
BetriebBedienen, Einstellen,
Abschließen, Verriegeln
WartungPrüfen, Reinigen,
Geräteersatz, Instandsetzung
ErweiterungHinzufügen von Schaltfeldern
Umbau von vorhandenen Feldern
Austausch von Geräten
nichtnotwendig
Freischalten der kompletten Schaltanlage
Freischalten der kompletten Schaltanlage
Freischalten der kompletten Schaltanlage
partiell erwünscht
Abschalten der betroffenenFunktionseinheit(Energie- und Hilfsstromkreise)
Abschalten der betroffenen Funktionseinheit(Lösen der abgangs-seitigen Anschlüsse)
Abschalten der betroffenen Funktionseinheit(Reserveplätze sind vordefiniert und -gerüstet)
notwendigAbschalten der Energie- und betroffenen Funktionseinheit(Funktionsprüfung in Teststellung möglich)
Abschalten der betroffenen Funktionseinheit(Kein Lösen der Anschlüsse notwendig)
Abschalten der betroffenen Funktionseinheit(Nachrüsten der Reserve-plätze möglich)
Die Tätigkeit, das Personal (Laie) und die Verfügbarkeit der Schaltanlage definiert wesentlich die Konstruktive Ausführung.Zum Beispiel können EDV-Anlagen, Rechenzentren, Intensivstationen industrielle Prozesse, usw. nicht unterbrochen werden, ohne dass dies zu Störungen, gefährlichen Zuständen oder finanziellen Verlusten führt.
Konsequenz: Festeinbau? Stecktechnik? Einschubtechn ik?
Bedienen, Warten und Erweiterung
120© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
4a/4b3b2b1
Einsatztechnik
Schubeinsatz
Einschub
Personenschutz� Bedienen� Verändern� Arbeiten
Anlagenschutz / -verfügbarkeit� Nicht direkte Verfügbarkeit > 2 - … Tage� Schnelle Verfügbarkeit < = 1 Tag � Sofortige Verfügbarkeit sofort
Beispiele� Registrierkassen� Etagenverteiler im Hotel� Einzelne Maschinen im
Fertigungsbetrieb� Klimaanlage im Büro� Kühltruhen im Supermarkt� Montagebänder� Produktionsbetrieb z.B.
Bildröhren (Schmelsofen)
Bedienen, Warten und Erweiterung
121© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Konstruktive Ausführung einer Schaltanlage unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit und Bedienung
Bedienen, Warten und Erweiterung
122© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Bedienen, Warten und Erweiterung(durch Fachpersonal oder Laie)z.B.:EN 50274 „Schutz gegen
unabsichtliches direktesBerühren gefährlicher aktiver Teile“
Was wird erfasst?
� Quantität
� Qualität
abgeleitete manuelle oder automatische Handlungen
Energieeffizienz
123© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Steuerung; Meldungen; Messwerte
Welche Messgrößen?
� Strom [A]
� Spannung [U]
� Leistung [W/VA]
� Energie [Wh]
� Frequenz [Hz]
� Leistungsfaktor [cosφ]� Harmonische � Oberschwingungen [THD]
� Temperatur [°C]
5 Schritte von der Planung zur Herstellung der SK:
Schritt 1:Sammeln der Daten für die Projektierung
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Schritt 3:Bau & Herstellung der Verteiler
Schritt 4:Durchführung des Stücknachweises
Schritt 5:Erklärung der CE- Konformität
124© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
5 Hauptschritte
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Hersteller der SchaltgerätekombinationDas Lösungsdesign liegt in der Verantwortung des Herstellers, damit übernimmt dieser automatisch die Verantwortung für die fertige Schaltgerätekombination- Bemessung der SK entsprechend der ausgeschriebenen Nenndaten- Einhaltung des Bauartnachweises des ursprünglichen Herstellers
125© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Hersteller der SchaltgerätekombinationDas Lösungsdesign liegt in der Verantwortung des Herstellers, damit übernimmt dieser automatisch die Verantwortung für die fertige Schaltgerätekombination- Bemessung der SK entsprechend der ausgeschriebenen Nenndaten- Einhaltung des Bauartnachweises des ursprünglichen Herstellers
5 Hauptschritte
126© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Aufgabe: „Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise"
Die Bauart einer Schaltanlage gilt „alsnachgewiesen“, wenn ein Hersteller einerSK die Angaben des ursprünglichenHerstellers einhält, die zur Erfüllung derBauartnachweise notwendig sind.
zu beachten:
Vorgaben aus Katalog
Vorgaben aus Handbüchern
Montageanleitungen
Allgemeine Bauanforderungennach 61 439
Bauartnachweis
127© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Wenn der Hersteller der SK aberVeränderungen vornimmt, die nicht durchNachweise des ursprünglichen Herstellersabgedeckt sind, wird er für dieseVeränderungen zum ursprünglichenHersteller.
z.B. anderer Leistungsschalter
Que
lle: S
iem
ens.
com
Bauartnachweis
128© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Was versteht man unter Bauartnachweis?Der Bauartnachweis muss durch gleichwertige oder alternative Verfahren nachgewiesen werden:
� Nachweis durch Prüfung� Nachweis durch Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion� Nachweis durch Begutachtung,
z.B. Bestätigung der richtigen Anwendung von Berechnungs- und Konstruktionsregeln, einschließlich dem Anwenden der angemessenen Sicherheitszuschläge
Tabelle D.1 – Liste der durchzu-führenden Bauartnachweise:
Bauartnachweis
129© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Was müssen die Bauartnachweise beinhalten?
10.2 Festigkeit von Werkstoffen und Teilen
10.3 Schutzgrad von Umhüllungen
10.4 Luft- und Kriechstrecken
10.5 Schutz gegen elektrischen Schlag unddie Durchgängigkeit von Schutzleiter-kreisen
10.6 Einbau von Schaltgeräten und Bau-teilen
10.7 Innere Stromkreise und Verbindungen
10.8 Anschlüsse für von außen eingeführteLeiter
Bezüglich seiner Konstruktion:
10.9 Isolationseigenschaften
10.10 Erwärmung
10.11 Kurzschlussfestigkeit
10.12 Elektromagnetische Verträglichkeit
10.13 Mechanische Funktion
Bezüglich ihrem Verhalten:
✓✓✓✓
✓
Bauartnachweis
130© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
✓
✓ durch ursprünglichen Herstellererfüllt
Was müssen die Bauartnachweise beinhalten?
10.5 Schutz gegen elektrischen Schlag unddie Durchgängigkeit von Schutzleiter-kreisen
10.6 Einbau von Schaltgeräten und Bau-teilen
10.7 Innere Stromkreise und Verbindungen
10.8 Anschlüsse für von außen eingeführteLeiter
Bezüglich seiner Konstruktion:
zu beachten:
Vorgaben aus Katalog
Vorgaben aus Handbüchern
Montageanleitungen
Allgemeine Bauanforderungennach 61 439
Nachweis über Stücknachweis:
Bauartnachweis
131© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Was müssen die Bauartnachweise beinhalten?
10.2 Festigkeit von Werkstoffen und Teilen
10.3 Schutzgrad von Umhüllungen
10.4 Luft- und Kriechstrecken
10.5 Schutz gegen elektrischen Schlag unddie Durchgängigkeit von Schutzleiter-kreisen
10.6 Einbau von Schaltgeräten und Bau-teilen
10.7 Innere Stromkreise und Verbindungen
10.8 Anschlüsse für von außen eingeführteLeiter
Bezüglich seiner Konstruktion:
10.9 Isolationseigenschaften
10.10 Erwärmung
10.11 Kurzschlussfestigkeit
10.12 Elektromagnetische Verträglichkeit
10.13 Mechanische Funktion
Bezüglich ihrem Verhalten:
✓✓
✓✓
✓✓
✓
✓✓
✓✓
✓
Bauartnachweis
132© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
✓ durch ursprünglichen HerstellerErfüllt✓ durch Hersteller der SK zu erfüllen bzw.zu überprüfen
Warum ist der Erwärmungsnachweis wichtig?
� damit die Betriebsmittel ihre bestimmungsgemäße Funktion einhalten
� damit Werkstoffe (Kabelisolierungen ….) nicht überhitztwerden und zu Lichtbogenzündungen führen
Bauartnachweis Erwärmung
133© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ursachen einer zu großen Erwärmung
� falsche Auswahl der Betriebsmittel
z.B. NH1 Sicherungstasttrennschalter mit Sicherung 250A(Dauerbelastung � 250A) etc.
� falsche Leitungsdimensionierung
� zu hohe Packungsdichte von Betriebsmittelund keine Beachtung von Reduktion (Derating)…….
Bauartnachweis Erwärmung
134© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Es muss nachgewiesen werden, dass die in 9.2 festge legten Grenzübertemperaturen der unterschiedlichen Teile in nerhalb einer SK nicht überschritten werden. [10.10.1]
� Die Grenzübertemperaturen gelten für eine mittlereUmgebungstemperatur bis 35° C
Bauartnachweis Erwärmung
135© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Welche Arten von Verteilersystemen unterscheiden wir ?
Bauartnachweis der Erwärmung durch Prüfung
Bauartnachweis der Erwärmung auch durch Berechnung
Bauartnachweis Erwärmung
136© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10 Nachweis der Erwärmung10.10.1 Allgemeines
10.10.3Ableitung von
Bemessungswerten-gleiche Bauart
- gleiche oder größere Außenmaße- gleiche oder bessere Belüftung
- gleich/geringere innere Unterteilung- gleiche oder geringere Verlustleistung
- gleiche oder geringere Anzahl von Abgängen
10.10.4Nachweis durch Berechnung
10.10.2Nachweis durch Prüfung mit
Strom
Nachweis erbracht �
10.10.4.2≤ 630A
10.10.4.3≤ 1.600A
Bauartnachweis Erwärmung
137© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10 Nachweis der Erwärmung10.10.1 Allgemeines
10.10.2Nachweis durch Prüfung
mit Strom
Aufgabe: „Projektierung des Verteilers und Bauartna chweise"
Bauartnachweis Erwärmung
138© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10 Nachweis der Erwärmung10.10.1 Allgemeines
10.10.3Ableitung von
Bemessungswerten-gleiche Bauart
- gleiche oder größere Außenmaße- gleiche oder bessere Belüftung
- gleich/geringere innere Unterteilung- gleiche oder geringere Verlustleistung
- gleiche oder geringere Anzahl von Abgängen
10.10.4Nachweis durch Berechnung
10.10.2Nachweis durch Prüfung mit
Strom
Nachweis erbracht �
10.10.4.2≤ 630A
10.10.4.3≤ 1.600A
Aufgabe: „Projektierung des Verteilers und Bauartna chweise"
Bauartnachweis Erwärmung
139© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
In der Norm sind zwei Verfahren aufgeführt, um dieErwärmung durch Berechnung nachzuweisen
Nachweis der Erwärmung durch Berechnung
A SK mit einem einzigen Abteil und einem Bemessungsstrom nicht über 630AVergleichsrechnungPv Gehäuse ≥ Pv Betriebsmittel
B SK mit einem Bemessungsstrom nicht über 1600ABerechnung nach IEC 60890(früher 0660 T 507)
Bauartnachweis Erwärmung
140© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Für die Verlustleistungsberechnung müssen nur sovie l Betriebsmittel mit ihrem Betriebsstrom eingesetzt werden, bis in der S umme der I nA erreicht ist
Bauartnachweis Erwärmung
141© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10.4.2 Schaltgerätekombination mit einem einzige n Abteilund einem Bemessungsstrom nicht über 630 A
Die SK ist nachgewiesen, wenn die aus der berechnet en Verlustleistung ermittelte Lufttemperatur die von den Geräteherstellern angege bene zulässige Lufttemperatur im Betrieb nicht überschreitet. ...
a) ...die Verlustleistung aller eingebauten Geräte liegen ... vor
b) die Verlustleistung ist ... annähernd gleichmäßi g verteilt
c) die Bemessungsströme ... dürfen 80 % ... nicht üb erschreiten.
d) ... die Luftzirkulation nicht wesentlich beeinträ chtigt wird
e) ... Ströme über 200 A ... sind so angeordnet, da ss Wirbelströme und Hystereseverluste minimiert werden;
f) alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt ents prechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen.
Beispiele für die Anwendung in einer SK enthalten d ie Tabellen in Anhang H.Legt der Gerätehersteller einen Leiter mit größerem Querschnitt fest, ist dieser zu verwenden
g) Angaben über die Erwärmung in Abhängigkeit von d er in der Umhüllung erzeugten Verlustleistung liegen vom Hersteller der Umhüllung vor.
a) ...die Verlustleistung aller eingebauten Geräte liegen ... vor
b) die Verlustleistung ist ... annähernd gleichmäßi g verteilt
c) die Bemessungsströme ... dürfen 80 % ... nicht üb erschreiten.
d) ... die Luftzirkulation nicht wesentlich beeinträ chtigt wird
e) ... Ströme über 200 A ... sind so angeordnet, da ss Wirbelströme und Hystereseverluste minimiert werden;
f) alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt ents prechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen.
Beispiele für die Anwendung in einer SK enthalten d ie Tabellen in Anhang H.Legt der Gerätehersteller einen Leiter mit größerem Querschnitt fest, ist dieser zu verwenden
g) Angaben über die Erwärmung in Abhängigkeit von d er in der Umhüllung erzeugten Verlustleistung liegen vom Hersteller der Umhüllung vor.
Bauartnachweis Erwärmung
142© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Umgebungstemperatur: 25°C „Schranktemperatur“: 25°C +15K = 40°C
Bauartnachweis Erwärmung
144© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10.4.2 Schaltgerätekombination mit einem einzige n Abteilund einem Bemessungsstrom nicht über 630 A
Die SK ist nachgewiesen, wenn die aus der berechnet en Verlustleistung ermittelte Lufttemperatur die von den Geräteherstellern angege bene zulässige Lufttemperatur im Betrieb nicht überschreitet. ...
Umgebungstemperatur: 25°C „Schranktemperatur“: 25°C +15K = 40°C
40°C
Quelle: www.zveh.de
Bauartnachweis Erwärmung
145© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10.4.2 Schaltgerätekombination mit einem einzige n Abteilund einem Bemessungsstrom nicht über 630 A
Die SK ist nachgewiesen, wenn die aus der berechnet en Verlustleistung ermittelte Lufttemperatur die von den Geräteherstellern angege bene zulässige Lufttemperatur im Betrieb nicht überschreitet. ...
Beispiel zu Verfahren A
Nachweis der Erwärmung durch Berechnung 630A
Summe der Verlustleistung aller eingebautenBetriebsmittel unter Nennlast:Pv = 235 Wausgewähltes Gehäuse für mechanischen Aufbau, Betriebsmittel und Verdrahtung:FA23G
Pv Gehäuse ≥ Pv Betriebsmittel249W ≥ 235W
Temperaturdifferenz bei festgelegterInnen- und Aussentemperatur40°C – 20°C = 20K
Nachweis der Erwärmung o.k.
Bauartnachweis Erwärmung
146© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
a) ...die Verlustleistung aller eingebauten Geräte liegen ... vor
b) die Verlustleistung ist ... annähernd gleichmäßi g verteilt
c) die Bemessungsströme ... dürfen 80 % ... nicht üb erschreiten.
d) ... die Luftzirkulation nicht wesentlich beeinträ chtigt wird
e) ... Ströme über 200 A ... sind so angeordnet, da ss Wirbelströme und Hystereseverluste minimiert werden;
f) alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt ents prechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen.
Beispiele für die Anwendung in einer SK enthalten d ie Tabellen in Anhang H.Legt der Gerätehersteller einen Leiter mit größerem Querschnitt fest, ist dieser zu verwenden
g) Gehäuse mit natürlicher Belüftung…Austrittsöffnun gen … das 1,1 fache Eintritt
h) in der SK… gibt es nicht mehr als 3 horizontale Un terteilungen
a) ...die Verlustleistung aller eingebauten Geräte liegen ... vor
b) die Verlustleistung ist ... annähernd gleichmäßi g verteilt
c) die Bemessungsströme ... dürfen 80 % ... nicht üb erschreiten.
d) ... die Luftzirkulation nicht wesentlich beeinträ chtigt wird
e) ... Ströme über 200 A ... sind so angeordnet, da ss Wirbelströme und Hystereseverluste minimiert werden;
f) alle Leiter müssen einen Mindestquerschnitt ents prechend 125% des zulässigen
Betriebsstromes aufweisen.
Beispiele für die Anwendung in einer SK enthalten d ie Tabellen in Anhang H.Legt der Gerätehersteller einen Leiter mit größerem Querschnitt fest, ist dieser zu verwenden
g) Gehäuse mit natürlicher Belüftung…Austrittsöffnun gen … das 1,1 fache Eintritt
h) in der SK… gibt es nicht mehr als 3 horizontale Un terteilungen
Bauartnachweis Erwärmung
147© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10.4.2 Schaltgerätekombination mit einem Bemessu ngsstrom nicht über 1600 A
Die SK ist nachgewiesen, wenn die berechnete Luftte mperatur in der Montagehöhe einesjeden Gerätes die von den Geräteherstellern angegeb ene zulässige Umgebungstemperatur im Betrieb nicht überschreitet.
Nachweis mittels IEC 60890
10.10.4.3 Schaltgerätekombination mit einem Bemessu ngsstrom nicht über 1600A
Bauartnachweis Erwärmung
148© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Rechenweg:� Bestimmung der eingebauten Verlustleistung� Bestimmung der wirksamen Kühlfläche Ae des Gehäuses� Ermittlung der Übertemperatur der Luft ∆t0,5 im Inneren
auf halber Höhe des Gehäuses� Ermittlung der Übertemperatur der Luft ∆t1,0 an der
Innenseite der Dachfläche des Gehäuses� Kennlinie für die Übertemperatur der Luft im Gehäuse
Bauartnachweis Erwärmung
149© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.10.4.3 Schaltgerätekombination mit einem Bemessu ngsstrom nicht über 1600A
Fal
l 1
Genaue Stromwerte für die Abgangsstromkreise liegen
nicht vor.
Lösungsansatz über Bemessungs-belastungsfaktor für angenommeneBelastung nach Tabelle 101
I nA
=11
70A
RD
F=
1
I nC
=32
0A R
DF
=0,
7
I nC
=32
0A R
DF
=0,
7
I nC
=32
0A R
DF
=0,
7
I nC
=20
0A R
DF
=0,
7
I nC
=12
8A R
DF
=0,
7
I nC
=12
8A R
DF
=0,
7
I nC
=12
8A R
DF
=0,
7
I nC
=12
8A R
DF
=0,
7
Beispiel für eine Erwärmungsberechnung 1600A
150© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Komfortable automatische Verlustleistungsberechnung mittels „ELCOM“:
Erstellung des Stromlaufplanens
Erstellung des Aufbauplanes Verlustleistungsberechnung
169© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
ZB14S
U D 22A1
U D 22B1
U D 12B1U D 21B1U D 21D 2B
U D 12B1
U D 22A1
F2
4
F1
2
F1
4F
15
F1
6F
17
F1
8F1
9F
20
F2
1F
22
F2
3
F1
1
F2
5F
26
F2
7
F1
0
F2
8F
29
F1
F2 F3
F4
F5
F9
F3
0
F8
F7
F6 F1
3
F 31
CU
2
CU
3
CU
4
AT 20°C
Beispiel einer Erwärmungsberechnung mittels ELCOM
ZB
14S
UD
22A
1
UD
22B
1
UD
12B
1U
D21
B1
UD
12B
1
UD
22A
1
UD
21
D2
B
F15
F1 3
F6F7F8F9F10
F12
F28
F26F25
F29
F23
F14
F27
F16
F22
F17
F30F5F4
F2F1
F3F21F20F1 9F18
F24
F11
Q2 Q5
Q3
Q4
CU1 6
CU1 5
CU1 4
F3
1
ZB
14S
UD
22A
1
UD
22B
1
UD
12B
1U
D21
B1
UD
21D
2B
UD
12B
1
UD
22A
1
F24
F12
F14F15F16F17
F1 8F1 9F20F21F22F23
F11
F25F26F27
F10
F28F29
F1F2F3F4F5
F9
F30
F8F7F6
F13
F31
CU2
CU3
CU4
AT 20°
CAT
20°
C
Beispiel einer E
rwärm
ungsberechnung mittels E
LCO
M
ZB
14S
UD
22
A1
UD
12
B1
UD
22
B1
UD
21B
1
UD
22A
1
UD
21D
2B
UD
12B
1
F3F2
F5F4
F1
F30
F22
Q29
F13
F7
F9
F12
F26
F29
F20
Q27
F18
F11
F16
F14
F6
Q30Q31Q32Q33
Q28
Q25Q26
Q 35
Q24Q23Q22Q21Q20Q19Q18
F25
F15
F17
F21
F19
F23F24
F2 8F27
F1 0
F8
Q 34
Q3
Q2
Q4
Q5
F3
1
Q16
Q6Q7Q8Q9Q10Q11Q12Q13Q14Q15
CU14
Q17
CU16
C U15
AT
20°
C
ZB
14S
UD
22A
1
UD
22B
1
UD
12B
1U
D21
B1
UD
12B
1
UD
22A
1
UD
21
D2
B
F15
F1 3
F6F7F8F9F10
F12
F28
F26F25
F29
F23
F14
F27
F16
F22
F17
F30F5F4
F2F1
F3F21F20F1 9F18
F24
F11
Q2 Q5
Q3
Q4
CU1 6
CU1 5
CU1 4
F3
1
ZB
14S
UD
22A
1
UD
22B
1
UD
12B
1U
D21
B1
UD
21D
2B
UD
12B
1
UD
22A
1
F24
F12
F14F15F16F17
F1 8F1 9F20F21F22F23
F11
F25F26F27
F10
F28F29
F1F2F3F4F5
F9
F30
F8F7F6
F13
F31
CU2
CU3
CU4
AT 20°
CAT
20°
C
Beispiel einer E
rwärm
ungsberechnung mittels E
LCO
M
Was müssen die Bauartnachweise beinhalten?
10.2 Festigkeit von Werkstoffen und Teilen
10.3 Schutzgrad von Umhüllungen
10.4 Luft- und Kriechstrecken
10.5 Schutz gegen elektrischen Schlagund die Durchgängigkeit vonSchutzleiterkreisen
10.6 Einbau von Schaltgeräten und Bau-teilen
10.7 Innere Stromkreise und Verbindungen
10.8 Anschlüsse für von außen eingeführteLeiter
Bezüglich seiner Konstruktion:
10.9 Isolationseigenschaften
10.10 Erwärmung
10.11 Kurzschlussfestigkeit
10.12 Elektromagnetische Verträglichkeit
10.13 Mechanische Funktion
Bezüglich ihrem Verhalten:
✓✓
✓
✓
✓✓
✓✓✓
✓
✓
173© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
10.11.5 Nachweis durch
Prüfung
174© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
1) Schaltgerätekombinationen mit einer Bemessungskurzzeitstromfestigkeit (Icw) oder einem bedingten Bemessungskurzschlussstrom (Icc) von höchstens 10kA Effektivwert.
2) Schaltgerätekombinationen oder Stromkreise von Schaltgerätekombinationen, geschützt durch strombegrenzende Einrichtungen, deren Durchlassstrom beim höchstzulässigen unbeeinflussten Kurzschlussstrom (Icmax) an den Anschlüssen der Einspeisung der Schaltgerätekombination,
17kA nicht überschreitet.3) Hilfsstromkreise von Schaltgerätekombinationen, die für den Anschluss an Transformatoren
vorgesehen sind, deren Bemessungsleistung höchstens 10kVA beträgt bei einer sekundärenBemessungsspannung von mindestens 110V oder 1,6kVA bei einer sekundären Bemessungs-spannung von weniger als 110V und deren Kurzschlussimpedanz mindestens 4% beträgt.
10.11.2 Stromkreise von Schaltgerätekombinationen, für die der Nachweis der Kurzschlussfestigkeit entfä llt
176© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
1) Schaltgerätekombinationen mit einer Bemessungskurzzeitstromfestigkeit (Icw) oder einem bedingten Bemessungskurzschlussstrom (Icc) von höchstens 10 kA Effektivwert.
Icp ≤ 10 kAIcc= 10 kA
177© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
2) Schaltgerätekombinationen oder Stromkreise von Schaltgerätekombinationen, geschützt durch strombegrenzende Einrichtungen, deren Durchlassstrom beim höchstzulässigen unbeeinflussten Kurzschlussstrom (Icmax) an den Anschlüssen der Einspeisung der Schaltgerätekombination,
17 kA nicht überschreitet.
Id ≤ 17 kA
178© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
✓
Id ≤ 17 kA
179© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
2) Schaltgerätekombinationen oder Stromkreise von Schaltgerätekombinationen, geschützt durch strombegrenzende Einrichtungen, deren Durchlassstrom beim höchstzulässigen unbeeinflussten Kurzschlussstrom (Icmax) an den Anschlüssen der Einspeisung der Schaltgerätekombination,
17 kA nicht überschreitet.
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
10.11.5 Nachweis durch
Prüfung
180© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Bauartnachweise
181© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
Bauartnachweise
182© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
10.11.5 Nachweis durch
Prüfung
183© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
184© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
10.11.5 Nachweis durch
Prüfung
Die Bewertung der Bemessungskurzzeitstromfestigkeit einer SK und ihrer Stromkreise durch Berechnung und Anwendung der Konstruktionsregeln muss durch Vergleich der zu bewertenden SK mit einer bereits durch Prüfung nachgewiesenen SK oder eines Moduls einer SK erfolgen. Die Bewertung erfolgt in Übereinstimmung mit IEC 61117 . Zusätzlich muss jeder Stromkreis der zu bewertenden SK die Anforderungen der Punkte 6, 8, 9 und 10 von Tabelle 13 erfüllen. Die verwendeten Daten, die ausgeführten Berechnungen und die vorgenommenen Vergleiche sind aufzuzeichnen.Wenn einer oder mehrere der vorstehenden Punkte nicht erfüllt sind, müssen die Schaltgerätekombination und ihre Stromkreise durch Prüfung übereinstimmend mit 10.11.5 nachgewiesen werden.
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
185© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
10.11.5 Nachweis durch
Prüfung
186© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
10.11 Nachweis der Kurzschlussfestigkeit10.11.1 Allgemeines
10.11.4Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Berechnung
10.11.3Vergleich mit einer
Referenzkonstruktion- mittels Checkliste
Nachweis erbracht �
10.11.5 Nachweis durch
Prüfung
188© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
5 Schritte von der Planung zur Herstellung der SK
Schritt 1:Sammeln der Daten für die Projektierung
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Schritt 3:Bau & Herstellung der Verteiler
Schritt 4:Durchführung des Stücknachweises
Schritt 5:Erklärung der CE- Konformität
189© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schritt 3:Bau & Herstellung der Verteiler
Hersteller der SchaltgerätekombinationDas Lösungsdesign liegt in der Verantwortung des Herstellers, damit übernimmt dieser automatisch die Verantwortung für die fertige Schaltgerätekombination- Herstellung des Verteilers- Kennzeichnung und Dokumentation
5 Schritte
190© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
zu beachten:
Vorgaben aus Katalog
Vorgaben aus Handbüchern
Montageanleitungen
Allgemeine Bauanforderungennach 61 439
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
191© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Allgemeine Bauanforderungen nach 61 439
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
192© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schritt 3:Bau & Herstellung und Dokumentation der Verteiler
Hersteller der SchaltgerätekombinationDas Lösungsdesign liegt in der Verantwortung des Herstellers, damit übernimmt dieser automatisch die Verantwortung für die fertige Schaltgerätekombination- Bau & Herstellung des Verteilers- Kennzeichnung und Dokumentation
Frage: Was gehört zur Dokumentation?
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
193© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Angaben auf dem Typenschild
- Name des Herstellers oder Warenzeichen
- Herstellungsdatum- Typenbezeichnung / Referenz – Nr.- Angewandte Norm 61439 -2 /-3- Bemessungsspannung (Un)- Bemessungsstrom (InA)- Bemessungsfrequenz- Schutzart- Schutzklasse- CE- Kennzeichnung
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
194© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Umfang der notwendigen Dokumentation:
- Allpoliger Stromlaufplan- Aufbauplan- Nachweis der Erwärmung (Prüfung oder
Berechnung)- Nachweis der Kurzschlussfestigkeit- Montage- und Bedienungsanleitungen- CE- Konformität
Stromlaufplan
AufbauplanVerlustleistungsberechnung
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
195© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
In Dokumentation eingetragen:
- Bemessungsbetriebspannung (Un)- Bemessungsstoßspannungsfestigkeit (Uimp)- Bemessungsisolationsspannung (Ui)- Bemessungsspannung der Abgangsstromkreise (Ue)- Bemessungsstrom der Abgangsstromkreise (Inc )- Bemessungsbelastungsfaktor (RDF)- Bemessungsstoßstromfestigkeit (Ipk)- Bemessungskurzzeitfestigkeit (Icw)- Bedingter Bemessungskurzschlussstrom (Icc)
Angabe des RDF für - die komplette SK- Gruppen von Stromkreisen bei den
Funktionseinheiten sind in den Anordnungsplänen anzugeben.
Stromlaufplan
Aufbauplan
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
196© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Neue Anforderungen an Dokumentation mittels ELCOM
Einfügen eines neuen Arbeitsblattes mit technischen Merkmalen der Schaltgerätekombination
61 439 -1 / -2
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
197© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Ein
spei
sung U
n= 2
30 /
400
VI n
A=
128
0 A R
DF
= 1
Abg
ang
UV
2U
n= 2
30 /
400
VI n
C=
504
A
R
DF
0,7
Neue Anforderungen an Dokumentation mittels ELCOM:
Ergänzende Information im Stromlaufplan:
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
198© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
In Dokumentation eingetragen:
- Bemessungsbetriebspannung (Un)- Bemessungsstoßspannungsfestigkeit (Uimp)- Bemessungsisolationsspannung (Ui)- Bemessungsspannung der Abgangsstromkreise (Ue)- Bemessungsstrom der Abgangsstromkreise (Inc )- Bemessungsbelastungsfaktor (RDF)- Bemessungsstoßstromfestigkeit (Ipk)- Bemessungskurzzeitfestigkeit (Icw)- Bedingter Bemessungskurzschlussstrom (Icc)
Stromlaufplan
Aufbauplan
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
199© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schritt 1:Sammeln der Daten für die Projektierung
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Schritt 3:Bau & Herstellung der Verteiler
Schritt 4:Durchführung des Stücknachweises
Schritt 5:Erklärung der CE- Konformität
Bau, Herstellung & Dokumentation der SK
205© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Schritt 4:Durchführung des Stücknachweises
StücknachweisDer Stücknachweis dient zum Feststellen von Werksto ff- und Fertigungsfehlern und um das richtige Funktionieren jeder fertig gestellten Schaltgerätekombination sicher zu stellen.Der Nachweis muss an jeder hergestellten Schaltgerätekombination durchgeführt werden (unabhängig davon, ob die Anlage nur einmalig oder in Serie hergestellt wird).Das Ergebnis ist in einem Protokoll zu dokumentieren.Der Stücknachweis wird durch den Hersteller erbracht.
Stücknachweis
206© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Der Stücknachweis beinhaltet:
- Schutzart von Umhüllungen- Luft- und Kriechstrecken- Schutz gegen elektrischen Schlag und
Durchgängigkeit der Schutzleiterkreise- Einbau von Betriebsmitteln- Innere elektrische Stromkreise und Verbindungen- Anschlüsse für von außen eingeführte Leiter- Mechanische Funktion- Isolationseigenschaften- Verdrahtung, Betriebsverhalten & Funktion
Stücknachweis
207© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Protokoll für den Stücknachweis als einfaches Tool
Stücknachweis
208© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
Welche Bauartnachweise (10…) sind im Stücknachweis (11…) ent halten?
10.2 Festigkeit von Werkstoffen und Teilen
10.3 Schutzgrad von Umhüllungen (11.2)
10.4 Luft- und Kriechstrecken (11.3)
10.5 Schutz gegen elektrischen Schlag (11.4)und die Durchgängigkeit vonSchutzleiterkreisen
10.6 Einbau von Schaltgeräten undBauteilen (11.5)
10.7 Innere Stromkreise und Verbindungen (11.6)
10.8 Anschlüsse für von außen eingeführte (11.8)Leiter
Bezüglich seiner Konstruktion:
10.9 Isolationseigenschaften (11.9)
10.10 Erwärmung
10.11 Kurzschlussfestigkeit
10.12 Elektromagnetische Verträglichkeit
Zusätzliche Nachweise
11.8 Mechanische Funktion
11.10 Verdrahtung, Betriebsverhalten und
Funktion
Bezüglich ihrem Verhalten:
Stücknachweis
209© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
11.2 Schutzgrad von Umhüllungen
Stücknachweis
210© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
11.2 Schutzart von Gehäusen
Stücknachweis
211© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
11.3 Luft- und Kriechstrecken
Stücknachweis
212© Technische Schulung | Planen, Ausführen, Prüfen von NSHV
11.3 Luft- und Kriechstrecken
11.4 Schutz gegen elektrischen Schlag und die Durchgängigkeit von Schutzleiterkreisen
Stücknachweis
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11.4 Schutz gegen elektrischen Schlag und die Durchgängigkeit von Schutzleiterkreisen
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11.5 Einbau von Schaltgeräten und Bauteilen
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11.6 Innere Stromkreise und Verbindungen
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11.7 Anschlüsse für von außen eingeführte Leiter
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11.8 Mechanische Funktion
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11.8 Mechanische Funktion
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11.9 Isolationseigenschaften
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11.10 Innere Stromkreise und Verbindungen
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Dokumentation
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5 Schritte von der Planung zur Herstellung der SK:
Schritt 1:Sammeln der Daten für die Projektierung
Schritt 2:Projektierung des Verteilers und Bauartnachweise
Schritt 3:Bau & Herstellung der Verteiler
Schritt 4:Durchführung des Stücknachweises
Schritt 5:Erklärung der CE- Konformität
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UrsprünglicherHersteller
Hersteller derSchaltgerätekombination
Quelle: www.ziehl.de / www.klauke.de
Wie entsteht die CE – Konformitätserklärung?
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit
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