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Normen, Formeln, TabellenMoeller-Schaltungsbuch 01/03
9-1
Seite
9
Funktionspläne 9-2
Kennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel 9-7
Schaltzeichen Europa – Nordamerika 9-20
Schaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften 9-33
Zulassungsstellen weltweit 9-34
Prüfstellen und Prüfzeichen 9-38
Schutzmaßnahmen 9-40
Überstromschutz von Kabeln und Leitungen 9-49
Elektrische Ausrüstung von Maschinen 9-57
Maßnahmen zur Risikoverminderung 9-62
Maßnahmen zur Risikovermeidung 9-63
Schutzarten elektrischer Betriebsmittel 9-64
Nordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter 9-74
Gebrauchskategorien für Schütze 9-76
Gebrauchskategorien für Lasttrennschalter 9-80
Tabellen 9-83
Leitungen 9-87
Formeln 9-96
Internationales Einheitensystem 9-100
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-2
Allgemein9Der Funktionsplan (FUP) – so wie ihn DIN 40719-6 (IEC 60848) beschreibt – ist eine allgemeine, prozessorientierte Beschreibung von Steuerungsfunktionen, unabhängig von der technischen Realisierung. Er zeigt, welche
Befehle an die Prozesseinrichtung gehen und welche Informationen zurückgegeben werden.
Eine Steuerung kann in zwei voneinander abhängige Teile gegliedert werden:
Steuerndes System (Steuerung)
Erhält Informationen und Befehle vom Bedie-nenden oder von der Prozesseinrichtung und gibt sie an den gesteuerten Teil weiter.
Gesteuertes System (Maschine, Prozess)
Enthält Einrichtungen und Betriebsmittel, die den physikalischen Prozess ausführen.
Der Funktionsplan besteht aus einer Kombina-tion von Symbolen, die miteinander durch Wirklinien verbunden sind. Zusätzlich zu die-sen Symbolen können Bedingungen in Form von Text, Kennbuchstaben oder Symbolen den Funktionsplan ergänzen.
Aufbau des Funktionsplans
Der Funktionsplan enthält Symbole für:
• Schritte (Step, Stufe)• Befehle (Aktionen)• Übergänge (Transitionen)• Wirkverbindungen
Schritt (Step, Stufe)
Beharrungszustand der Steuerung oder des Prozesses in einem bestimmten Augenblick des Steuerungs- oder Prozessablaufes. Ein Schritt ist gesetzt, wenn der Beharrungszu-stand aktuell ist. Er ist nicht gesetzt, wenn der Beharrungszustand überschritten oder noch nicht erreicht ist.
Mensch
Befehle Meldungen
Steuerbefehle
Rohmaterial
Maschinen(Prozeß) oderMaschinen-anlagen
bearbeitetesMaterial
MeldungenSteuerung
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-3
„Auszüge aus DIN-Normen mit VDE-Klassifi-kation sind wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. und des VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der VDE-VERLAG GMBH, Bismarckstr. 33, 10625 Berlin und der Beuth Verlag GmbH, Burggra-fenstr. 6, 10787 Berlin erhältlich sind.
Befehl (Aktion)
Befehle sind einem Schritt zugeordnet. Ist der Schritt aktiv, wird der Befehl ausgeführt. Wird der Schritt zurückgesetzt, entscheiden zusätz-liche Übergangsbedingungen, ob der Befehl weiter ausgeführt oder beendet wird.
Übergang (Transition)
Funktionsbedingung zur Änderung eines Beharrungszustandes. Alle notwendigen vor-ausgegangenen Schritte müssen durchlaufen worden sein.
Wirkverbindungen
Verbindungslinien, die Schritte und Übergänge miteinander verbinden. Sie stellen die Ver-knüpfung zwischen den einzelnen Schritten und Übergängen her.
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-4
Symbole des Funktionsplans
* Diese Symbole können bei Bedarf auch mit binären und analogen Schaltsymbolen kombiniert werden.
Symbol Benennung Erläuterungen Beispiele
Schritt allgemein
Rechteckgröße beliebig,* ist die (alpha)numerische Kennzeichnung der Schrittnummer, durch beschrei-benden Text ergänzt (unter der Schrittnummer)
Anfangsschritt
Übergang (Transition)
Stets waagerecht zur Wirkverbin-dung;* ist die Kennzeichnung mit zugehöriger Übergangsbedingung, mit Text, boolescher Algebra oder genormten Schaltzeichen
Wirkverbin-dung Ablauf von oben nach unten
Senkrecht oder waagerecht
Muss eine Wirkverbindung unter-brochen werden und auf einem anderen Blatt erscheinen, müssen die Nummer des folgenden Schrittes und die dazugehörige Blattnummer angegeben werden.
Ablauf von unten nach oben
Verzweigung gleichzeitige Abläufe
Gleichzeitiges Auslösen von Über-gängen
Befehl (Aktion) allgemein
Rechteckgröße beliebig, Kennzeich-nung durch Text oder Symbol
Befehl, verbunden mit mehreren Aktionen
Befehl, verbunden mit mehreren Aktionen
*
* B2
1
* ab
ca (b + c)EIN-Befehl
12
3
3
Lüfter"EIN"
Aktion A
Aktion B
Aktion A Aktion B
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-5
Kennbuchstaben für Befehle (Aktionen)
• S gespeichert (stored)• D verzögert (delayed)
• L zeitbegrenzt (time limited)• P pulsförmig (pulse shaped)
Kennzeichnung von Befehlen (Aktionen)
Die Kennzeichnung steht unmittelbar rechts vom Schrittsymbol:
Die Felder A und C sind nicht unbedingt erforderlich.
Beispiele
A Kennbuchstabe oder Kombination von Kennbuchstaben zur Angabe, wie das Schrittsignal verarbeitet wird (vgl. Kennbuchstaben für Befehle)
B Beschreibung des Befehls in Form von Text oder Symbol (Feld B ist minde-stens doppelt so groß wie die Felder A und C)
C Kennzeichnung der zugehörigen Rückmeldung
B C A
1S
3
12 Befehl A EIN
Lüfter EIN
Normen, Formeln, TabellenFunktionspläne
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-6
Beispiel für einen einfachen FunktionsplanBetrieb eines Schleifringläufermotors (grob vereinfachte Übersicht)
1
2
3
4
Ein-Befehl
ANLAUF-VORGANG
= 1 (Boolesche Verknüpfung)
MOTOR LÄUFT
Halt-Befehl
STILLSETZ-VORGANG
= 1 (Boolesche Verknüpfung)
MOTOR LÄUFT NICHT
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-7
Kennzeichnung nach IEC 61346-1 (1996)/DIN V 6779-1 (1992-09, t),DIN EN 61346-2 (2000-12), DIN EN 61346- 1 (1997-01)
Die Kennzeichnung erscheint an einer geeig-neten Stelle in unmittelbarer Nähe des Schalt-zeichens. Die Kennzeichnung stellt die Bezie-hung her zwischen dem Betriebsmittel in der Anlage und den verschiedenen Schaltungs-unterlagen (Schaltplänen, Stücklisten, Strom-laufplänen, Anweisungen). Zur leichteren Wartung kann die Kennzeichnung auch ganz oder teilweise auf oder in der Nähe des Betriebsmittels angebracht werden.
Elektrische Betriebsmittel werden in Kenn-zeichungsblöcken mit Vorzeichen gekenn-zeichnet. Vorzeichen werden zur Unterschei-dung dieser Blöcke (1, 2, 3, 4) und für eine vollständige Kennzeichnung verwendet.
Bevorzugte Reihenfolge:
In den meisten Fällen reicht der Kennzeich-nungsblock 3 zur Identifizierung aus.
Folgende Kombinationen der Kennzeichnung sind dann zulässig:
Die nachfolgenden Tabellen zeigen die Kenn-buchstaben für die Betriebsmittelkennzeich-nung nach IEC und DIN. Neben den Kennbuch-staben für die Art des Betriebsmittels können die Kennbuchstaben für die Funktion des Betriebsmittels zur zusätzlichen Kennzeich-nung verwendet werden.
Kennzeich-nungsblock
Bedeutung
1 Übergeordnete Zuord-nung; zeigt Wechselbezie-hung mit anderen Anla-genteilen im Hinblick auf Ort/Funktion hervor.
2 Ort des Betriebsmittels
3 Identifizierung des Betriebsmittels
4 Anschluss- und Leiter-bezeichnung
+ – :=
1 2 3A 3B 3C 4
Zählnummer
Überge-ordneteZuordnung(Anlage)
Ort Art Funktion Anschluß
3 A 3 B 3 C 3 B 3 C 3 B3 B3 Aoder oder oder
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Die gesamte Tabelle der Kennbuchstaben wurde ungültig mit Erscheinen der DIN EN 61346-2, da diese die in der DIN 6779-1 und der DIN 6779-2 zitierte DIN 40719-2 ersetzt.
Die Kennzeichnung der elektrischen Betriebs-mittel ist den folgenden Normen zu entneh-men:
• IEC 61346-1 (1996)• IEC 61346-2 (2000)• DIN EN 61346-1 (1997-01)• DIN EN 61346-2 (2000-12)• DIN 6779-1 (1995-07)• DIN 6779-2 (1995-07)
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Kennbuchstaben für die Kennzeichnung allgemeiner Funktionen (nach Kennzeich-nungsblock C) nach DIN V 6779-1 (1992-09, t), DIN EN 61346-2 (2000-12), DIN EN 61346- 1 (1997-01)
Kennzeichnung eines Betriebsmittels mit Angabe von Art, Zählnummer, Funktion.
Beispiel: K3M
• K = Schütz• 3 = Zählnummer• M = Hauptfunktion
Kenn-buch-stabe
Allgemeine Funktion Kenn-buch-stabe
Allgemeine Funktion
A Hilfsfunktion, Funktion AUS N Messung
B Bewegungsrichtung (vorwärts, rückwärts, heben, senken, im/gegen Uhrzeigersinn
P Proportional
Q Zustand (Start, STOPP, Begrenzung)
C Zählung R Rückstellen, Löschen
D Differenzierung S Speichern, Aufzeichnen
E Funktion EIN T Zeitmessung, Verzögerung
F Schutz U –
G Prüfung V Geschwindigkeit (Beschleunigen, Bremsen)
H Meldung W Addieren
J Integration X Multiplizieren
K Tastbetrieb Y Analog
L Leiterkennzeichnung Z Digital
M Hauptfunktion
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-11
Gerätekennzeichnung in USA und Kanada nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986
Zur Unterscheidung von Geräten mit ähnlichen Funktionen können zusätzlich zu den Geräte-kennbuchstaben der folgenden Tabelle drei Zahlen oder Buchstaben hinzugefügt werden. Bei Verwendung von zwei oder mehreren Kennbuchstaben wird üblicherweise der Funk-tionskennbuchstabe an die erste Stelle gesetzt.
Beispiel:Das Hilfsschütz, das die erste Tippfunktion ein-leitet, wird gekennzeichnet mit „1 JCR“. Hier bedeuten:
1 = Zählnummer
J = Jog (Tippen) – Funktion des Betriebsmittels
CR = Control relay (Hilfsschütz) – Art des Betriebsmittels
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Geräte- oder Funktionskennbuchstaben nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986
Kennbuch-stabe
Device or Function Gerät oder Funktion
A Accelerating Beschleunigen
AM Ammeter Amperemeter
B Braking Bremsen
C oder CAP Capacitor, capacitance Kondensator, Kapazität
CB Circuit-breaker Leistungsschalter
CR Control relay Hilfsschütz, Steuerschütz
CT Current transformer Stromwandler
DM Demand meter Verbrauchszähler
D Diode Diode
DS oder DISC Disconnect switch Trennschalter
DB Dynamic braking Dynamisches Bremsen
FA Field accelerating Feld-Beschleunigung
FC Field contactor Feld-Schütz
FD Field decelerating Feld-Abnahme (Verzögerung)
FL Field-loss Feld-Ausfall
F oder FWD Forward Vorwärts
FM Frequency meter Frequenzmesser
FU Fuse (Schmelz-)Sicherung
GP Ground protective Schutzerdung
H Hoist Heben
J Jog Tippen
LS Limit switch Grenztaster, Endlagenschalter
L Lower Niedriger, vermindert
M Main contactor Hauptschütz
MCR Master control relay Hauptsteuerschütz
MS Master switch Meisterschalter
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-13
Kennbuch-stabe
Device or Function Gerät oder Funktion
OC Overcurrent Überlaststrom
OL Overload Überlast
P Plugging, potentiometer Potentiometer oder Steckvorrich-tung
PFM Power factor meter Leistungsfaktormesser
PB Pushbutton Drucktaster
PS Pressure switch Druckwächter, Druckschalter
REC Rectifier Gleichrichter
R oder RES Resistor, resistance Widerstand, Resistor
REV Reverse Rückwärtslauf
RH Rheostat Stellwiderstand, Rheostat
SS Selector switch Wahlschalter
SCR Silicon controlled rectifier Thyristor
SV Solenoid valve Magnetventil
SC Squirrel cage Käfigläufer
S Starting contactor Anlassschütz
SU Suppressor Sperre, Unterdrücker
TACH Tachometer generator Tachogenerator
TB Terminal block, board Klemmenblock, Klemmenleiste
TR Time-delay relay Zeitrelais
Q Transistor Transistor
UV Undervoltage Unterspannung
VM Voltmeter Voltmeter
WHM Watthour meter Wattstundenzähler
WM Wattmeter Wattmeter
X Reactor, reactance Drosselspule, Reaktanz
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Als Alternative zur Gerätekennzeichnung mit Kennbuchstaben (device designation) nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986 ist die Kennzeichnung nach Geräteklassen (class designation) zulässig. Die
Kennzeichnung mit der „class designation“ soll die Harmonisierung mit internationalen Standards erleichtern. Die hier verwendeten Kennbuchstaben sind zum Teil denen der IEC 61346-1 (1996-03) angenähert.
Geräteklassen-Kennbuchstaben nach NEMA ICS 19-2002
Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
A Separate Assembly Einzelaufstellung
B Induction Machine, Squirrel CageInduction MotorSynchro, General
Control transformerControl transmitterControl ReceiverDifferential ReceiverDifferential TransmitterReceiverTorque ReceiverTorque Transmitter
Synchronous MotorWound-Rotor Induction Motor orInduction Frequency Convertor
Asynchronmaschine, KäfigläuferAsynchronmotorDrehmelder, allgemein
SteuertransformatorSteuergeberSteuerempfängerDifferentialempfängerDifferentialgeberEmpfängerMomentempfängerMomentgeber
SynchronmotorInduktionsmotor mit gewickeltemLäufer oder Induktions-Frequenzum-former
BT Battery Batterie
C CapacitorCapacitor, GeneralPolarized Capacitor
Shielded Capacitor
KondensatorKondansator, allgemeinGepolter Kondensator
Abgeschirmter Kondensator
CB Circuit-Breaker (all) Leistungsschalter (alle)
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
D, CR DiodeBidirectional Breakdown DiodeFull Wave Bridge RectifierMetallic RectifierSemiconductor PhotosensitiveCellSemiconductor RectifierTunnel DiodeUnidirectional Breakdown Diode
DiodeZweirichtungs-ZenerdiodeVollweggleichrichterTrockengleichrichterHalbleiterfotozelle
HalbleitergleichrichterTunneldiodeEinweg-Zenerdiode
D, VR Zener Diode Zenerdiode
DS AnnunciatorLight Emitting DiodeLamp
Fluorescent LampIncandescent LampIndicating Lamp
MelderLeuchtdiodeLampe
LeuchtstofflampeGlühlampeLeuchtmelder
E Armature (Commutor and Brushes)
Lightning ArresterContact
Electrical ContactFixed ContactMomentary Contact
CoreMagnetic Core
Horn GapPermanent MagnetTerminalNot Connected Conductor
Magnetanker (Kommutator undBürsten)BlitzschutzKontakt, Schaltstück
ElektrokontaktFestes SchaftstückWischkontakt
Ader, KernMagnetkern
KontaktabstandDauermagnetKlemmeNicht angeschlossene Leitung
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
F Fuse Sicherung
G Rotary Amplifier (all)A.C. GeneratorInduction Machine, Squirrel CageInduction Generator
Verstärkermaschine (alle)WechselstromgeneratorAsynchronmaschine, KäfigläuferAsynchrongenerator
HR Thermal Element Actuating Device Bimetall-Schalter
J Female Disconnecting DeviceFemale Receptacle
AbschaltbuchseBuchse, Steckdose
K Contactor, Relay Schütz, Hilfsschütz
L CoilBlowout CoilBrake CoilOperating Coil
FieldCommutating FieldCompensating FieldGenerator or Motor FieldSeparately Excited FieldSeries FieldShunt Field
InductorSaturable Core ReactorWinding, General
SpuleLöschspuleBremsspuleErregerspule
FeldWendefeldAusgleichsfeldGenerator- oder MotorfeldFremderregtes FeldHauptfeldNebenschlussfeld
InduktorSättigungsdrosselWindung, allgemein
LS Audible Signal DeviceBellBuzzerHorn
Akustischer SignalgeberGlockeSummerHupe
M Meter, Instrument Messinstrument
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-17
Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
P Male Disconnecting DeviceMale Receptable
AbschaltsteckerStecker
Q ThyristorNPN TransistorPNP Transistor
ThyristorNPN TransistorPNP Transistor
R ResistorAdjustable ResistorHeating ResistorTapped ResistorRheostat
ShuntInstrumental Shunt
Relay Shunt
WiderstandEinstellbarer WiderstandHeizwiderstandWiderstand mit AnzapfungStellwiderstand
NebenschlussNebenschlusswiderstand fürMessgeräte
Nebenschlusswiderstand für Relais
S ContactTime Closing ContactTime Opening ContactTime Sequence ContactTransfer ContactBasic Contact AssemblyFlasher
Kontakt, SchaltstückEinschaltverzögerter KontaktAusschaltverzögerter KontaktZeitfolgekontaktUmschaltkontaktKontaktsatzBlinksignal
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-18
Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
S SwitchCombination Locking and Nonlocking SwitchDisconnect SwitchDouble Throw SwitchDrum SwitchFlow-Actuated SwitchFoot Operated SwitchKey-Type SwitchKnife SwitchLimit SwitchLiquid-Level Actuated SwitchLocking SwitchMaster SwitchMushroom HeadOperated SwitchPressure or VacuumOperated SwitchPushbutton SwitchPushbutton Illuminated SwitchRotary SwitchSelector SwitchSingle-Throw SwitchSpeed SwitchStepping SwitchTemperature-Actuated SwitchTime Delay SwitchToggle SwitchTransfer SwitchWobble Stick Switch
Thermostat
SchalterSchalterkombination, verriegelt und nicht verriegeltAbschalterDoppelhebelschalterWalzenschalterDurchflussschalterFußschalterSchlüsselschalterMesserschalterGrenzschalterSchwimmerschalterVerriegelungsschalterMeisterschalterPilzschalter/-druckschalter
Druck-/Vakuumwächter
DrucktasterLeuchtdrucktasterDrehschalter, NockenschalterWahlschalterEinhebelschalterPolumschalterStufenschalterTemperaturwächterZeitschalterKippschalterUmschalterKnüppelschalter
Thermostat
Normen, Formeln, TabellenKennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-19
Kennbuch-stabe
Gerät oder Funktion Übersetzung
T TransformerCurrent TransformerTransformer, GeneralPolyphase TransformerPotential Transformer
TransformatorStromwandlerWandler, allgemeinMehrphasenwandlerSpannungswandler
TB Terminal Board Klemmentafel
TC Thermocouple Thermoelement
U Inseparable Assembly Fest eingebaut, feste Verbindung
V Pentode, Equipotential Cathode Phototube, Single Unit, Vacuum Type Triode Tube, Mercury Pool
Pentode, Äquipotentialkathode Photorröhre, einteilig, Vakuumtyp Triode Röhre, Kathodensumpf
W ConductorAssociatedMulticonductorShielded
Conductor, General
Leiter, KabelNormkabelMehradrigAbgeschirmt
Leiter, allgemein
X Tube Socket Röhrenfassung
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-20
Schaltzeichen nach DIN EN, NEMA ICS
Der nachfolgende Schaltzeichenvergleich basiert auf folgenden nationalen/internationa-len Vorschriften:
• DIN EN 60617-2 bis DIN EN 6017-12• NEMA ICS 19-2002
Benennung DIN EN NEMA ICS
Leitungen, Verbindungen
Abzweig von Leitern
oder oder
Verbindung von Leitern
Anschluss (z. B. Klemme)
Anschlussleiste
Leiter
03-02-04 03-02-05
03-02-01
03-02-02
03-02-03
1 2 3 4 1 2 3 4
03-01-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-21
Benennung DIN EN NEMA ICS
Leitung, geplant
Wirkverbindung allgemein
Wirkverbindung wahlweise bei kleinem Abstand
Begrenzungslinie, Trennlinie, z. B. zwischen zwei Schaltfeldern
Begrenzungslinie, z. B. zur Abgrenzung von Schaltungsteilen
Abschirmung
Erde, allgemein
Schutzerde
Buchse und Stecker, Steckver-bindung
oder
Trennstelle, Lasche, geschlossen
103-01-01
02-12-01
02-12-04
02-01-06
02-01-06
02-01-07
02-15-01GRD
02-15-03
03-03-05 03-03-06
03-03-18
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-22
Benennung DIN EN NEMA ICS
Passive Bauelemente
Widerstand, allgemein
oder oder
Widerstand mit festen Anzap-fungen oder
Widerstand, veränderbar, allgemein
Widerstand, einstellbar
Widerstand mit Schleifkontakt, Potentiometer
Wicklung, Induktivität, allgemein oder
Wicklung mit fester Anzapfung
Kondensator, allgemein
oder oder
Kondensator mit Anzapfung
04-01-02 04-01-02
RES
04-01-09
04-01-03
RES
04-01-07
04-03-01 04-03-02
04-03-06
04-02-01 04-02-02
104-02-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-23
Benennung DIN EN NEMA ICS
Meldegeräte
Sichtmelder, allgemein
*mit Farbangabe
Leuchtmelder, allgemein
oder oder *mit Farbangabe
Summer
oder
Hupe, Horn
Antriebe
Handantrieb, allgemein
Betätigung durch Drücken
Betätigung durch Ziehen
Betätigung durch Drehen
Betätigung durch Schlüssel
Betätigung durch Rolle, Fühler
08-10-01
08-10-11 08-10-10
ABU
08-10-05
HN
02-13-01
02-13-05
02-13-03
02-13-04
02-13-13
02-13-15
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-24
Benennung DIN EN NEMA ICS
Kraftantrieb, allgemein
Schaltschloss mit mechanischer Freigabe
Betätigung durch Motor
Notschalter
Betätigung durch elektro-magnetischen Überstromschutz
Betätigung durch thermischen Überstromschutz
Betätigung durch elektro-magnetischen Antrieb
Betätigung durch Flüssig-keitspegel
Antriebe elektromechanisch, elektromagnetisch
Elektromechanischer Antrieb, allgemein, Relaisspule, allgemein oder oder
x Gerätekennbuchstabe
Antrieb mit besonderen Eigen-schaften, allgemein
02-13-20
102-05-04
M
02-13-26
MOT
02-13-08
02-13-24
02-13-25
OL
02-13-23
02-14-01
07-15-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-25
Benennung DIN EN NEMA ICS
Elektromechanischer Antrieb mit Ansprechverzögerung
Elektromechanischer Antrieb mit Rückfallverzögerung
Elektromechanischer Antrieb mit Ansprech- und Rückfallver-zögerung
Elektromechanischer Antrieb eines Thermorelais
Schaltglieder
Schließer
oder oder
Öffner
oder
Wechsler mit Unterbrechung
oder
Voreilender Schließer eines Kontaktsatzes
Nacheilender Öffner eines Kontaktsatzes
07-15-08
SO
07-15-07
SR
07-15-09
SA
07-15-21
07-02-01 07-02-02
07-02-03
07-02-04
07-04-01
TC, TDC, EM
07-04-03
TO, TDO, LB
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-26
Benennung DIN EN NEMA ICS
Schließer, schließt verzögert bei Betätigung
oder
Öffner, schließt verzögert bei Rückfall
oder
Steuergeräte
Druckschalter (nicht rastend)
Tastschalter mit Öffner, handbe-tätigt durch Drücken, z. B. Taster
Tastschalter mit Schließer und Öffner, handbetätigt durch Drücken
Tastschalter mit Raststellung und 1 Schließer, handbetätigt durch Drücken
Tastschalter mit Raststellung und 1 Öffner, handbetätigt durch Schlagen (z. B. Pilzdrucktaster)
Grenzschalter (Schließer)
Endschalter (Schließer)
Grenzschalter (Öffner)
Endschalter (Öffner)
Tastschalter mit Schließer, mechanisch betätigt, Schließer geschlossen
07-05-02 07-05-01
T.C.
07-05-03 07-05-04
T.O.
07-07-02
PB
PB
PB
PB
07-08-01
LS
07-08-02
LS
LS
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-27
Benennung DIN EN NEMA ICS
Tastschalter mit Öffner mecha-nisch betätigt, Öffner geöffnet
Näherungsempfindlicher Schalter (Öffner), betätigt durch Näherung von Eisen
Näherungsschalter, induktiv, Schließerverhalten
Näherungsempfindliche Einrich-tung, Blocksymbol
Minimalwirkleistungsrelais, Druckwächter, schließend oder
Druckwächter, öffnend
oder
Schwimmerschalter, schließend
Schwimmerschalter, öffnend
LS
Fe
07-20-04
Fe
07-19-02
07-17-03
P< P
P > P
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-28
Benennung DIN EN NEMA ICS
Schaltgeräte
Schütz (Schließer)
x Kennbuchstabe
3-poliges Schütz mit drei elek-trothermischen Überstromaus-lösern
x Kennbuchstabe
3-poliger Trennschalter
3-poliger Leistungsschalter
3-poliger Schalter mit Schalt-schloss mit drei elektrothermi-schen Überstromauslösern, drei elektromagnetischen Über-stromschutzauslösern, Motor-schutzschalter
Sicherung, allgemein
oder oder
Transformatoren, Stromwandler
Transformatoren mit zwei Wicklungen
oder oder
07-13-02
OL
07-13-06
DISC
07-13-05
CB
107-05-01
l > l > l >
x x x
07-21-01
FU
06-09-02 06-09-01
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-29
Benennung DIN EN NEMA ICS
Spartransformator
oder
oder
Stromwandler
oder
Maschinen
Generator
oder
Motor, allgemein
oder
Gleichstrommotor, allgemein
Wechselstrommotor, allge-mein
Drehstrom-Asynchronmotor mit Käfigläufer
Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer
06-09-07 06-09-06
06-09-11 06-09-10
G
06-04-01
G GEN
M
06-04-01
M MOT
M
06-04-01
M
06-04-01
M~
M3~
06-08-01
M3~
06-08-03
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-30
Benennung DIN EN NEMA ICS
Halbleiterbauelemente
Statischer Eingang
Statischer Ausgang
Negation, dargestellt an einem Eingang
Negation, dargestellt an einem Ausgang
Dynamischer Eingang, Zustands-änderung von 0 auf 1 (L/H)
Dynamischer Eingang mit Negation, Zustandsänderung von 1 auf 0 (H/L)
UND-Element, allgemein
ODER-Element, allgemein
NICHT-Element, Inverter
UND mit negiertem Ausgang, NAND
12-07-01
12-07-02
12-07-07
12-07-08
&
12-27-02
A
1
12-27-01
OR
1
12-27-11
OR
&12
1312-28-01
A
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-31
Benennung DIN EN NEMA ICS
ODER mit negiertem Ausgang, NOR
Exklusiv-ODER-Element, allgemein
RS-Flipflop
Monostabiles Element, nicht trig-gerbar während des Ausgangsim-pulses, allgemein
Verzögerung, variabel mit Angabe der Verzögerungswerte
Halbleiter-Diode, allgemein
Diode für Betrieb im Durchbruch Z-Diode
Leuchtdiode, allgemein
Zweirichtungsdiode, Diac
Thyristor, allgemein
134512-28-02
OR
= 1
12-27-09
OE
SR
12-42-01
S FF 1TC 0
1
12-44-02
SS
02-08-05
TPAdj.m/ms
05-03-01
(A) (K)
05-03-06
05-03-02
05-03-09
(T) (T)
05-04-04
(A) (K)
Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-32
Benennung DIN EN NEMA ICS
PNP-Transistor
oder
NPN-Tansistor, bei dem der Kollektor mit dem Gehäuse verbunden ist oder
05-05-01
(A) (K)(E) (C)
(B)
05-05-02
(A)(K)(E) (C)
(B)
Normen, Formeln, TabellenSchaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-33
Direkt-Motorstarter
Sicherungslos mit Leistungsschalter
L1
L2
L3
CB L1L2
L3
T1T2
T3
460 V
H3H1 H2 H4
X1 X2115 VFU
M
MTR
X1 X2
A1 A2W
2 PB
M1313
1414
M
1211
1 PBSTOP START
Normen, Formeln, TabellenZulassungsstellen weltweit
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-34
Kürzel Vollständige Bezeichnung Land
ABS American Bureau of Shipping,Schiffsklassifikationsgesellschaft
USA
AEI Assoziazione Elettrotechnica ed Elettronica Italiana,Verband der italienischen elektrotechnischen Industrie
Italien
AENOR Asociacion Española de Normalización y Certificación, Spanischer Verband für Normierung und Zertifizierung
Spanien
ALPHA Gesellschaft zur Prüfung und Zertifizierung von Nieder-spannungsgeräten, Deutsche Prüfstellenvereinigung
Deutschland
ANSI American National Standards Institute USA
AS Australian Standard Australien
ASA American Standards AssociationAmerikanische Normenvereinigung
USA
ASTA Association of Short-Circuit Testing Authorities,Vereinigung der Prüfstellen
Großbritannien
BS British Standard Großbritannien
BV Bureau Veritas, Schiffsklassifizierungsgesellschaft Frankreich
CEBEC Comité Electrotechnique Belge, Belgisches Gütezei-chen für elektrotechnische Erzeugnisse
Belgien
CEC Canadian Electrical Code Kanada
CEI Comitato Elettrotecnico Italiano,Italienische Normungsorganisation
Italien
CEI Commission Electrotechnique Internationale,Internationale Elektrotechnische Komission
Schweiz
CEMA Canadian Electrical Manufacturers’ Association,Verband der Kanadischen Elektroindustrie
Kanada
CEN Comité Européen de Normalisation,Europäisches Normenkomitee
Europa
CENELEC Comité Européen de coordination de Normalisation,Électrotechnique, Europäisches Komitee zur elektro-technischen Normung
Europa
Normen, Formeln, TabellenZulassungsstellen weltweit
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-35
Kürzel Vollständige Bezeichnung Land
CSA Canadian Standards AssociationKanadische Normenvereinigung, Kanadische Norm
Kanada
DEMKO Danmarks Elektriske MaterielkontrolDänische Materialkontrolle für elektrotechnische Erzeugnisse
Dänemark
DIN Deutsches Institut für Normung Deutschland
DNA Deutscher Normenausschuss Deutschland
DNV Det Norsk VeritasSchiffsklassifikationsgesellschaft
Norwegen
EN Europäische Norm Europa
ECQAC Electronic Components Quality Assurance CommitteeKomitee für Bauelemente mit bestätigter Beschaffen-heit
Europa
ELOT Hellenic Organization for StandardizationGriechische Normungsorganisation
Griechenland
EOTC European Organization for Testing and CertificationEuropäische Organisation für Konformitätsbewertung
Europa
ETCI Electrotechnical Council of IrelandIrische Normungsorganisation
Irland
GL Germanischer LloydSchiffsklassifikationsgesellschaft
Deutschland
HD Harmonisierungsdokument Europa
IEC International Electrotechnical CommissionInternationale Elektrotechnische Kommission
–
IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Verein der Elektro- und Elektronik-Ingenieure
USA
IPQ Instituto Portoguês da QualidadePortugiesisches Qualitäts-Institut
Portugal
ISO International Organization for Standardization Internationale Organisation für Normung
–
Normen, Formeln, TabellenZulassungsstellen weltweit
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-36
Kürzel Vollständige Bezeichnung Land
JEM Japanese Electrical Manufacturers AssociationVerband der Elektroindustrie
Japan
JIC Joint Industry ConferenceGesamtverband der Industrie
USA
JIS Japanese Industrial Standard Japan
KEMA Keuring van Elektrotechnische Materialen Prüfinstitut für elektrotechnische Erzeugnisse
Niederlande
LOVAG Low Voltage Agreement Group –
LRS Lloyd's Register of Shipping Schiffsklassifikationsgesellschaft
Großbritannien
MITI Ministry of International Trade and Industry Ministerium für Außenhandel und Industrie
Japan
NBN Norme Belge, Belgische Norm Belgien
NEC National Electrical Code Nationaler Code für Elektrotechnik
USA
NEMA National Electrical Manufacturers AssociationVerband der Elektroindustrie
USA
NEMKO Norges Elektrische Materiellkontroll Norwegisches Prüfinstitut für elektrotechnische Erzeug-nisse
Norwegen
NEN Nederlands Norm, Niederländische Norm Niederlande
NFPA National Fire Protection Association US-amerikanische Gesellschaft für Brandverhütung
USA
NKK Nippon Kaiji Kyakai Japanische Gesellschaft für Klassifikation
Japan
OSHA Occupational Safety and Health Administration Amt für Arbeitsschutz und Arbeitshygiene
USA
ÖVE Österreichischer Verband für Elektrotechnik Österreich
PEHLA Prüfstelle elektrischer Hochleistungsapparate der Gesellschaft für elektrische Hochleistungsprüfungen
Deutschland
Normen, Formeln, TabellenZulassungsstellen weltweit
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-37
Kürzel Vollständige Bezeichnung Land
PRS Polski Rejestr Statków Schiffsklassifikationsgesellschaft
Polen
PTB Physikalisch-Technische Bundesanstalt Deutschland
RINA Registro Italiano Navale Italienische Schiffsklassifikationsgesellschaft
Italien
SAA Standards Association of Australia Australien
SABS South African Bureau of Standards Südafrika
SEE Service de l'Energie de l'Etat Luxemburgische Behörde für Normung, Prüfung und Zertifizierung
Luxemburg
SEMKO Svenska Elektriska Materielkontrollanstalten Schwedische Prüfanstalten für elektrotechnische Erzeugnisse
Schweden
SEV Schweizerischer Elektrotechnischer Verein Schweiz
SFS Suomen Standardisoimisliitlo r.y.Finnischer Normenverband, Finnische Norm
Finnland
STRI The Icelandic Council for Standardization Isländische Normungsorganisation
Island
SUVA Schweizerische Unfallversicherungs-Anstalt Schweiz
TÜV Technischer Überwachungsverein Deutschland
UL Underwriters' Laboratories Inc.Vereinigte Versicherungslaboratorien
USA
UTE Union Technique de l'Electricité Elektrotechnische Vereinigung
Frankreich
VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informations-technik (früher Verband Deutscher Elektrotechniker)
Deutschland
ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie Deutschland
Normen, Formeln, TabellenPrüfstellen und Prüfzeichen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-38
Prüfstellen und Prüfzeichen in Europa und Nordamerika
Seit Januar 1977 müssen alle Geräte, die der europäischen Niederspannungsrichtlinie ent-sprechen und für den Verkauf in der Europäi-schen Union bestimmt sind, mit dem CE-Zei-chen versehen werden.
Das CE-Zeichen besagt, dass das gekennzeich-nete Gerät allen maßgeblichen Anforderungen und Vorschriften entspricht. Die Kennzeich-nungspflicht ermöglicht somit einen unbe-grenzten Einsatz dieser Geräte im europäi-schen Wirtschaftsraum.
Da mit dem CE-Zeichen versehene Geräte den harmonisierten Normen entsprechen, ist eine Approbation und somit die Kennzeichnung in einigen Ländern nicht mehr erforderlich (a nachfolgende Tabelle).
Eine Ausnahme bildet das Installationsmate-rial. Die Gerätegruppe der Leitungs- und Feh-lerstromschutzschalter sind in bestimmten Bereichen weiterhin kennzeichnungsfähig und deshalb mit den entsprechenden Approbati-onszeichen versehen.
Land Prüfstelle Zeichen in CE-Kennzeich-nung enthalten
Belgien Comité Electrotechnique Belge Belgisch Elektrotechnisch Comité (CEBEC)
ja, außer Installations-material
Dänemark Danmarks Elektriske Materielkon-trol (DEMKO)
ja
Deutsch-land
Verband Deutscher Elektrotechniker ja, außer Installations-material
Finnland FIMKO ja
Frankreich Union Technique de l’Electricité (UTE)
ja, außer Installations-material
Kanada Canadian Standards Association (CSA)
nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbati-onszeichen
Nieder-lande
Naamloze Vennootschap tot Keuring van Electrotchnische Mate-rialen (KEMA)
ja
Norwegen Norges Elektriske Materiellkontroll (NEMKO)
ja
Polen Biuro Badawcze d/s Jakosci neinB
Normen, Formeln, TabellenPrüfstellen und Prüfzeichen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-39
Russland GOST R nein
Schweden Svenska Elektriska Materielkon-trollanstalten (SEMKO)
ja
Schweiz Schweizerischer Elektrotechnischer Verein (SEV)
ja, außer Installations-material
Tschechien – – nein, Herstellererklä-rung ist ausreichend
Ungarn – – nein, Herstellererklä-rung ist ausreichend
USA Underwriters Laboratories
nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbati-onszeichen
Land Prüfstelle Zeichen in CE-Kennzeich-nung enthalten
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-40
Schutz gegen elektrischen Schlag nach IEC 364-4-41/VDE 0100 Teil 410
Hierin wird unterschieden zwischen Schutz gegen direktes Berühren, Schutz bei indirek-tem Berühren und Schutz sowohl gegen direk-tes und bei indirektem Berühren.
• Schutz gegen direktes BerührenDas sind alle Maßnamen zum Schutz von Personen und Nutztieren vor Gefahren, die
sich aus der Berührung mit aktiven Teilen elektrischer Betriebsmittel ergeben.
• Schutz bei indirektem BerührenDas ist der Schutz von Personen und Nutz-tieren, die sich im Fehlerfall aus einer Berüh-rung mit dem Körper oder fremden leitfä-higen Teilen ergeben können.
Der Schutz muss sichergestellt werden durch a) das Betriebsmittel selbst oder b) Anwen-
dung der Schutzmaßnahmen beim Errichten oder c) eine Kombination aus a) und b).
Schutzmaßnahmen
Schutz sowohl gegen direktes als auch bei indirektem Berühren
Schutz gegen direktes Berühren
Schutz bei indirektem Berühren
Schutz durch Kleinspannung:
– SELV– PELV
Schutz durch Isolierung aktiver Teile
Schutz durch automati-sche Abschaltung der Stromversorgung
Schutz durch Abdeckung oder Umhüllung
Schutzisolierung k
Schutz durch Hindernisse Schutz durch nicht-leitende Räume
Schutz durch Abstand Schutz durch erdfreien, örtlichen Potentialaus-gleich
Schutztrennung
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-41
Schutzmaßnahme gegen indirektes Berühren mit Abschaltung oder Meldung
Die Abschaltbedingungen werden bestimmt durch die vorhandene Art von Verteilungssy-stem und die gewählte Schutzeinrichtung.
Systeme nach IEC 364-3/VDE 0100 Teil 310
a Betriebserderb Körperc Impedanz
Systeme nach Art der Erdverbindung Bedeutung der Kurzzeichen
TN-System
T =
N =
direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde)
Körper direkt mit dem Betriebserder verbunden
TT-System
T =
T =
direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde)
Körper direkt geerdet, unabhängig von der Erdung der Stromquelle (Betriebserde)
IT-System
I =
T =
Isolierung aller aktiven Teile von Erde oder Verbindung eines Punktes mit Erde über eine Impedanz
Körper direkt geerdet, unabhängig von der Erdung der Stromquelle (Betriebserde)
L2
N
L1
L3
PE
b
a
L2
N
L1
L3
PE
b
a
L2L1
L3
c b
PE
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-42
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
Art vonVerteilungs-system
TN-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Abschaltbedingung
Überstrom-Schutzein-richtung
TN-S-Systemgetrennte Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten Netz
Zs X IaF U0
Zs = Impedanz der Fehlerschleife
Ia = Strom, der das Abschalten bewirkt in
– F 5 s– F 0,2 s
in Stromkreisen bis 35 A mit Steck-dosen und ortsver-änderlichen, in der Hand gehaltenen Betriebsmitteln
U0 = Nenn-spannung gegen geerdeten Leiter
Sicherungen
Leitungs-schutzschalter
Leistungs-schalter
TN-C-SystemNeutralleiter- und Schutzleiter-funktionen im gesamten Netz in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst
Nullung
L2
N
L1
L3
PE
L2
PEN
L1
L3
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-43
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
TN-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Abschaltbedingung
Überstrom-Schutzein-richtung
TN-C-S-SystemNeutralleiter- und Schutzleiter-funktionen in einem Teil des Netzes in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst
Fehlerstrom-Schutzein-richtung
FI-Schutz-schaltung
Zs X I∆n F U0
I∆n = Nennfehler-strom
U0 = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:(F 50 V AC, F 120 V DC)
Fehlerspan-nungs-Schutz-einrichtung(Sonderfall)
Isolations-überwa-chungsein-richtung
L2L1
L3NPE(N)
L2L1
L3NPE(N)
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-44
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
TT-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Meldungs-/Abschalt-bedingungen
Überstrom-Schutzein-richtung
Sicherungen
Leitungs-schutzschalter
Leistungs-schalter
Schutz-erdung
RA X Ia F UL
RA = Erdungswider-stand der Erder der Körper
Ia = Strom, der das automatische Abschalten F 5 s bewirkt
UL = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:
(F 50 V AC,
F 120 V DC)
Fehlerstrom-Schutzein-richtung
FI-Schutz-schaltung
RA X I∆n F UL
I∆n = Nennfehler-strom
Fehlerspan-nungs-Schutz-einrichtung(Sonderfall)
FU-Schutz-schaltung
RA: max. 200 Ω
L2
PE
L1
L3NPE
PE
L2
PE
L1
L3N
L2L1
L3N
PE PE
F1 F1 F1
L2
N
L1
L3
PE
FU
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-45
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
TT-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nungbisher
Meldungs-/Abschalt-bedingungen
Isolations-überwa-chungsein-richtung
–
Überstom-Schutzeinrich-tung
zurückzu-führen aufNullung
RA X Id F UL (1)
ZS X Ia F Uo (2)
RA = Erdungswider-stand aller mit einem Erder verbundenen Körper
Id = Fehlerstrom im Falle des 1. Fehlers mit vernachlässig-barer Impedanz zwischen einem Außenleiter und dem Schutzleiter oder einem damit verbun-denen Körper
UL = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:F 50 V AC, F 120 V DC
L2
PE
L1
L3
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-46
Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410
* a Tabelle Seite 9-47
Art vonVerteilungs-system
IT-System
Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher
Meldungs-/Abschalt-bedingungen
Fehlerstrom-Schutzeinrich-tung
FI-Schutz-schaltung
RA X I∆n F UL
I∆n = Nennfehler-strom
Fehlerspan-nungsschutz-einrichtung(Sonderfall)
FU-Schutz-schaltung
RA: max. 200 Ω
Isolations-überwa-chungsein-richtung
a zusätzlicher Potenzial-ausgleich
Schutz-leitungs-system
R X Ia F UL
R = Widerstand zwischen Körpern und fremden leitfä-higen Teilen, die gleichzeitig berührbar sind
L2
PE
L1
L3
PE
F1 F1
L2L1
L3
FU
PE
FU
PE
L2
PE
L1
L3
Z<
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-47
Die Schutzeinrichtung muss den betroffenen Teil der Anlage automatisch abschalten. Es darf an keinem Punkt der Anlage eine Berüh-rungsspannung und Einwirkungsdauer größer
als nach der Tabelle unten anstehen. Die inter-national vereinbarte Grenzspannung bei einer maximalen Abschaltzeit von 5 s beträgt 50 V AC bzw. 120 DC.
Maximal zulässige Einwirkdauer in Abhängigkeit von der Berührungsspannung nach IEC 364-4-41
5.0
2.0
1.0
0.5
0.2
0.1
0.05
0.0250 100 200 300 400
U [V]
t [s]zu verbindende Berührungsspannung
max. zulässige Abschaltzeit
AC eff
[V]
DC eff
[V] [s]
< 50 < 120 ·50 120 5,0
75 140 1,0
90 160 0,5
110 175 0,2
150 200 0,1
220 250 0,05
280 310 0,03
Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-48
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-49
Kabel und Leitungen müssen mit Überstrom-schutzorganen gegen zu hohe Erwärmung geschützt werden, die sowohl durch betriebs-
mäßige Überlastung als auch durch vollkom-menen Kurzschlussschutz auftreten kann.
Schutz bei Überlast
Der Schutz bei Überlast besteht darin, Schutz-organe vorzusehen, die Überlastströme in den Leitern eines Stromkreises unterbrechen, ehe sie eine für die Leiterisolierung, die Anschluss- und Verbindungsstellen sowie die Umgebung der Leitungen und Kabel schädliche Erwägung hervorrufen können.
Zum Schutz bei Überlast von Leitungen müs-sen folgende Bedingungen erfüllt sein (Quelle: DIN VDE 0100-430)
IB zu erwartender Betriebsstrom des Stromkreises
IZ Stombelastbarkeit der Leitung oder des Kabels
In Bemessungsstrom des Schutzorgans
Anmerkung:
Bei einstellbaren Schutzorganen ent-spricht In dem Einstellwert.
I2 Der Strom, der eine Auslösung des Schutz-organs unter den in den Gerätebestim-mungen festgelegten Bedingungen bewirkt (großer Prüfstrom).
• Anordnung der Schutzorgane zum Schutz bei ÜberlastSchutzorgane zum Schutz bei Überlast müssen am Anfang jedes Stromkreises sowie an allen Stellen eingebaut werden, an
denen die Strombelastbarkeit gemindert wird, sofern ein vorgeschaltetes Schutzorgan den Schutz nicht sicherstellen kann.
IB F In F IZI2 F 1,45 IZ
IA
1.45 lz
Kenngrößen derSchutzeinrichtung
Bezugswerte der Leitung
Bemess
ungs
-oder
Einste
llstrom
t I n
Auslös
estrom
I z
Strombelastbarkeit Iz
Betriebsstrom lB
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-50
Anmerkung:
Ursachen für die Minderung der Strombelast-barkeit können sein:
Verringerung des Leiterquerschnittes, andere Verlegungsart, andere Leiterisolierung, andere Anzahl.
Schutzorgane zum Schutz bei Überlast dürfen nicht eingebaut werden, wenn die Unterbre-chung des Stromkreises eine Gefahr darstellen
kann. Die Stromkreise müssen dann so ausge-legt sein, dass mit dem Auftreten von Über-lastströmen nicht gerechnet werden muss.
Beispiele:
– Erregerstromkreise von umlaufenden Maschinen
– Speisestromkreise von Hubmagneten– Sekundärstromkreise von Stromwandlern– Stromkreise, die der Sicherheit dienen.
Schutz bei Kurzschluss
Der Schutz bei Kurzschluss besteht darin, Schutzorgane vorzusehen, die Kurzschluss-ströme in den Leitern eines Stromkreises unterbrechen, ehe sie eine für die Leiterisolie-rung, die Anschluss- und Verbindungsstellen sowie die Umgebung der Leitungen und Kabel schädliche Wärme hervorrufen können.
Allgemein kann die zulässige Ausschaltzeit t für Kurzschlüsse bis zu 5 s Dauer annähernd nach folgender Gleichung bestimmt werden:
oder
Darin bedeuten:
Bei sehr kurzen zulässigen Ausschaltzeiten (< 0,1 s) muss das aus der Gleichung zu ermit-telnde Produkt k2x S2 größer sein als der vom Hersteller angegebene I2 x t-Wert des strom-begrenzenden Schutzorganes.
Anmerkung:
Diese Bedingung ist erfüllt, wenn eine Lei-tungsschutzsicherung bis 63 A Nennstrom vorhanden ist und der kleinste zu schützende Leitungsquerschnitt mindestens 1,5 mm2 Cu beträgt.
• Anordung der Schutzorgane für den Schutz bei KurzschlussSchutzorgane für den Schutz bei Kurzschluss müssen am Anfang jedes Stromkreises sowie an allen Stellen eingebaut werden, an denen die Kurzschlussstrom-Belastbarkeit gemindert wird, sofern ein vorgeschaltetes Schutzorgan den geforderten Schutz bei Kurzschluss nicht sicherstellen kann.
t = zulässige Ausschaltzeit im Kurzschlussfall in s
S = Leiterquerschnitt in mm2
I = Strom bei vollkommenem Kurzschluss in A
k = Konstante mit den Werten– 115 bei PVC-isolierten Kupferleitern– 74 bei PVC-isolierten Aluminiumleitern– 135 bei gummiisolierten Kupferleitern
t kxS
T--
2
= I2 x t = k2 x S2
– 87 bei gummiisolierten Aluminium-leitern
– 115 bei Weichlotverbindungen in Kupferleitungen
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-51
Anmerkung:Ursachen für die Minderung der Kurz-schlussstrom-Belastbarkeit können sein: Verringerung des Leiterquerschnittes, andere Leiterisolierung.
Auf den Kurzschlussschutz muss in allen Fällen verzichtet werden, wo eine Unterbrechung des Stromkreises eine Gefahr darstellen kann.
Schutz der Außenleiter und des Neutralleiters (Mittelleiters)
Schutz der AußenleiterÜberstromschutzorgane sind in allen Außen-leitern vorzusehen: sie müssen die Abschal-tung des Leiters, in dem der Strom auftritt, bewirken, nicht aber unbedingt auch die Abschaltung der übrigen aktiven Leiter.
Anmerkung:
Wenn die Abschaltung eines einzigen Außen-leiters eine Gefahr verursachen kann, z. B. bei Drehstrommotoren, muss eine geeignete Vor-kehrung getroffen werden. Motorschutzschal-ter und Leistungsschalter schalten stets 3polig ab.
Schutz des Neutralleiters in1. Anlagen mit direkt geerdetem Sternpunkt
(TN- oder TT-Systeme)
Ist der Querschnitt des Neutralleiters geringer als der der Außenleiter, so ist eine seinem Querschnitt angemessene Überstromerfas-sung im Neutralleiter vorzusehen; diese Über-stromerfassung muss die Abschaltung der Außenleiter, jedoch nicht unbedingt die des Neutralleiters bewirken.
Es ist jedoch zulässig, auf eine Überstromer-fassung im Neutralleiter zu verzichten, wenn
– der Neutralleiter durch das Schutzorgan der Außenleiter des Stromkreises bei Kurz-schluss geschützt wird und
– der Höchststrom, der den Neutralleiter durchfließen kann, bei normalem Betrieb beträchtlich geringer ist als der Wert der Strombelastbarkeit dieses Leiters.
Anmerkung:Diese zweite Bedingung ist erfüllt, wenn die übertragene Leistung möglichst gleichmäßig auf die Außenleiter aufgeteilt ist, z. B. wenn die Summe der Leistungsaufnahme der zwi-schen Außenleiter und Neutralleiter ange-schlossenen Verbrauchsmittel, wie Leuchten und Steckdosen, sehr viel kleiner ist als die gesamte über den Stromkreis übertragene Lei-stung. Der Querschnitt des Neutralleiters sollte nicht kleiner sein als die Werte in der Tabelle auf der nächsten Seite.
2. Anlagen mit nicht direkt geerdetem Stern-punkt (IT-System)
Wenn das Mitführen des Neutralleiters erfor-derlich ist, muss im Neutralleiter jedes Strom-kreises eine Überstromerfassung vorgesehen werden, die die Abschaltung aller aktiven Lei-ter des betreffenden Stromkreises (einschließ-lich des Neutralleiters) bewirkt.
Auf diese Überstromerfassung darf jedoch ver-zichtet werden, wenn der betrachtete Neutral-leiter durch ein vorgeschaltetes Schutzorgan, z. B. in der Einspeisung der Anlage, gegen Kurzschluss geschützt ist.
Abschalten des NeutralleitersWenn die Abschaltung des Neutralleiters vor-geschrieben ist, muss die verwendete Schutz-einrichtung so beschaffen sein, dass der Neu-tralleiter in keinem Fall vor den Außenleitern ausgeschaltet und nach diesen wieder einge-schaltet werden kann. 4polige Leistungsschal-ter NZM erfüllen stets diese Bedingungen.
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-52
Stro
mbe
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itun
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mit
PVC
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Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-53
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Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-54
Mindestquerschnitte für Schutzleiter nach DIN VDE 0100-510 (1987-06, t), DIN VDE 0100-540 (1991-11)
Schutzleiter oder PEN-Leiter1) Schutzleiter3) getrennt verlegt
Außenleiter Isolierte Stark-stromleitungen
0,6/1-kV-Kabel mit 4 Leitern
geschützt ungeschützt2)
mm2 mm2 mm2 mm2
Cu Almm2
Cu
bis 0,5 0,5 – 2,5 4 4
0,75 0,75 – 2,5 4 4
1 1 – 2,5 4 4
1,5 1,5 1,5 2,5 4 4
2,5 2,5 2,5 2,5 4 4
4 4 4 4 4 4
6 6 6 6 6 6
10 10 10 10 10 10
16 16 16 16 16 16
25 16 16 16 16 16
35 16 16 16 16 16
50 25 25 25 25 25
70 35 35 35 35 35
95 50 50 50 50 50
120 70 70 70 70 70
150 70 70 70 70 70
185 95 95 95 95 95
240 – 120 120 120 120
300 – 150 150 150 150
400 – 185 185 185 1851) PEN-Leiter f 10 mm2 Cu oder 18 mm2 Al.2) Ungeschütztes Verlegen von Leitern aus Aluminium ist nicht zulässig.3) Ab einem Querschnitt des Außenleiter von f 95 mm2 vorzugsweise blanke Leiter anwenden
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-55
Umrechnungsfaktoren
Bei Temperaturen für die umgebende Luft anders als 30 °C; anzuwenden für die Strom-
belastbarkeit von Leitungen oder Kablen frei in Luft nach VDE 0298 Teil 4.
*) bei höheren Umgebungstemperaturen nach Herstellerangaben
Isolierwerkstoff*) NR/SR PVC EPR
Zulässige Betriebstemperatur 60 °C 70 °C 80 °C
Umgebungstemperatur °C Umrechnungsfaktoren
10 1,29 1,22 1,18
15 1,22 1,17 1,14
20 1,15 1,12 1,10
25 1,08 1,06 1,05
30 1,00 1,00 1,00
35 0,91 0,94 0,95
40 0,82 0,87 0,89
45 0,71 0,79 0,84
50 0,58 0,71 0,77
55 0,41 0,61 0,71
60 – 0,50 0,63
65 – – 0,55
70 – – 0,45
Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-56
Umrechnungsfaktoren nach VDE 0298 Teil 4
Häufung von mehreren Stromkreisen
Anordnung Anzahl der Stromkreise
1 2 3 4 6 9 12 15
16
20
1 Gebündelt oder umschlossen
1,00 0,80 0,70 0,70
0,65
0,55
0,57
0,50 0,45 0,40
0,41
0,40
0,38
2 Verlegt auf Wänden oder Fußböden
1,00 0,85 0,80
0,79
0,75 0,70
0,72
0,70 – – –
3 Verlegt auf Decken
0,95 0,80
0,81
0,70
0,72
0,70
0,68
0,65
0,64
0,60
0,61
– – –
4 Verlegt auf waagerecht oder senkrecht ange-ordneten Kabel-rosten
1,00
0,97
0,90
0,87
0,80
0,77
0,75
0,73
0,75
0,72
0,70 – – –
5 Verlegt auf Kabelpritschen oder Konsolen
1,00 0,84
0,85
0,83
0,80
0,81
0,80
0,79
0,80
0,78
0,80
– – –
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-57
Anwendung von IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1)
Diese weltweit verbindliche Norm ist für die elektrische Ausrüstung von Maschinen anzu-wenden, sofern für den auszurüstenden Maschinentyp keine Produktnorm (Typ C) existiert.
Durch die Kopfzeile „Sicherheit von Maschi-nen“ werden die Sicherheitsanforderungen zum Schutz von Menschen, Maschinen und Material im Sinne der EU-Maschinenrichtlinie hervorgehoben. Der Grad der möglichen Gefährdung ist durch eine Risikobewertung (EN 1050) abzuschätzen. Weiterhin enthält die Norm Anforderungen an Betriebsmittel, Projektierung und Aufbau sowie Prüfungen zur Sicherstellung der Schutzmaßnahmen und der einwandfreien Funktion.
Die nachstehenden Abschnitte bilden einen Auszug aus der Norm. Weitere Angaben ent-hält die technische Information TI 50-006-D „Elektrische Ausrüstung von Maschinen“ von Moeller.
Netz-Trenneinrichtung (Hauptschalter)
Jede Maschine muss mit einer handbetätigten Netz-Trenneinrichtung, künftig Netz-Trennein-richtung, ausgerüstet werden. Es muss mög-lich sein, mit der Netz-Trenneinrichtung die gesamte elektrische Ausrüstung der Maschine
vom Netz zu trennen. Das Ausschaltvermögen muss ausreichend sein, um gleichzeitig den Strom des größten Motors an der Maschine im festgebremsten Zustand und die Summe der Ströme aller übrigen Verbraucher im Normal-betrieb abschalten zu können.
Die AUS-Stellung muss verschließbar sein. Erst nach Erreichen der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken zwischen allen Schaltstücken darf die AUS-Stellung angezeigt werden. Die Netz-Trenneinrichtung darf nur eine EIN- und AUS-Stellung mit zugeordneten Anschlägen haben. Stern-Dreieck-Schalter, Wende- und Polumschalter sind daher nicht zugelassen.
Die Ausgelöst-Stellung von Leistungsschaltern gilt nicht als Schaltstellung, daher besteht keine Einschränkung für den Einsatz als Netz-Trenneinrichtung.
Bei mehreren Einspeisungen muss jede eine Netz-Trenneinrichtung haben. Gegenseitige Verriegelungen sind vorzusehen, wenn durch das Ausschalten nur einer Netz-Trenneinrich-tung eine Gefahr entstehen kann. Als fernbe-tätigte Schalter dürfen nur Leistungsschalter eingesetzt werden. Sie müssen mit einer zusätzlichen Handhabe versehen und in AUS-Stellung verschließbar sein.
Schutz gegen elektrischen Schlag
Zum Schutz von Personen gegen elektrischen Schlag müssen Maßnahmen vorgesehen wer-den und zwar:
Schutz gegen direktes BerührenHierunter ist der Schutz durch ein Gehäuse zu verstehen, das nur Fachkräfte mit Schlüssel oder Werkzeug öffnen können. Vor dem Öff-
nen muss die Fachkraft die Netz-Trenneinrich-tung nicht zwingend ausschalten. Aktive Teile müssen jedoch entsprechend VDE 0106 Teil 100 (BGV A2) gegen direktes Berühren geschützt werden.
Bei Verriegelung der Netz-Trenneinrichtung mit der Tür entfallen die Einschränkungen des
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-58
vorhergehenden Abschnitts, da die Tür nur bei ausgeschalteter Netz-Trenneinrichtung geöff-net werden kann. Eine Elektrofachkraft darf die Verriegelung mit einem Werkzeug aufhe-ben können, etwa um einen Fehler zu suchen. Bei aufgehobener Verriegelung muss es wei-terhin möglich sein, die Netz-Trenneinrichtung auszuschalten.
Soll ein Gehäuse ohne Verwendung eines Schlüssels und ohne Abschalten der Netz-Trenneinrichtung geöffnet werden kön-nen, müssen alle aktiven Teile mindestens der
Schutzart IP 2X oder IP XXB nach IEC/EN 60529 entsprechen.
Schutz gegen indirektes BerührenHierbei soll verhindert werden, dass durch einen Isolationsfehler eine gefährliche Berüh-rungsspannung ansteht. Zur Erfüllung dieser Forderung sind die Schutzmaßnahmen nach IEC 60364 oder VDE 0100 anzuwenden. Eine weitere Maßnahme ist die Anwendung der Schutzisolierung (Schutzklasse I) nach IEC/EN 60439-1 oder VDE 0660 Teil 500.
Schutz der Ausrüstung
Schutz bei SpannungsausfallBei Wiederkehr der Spannung nach einem Netzausfall dürfen Maschinen oder Teile von Maschinen nicht selbsttätig anlaufen, wenn das zu einem gefährlichen Zustand oder zu einem Sachschaden führen kann. Mit Schütz-steuerungen kann man diese Forderung durch Selbsthalteschaltungen leicht erfüllen.
Bei Schaltungen mit Dauerkontaktgabe kann ein zusätzliches Hilfsschütz mit Impulskontakt-gabe in der Zuleitung des Steuerstromkreises diese Aufgabe übernehmen. Aber auch Netz-Trenneinrichtung und Motorschutzschal-ter mit Unterspannungsauslöser verhindern zuverlässig den selbsttätigen Anlauf nach Spannungswiederkehr.
ÜberstromschutzFür ankommende Netzanschlussleitungen braucht man im Normalfall keine Überstrom-schutzeinrichtung. Der Überstromschutz wird vom Schutzorgan am Anfang der Zuleitung übernommen. Alle anderen Stromkreise müs-
sen durch Sicherungen oder Leistungsschalter geschützt werden. Für Sicherungen besteht die Forderung, dass sie sich im Einsatzland erset-zen lassen. Diese Schwierigkeit lässt sich durch den Einsatz von Leistungsschaltern umgehen, die zudem noch weitere Vorteile wie allpoliges Freischalten, schnelle Wiedereinschaltbereit-schaft und Verhinderung von Einphasenlauf bieten.
Überlastschutz von MotorenMotoren über 0,5 kW für Dauerbetrieb müssen gegen Überlast geschützt werden. Für alle anderen Motoren wird der Überlastschutz empfohlen. Motoren, die häufig anlaufen und abgebremst werden, sind schwierig zu schüt-zen und benötigen oft eine besondere Schutz-einrichtung. Für Motoren mit beeinträchtigter Kühlung sind eingebaute Thermofühler beson-ders geeignet. Zusätzlich empfiehlt sich stets der Einbau von Bimetall-Motorschutzrelais, insbesondere als Schutz bei Läuferblockierung.
Steuerfunktionen im Fehlerfall
Durch Fehler in der elektrischen Ausrüstung darf es nicht zu gefährlichen Zuständen oder
Schäden kommen. Gefahren müssen durch geeignete Maßnahmen in ihrer Entstehung
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-59
verhindert werden. Der Aufwand für entspre-chende Maßnahmen kann sehr groß und teuer werden, wenn sie generell vorgesehen wer-den. Damit die Höhe des Risikos in Verbindung mit dem jeweiligen Einsatz besser abgeschätzt werden kann, ist die Norm EN 954-1:
„Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen Teil 1: Allgemeine Leitsätze für die Gestal-tung“ erschienen.
Die Anwendung der Risikoabschätzung nach EN 954-1 wird im Handbuch „Sicherheitstech-nik an Maschinen und Anlagen“ von Moeller behandelt (Best.-Nr. TB 0-009).
NOT-AUS-EinrichtungJede Maschine, von der eine Gefährdung aus-gehen kann, muss mit einer NOT-AUS-Einrich-tung versehen werden. Dieses Stillsetzen kann hauptstrommäßig ein NOT-AUS-Schalter oder steuerstrommäßig ein NOT-AUS-Befehlsgerät erledigen.
Bei Betätigung der NOT-AUS-Einrichtung sol-len alle die Stromverbraucher durch Entregen mittelbar abgeschaltet werden, die unmittel-bar zu einer Gefährdung führen können. Sie dürfen wahlweise auf elektromechanische Geräte wie Leistungsschütze, Hilfsschütze oder auf den Unterspannungsauslöser der Netz-Trenneinrichtung wirken. Ein alleiniges Einwirken des NOT-AUS-Befehls auf elektroni-sche Betriebsmittel ist also nicht gestattet.
NOT-AUS-Befehlsgeräte müssen bei unmittel-bare Handbetätigung einen Pilzdruckkopf haben. Die Schaltstücke müssen zwangsläufig öffnen. Nach Betätigen des NOT-AUS-Befehls-gerätes darf die Maschine erst nach Entriegeln vor Ort wieder eingeschaltet werden können. Das Entriegeln allein darf keinen Wiederanlauf bewirken.
Für NOT-AUS-Schalter und NOT-AUS-Befehls-geräte gilt weiterhin:
• Die Handhabe muss rot und mit der Kontrastfarbe gelb unterlegt sein.
• NOT-AUS-Einrichtungen müssen im Gefah-renfall schnell und leicht erreichbar sein.
• NOT-AUS muss Vorrang gegenüber allen anderen Funktionen und Betätigungen haben.
• Die Funktionsfähigkeit ist durch Prüfungen festzustellen, besonders bei erschwerten Umgebungsbedingungen.
• Bei Unterteilung in mehrere NOT-AUS-Bereiche muss die Zuordnung erkennbar sein.
Handlungen im NotfallDer Begriff NOT-AUS ist kurz und prägnant und sollte auch weiterhin für den allgemeinen Sprachgebrauch benutzt werden.
Welche Funktionen hiermit ausgeführt wer-den, geht aus dem Begriff NOT-AUS nicht her-vor. Um hier präziser formulieren zu können, werden in der IEC/EN 60204-1 unter dem Oberbegriff „Handlungen im Notfall“ zwei Einzelfunktionen beschrieben:
1. Stillsetzen im NotfallHierbei handelt es sich um die Möglichkeit, gefahrbringende Bewegungen so schnell wie möglich stillzusetzen.
2. Ausschalten im NotfallBesteht die Gefahr eines elektrischen Schlages durch direktes Berühren, z. B. mit aktiven Tei-len in elektrischen Betriebsräumen, so ist ein Gerät zum Ausschalten im Notfall vorzusehen.
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-60
Kennfarben für Drucktaster und ihre Bedeutung
nach IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1)
Farbe Bedeutung Typische Anwendung
ROT Notfall – NOT-AUS– Brandbekämpfung
GELB Anormal – Eingriff, um unnormale Bedin-gungen zu unterdrücken oder unerwünschte Änderungen zu vermeiden
GRÜN Normal – Start aus sicherem Zustand
BLAU Zwingend – Rückstellfunktion
WEISS keine spezielle Bedeutung zugeordnet
– Start/EIN (bevorzugt)– Stopp/AUS
GRAU – Start/EIN– Stopp/AUS
SCHWARZ – Start/EIN– Stopp/AUS (bevorzugt)
Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-61
Kennfarben für Anzeigeleuchten und ihre Bedeutung
nach IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1)
Kennfarben für Leuchtdrucktaster und ihre BedeutungBei Leuchtdrucktastern gelten beide Tabellen, die erste Tabelle steht für die Funktion der Tasten.
Farbe Bedeutung Erläuterung Typische Anwendung
ROT Notfall Warnung vor möglicher Gefahr oder Zuständen, die ein sofortiges Eingreifen erfordern
– Ausfall des Schmiersystems– Temperatur außerhalb
vorgegebener (sicherer) Grenzen
– wesentliche Teile der Ausrüstung durch Anspre-chen einer Schutzeinrich-tung gestoppt
GELB Anormal bevorstehender kritischer Zustand
– Temperatur (oder Druck) abweichend vom Normal-wert
– Überlast, deren Dauer nur innerhalb beschränkter Zeit zulässig ist
– Rücksetzen
GRÜN Normal Anzeige sicherer Betriebs-verhältnisse oder Freigabe des weiteren Betriebs-ablaufes
– Kühlflüssigkeit läuft– automatische Kesselsteue-
rung eingeschaltet– Maschine fertig zum Start
BLAU Zwingend Handlung durch den Bediener erforderlich
– Hindernis entfernen– auf Vorschub umschalten
WEISS Neutral jede Bedeutung: darf ange-wendet werden, wenn nicht klar ist, welche der Farben ROT, GELB oder GRÜN die geeignete wäre; oder als Bestätigung
– Motor läuft– Anzeige von Betriebsarten
Normen, Formeln, TabellenMaßnahmen zur Risikoverminderung
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-62
Durch Fehler in der elektrischen Ausrüstung darf es nicht zu gefährlichen Zuständen oder Schäden kommen. Gefahren müssen durch
geeignete Maßnahmen in ihrer Entstehung verhindert werden.
IEC/EN 60204-1 nennt zur Risikoverminderung im Fehlerfall verschiedene Maßnahmen.
Verwendung von erprobten Schaltungstechniken und Bauteilen
a Alle Schaltfunktionen auf der nicht geerdeten Seiteb Verwendung von Schalteinrichtungen mit zwangsläufig öffnenden Kontakten (nicht zu verwechseln mit zwangsgeführten Kontakten)c Stillsetzen durch Entregung (drahtbruch-sicher)d Schaltungstechnische Maßnahmen, die unerwünschte Betriebszustände im Fehlerfall unwahrscheinlich machen (hier gleichzeitige Unterbrechung durch Schütz und Grenztaster)
e Schalten aller aktiven Leiter zu dem zu steuernden Gerät.f Masseverbindung der Steuerstromkreise für Betriebszwecke (dient nicht als Schutzmaß-nahme)
RedundanzBedeutet das Vorhandensein von einem zusätzlichen Gerät oder System, das im Fehler-fall die Funktion übernimmt.
L01
0
K1
K1I
L1
L2
L02
Normen, Formeln, TabellenMaßnahmen zur Risikovermeidung
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-63
Diversität
Aufbau von Steuerstromkreisen nach verschie-denen Funktionsprinzipien oder mit unter-schiedlichen Arten von Geräten.
Funktionelle Diversität durch Kombination von Öffner und Schließer
Gerätediversität durch Verwendung unter-schiedlicher Gerätearten (hier unterschiedliche Hilfsschütztypen)
FunktionsprüfungenVon Hand oder automatisch kann die ein-wandfreie Funktion der Betriebsmittel geprüft werden.
Ausführliche Informationen zum Thema Risi-koverminderung finden Sie in der technischen Information „Elektrische Ausrüstung von Maschinen“ von Moeller; Best.-Nr. TI 50-006-D.
K1 K2
K1
K2
13
14
21
22
A
B
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-64
Schutzarten elektrischer Betriebsmittel durch Gehäuse, Abdeckungen und dgl. nach IEC/EN 60529 (VDE 0470 Teil 1)
Die Schutzarten für den Schutz von elektri-schen Betriebsmitteln durch entsprechende Kapselung werden durch ein Kurzzeichen angegeben, das aus den Buchstaben IP und
zwei Kennziffern besteht. Die erste Kennziffer gibt den Berührungs- und Fremdkörperschutz und die zweite Kennziffer den Wasserschutz an.
Berührungs- und Fremdkörperschutz
ErsteKenn-ziffer
Schutzumfang
Benennung Erklärung
0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz von Personen gegen zufälliges Berühren unter Spannung stehender oder sich bewegender Teile.
Kein Schutz des Betriebsmittels gegen Eindringen von festen Fremdkörpern.
1 Schutz gegen Fremdkörper f 50 mm
Schutz gegen zufällige großflächige Berührung unter Span-nung stehender und innerer, sich bewegender Teile, z. B. mit dem Handrücken, aber kein Schutz gegen absichtlichen Zugang zu diesen Teilen.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 50 mm und größer.
2 Schutz gegen Fremdkörper f 50 mm
Schutz gegen Berühren mit den Fingern unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 12,5 mm und größer.
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-65
Berührungs- und Fremdkörperschutz
ErsteKenn-ziffer
Schutzumfang
Benennung Erklärung
3 Schutz gegen Fremdkörper f 2,5 mm
Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile mit Werkzeugen, Drähten oder ähnlichem von einer Dicke von 2,5 mm und größer.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 2,5 mm und größer
4 Schutz gegen Fremdkörper f 1 mm
Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile mit Werkzeugen, Drähten oder ähnlichem von einer Dicke von 1 mm und größer.
Geschützt gegen feste Fremdkörper mit einem Durchmesser von 1 mm und größer
5 Schutz gegen Staubablagerung
Vollständiger Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile.
Schutz gegen schädliche Staubablagerungen. Das Eindringen von Staub ist nicht vollkommen verhindert, aber der Staub darf nicht in solchen Mengen eindringen, dass die Arbeitsweise oder die Sicherheit beeinträchtigt wird.
6 Schutz gegen Staubeintritt
Staubdicht
Vollständiger Schutz gegen Berühren unter Spannung stehender oder innerer sich bewegender Teile.
Schutz gegen Eindringen von Staub.
Beispiele für die Angabe einer Schutzart: IP 4 4
KennbuchstabenErste KennzifferZweite Kennziffer
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-66
Für Wasserschutz
ZweiteKenn-ziffer
Schutzumfang
Benennung Erklärung
0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz
1 Schutz gegen senkrecht fallendes Tropf-wasser
Wassertropfen, die senkrecht fallen, dürfen keine schädliche Wirkung haben.
2 Schutz gegen Tropfwasser, bei bis zu 15° Gehäusenei-gung
Senkrecht fallende Tropfen dürfen keine schädlichen Wirkungen haben, wenn das Gehäuse um einen Winkel von 15° beiderseits der Senkrechten geneigt ist.
3 Schutz gegen Sprühwasser
Wasser, das in einem beliebigen Winkel bis 60° beiderseits der Senkrechten gesprüht wird, darf keine schädliche Wirkung haben.
4 Schutz gegen Spritzwasser
Wasser, das aus allen Richtungen gegen das Gehäuse spritzt, darf keine schädliche Wirkung haben.
5 Schutz gegen Strahlwasser
Ein Wasserstrahl aus einer Düse, der aus allen Richtungen gegen das Betriebsmittel gerichtet wird, darf keine schädliche Wirkung haben.
6 Schutz gegen starkes Strahl-wasser
Wasser, das aus jeder Richtung als starker Strahl gegen das Gehäuse gerichtet ist, darf keine schädliche Wirkung haben.
7 Schutz beim zeitweiligen Untertauchen
Wasser darf nicht in schädlichen Mengen eindringen, wenn das Betriebsmittel unter genormten Druck- und Zeitbedin-gungen in Wasser eingetaucht wird.
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-67
Für Wasserschutz
ZweiteKenn-ziffer
Schutzumfang
Benennung Erklärung
8 Schutz beim dauernden Untertauchen
Wasser darf nicht in schädlichen Mengen eindringen, wenn das Betriebsmittel dauernd unter Wasser getaucht wird unter Bedingungen, die zwischen Hersteller und Anwender verein-bart werden müssen.
Die Bedingungen müssen schwieriger sein als die für Kenn-ziffer 7.
9K* Schutz bei Hoch-druck-/Dampf-strahlreinigung
Wasser, das aus jeder Richtung unter stark erhöhtem Druck gegen das Gehäuse gerichtet ist, darf keine schädlichen Wirkungen haben.
Wasserdruck 100 bar
Wassertemperatur 80 °C
* Diese Kennziffer entstammt der Norm DIN 40050-9.
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-68
Schutzarten elektrischer Betriebsmittel für USA und Kanada zu IEC/EN 60529 (VDE 0470 Teil 1)
Die Angabe der IP-Schutzarten stellt einen groben Vergleich dar. Ein genauer Vergleich ist
nicht möglich, da Schutzartprüfungen und Beurteilungskriterien unterschiedlich sind.
Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart nach CSA-C22.1, CSA-C22.2 NO. 0.1-M1985 (R1999)3)
VergleichbareIP-Schutzart nach IEC/EN 60529/DIN 40050
nach NEC NFPA 70 (National Electrical Code) nach UL 50 nach NEMA 250-1997
nach NEMA ICS 6-1993 (R2001)1) nach EEMAC E 14-2-19932)
Gehäuse Typ 1 Gehäuse Typ 1
allgemeine Verwendung
Gehäuse 1
Gehäuse für allge-meine Verwendung
IP20
Gehäuse Typ 2
tropfdicht
Gehäuse Typ 2
tropfsicher
Gehäuse 2
Tropfsicheres Gehäuse
IP22
Gehäuse Typ 3
staubdicht, regen-dicht
Gehäuse Typ 3
staubdicht, regendicht, beständig gegen Hagel und Eis
Gehäuse 3
Wettersicheres Gehäuse
IP54
Gehäuse Typ 3 R
regensicher
Gehäuse Typ 3 R
regensicher, beständig gegen Hagel und Eis
Gehäuse Typ 3 S
staubdicht, regen-dicht
Gehäuse Typ 3 S
staubdicht, regendicht, sicher gegen Hagel und Eis
Gehäuse Typ 4
regendicht, wasserdicht
Gehäuse Typ 4
staubdicht, wasserdicht
Gehäuse 4
Wasserdichtes Gehäuse
IP65
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-69
Gehäuse Typ 4 X
regendicht, wasserdicht, korro-sionsbeständig
Gehäuse Typ 4 X
staubdicht, wasserdicht, korrosionsbeständig
IP65
Gehäuse Typ 6
regendicht
Gehäuse Typ 6
staubdicht, wasserdicht, eintauchbar, beständig gegen Hagel und Eis
Gehäuse Typ 6 P
regendicht, korro-sionsbeständig
Gehäuse Typ 11
tropfdicht, korrosi-onsbeständig
Gehäuse Typ 11
tropfsicher, korrosions-beständig, ölgetaucht
Gehäuse Typ 12
staubdicht, tropf-dicht
Gehäuse Typ 12
Verwendung in der Indu-strie, tropfdicht, staubdicht
Gehäuse 5
Staubdichtes Gehäuse
IP54
Gehäuse Typ 12 K
(wie bei Typ 12)
Gehäuse Typ 13
staubdicht, tropf-dicht
Gehäuse Typ 13
staubdicht, öldicht
Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart nach CSA-C22.1, CSA-C22.2 NO. 0.1-M1985 (R1999)3)
VergleichbareIP-Schutzart nach IEC/EN 60529/DIN 40050
nach NEC NFPA 70 (National Electrical Code) nach UL 50 nach NEMA 250-1997
nach NEMA ICS 6-1993 (R2001)1) nach EEMAC E 14-2-19932)
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-70
1) NEMA = National Electrical Manufacturers Association
2) EEMAC =Electrical and Electronic Manu-facturers Association of Canada (Verband der kanadischen elektrotechnischen und elektronischen Industrie)
3) CSA = Canadian Electrical Code, Part I (19th Edition), Safety Standard for Electrical Installations
Begriffe deutsch/englisch:
allgemeineVerwendung: general purposetropfdicht: drip-tightstaubdicht: dust-tightregendicht: rain-tightregensicher: rain-proofwettersicher: weather-proofwasserdicht: water-tighteintauchbar: submersibleeisbeständig: ice resistanthagelbeständig: sleet resistantkorrosionsbeständig: corrosion resistantöldicht: oil-tight
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-71
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-72
Stromart Gebrauchs-kategorie
Typische Anwendungsfälle NormaleGebrauchs-bedingungen
I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom,
Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung,
Ue = Bemessungsbetriebsspannung
Ur = Wiederkehrende Spannung,
t0,95 = Zeit in ms, bis 95 % des stationären Stroms erreicht sind.
P = Ue x Ie = Bemessungsleistung in Watt
Einschalten
Wech-selstrom
AC-12 Steuern von ohmscher Last und Halbleiterlast in Eingangskreisen von Optokopplern
1 1
AC-13 Steuern von Halbleiterlast mit Transformator-trennung
2 1
AC-14 Steuern kleiner elektromagnetischer Last (max. 72 VA)
6 1
AC-15 Steuern elektromagnetischer Last (größer als 72 VA)
10 1
Gleich-strom
DC-12 Steuern von ohmscher Last und Halbleiterlast in Eingangskreisen von Optokopplern
1 1
DC-13 Steuern von Elektromagneten 1 1
DC-14 Steuern von elektromagnetischen Lasten mit Sparwiderständen im Stromkreis
10 1
nach IEC 60947-5-1, EN 60947-5-1 (VDE 0600 Teil 200)
I
Ie
U
Ue
I
Ie
U
Ue
Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-73
Abweichende Gebrauchsbedingungen
Ausschalten Einschalten Ausschalten
c c c c
0,9 1 1 0,9 – – – – – –
0,65 1 1 0,65 10 1,1 0,65 1,1 1,1 0,65
0,3 1 1 0,3 6 1,1 0,7 6 1,1 0,7
0,3 1 1 0,3 10 1,1 0,3 10 1,1 0,3
1 ms 1 1 1 ms – – – – – –
6 x P1) 1 1 6 x P1) 1,16 x P1)
1,1 6 x P1) 1,1 1,1
15 ms 1 1 15 ms 10 1,1 15 ms 10 1,1 15 ms
1) Der Wert „6x P“ ergibt sich aus einem empirischen Verhältnis, das den meisten Gleich-strom-Magnetlasten bis zum oberen Grenzwert P = 50 W entspricht, wobei 6 [ms]/[W] = 300 [ms] ist. Lasten mit einer Bemessungsleistung über 50 W setzen sich aus kleinen parallel liegenden Lasten zusammen. Deshalb sind 300 ms eine obere Grenze, unabhängig von der Größe der Leistung.
I
Ie
U
Ue
I
Ie
U
Ue
I
Ie
U
Ue
t0 95,I
Ie
U
Ue
t0 95,I
Ie
U
Ue
t0 95,I
Ie
U
Ue
t0 95,
Normen, Formeln, TabellenNordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-74
Einteilung Kurzzeichen
bei Nennspannung von maximal
ThermischerDauerstrom
Wechselspannung 600 V 300 V 150 V A
Heavy Duty A600A600A600A600
A300A300––
A150–––
10101010
Standard Duty B600B600B600B600
B300B300––
B150–––
5555
C600C600C600C600
C300C300––
C150–––
2,52,52,52,5
––
D300D300
D150–
11
Gleichspannung
Heavy Duty N600N600N600
N300N300–
N150––
101010
Standard Duty P600P600P600
P300P300–
P150––
555
Q600Q600Q600
Q300Q300–
Q150––
2,52,52,5
–––
R300R300–
R150––
1,01,0–
nach UL 508, CSA C 22.2-14 und NEMA ICS 5-1993
Normen, Formeln, TabellenNordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-75
Schaltvermögen
Nennspannung V Einschalten A Ausschalten A Einschalten VA Ausschalten VA
120240480600
60301512
631,51,2
720720072007200
7207207200720
120240480600
30157,56
31,50,750,6
3600360036003600
360360360360
120240480600
157,53,753
1,50,750,3750,3
1800180018001800
180180180180
120240
3,61,8
0,60,3
432432
7272
125250301 bis 600
2,21,10,4
2,21,10,4
275275275
275275275
125250301 bis 600
1,10,550,2
1,10,550,2
138138138
138138138
125250301 bis 600
0,550,270,10
0,550,270,10
696969
696969
125250301 bis 600
0,220,11–
0,220,11–
2828–
2828–
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-76
Stromart Gebrauchs-kategorie
Typische Anwendungsfälle
I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom,Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung,Ue = BemessungsbetriebsspannungUr = Wiederkehrende Spannung
Nachweis der elek-trischen Lebens-dauer
Einschalten
Wech-selstrom
AC-1 Nicht induktive oder schwach induktive Last, Widerstandsöfen
alle Werte 1 1
AC-2 Schleifringmotoren: Anlassen, Ausschalten
alle Werte 2,5
1
AC-3 Käfigläufermotoren: Anlassen, Ausschalten während des Laufes4)
IeF 17Ie > 17
66
11
AC-4 Käfigläufermotoren: Anlassen, Gegen-strombremsen, Reversieren, Tippen
IeF 17Ie > 17
66
11
AC-5A Schalten von Gasentladungslampen
AC-5B Schalten von Glühlampen
AC-6A3) Schalten von Transformatoren
AC-6B3) Schalten von Kondensatorbatterien
AC-7A Schwach induktive Last in Haushaltsge-räten und ähnlichen Anwendungen
gemäß Angaben des Herstellers
AC-7B Motorlast für Haushaltsgeräte
AC-8A Schalten von hermetisch gekapselten Kühlkompressormotoren mit manueller Rückstellung der Überlastauslöser5)
AC-8B Schalten von hermetisch gekapselten Kühlkompressormotoren mit automati-scher Rückstellung der Überlastauslöser5)
AC-53a Steuern eines Käfigläufermotors mit Halbleiterschützen
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-77
Nachweis des Schaltvermögens
Ausschalten Einschalten Ausschalten
c c c c
0,95 1 1 0,95 alle Werte
1,5 1,05 0,8 1,5 1,05 0,8
0,65 2,5 1 0,65 alle Werte
4 1,05 0,65 4 1,05 0,8
0,650,35
11
0,170,17
0,650,35
Ie F 100Ie > 100
10 10
1,051,05
0,450,35
8 8
1,051,05
0,450,35
0,650,35
66
11
0,650,35
Ie F 100Ie > 100
1212
1,051,05
0,450,35
1010
1,051,05
0,450,35
3,0 1,05 0,45 3,0 1,05 0,45
1,52) 1,052) 1,52) 1,052)
1,5 1,05 0,8 1,5 1,05 0,8
8,0 1,051) 8,0 1,051)
6,0 1,051) 6,0 1,051)
6,0 1,051) 6,0 1,051)
8,0 1,05 0,35 8,0 1,05 0,35
L/Rms
L/Rms
L/Rms
L/Rms
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-78
Stromart Gebrauchs-kategorie
Typische Anwendungsfälle
I = Einschaltstrom,Ic = Ausschaltstrom,Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung,Ue = Bemessungsbetriebsspannung,Ur = Wiederkehrende Spannung
Nachweis der elektri-schen Lebensdauer
Einschalten
Gleich-strom
DC-1 Nicht induktive oder schwach induktive Last, Widerstandsöfen
alle Werte 1 1
DC-3 Nebenschlussmotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tippen, Widerstandsbremsen
alle Werte 2,5 1
DC-5 Reihenschlussmotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tippen, Widerstandsbremsen
alle Werte 2,5 1
DC-6 Schalten von Glühlampen
nach IEC/EN 60947-4-1 (VDE 0660 Teil 102)
1)c = 0,45 für Ie F 100 A; c = 0,35 für Ie > 100 A.
2) Die Prüfungen sind mit Glühlampenlast durchzuführen.
3) Die Prüfdaten sind hier entsprechend einer besonderen Tabelle aus den Prüfwerten für AC-3 oder AC-4 abzuleiten.
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-79
Nachweis des Schaltvermögens
Ausschalten Einschalten Ausschalten
L/R ms
L/R ms
L/R ms
L/R ms
1 1 1 1 alle Werte
1,5 1,05 1 1,5 1,05 1
2 2,5 1 2 alle Werte
4 1,05 2,5 4 1,05 2,5
7,5 2,5 1 7,5 alle Werte
41,52)
1,05 1,052)
2,5 41,52)
1,05 1,052)
2,5
4) Geräte für Gebrauchskategorie AC-3 dürfen für gelegentliches Tippen oder Gegenstrom-bremsen während einer begrenzten Dauer wie zum Einrichten einer Maschine verwendet werden; die Anzahl der Betätigungen darf dabei nicht über fünf je Minute und zehn je zehn Minuten hinausgehen.
5) Beim hermetisch gekapselten Kühlkompressor sind Kompressor und Motor im gleichen Gehäuse ohne äußere Welle oder Wellendichtung gekapselt und der Motor wird mit Kühl-mittel betrieben.
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-80
Stromart Gebrauchs-kategorie
Typische Anwendungsfälle
I = Einschaltstrom,Ic = Ausschaltstrom,Ie = Bemessungsbetriebsstrom,U = Spannung,Ue = Bemessungsbetriebsspannung,Ur = Wiederkehrende Spannung
Nachweis der elektrischen Lebensdauer
Einschalten
Wechsel-strom
AC-20 A(B)2) Schließen und Öffnen ohne Last alle Werte
1)
AC-21 A(B)2) Schalten von ohmscher Last einschließlich geringer Überlast
alle Werte
1
AC-22 A(B)2) Schalten von gemischter ohmscher und induktiver Last einschl. geringer Überlast
alle Werte
1
AC-23 A(B)2) Schalten von Motoren und anderer hoch-induktiver Last
alle Werte
1
Gleich-strom
DC-20 A(B)2) Schließen und Öffnen ohne Last alle Werte
1)
DC-21 A(B)2) Schalten von ohmscher Last einschließlich geringer Überlast
alle Werte
1
DC-22 A(B)2) Schalten von gemischter ohmscher und induktiver Last einschließlich geringer Über-last (z. B. Nebenschluss-Motoren)
alle Werte
1
DC-23 A(B)2) Schalten von hochinduktiver Last (z. B. Reihenschluss-Motoren)
alle Werte
1
Für Lastschalter, Trenner, Lasttrenner und Schalter-Sicherungs-Einheiten nach IEC/EN 60947-3 (VDE 0660 Teil 107)1) Hat das Schaltgerät ein Einschalt- und/oder Ausschaltvermögen, so müssen die Werte des
Stromes und des Leistungsfaktors (Zeitkonstante) vom Hersteller angegeben werden.2) A: häufige Betätigung, B: gelegentliche Betätigung.
Ie
A
I
Ie
Ie
A
I
Ie
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-81
Nachweis des Schaltvermögens
Ausschalten Einschalten Ausschalten
c c c c
1) 1) 1) 1) 1) alle Werte
1) 1) 1) 1)
1 0,95 1 1 0,95 alle Werte
1,5 1,05 0,95 1,5 1,05 0,95
1 0,8 1 1 0,8 alle Werte
3 1,05 0,65 3 1,05 0,65
1 0,65 1 1 0,65 Ie F100Ie > 100
10 10
1,05 1,05
0,45 0,35
8 8
1,05 1,05
0,45 0,35
L/Rms
L/Rms
L/Rms
L/Rms
1) 1) 1) 1) 1) alle Werte
1) 1,05 1) 1) 1,05 1)
1 1 1 1 1 alle Werte
1,5 1,05 1 1,5 1,05 1
1 2 1 1 2 alle Werte
4 1,05 2,5 4 1,05 2,5
1 7,5 1 1 7,5 alle Werte
4 1,05 15 4 1,05 15
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Ie
A
I
Ie
U
Ue
Ic
Ie
Ur
Ue
Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-82
Normen, Formeln, TabellenTabellen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-83
Motorbemessungsströme von Drehstrommotoren(Richtwerte für Käfigläufer)
Kleinstmögliche Kurzschlusssicherung für DrehstrommotorenDer max. Wert richtet sich nach dem Schaltge-rät bzw. Motorschutzrelais
Die Motorbemessungsströme gelten für nor-male innen- und oberfächengekühlte Dreh-strommotoren mit 1500 min-1.
Sicherungsbemessungsströme bei y/∆-Anlauf gelten auch für Drehstrom-motoren mit Schleifringläufer.
Bei höherem Bemessungs-, Anlaufstrom und/oder längerer Anlaufzeit größere Siche-rung verwenden.
Tabelle gilt für „träge“ bzw. „gL“-Sicherun-gen (DIN VDE 0636).
Bei NH-Sicherungen mit aM-Charakte-ristik wird Sicherung = Bemessungs-strom gewählt.
Direkter Anlauf: Anlaufstrom max. 6 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit max. 5 s.
y/∆-Anlauf: Anlaufstrom max. 2 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit 15 s.
Motorschutzrelais im Strang auf 0,58 x Motor-bemessungsstrom einstellen.
Normen, Formeln, TabellenTabellen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-84
Motorleistung 230 V 400 V
Motorbe-messungs-strom
Sicherung
Anlaufdirekt
Motorbe-messungs-strom
Sicherung
Anlaufdirekty/d y/d
kW cos v h [%] A A A A A A
0,060,090,120,18
0,70,70,70,7
58606062
0,370,540,721,04
2244
––22
0,210,310,410,6
2222
––––
0,250,370,550,75
0,70,720,750,79
62666974
1,422,73,2
461010
2444
0,81,11,51,9
4446
2224
1,11,52,23
0,810,810,810,82
74747880
4,66,38,711,5
10162025
6101016
2,63,656,6
661016
44610
45,57,511
0,820,820,820,84
83868787
14,819,626,438
32325080
16253240
8,511,315,221,7
20253240
10161625
1518,52230
0,840,840,840,85
88889292
51637196
100125125200
638080100
29,3364155
636380100
32405063
37455575
0,860,860,860,86
92939394
117141173233
200250250315
125160200250
688199134
125160200200
80100125160
90110132160
0,860,860,870,87
94949595
279342401486
400500630630
315400500630
161196231279
250315400400
200200250315
200250315400
0,870,870,870,88
95959696
607–––
800–––
630–––
349437544683
5006308001000
400500630800
450500560630
0,880,880,880,88
96979797
––––
––––
––––
769–––
1000–––
800–––
Normen, Formeln, TabellenTabellen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-85
Motorleistung 500 V 690 V
Motorbe-messungs-strom
Sicherung
Anlaufdirekt
Motorbe-messungs-strom
Sicherung
Anlaufdirekty/d y/d
kW cos ϕ η [%] A A A A A A
0,060,090,120,18
0,70,70,70,7
58606062
0,170,250,330,48
2222
––––
0,120,180,240,35
2222
––––
0,250,370,550,75
0,70,720,750,79
62666974
0,70,91,21,5
2244
–222
0,50,70,91,1
2244
––22
1,11,52,23
0,810,810,810,82
74747880
2,12,945,3
661016
4446
1,52,12,93,8
461010
2444
45,57,511
0,820,820,820,84
83868787
6,8912,117,4
16202532
10161620
4,96,58,812,6
16162925
6101016
1518,52230
0,840,840,840,85
88889292
23,428,93344
50506380
25323250
1720,923,832
32325063
20252532
37455575
0,860,860,860,86
92939394
546579107
100125160200
638080125
39475878
8080100160
506363100
90110132160
0,860,860,870,87
94949595
129157184224
200250250315
160160200250
93114134162
160200250250
100125160200
200250315400
0,870,870,870,88
95959696
279349436547
400500630800
315400500630
202253316396
315400500630
250315400400
450500560630
0,880,880,880,88
96979797
615–––
800–––
630–––
446491550618
630630800800
630630630630
Normen, Formeln, TabellenTabellen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-86
Motorbemessungsströme nordamerikanischer Drehstrommotoren1)
Motorleistung Motorbemessungsstrom in Ampere2)
HP 115 V 230 V 3) 460 V 575 V1/23/41
4,46,48,4
2,23,24,2
1,11,62,1
0,91,31,7
11/223
1213,6
6,06,89,6
3,03,44,8
2,42,73,9
571/210
15,22228
7,61114
6,1911
152025
425468
212734
172227
304050
80104130
405265
324152
6075100
154192248
7796124
627799
125150200
312360480
156180240
125144192
250300350
302361414
242289336
400450500
477515590
382412472
1) Quelle: 1/2 – 200 HP
250 – 500 HP
= NEC Code, Table 430-150= CSA-C22.1-1986, Table 44= UL 508, Table 52.2
2) Die angegebenen Motorbemessungsströme sind als Richtwerte zu betrachten. Genaue Werte sind den Herstellerangaben bzw. den Leistungsschildern der Motoren zu entnehmen.
3) Für Motorbemessungsströme von 208-V-Motoren/200-V-Motoren sind die entsprechenden Motorbemessungsströme der 230-V-Motoren um 10 – 15 % zu erhöhen
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-87
Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabeltüllen
Die Leitungseinführung in gekapselte Geräte wird durch die Verwendung von Kabeltüllen erheblich vereinfacht und verbessert.
Kabeltüllenfür direkte und schnelle Leitungseinführung in Gehäuse und als Verschlussstopfen.
Membran-tüllen metrisch
Leitungs-einfüh-rung
Bohrungs-durch-messer
Kabel-außen-durch-messer
Verwendung Kabel NYM/NYY, 4adrig
Kabel-tülleTyp
mm mm mm2
• IP65• mit inte-
grierter Durchsteck-membran
• PE und ther-moplasti-sches Elastomer, halogenfrei
M16 16,5 1 bis 10 H03VV-F3 x 0,75NYM 1 x 16/3 x 1,5
KT-M16
M20 20,5 1 bis 13 H03VV-F3 x 0,75NYM 5 x 1,5/5 x 2,5
KT-M20
M25 25,5 1 bis 18 H03VV-F3 x 0,75NYM 4x 10
KT-M25
M32 32,5 1 bis 24 H03VV-F3 x 0,75NYM 4 x 16/5 x 10
KT-M32
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-88
Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabelverschraubungen
Kabelverschraubungen metrisch nach EN 50262mit 9, 15 oder 18 mm langem Gewinde.
Kabelver-schraubungen
Leitungs-einfüh-rung
Bohrungs-durch-messer
Kabel-außen-durch-messer
Verwendung Kabel NYM/NYY, 4-adrig
Kabel-tülleTyp
mm mm mm2
• mit Gegen-mutter und integrierter Zugentlastung
• IP68 bis 5 bar, Polyamid, halogenfrei
M12 12,5 2 –7 H03VV-F3 x 0,75NYM 1 x 16/3 x 1,5
V-M12
M16 16,5 4 – 10 H03VV-F3 x 0,75NYM 5 x 1,5/5 x 2,5
V-M16
M20 20,5 6 – 13 H03VV-F3 x 0,75NYM 4x 10
V-M20
M25,5 25,5 9 – 17 H03VV-F3 x 0,75NYM 4 x 16/5 x 10
V-M25
M32 32,5 13 – 21 NYM 5 x 10 V-M32
M32 32,5 18 – 25 NYM 5 x 16 V-M32G
M40 40,5 14 – 28 NYM 5 x 16 V-M40
M50 50,5 18 – 35 NYM 4 x 35/5 x 25 V-M50
M63 63,5 28 – 48 NYM 4 x 35 V-M63
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-89
Außendurchmesser von Leitungen und Kabel
NYM: MantelleitungNYY: Kabel mit KunststoffmantelH05RR-F: leichte Gummi-Schlauchleitung (NLH + NSH)
NYCY: Kabel mit konzentrischem Leiter und KunststoffmantelNYCWY: Kabel mit konzentrischem wellen-förmigen Leiter und Kunststoffmantel
Anzahl der Leiter ungefährer Außendurchmesser (Mittelwert mehrerer Fabrikate)NYM NYY H05 H07 NYCY
RR-F RN-F NYCWYQuerschnitt mm mm mm. mm mmmm2 max. max max.
22xx
1,52,5
1011
1113
913
1011
1214
333333
xxxxxx
1,52,5461016
101113151820
121317182022
1011––––
101214162325
131415161822
444444444444444
xxxxxxxxxxxxxxx
1,52,54610162535507095120150185240
1112141618222730–––––––
131416171923272830343942475562
911–––––––––––––
1113151723273236424753––––
131516182124303134384346526070
555555
xxxxxx
1,52,5461016
111315172025
141517192123
1214––––
141719212630
15171820––
8101624
xxxx
1,51,51,51,5
––––
15182025
––––
––––
––––
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-90
Kabel und Leitungen, Typenkurzzeichen
Beispiele für vollständige Leitungsbe-zeichnungenPVC-Verdrahtungsleitung, 0,75 mm2 fein-drähtig, H05V-K 0,75 schwarz
Schwere Gummischlauchleitung, 3-adrig, 2,5 mm2 ohne grüngelben Schutzleiter A07RN-F3 x 2,5
Kennzeichen der BestimmungHamonisierte Bestimmung HAnerkannter nationaler Typ A
Nennspannung UO/U300/300V 03300/500V 05450/750V 07
IsolierwerkstoffPVC VNatur- und/oder Styrol-Butadienkautschuk RSilikon-Kautschuk S
MantelwerkstoffPVC VNatur- und/oder Styrol-Butadienkautschuk RPolychloroprenkautschuk NGlasfasergeflecht JTextilgeflecht T
Besonderheiten im Aufbauflache, aufteilbare Leitung Hflache, nicht aufteilbare Leitung H2
Leiterarteindrähtig -Umehrdrähtig -Rfeindrähtig bei Leitungen für feste Verlegung -Kfeindrähtig bei flexiblen Leitungen -Ffeinstdrähtig bei flexiblen Leitungen -HLahnlitze -Y
Aderzahl ...Schutzleiter
ohne Schutzleiter Xmit Schutzleiter G
Nennquerschnitt des Leiters ...
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-91
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-92
Umrechnung nordamerikanischer Leitungsquerschnitte in mm2
USA/Kanada Europa
AWG/circular mills mm2
(exakt)mm2
(nächster Normwert)
22 0,326 0,4
21 0,411
20 0,518 0,5
19 0,653
18 0,823 0,75
17 1,04 1
16 1,31 1,5
15 1,65
14 2,08
13 2,62 2,5
12 3,31 4
11 4,17
10 5,26 6
9 6,63
8 8,37 10
7 10,50
6 13,30 16
5 16,80
4 21,20 25
3 26,70
2 33,60 35
1 42,40
1/0 53,50 50
2/0 67,40 70
3/0 85
4/0 107 95
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-93
USA/Kanada Europa
AWG/circular mills mm2
(exakt)mm2
(nächster Normwert)
circular mills
250.000 127 120
300.000 152 150
350.000 177 185
400.000 203
450.000 228
500.000 253 240
550.000 279
600.000 304 300
650.000 329
700.000 355
750,000 380
800.000 405
850.000 431
12900.000 456
950.000 481
1.000.000 507 500
1.300.000 659 625
Neben Querschnittsangaben in „circular mills“ findet man häufig auch Angaben in „MCM“:250.000 circular mills = 250 MCM
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-94
Bemessungsströme und Kurzschlussströme von Normtransformatoren
Bemessungsspannung
400/231 V 525 V
Un
Kurzschlussspannung
UK 4 % 6 %
Bemessungs-leistung
Bemessungs-strom
Kurzschluss-strom
Bemessungs-strom
In IK’’ In
kVA A A A A
50 72 1805 – 55
100 144 3610 2406 110
160 230 5776 3850 176
200 288 7220 4812 220
250 360 9025 6015 275
315 455 11375 7583 346
400 578 14450 9630 440
500 722 18050 12030 550
630 910 22750 15166 693
800 1156 – 19260 880
1000 1444 – 24060 1100
1250 1805 – 30080 1375
1600 2312 – 38530 1760
2000 2888 – 48120 2200
Normen, Formeln, TabellenLeitungen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-95
690/400 V
4 % 6 % 4 % 6 %
Kurzschluss-strom
Bemessungs-strom
Kurzschluss-strom
IK’’ In IK’’
A A A A A
1375 – 42 1042 –
2750 1833 84 2084 1392
4400 2933 133 3325 2230
5500 3667 168 4168 2784
6875 4580 210 5220 3560
8660 5775 263 6650 4380
11000 7333 363 8336 5568
13750 9166 420 10440 7120
17320 11550 526 13300 8760
– 14666 672 – 11136
– 18333 840 – 13920
– 22916 1050 – 17480
– 29333 1330 – 22300
– 36666 1680 – 27840
Normen, Formeln, TabellenMoeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-96
Ohmsches Gesetz
U = Ix R [V] I = [A] R = [Ω]
Widerstand eines Leitungsstückes
[Ω] Kupfer: z = 57
l = Länge des Leiters (m) Aluminium: z = 33
z = Leitfähigkeit (m/Omm2) Eisen: z = 8,3
A = Querschnitt des Leiters (mm2) Zink: z = 15,5
Widerstände
Drosselspule
Kondensatoren
Scheinwiderstand
L =Induktivität (H) f = Frequenz (Hz)
C =Kapazität (F) ϕ = Phasenwinkel
XL = induktiver Widerstand (Ω)
XC = kapazitiver Widerstand (Ω)
Parallelschaltung von Widerständen
Bei 2 parallelen Widerständen: Bei 3 parallelen Widerständen:
allgemeine Widerstandsberechnung:
UR--- U
I---
R lχ A×------------=
m
Omm2---------------
m
Omm2---------------
m
Omm2---------------
m
Omm2---------------
XL 2 π× f× L(O)×=
XC1
2 π f C×××----------------------------- (O )=
Z R2 XL XC–( )2+= Z Rcosv----------- Ω[ ]=
RgR1 R2×R1 R2+---------------- Ω[ ]= Rg
R1 R2× R3×R1 R2 R2 R3 R1 R3×+×+×--------------------------------------------------------------- Ω[ ]=
1R--- 1
R1----- 1
R2----- 1
R3----- ... 1 Ω⁄[ ]+ + += 1
Z-- 1
Z1---- 1
Z2---- 1
Z3---- ... 1 Ω⁄[ ]+ + +=
1X--- 1
X1----- 1
X2----- 1
X3----- ... 1 Ω⁄[ ]+ + +=
Normen, Formeln, Tabellen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-97
Elektrische Leistung
Leistung Stromaufnahme
Gleichstrom
Einphasen-Wechselstrom
Drehstrom
Kraftwirkung zwischen 2 parallelen Leitern
2 Leiter mit Strömen I1 und I2
s = Stützweite [cm]
a = Abstand [cm]
Kraftwirkung zwischen 3 parallelen Leitern
3 Leiter mit Strom I
P U I× W[ ]= I PU--- A[ ]=
P U I cosϕ×× W[ ]= I PU cosϕ×--------------------- A[ ]=
P 3 U I cosϕ××× W[ ]= I P3 U cosϕ××
---------------------------------- A[ ]=
F20,2 I1 I2 s×××
a----------------------------------- N[ ]= I1
I2
s
a
F3 0,808 F2 N[ ]×=
F3 0,865 F2 N[ ]×=
F3 0,865 F2 N[ ]×=
Normen, Formeln, TabellenMoeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-98
Spannungsfall
Leistung bekannt Strom bekannt
Gleichstrom
Einphasen-Wechselstrom
Drehstrom
Querschnittsbestimmung nach Spannungsfall
Gleichstrom Einphasen-Wechselstrom Drehstrom
Leistung bekannt
Strom bekannt
Leistungsverlust
Gleichstrom Einphasen-Wechselstrom
Drehstrom
l = Einfache Länge [m] der Leitung;A = Querschnitt [mm2] des Einzelleiters;z = Leitfähigkeit (Kupfer: z = 57; Aluminium: z = 33; Eisen: z = 8,3 )
U∆ 2 l× P×z A× U×---------------------- V[ ]= U∆ 2 l× l×
z A×------------------ V[ ]=
U∆ 2 l× P×z A× U×---------------------- V[ ]= U∆ 2 l× l×
z A×------------------ cos× ϕ V[ ]=
U∆ l P×z A× U×---------------------- V[ ]= U∆ 3 l l×
z A×------------ cos× ϕ V[ ]×=
A 2 l× P×z u× U×---------------------- mm2[ ]= A 2 l× P×
z u× U×---------------------- mm2[ ]= A l P×
z u× U×---------------------- mm2[ ]=
A 2 l× l×z u×
------------------ mm2[ ]= A 2 l× l×z u×
------------------ cosϕ mm2[ ]×= A 3 l l×z u×------------× cos× ϕ mm2[ ]=
PVerl2 l× P× P×z A× U× U×-------------------------------- W[ ]= PVerl
2 l× P× P×z A× U× U× cosv× cosv×------------------------------------------------------------------- W[ ]=
PVerll P× P×
z A× U× U× cosv× cosv×------------------------------------------------------------------- W[ ]=
mOmm2---------------
Normen, Formeln, Tabellen
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-99
Elektrische Leistung von Motoren
Abgegebene Leistung Stromaufnahme
Gleich-strom
[W] [A]
Einphasen-Wechsel-strom
[W] [A]
Drehstrom [W] [A]
P1 = an der Welle des Motors abgegebene mech. Leistung gemäß Leistungsschild P2 = aufgenommene elektr. Leistung
Wirkungs-grad
[W]
Polzahl Synchrone Drehzahl Vollast-Drehzahl
2 3000 2800-2950
4 1500 1400-1470
6 1000 900-985
8 750 690-735
10 600 550-585
Synchrone Drehzahl = ungef. Leerlaufdrehzahl
P1 U l× h×= lP1
U h×-------------=
P1 U l× cosv× h×= lP1
U cosv× h×-------------------------------=
P1 (1,73) U× l× cosv× h×= lP1
(1,73) U× cosv× h×--------------------------------------------------=
hP1
P2----- (100 %)×= P2
P1
h-----=
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-100
Internationales Einheitensystem (SI)
BasisgrößenPhysikalischeGröße
Symbol SI-Basiseinheit weitere SI-Einheiten
Länge l m (Meter) km, dm, cm, mm, mm, nm, pm
Masse m kg (Kilogramm) Mg, g, mg, mg
Zeit t s (Sekunde) ks, ms, ms, ns
Elektr. Stromstärke
I A (Ampere) kA, mA, mA, nA, pA
Thermodynam. Temperatur
T K (Kelvin) –
Stoffmenge n mol (Mol) Gmol, Mmol, kmol, mmol, mmol
Lichtstärke Iv cd (Candela) Mcd, kcd, mcd
Umrechnungsfaktoren für alte Einheiten in SI-Einheiten
Größe alte Einheit SI-Einheit genau gerundeter Wert
Kraft 1 kp1 dyn
9,80665 N1·10-5 N
10 N1·10-5 N
Kraftmoment 1 mkp 9,80665 Nm 10 Nm
Druck 1 at1 Atm = 760 Torr1 Torr1 mWS1 mmWS1 mmWS
0,980665 bar1,01325 bar1,3332 mbar0,0980665 bar0,0980665 mbar9,80665 Pa
1 bar1,01 bar1,33 bar0,1 bar0,1 mbar10 Pa
Festigkeit,Spannung
1 kp
mm2---------- 9,80665 N
mm2---------- 10 N
mm2----------
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-101
Größe alte Einheit SI-Einheit genau gerundeter Wert
Energie 1 mkp1 kcal1 erg
9,80665 J4,1868 kJ1·10-7 J
10 J4,2 kJ1·10-7 J
Leistung
1,163 W 1,16 W
1 PS 0,73549 kW 0,740 kW
Wärmedurch-gangszahl
dyn. Viskosität
1 Poise 0,1 0,1
1 Poise 0,1
kinetische Viskosität
1 Stokes
Winkel (ebener)
1
1 gon
1
1 gon
57.296 1 rad
63.662 gon 1 rad
1kcalh
-------- 4,1868kJh---- 4,2kJ
h----
1kcalh
--------
1 kcal
m2h°C--------------- 4,1868 kJ
m2hK------------ 4,2 kJ
m2hK------------
1 kcal
m2h°C--------------- 1,163 W
m2K--------- 1,16 W
m2K---------
1 10 6–⋅ kps
m2------- 0 980665, 10 5–⋅ Ns
m2------ 1 10 5–⋅ Ns
m2------
Ns
m2------ Ns
m2------
Pa s⋅
1 10 4–⋅ m2
s------ 1 10 4–⋅ m2
s------
1360--------pla 2 78, 10 3– pla⋅
1400--------pla 2 5 10 3– pla⋅,
π180-------- rad 17 5 10 3– rad⋅,
π200-------- rad 15 7, 10 3– pla⋅
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-102
Umrechnung von SI-Einheiten, Kohärenzen
Größe SI-Einheiten Namen Symbol
Basiseinheiten Umrechnung der SI-Einheiten
Kraft Newton N
Kraftmoment Newton-meter
Nm
Druck Bar bar
Pascal Pa
Energie, Wärme-menge
Joule J1 J = 1 Ws = 1 Nm
Leistung Watt W
Spannung, Festigkeit
Winkel (ebener)
GradGon
1gon
360° = 1 pla = 2p rad 400 gon = 360°
Radiant rad
Vollwinkel pla 1 pla = 2p rad = 360°
Spannung Volt V
Widerstand Ohm O
Leitwert Siemens S
Ladung Elektrizitäts-menge
Coulomb C1 · A · s
1 kg m⋅s2
--------------⋅
1 kg m2⋅s2
----------------⋅
105 kg
m s2⋅------------- 1 bar 105Pa 105= =
N
m2------
1 kg
m s2⋅-------------⋅ 1 Pa 10 5– bar=
1 kg m2⋅s2
----------------⋅
1 kg m2⋅s3
----------------⋅ W 1=Js-- 1N m⋅
s------------=
N
mm2----------
106 kg
m s2⋅------------- 1 N
mm2---------- 102 N
cm2--------=
1mm----
1 kg m2⋅s3 A⋅
----------------⋅
1 kg m2⋅s3 A2⋅----------------⋅ 1 Ω 1= V
A--- 1 W
A2-----⋅=⋅
1 s3 A2⋅kg m2⋅----------------⋅ 1 S 1= A
V--- 1=
A2
W-----⋅ ⋅
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-103
Größe SI-Einheiten Namen
Symbol
Basis-einheiten
Umrechnung der SI-Einheiten
Kapazität Farad F
Feldstärke
Fluss Weber Wb
Fluss-dichte Induktion
Tesla T
Indukti-vität
Henry H
1 s4 A⋅kg m2⋅----------------⋅ 1 F 1=
CV---⋅ 1 s A2⋅
W------------⋅=
Vm---- 1 kg m⋅
s3 A⋅--------------⋅ 1 V
m---- 1 W
A m⋅------------⋅=
1 kg m2⋅s2 A⋅
----------------⋅ 1 Wb 1= V s 1 W s⋅A
-----------⋅=⋅ ⋅
1 kg
s2 A⋅------------⋅ 1 T
Wb
m2------ 1 V s⋅
m2---------⋅ 1 W s⋅
m2A-----------⋅= = =
1 kg m2⋅s2 A2⋅----------------⋅ 1 H
Wb
A------ 1 V s⋅
A---------⋅ 1 W s⋅
A2-----------⋅= = =
Dezimale Teile und Vielfache von Einheiten
Potenz Vorsätze Symbol Potenz Vorsätze Symbol
10-18 Atto a 10-1 Dezi d
10-15 Femto f 10 Deka da
10-12 Piko p 102 Hekto h
10-9 Nano n 103 Kilo k
10-6 Mikro m 106 Mega M
10-3 Milli m 109 Giga G
10-2 Zenti c 1012 Tera T
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9
9-104
Physikalische Einheiten nicht mehr zulässige Einheiten
Kraft (mechanisch)
SI-Einheit: N (Newton)J/m (Joule/m)
bisherige Einheit:
kp (kilopond)dyn (Dyn)
1 N = 1 J/m = 1 kg m/s2 = 0,102 kp = 105 dyn
1 J/m = 1 N = 1 kg m/s2 = 0,102 kp = 105 dyn
1 kg m/s2 = 1 N = 1 J/m = 0,102 kp = 105 dyn
1 kp = 9,81 N = 9,81 J/m = 9,81 kg m/s2 = 0,981 106 dyn
1 dyn = 10-5 N = 10-5 J/m = 10-5 kg m/s2 = 1,02 10-5 kp
Druck
SI-Einheit: Pa (Pascal)bar (Bar)
bisherige Einheit:
at = kp/cm2 = 10 m WsTorr = mm Hgatm
1 Pa = 1 N/m2 = 10-5 bar
1 Pa = 10-5 bar = 10,2 · 10-6 at = 9,87 · 10-6 at = 7,5 · 10-3 Torr
1 bar = 105 Pa = 1,02 at = 0,987 at = 750 Torr
1 at = 98,1 · 103 Pa = 0,981 bar = 0,968 at = 736 Torr
1 atm = 101,3 · 103 Pa = 1,013 bar = 1,033 at = 760 Torr
1 Torr = 133,3 Pa = 1,333 · 10-3 bar = 1,359 · 10-3 at = 1,316 · 10-3 atm
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
9
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-105
Arbeit
SI-Einheit: J (Joule) Nm (Newtonmeter)
SI-Einheit:(wie bisher)
Ws (Wattsekunde)kWh (Kilowattstunde)
bisherige Einheit: kcal (Kilokalorie) = cal · 10-3
1 Ws = 1 J = 1 Nm 107 erg
1 Ws = 278 · 10-9 kWh = 1 Nm = 1 J = 0,102 kpm = 0,239 cal
1 kWh = 3,6 · 106 Ws = 3,6 · 106 Nm = 3,6 · 106 J = 367 · 106 kpm = 860 kcal
1 Nm = 1 Ws = 278 · 10-9 kWh = 1 J = 0,102 kpm = 0,239 cal
1 J = 1 Ws = 278 · 10-9 kWh = 1 Nm = 0,102 kpm = 0,239 cal
1 kpm = 9,81 Ws = 272 · 10-6 kWh = 9,81 Nm = 9,81 J = 2,34 cal
1 kcal = 4,19 · 103 Ws = 1,16 · 10-3 kWh = 4,19 · 103 Nm = 4,19 · 103 J = 427 kpm
Leistung
SI-Einheit: Nm/s (Newtonmeter/s)J/s (Joule/s)
SI-Einheit:(wie bisher)
W (Watt)kW (Kilowatt)
bisherige Einheit: kcal/s (Kilokalorie/Sek.) = cal/s · 103
kcal/h (Kilokalorie/Std.) = cal/h · 106
kpm/s (Kilopondmeter/Sek.)
PS (Pferdestärke)
1 W = 1 J/s = 1 Nm/s
1 W = 10-3 kW = 0,102 kpm/s = 1,36 · 10-3 PS = 860 cal/h = 0,239 cal/s
1 kW = 103 W = 102 kpm/s = 1,36 PS = 860 · 103 cal/h = 239 cal/s
1 kpm/s = 9,81 W = 9,81 · 10-3 kW = 13,3 · 10-3 PS = 8,43 · 103 cal/h = 2,34 cal/s
1 PS = 736 W = 0,736 kW = 75 kpm/s = 632 · 103 cal/h = 176 cal/s
1 kcal/h = 1,16 W = 1,16 · 10-3 kW = 119 · 10-3 kpm/s = 1,58 · 10-3 PS = 277,8 · 10-3 cal/s
1 cal/s = 4,19 W = 4,19 · 10-3 kW = 0,427 kpm/s = 5,69 · 10-3 PS = 3,6 kcal/h
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-106
Magnetische Feldstärke
SI-Einheit:
bisherige Einheit: Oe = (Oerstedt)
= = 0,01256 Oe
= = 12,56 Oe
1 Oe = =
Am---- Ampere
Meter-----------------
1 Am---- 0 001kA
m-----,
1kAm----- 1000 A
m----
79 6 Am----, 0 0796kA
m-----,
Magnetische Feldstärke
SI-Einheit Wb (Weber)µ Wb (Mikroweber)
bisherige Einheit: M = Maxwell
1 Wb = 1 Tm2
1 Wb = 106 µ Wb = 108 M
1 µ Wb = 10-6 Wb = 100 M
1 M = 10-8 Wb = 0,01 µWb
Magnetische Flussdichte
SI-Einheit: T (Tesla)mT (Millitesla)
bisherige Einheit: G = Gauß
1 T = 1 Wb/m2
1 T = 103 mT = 104 G
1 mT = 10-3 T = 10 G
1 G = 0,1-3 T = 0,1 mT
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
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Moeller-Schaltungsbuch 01/03
9-107
Umrechnung von engl./amerikanischen Einheiten in SI-Einheiten
Länge 1 in 1 ft 1 yd 1 mileLandmeile
1 mileSeemeile
m 25,4 · 10-3 0,3048 0,9144 1,609 · 103 1,852 · 103
Gewichte 1 lb 1 ton (UK)long ton
1 cwt (UK) long cwt
1 ton (US)short ton
1 ounce 1 grain
kg 0,4536 1016 50,80 907,2 28,35 · 10-3 64,80 · 10-6
Fläche 1 sq.in 1 sq.ft 1 sq.yd 1 acre 1 sq.mile
m2 0,6452 · 10-3 92,90 · 10-3 0,8361 4,047 · 103 2,590 · 103
Volumen 1 cu.in 1 cu.ft 1 cu.yd 1 gal (US) 1 gal (UK)
m3 16,39 · 10-6 28,32 · 10-3 0,7646 3,785 · 10-3 4,546 · 10-3
Kraft 1 lb 1 ton (UK)long ton
1 ton (US)short ton
1 pdl(poundal)
N 4,448 9,964 · 103 8,897 · 103 0,1383
Geschwin-digkeiten
1 Knoten
0,4470 0,5144 0,3048 5,080 · 10-3
Druck 1 psi1 in Hg 1 ft H2O 1 in H2O
bar 65,95 · 10-3 33,86 · 10-3 29,89 · 10-3 2,491 · 10-3
Energie,Arbeit
1 HPh 1 BTU 1 PCU
J 2,684 · 106 1,055 · 103 1,90 · 103
1mileh
--------- 1fts--- 1 ft
min--------
ms----
1 lbsq.in----------
Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem
Moeller-Schaltungsbuch 01/03
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9-108
Umrechnung von SI-Einheiten in engl./amerikanische Einheiten
Länge 1 cm 1 m 1 m 1 km 1 km
0,3937 in 3,2808 ft 1,0936 yd 0,6214 mile (Landmeile)
0,5399 mile (Seemeile)
Gewichte 1 g 1 kg 1 kg 1 t 1 t
15,43 grain 35,27 ounce 2,2046 lb. 0,9842 long ton
1,1023 short ton
Fläche 1cm2 1 m2 1 m2 1 m2 1 km2
0,1550 sq.in 10,7639 sq.ft
1,1960 sq.yd 0,2471 · 10-3 acre
0,3861 sq.mile
Volumen 1cm3 1 l 1 m3 1 m3 1 m3
0,06102 cu.in
0,03531 cu.ft
1,308 cu.yd 264,2 gal (US)
219,97 gal (UK)
Kraft 1 N 1 N 1 N 1 N
0,2248 lb 0,1003 · 10-3 long ton (UK)
0,1123 · 10-3 short ton (US)
7,2306 pdl (poundal)
Geschwin-digkeiten
1 m/s 1 m/s 1 m/s 1 m/s
3,2808 ft/s 196,08 ft/min
1,944 Knoten 2,237 mile/h
Druck 1 bar 1 bar 1 bar 1 bar
14,50 psi 29,53 in Hg 33,45 ft H2O 401,44 in H2O
Energie Arbeit
1 J 1 J 1 J
0,3725 · 10-6 HPh 0,9478 · 10-3 BTU 0,5263 · 10-3 PCU