Moeller Schaltungsbuch 02/06

Moeller Schaltungsbuch 02/06

Normen, Formeln, Tabellen

9

Seite

Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel 9-2

Schaltzeichen Europa – Nordamerika 9-14

Schaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften 9-27

Zulassungsstellen weltweit 9-28

Prüfstellen und Prüfzeichen 9-32

Schutzmaßnahmen 9-34

Überstromschutz von Kabeln und Leitungen 9-43

Elektrische Ausrüstung von Maschinen 9-51

Maßnahmen zur Risikoverminderung 9-56

Maßnahmen zur Risikovermeidung 9-57

Schutzarten elektrischer Betriebsmittel 9-58

Nordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter 9-68

Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter 9-70

Gebrauchskategorien für Lasttrennschalter 9-74

Motorbemessungsströme 9-77

Leitungen 9-81

Formeln 9-90

Internationales Einheitensystem 9-94

9-1


9

Normen, Formeln, TabellenKennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel

Allgemein

„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“.

Kennzeichnung nach DIN EN 61346-2:2000-12 (IEC 61346-2:2000)

Moeller hat sich entschlossen, mit einer Über-gangsfrist schrittweise die o. g. Norm anzu-wenden.

Abweichend von der bisher üblichen Kenn-zeichnung bestimmt jetzt an erster Stelle die Funktion des elektrischen Betriebsmittels in der jeweiligen Schaltung den Kennbuchsta-ben. Daraus abgeleitet ergibt sich einiger Frei-raum für die Wahl des Kennbuchstabens.

Beispiel für einen Widerstand

• Normaler Strombegerenzer: R• Heizwiderstand: E• Messwiderstand: B

Außerdem wurden bei Moeller firmenspezifi-sche Festlegungen zur Umsetzung der Norm getroffen, die teilweise von der Norm abwei-chen.

• Die Bezeichnungen der Anschlussklemmen werden nicht von rechts lesbar dargestellt.

• Ein zweiter Kennbuchstabe zur Kennzeich-nung des Einsatzzweckes des Betriebsmit-tels wird nicht angegeben,z. B.: Zeitrelais K1T wird K1.

• Leistungsschalter mit der Hauptfunktion Absicherung werden weiterhin mit Q gekennzeichnet.Sie werden von 1 bis 10 , links oben begin-nend, durchnummeriert.

• Schütze werden neu mit Q gekennzeichnet und von 11 bis nn durchnummeriert.z. B.: K91M wird Q21.

• Hilfsschütze bleiben K und werden von 1 bis n durchnummeriert.

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.

Ausgewählte Betriebsmittel mit einer Gegen-überstellung der bei Moeller vergebenen Kennbuchstaben alt – neu a Tabelle, Seite 9-3.

9-2



9

Kennbuchstabe alt

Beispiel für elektrische Betriebsmittel Kennbuchstabe neu

B Messumformer T

C Kondensatoren C

D Speichereinrichtungen C

E Elektrofilter V

F Bimetallauslöser F

F Druckwächter B

F Sicherungen (Fein-, HH-, Signalsicherung) F

G Frequenzumrichter T

G Generatoren G

G Softstarter T

G USV G

H Lampen E

H Optische- und akustische Meldegeräte P

H Signalleuchte P

K Hilfsrelais K

K Hilfsschütz K

K Halbleiterschütz T

K Leistungsschütz Q

K Zeitrelais K

L Drosselspulen R

N Trennverstärker, Umkehrverstärker T

Q Lasttrenner Q

Q Leistungsschalter zur Absicherung Q

Q Motorschutzschalter Q

9-3



9

Q Stern-Dreieck-Schalter Q

Q Trennschalter Q

R Einstellwiderstand R

R Messwiderstand B

R Heizwiderstand E

S Befehlsgeräte S

S Drucktaster S

S Grenztaster B

T Spannungswandler T

T Stromwandler T

T Transformatoren T

U Frequenzwandler T

V Dioden R

V Gleichrichter T

V Transistoren K

Z EMV-Filter K

Z Funkentstör- und Funkenlöscheinrichtungen F

Kennbuchstabe alt

Beispiel für elektrische Betriebsmittel Kennbuchstabe neu

9-4



9

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

9-5



9

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

9-6



9

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

Kennbuch-stabe

Device or Function Gerät oder Funktion

9-7



9

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 transformer• Control transmitter• Control Receiver• Differential Receiver• Differential Transmitter• Receiver• Torque Receiver• Torque TransmitterSynchronous MotorWound-Rotor Induction Motor or Induction Frequency Convertor

Asynchronmaschine, KäfigläuferAsynchronmotorDrehmelder, allgemein• Steuertransformator• Steuergeber• Steuerempfänger• Differentialempfänger• Differentialgeber• Empfänger• Momentempfänger• MomentgeberSynchronmotorInduktionsmotor mit gewickeltem Läufer oder Induktions-Frequenz-umformer

BT Battery Batterie

C Capacitor• Capacitor, General• Polarized CapacitorShielded Capacitor

Kondensator• Kondansator, allgemein• Gepolter KondensatorAbgeschirmter Kondensator

CB Circuit-Breaker (all) Leistungsschalter (alle)

9-8



9

D, CR Diode• Bidirectional Breakdown Diode• Full Wave Bridge Rectifier• Metallic Rectifier• Semiconductor Photosensitive• Cell• Semiconductor Rectifier• Tunnel Diode• Unidirectional Breakdown Diode

Diode• Zweirichtungs-Zenerdiode• Vollweggleichrichter• Trockengleichrichter• Halbleiterfotozelle

• Halbleitergleichrichter• Tunneldiode• Einweg-Zenerdiode

D, VR Zener Diode Zenerdiode

DS AnnunciatorLight Emitting DiodeLamp• Fluorescent Lamp• Incandescent Lamp• Indicating Lamp

MelderLeuchtdiodeLampe• Leuchtstofflampe• Glühlampe• Leuchtmelder

E Armature (Commutor and Brushes)

Lightning ArresterContact• Electrical Contact• Fixed Contact• Momentary ContactCore• Magnetic CoreHorn GapPermanent MagnetTerminalNot Connected Conductor

Magnetanker (Kommutator undBürsten)BlitzschutzKontakt, Schaltstück• Elektrokontakt• Festes Schaftstück• WischkontaktAder, Kern• MagnetkernKontaktabstandDauermagnetKlemmeNicht angeschlossene Leitung

Kennbuch-stabe


9-9



9

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 Coil• Blowout Coil• Brake Coil• Operating CoilField• Commutating Field• Compensating Field• Generator or Motor Field• Separately Excited Field• Series Field• Shunt FieldInductorSaturable Core ReactorWinding, General

Spule• Löschspule• Bremsspule• ErregerspuleFeld• Wendefeld• Ausgleichsfeld• Generator- oder Motorfeld• Fremderregtes Feld• Hauptfeld• NebenschlussfeldInduktorSättigungsdrosselWindung, allgemein

LS Audible Signal Device• Bell• Buzzer• Horn

Akustischer Signalgeber• Glocke• Summer• Hupe

M Meter, Instrument Messinstrument

Kennbuch-stabe


9-10



9

P • Male Disconnecting Device• Male Receptable

• Abschaltstecker• Stecker

Q Thyristor• NPN Transistor• PNP Transistor

Thyristor• NPN Transistor• PNP Transistor

R Resistor• Adjustable Resistor• Heating Resistor• Tapped Resistor• RheostatShunt• Instrumental Shunt

• Relay Shunt

Widerstand• Einstellbarer Widerstand• Heizwiderstand• Widerstand mit Anzapfung• StellwiderstandNebenschluss• Nebenschlusswiderstand für

Messgeräte• Nebenschlusswiderstand für

Relais

S Contact• Time Closing Contact• Time Opening Contact• Time Sequence Contact• Transfer Contact• Basic Contact Assembly• Flasher

Kontakt, Schaltstück• Einschaltverzögerter Kontakt• Ausschaltverzögerter Kontakt• Zeitfolgekontakt• Umschaltkontakt• Kontaktsatz• Blinksignal

Kennbuch-stabe


9-11



9

S Switch• Combination Locking and Nonlok-

king Switch• Disconnect Switch• Double Throw Switch• Drum Switch• Flow-Actuated Switch• Foot Operated Switch• Key-Type Switch• Knife Switch• Limit Switch• Liquid-Level Actuated Switch• Locking Switch• Master Switch• Mushroom Head• Operated Switch• Pressure or Vacuum• Operated Switch• Pushbutton Switch• Pushbutton Illuminated Switch,

Rotary Switch• Selector Switch• Single-Throw Switch• Speed Switch

Stepping Switch• Temperature-Actuated Switch• Time Delay Switch• Toggle Switch• Transfer Switch• Wobble Stick SwitchThermostat

Schalter• Schalterkombination, verriegelt

und nicht verriegelt• Abschalter• Doppelhebelschalter• Walzenschalter• Durchflussschalter• Fußschalter• Schlüsselschalter• Messerschalter• Grenzschalter• Schwimmerschalter• Verriegelungsschalter• Meisterschalter• Pilzschalter/-druckschalter

• Druck-/Vakuumwächter

• Drucktaster• Leuchtdrucktaster• Drehschalter, Nockenschalter• Wahlschalter• Einhebelschalter• Polumschalter• Stufenschalter• Temperaturwächter• Zeitschalter• Kippschalter• Umschalter• KnüppelschalterThermostat

Kennbuch-stabe


9-12



9

T Transformer• Current Transformer• Transformer, General• Polyphase Transformer• Potential Transformer

Transformator• Stromwandler• Wandler, allgemein• Mehrphasenwandler• Spannungswandler

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 Conductor• Associated• Multiconductor• ShieldedConductor, General

Leiter, Kabel• Normkabel• Mehradrig• AbgeschirmtLeiter, allgemein

X Tube Socket Röhrenfassung

Kennbuch-stabe


9-13


9

Normen, Formeln, TabellenSchaltzeichen Europa – Nordamerika

Schaltzeichen nach DIN EN, NEMA ICS

Der nachfolgende Schaltzeichenvergleich basiert auf folgenden nationalen/internationa-len Vorschriften:

• DIN EN 60617-2 bis DIN EN 60617-12• 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

9-14



9

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

9-15



9

Passive Bauelemente

Widerstand, allgemein oder oder

Widerstand mit festen Anzapfun-gen

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

9-16



9

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

08-10-1108-10-10

ABU

08-10-05

HN

02-13-01

02-13-05

02-13-03

02-13-04

02-13-13

02-13-15

9-17



9

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, all-gemein, 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

9-18



9

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 Kon-taktsatzes

Nacheilender Öffner eines Kon-taktsatzes


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

9-19



9

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 Drük-ken

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 07-05-01T.C.

07-05-03 07-05-04T.O.

07-07-02

PB

PB

PB

PB

07-08-01

LS

07-08-02

LS

LS

9-20



9

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

9-21



9

Schaltgeräte

Schütz (Schließer)

x Kennbuchstabe

3-poliges Schütz mit drei elektro-thermischen Überstromauslösern

x Kennbuchstabe

3-poliger Trennschalter

3-poliger Leistungsschalter

3-poliger Schalter mit Schalt-schloss mit drei elektrothermi-schen Überstromauslösern, drei elektromagnetischen Überstrom-schutzauslösern, Motorschutz-schalter

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

9-22



9

Spartransformator oder oder

Stromwandler oder

Maschinen

Generator oder

Motor, allgemein oder

Gleichstrommotor, allgemein

Wechselstrommotor, allgemein

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

9-23



9

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

9-24



9

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)

9-25



9

PNP-Transistor oder

NPN-Tansistor, bei dem der Kol-lektor mit dem Gehäuse verbun-den ist

oder


05-05-01

(A) (K) (E) (C)

(B)

05-05-02

(A)(K) (E) (C)

(B)

9-26


Normen, Formeln, TabellenSchaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften

9

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

9-27


9

Normen, Formeln, TabellenZulassungsstellen weltweit

Kürzel Vollständige Bezeichnung Land

ABS American Bureau of ShippingSchiffsklassifikationsgesellschaft

USA

AEI Assoziazione Elettrotechnica ed Elettronica ItalianaVerband 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 AuthoritiesVereinigung 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 ItalianoItalienische Normungsorganisation

Italien

CEI Commission Electrotechnique InternationaleInternationale Elektrotechnische Komission

Schweiz

CEMA Canadian Electrical Manufacturers’ AssociationVerband der Kanadischen Elektroindustrie

Kanada

CEN Comité Européen de NormalisationEuropäisches Normenkomitee

Europa

CENELEC Comité Européen de coordination de Normalisation Électrotechnique, Europäisches Komitee zur elektro-technischen Normung

Europa

9-28



9

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

–


9-29



9

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


9-30



9

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


9-31


9

Normen, Formeln, TabellenPrüfstellen und Prüfzeichen

Prüfstellen und Prüfzeichen in Europa und Nordamerika

Geräte von Moeller haben in ihrer Grundaus-stattung alle weltweit erforderlichen Approba-tionen einschließlich der für die USA.

Einige Geräte, wie z. B. Leistungsschalter, sind in ihrer Grundausführung weltweit einsetzbar, mit Ausnahme von USA und Kanada. Für den Export nach Nordamerika werden die Geräte in einer besonderen UL- und CSA-approbierten Ausführung angeboten.

In allen Fällen müssen die besonderen landes-spezifischen Errichtungs- und Betriebsvor-schriften, Installationsmaterialien und Installa-tionsarten, sowie besondere Umstände berücksichtigt werden, wie z. B. erschwerte Klimabedingungen.

Seit Januar 1997 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 Tabelle, Seite 9-32).

Eine Ausnahme bildet das Installationsmate-rial. Die Gerätegruppe der Leitungs- und Feh-lerstromschutzschalter ist in bestimmten Bereichen weiterhin kennzeichnungsfähig und deshalb mit den entsprechenden Approbati-onszeichen versehen.

Land Prüfstelle Zeichen in CE-Kennzeich-nung enthalten

Belgien Comité Electrotechnique BelgeBelgisch 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)


v

9-32

Normen, Formeln, TabellenPrüfstellen und Prüfzeichen


9

Kanada Canadian Standards Association (CSA)

nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbati-onszeichen

Nieder-lande

Naamloze Vennootschap tot Keu-ring van Electrotechnische Materia-lien (KEMA)

ja

Norwegen Norges Elektriske Materiellkontrol (NEMKO)

ja

Russland Goststandart(GOST-)R nein

Schweden Svenska Elektriska Materiel-kontrollanstalten (SEMKO)

ja

Schweiz Schweizerischer Elektrotechnischer Verein (SEV)


Tschechien – – nein, Herstellererklä-rung ist ausreichend

Ungarn – – nein, Herstellererklä-rung ist ausreichend

USA Underwriters LaboratoriesListing Recognition

nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbati-onszeichen

Land Prüfstelle Zeichen in CE-Kennzeich-nung enthalten

9-33


9

Normen, Formeln, TabellenSchutzmaßnahmen

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 leitfähi-gen 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

9-34



9

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-SystemT: direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde)N: Körper direkt mit dem Betriebserder verbun-

den

TT-SystemT: direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde)T: Körper direkt geerdet, unabhängig von der

Erdung der Stromquelle (Betriebserde)

IT-SystemI: Isolierung aller aktiven Teile von Erde oder

Verbindung eines Punktes mit Erde über eine Impedanz

T: 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

9-35



9

Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410

Art von Verteilungs-system

TN-System

Schutz durch Prinzipschaltung Bezeich-nung bisher

Abschaltbedingung

Überstrom- Schutzein-richtung

TN-S-Systemgetrennte Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten Netz

Zs X Ia F U0 Zs = Impedanz der FehlerschleifeIa = Strom, der das Abschalten bewirkt in :• F 5 s• F 0,2 sin Stromkreisen bis 35 A mit Steckdo-sen und ortsverän-derlichen, in der Hand gehaltenen BetriebsmittelnU0 = Nenn-spannung gegen geerdeten Leiter

SicherungenLeitungs-schutzschalterLeistungs-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

9-36



9


* a Tabelle, Seite 9-41


TN-System


Abschaltbedingung

Überstrom- Schutzein-richtung

TN-C-S-SystemNeutralleiter- und Schutzleiter-funktionen in einem Teil des Net-zes in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst

Fehlerstrom- Schutzein-richtung

FI-Schutz-schaltung

Zs X IDn F U0 IDn = Nennfehler-stromU0 = 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)

9-37



9




TT-System


Meldungs-/Abschalt-bedingungen

Überstrom-Schutzein-richtung

SicherungenLeitungs-schutzschalterLeistungs-schalter

Schutz-erdung

RA X Ia F UL RA = Erdungswider-stand der Erder der KörperIa = Strom, der das automatische Abschalten F 5 s bewirktUL = 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 O

L2

PE

L1

L3NPE

PE

L2

PE

L1

L3N

L2L1

L3N

PE PE

F1 F1 F1

L2

N

L1

L3

PE

FU

9-38



9




TT-System



Isolations-überwa-chungsein-richtung

–

Über-stom-Schutz-einrichtung

zurückzu-führen auf Nullung

RA X Id F UL (1)ZS X Ia F Uo (2)RA = Erdungswider-stand aller mit einem Erder verbundenen KörperId = Fehlerstrom im Falle des 1. Fehlers mit vernachlässigba-rer Impedanz zwi-schen einem Außen-leiter und dem Schutzleiter oder einem damit verbun-denen KörperUL = Grenze der zulässigen Berüh-rungsspannung*:F 50 V AC, F 120 V DC

L2

PE

L1

L3

9-39



9




IT-System



Fehler-strom-Schutz-einrichtung

FI-Schutz-schaltung

RA X I∆n F UL

I∆n = Nennfehler-strom

Fehlerspan-nungsschutz-einrichtung (Sonderfall)

FU-Schutz-schaltung

RA: max. 200 O

Isolations-überwa-chungsein-richtung

a zusätzlicher Potenzial-ausgleich

Schutz-leitungs-system

R X Ia F UL

R = Widerstand zwi-schen Körpern und fremden leitfähigen Teilen, die gleichzei-tig berührbar sind

L2

PE

L1

L3

PE

F1 F1

L2L1

L3

FU

PE

FU

PE

L2

PE

L1

L3

Z<

9-40



9

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

9-41

NotizenMoeller Schaltungsbuch 02/06

9

9-42


Normen, Formeln, TabellenÜberstromschutz von Kabeln und Leitungen

9

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

9-43



9

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:

t: zulässige Ausschaltzeit im Kurzschlussfall in s

S: Leiterquerschnitt in mm2 I: Strom bei vollkommenem Kurzschluss in Ak: Konstante mit den Werten

– 115 bei PVC-isolierten Kupferleitern– 74 bei PVC-isolierten Aluminiumleitern– 135 bei gummiisolierten Kupferleitern– 87 bei gummiisolierten Aluminiumleitern– 115 bei Weichlotverbindungen in Kupfer-

leitungen

Bei sehr kurzen zulässigen Ausschaltzeiten (< 0,1 s) muss das aus der Gleichung zu ermit-telnde Produkt k2 x 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 kxS

T--

2

= I2 x t = k2 x S2

9-44



9

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.

9-45



9

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9

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9-47



9

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 Al

mm2 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

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35 16 16 16 16 16

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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

9-48



9

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

9-49



9

Umrechnungsfaktoren nach VDE 0298 Teil 4

Häufung von mehreren Stromkreisen

Anordnung Anzahl der Stromkreise

1 2 3 4 6 9 12 1516

20

1 Gebündelt oder umschlossen

1,00 0,80 0,70 0,700,65

0,550,57

0,50 0,45 0,400,41

0,400,38

2 Verlegt auf Wän-den oder Fußbö-den

1,00 0,85 0,800,79

0,75 0,700,72

0,70 – – –

3 Verlegt auf Dek-ken

0,95 0,800,81

0,700,72

0,700,68

0,650,64

0,600,61

– – –

4 Verlegt auf waa-gerecht oder senkrecht ange-ordneten Kabel-rosten

1,000,970,90

0,870,80

0,770,75

0,730,75

0,720,70 – – –

5 Verlegt auf Kabelpritschen oder Konsolen

1,00 0,840,85

0,830,80

0,810,80

0,790,80

0,780,80

– – –

9-50


Normen, Formeln, TabellenElektrische Ausrüstung von Maschinen

9

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.

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 DIN EN 50274 oder VDE 0660 Teil 514 gegen direktes Berüh-ren geschützt werden.

Bei Verriegelung der Netz-Trenneinrichtung mit der Tür entfallen die Einschränkungen des vorhergehenden Abschnitts, da die Tür nur bei ausgeschalteter Netz-Trenneinrichtung geöff-net werden kann. Eine Elektrofachkraft darf die Verriegelung mit einem Werkzeug aufhe-

9-51



9

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 ersetzen lassen. Diese Schwierigkeit lässt sich durch den Einsatz von

Leistungsschaltern umgehen, die zudem noch weitere Vorteile wie allpoliges Freischalten, schnelle Wiedereinschaltbereitschaft und Ver-hinderung 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.

9-52



9

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 verhindert werden. Der Aufwand für entspre-chende Maßnahmen kann sehr groß und teuer werden, wenn sie generell vorgesehen wer-den. Eine Abschätzung der Höhe des Risikos in Verbindung mit dem jeweiligen Einsatz bietet die Norm EN 954-1 „Sicherheit von Maschi-nen, Sicherheitsbezogene Teile von Steuerun-gen, Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze“.

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).

Die EN 954-1 wird zukünftig durch die EN ISO 13849-1 abgelöst.

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.

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 Kon-trastfarbe 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-Berei-che 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.

9-53



9

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 Bedingungen 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)

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9

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 Bedeutung

Bei 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 vor-

gegebener (sicherer) Gren-zen

• wesentliche Teile der Aus-rüstung durch Ansprechen einer Schutzeinrichtung 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 Kessel-

steuerung eingeschaltet• Maschine fertig zum Start

BLAU Zwingend Handlung durch den Bedie-ner 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

9-55


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Normen, Formeln, TabellenMaßnahmen zur Risikoverminderung

Risikoverminderung 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 verhindert werden.

Die IEC/EN 60204-1 nennt zur Risikoverminde-rung im Fehlerfall verschiedene Maßnahmen.

Verwendung von erprobten Schaltungstechniken und Bauteilen

a Alle Schaltfunktionen auf der nicht geerdeten Seite

b Verwendung von Schalteinrichtungen mit zwangsläufig öffnenden Kontakten (nicht zu verwechseln mit zwangsgeführ-ten Kontakten)

c Stillsetzen durch Entregung (drahtbruchsi-cher)

d Schaltungstechnische Maßnahmen, die unerwünschte Betriebszustände im Fehler-fall unwahrscheinlich machen (hier gleich-zeitige Unterbrechung durch Schütz und Grenztaster)

e Schalten aller aktiven Leiter zu dem zu steuernden Gerät.

f Masseverbindung der Steuerstromkreise für Betriebszwecke (dient nicht als Schutz-maßnahme)

RedundanzBedeutet das Vorhandensein von einem zusätzlichen Gerät oder System, das im Fehler-fall die Funktion übernimmt.

L01

0

K1

K1I

L1

L2

L02

9-56


Normen, Formeln, TabellenMaßnahmen zur Risikovermeidung

9

Diversität

Aufbau von Steuerstromkreisen nach verschie-denen Funktionsprinzipien oder mit unter-schiedlichen Arten von Geräten.

a Funktionelle Diversität durch Kombination von Öffner und Schließer

b Gerätediversität durch Verwendung unter-schiedlicher Gerätearten (hier unterschied-liche Hilfsschütztypen)

c Schutzeinrichtung offend Rückführkreise Schutzeinrichtung geschlossen

FunktionsprüfungenVon Hand oder automatisch kann die ein-wandfreie Funktion der Betriebsmittel geprüft werden.

c

ed

K1 K2

K1

K2

13

14

21

22

a

b

9-57


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Normen, Formeln, TabellenSchutzarten elektrischer Betriebsmittel

Schutzarten elektrischer Betriebsmittel durch Gehäuse, Abdeckungen und dergleichen 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

Erste Kenn-ziffer

Schutzumfang

Benennung Erklärung

0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz von Personen gegen zufälliges Berüh-ren unter Spannung stehender oder sich bewegender Teile. Kein Schutz des Betriebsmittels gegen Eindringen von festen Fremdkörpern.

1 Schutz gegen Fremdkörper f 50 mm

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit dem Handrücken.Die Zugangssonde, Kugel 50 mm Durchmesser, muss ausrei-chend Abstand von gefährlichen Teilen haben.Die Objektsonde, Kugel 50 mm Durchmesser, darf nicht voll eindringen.

2 Schutz gegen Fremdkörper f 12,5 mm

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Finger.Der gegliederte Prüffinger, 12 mm Durchmesser und 80 mm Länge, muss ausreichend Abstand von gefährlichen Teilen haben.Die Objektsonde, Kugel 12,5 mm Durchmesser, darf nicht voll eindringen.

9-58



9

Berührungs- und Fremdkörperschutz

Erste Kenn-ziffer

Schutzumfang


3 Schutz gegen Fremdkörper f 2,5 mm

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Werkzeug.Die Zugangssonde, 2,5 mm Durchmesser, darf nicht eindrin-gen.Die Objektsonde, 2,5 mm Durchmesser, darf überhaupt nicht eindringen.

4 Schutz gegen Fremdkörper f 1 mm

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Draht.Die Zugangssonde, 1,0 mm Durchmesser, darf nicht eindrin-gen.Die Objektsonde, 1,0 mm Durchmesser, darf überhaupt nicht eindringen.

5 Schutz gegen Staubablagerung

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Draht.Die Zugangssonde, 1,0 mm Durchmesser darf nicht eindrin-gen.Eindringen von Staub ist nicht vollständig verhindert, aber Staub darf nicht in einer solchen Menge eindringen, dass das zufriedenstellende Arbeiten des Gerätes oder die Sicherheit beeinträchtigt wird.

6 Schutz gegen Staubeintritt

Staubdicht

Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Draht.Die Zugangssonde, 1,0 mm Durchmesser darf nicht eindrin-gen.Kein Eindringen von Staub.

Beispiele für die Angabe einer Schutzart: IP 4 4

KennbuchstabenErste KennzifferZweite Kennziffer

9-59



9

Für Wasserschutz

Zweite Kenn-ziffer

Schutzumfang


0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz

1 Schutz gegen senkrecht fallen-des Tropfwasser

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 Wirkun-gen haben, wenn das Gehäuse um einen Winkel von 15° bei-derseits 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 Zeitbedingun-gen in Wasser eingetaucht wird.

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9

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 Kennzif-fer 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 Wir-kungen haben.Wasserdruck 100 barWassertemperatur 80 °C

* Diese Kennziffer entstammt der Norm DIN 40050-9.

Zweite Kenn-ziffer

Schutzumfang


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9

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)

Vergleichbare IP-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 1allgemeine Verwendung

Gehäuse 1Gehäuse für allge-meine Verwendung

IP20

Gehäuse Typ 2tropfdicht

Gehäuse Typ 2tropfsicher

Gehäuse 2Tropfsicheres Gehäuse

IP22

Gehäuse Typ 3staubdicht, regen-dicht

Gehäuse Typ 3staubdicht, regendicht, beständig gegen Hagel und Eis

Gehäuse 3Wettersicheres Gehäuse

IP54

Gehäuse Typ 3 Rregensicher

Gehäuse Typ 3 Rregensicher, beständig gegen Hagel und Eis

Gehäuse Typ 3 Sstaubdicht, regen-dicht

Gehäuse Typ 3 Sstaubdicht, regendicht, sicher gegen Hagel und Eis

Gehäuse Typ 4regendicht, was-serdicht

Gehäuse Typ 4staubdicht, wasserdicht

Gehäuse 4Wasserdichtes Gehäuse

IP65

9-62



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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

Gehäuse Typ 4 Xregendicht, was-serdicht, korrosi-onsbeständig

Gehäuse Typ 4 Xstaubdicht, wasserdicht, korrosionsbeständig

IP65

Gehäuse Typ 6regendicht

Gehäuse Typ 6staubdicht, wasserdicht, eintauchbar, beständig gegen Hagel und Eis

Gehäuse Typ 6 Pregendicht, korro-sionsbeständig

Gehäuse Typ 11tropfdicht, korrosi-onsbeständig

Gehäuse Typ 11tropfsicher, korrosions-beständig, ölgetaucht

Gehäuse Typ 12staubdicht, tropf-dicht

Gehäuse Typ 12Verwendung in der Indu-strie, tropfdicht, staubdicht

Gehäuse 5Staubdichtes Gehäuse

IP54

Gehäuse Typ 12 K(wie bei Typ 12)

Gehäuse Typ 13staubdicht, tropf-dicht

Gehäuse Typ 13staubdicht, 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)

Vergleichbare IP-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)

9-63



9

Begriffe deutsch/englisch:

allgemeine Verwendung: general purpose

tropfdicht: drip-tight

staubdicht: dust-tight

regendicht: rain-tight

regensicher: rain-proof

wettersicher: weather-proof

wasserdicht: water-tight

eintauchbar: submersible

eisbeständig: ice resistant

hagelbeständig: sleet resistant

korrosionsbeständig: corrosion resistant

öldicht: oil-tight

9-64


9

9-65



9

Stromart Gebrauchskategorie

Typische Anwendungsfälle Normale Gebrauchs-bedingungen

I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom,Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung,Ue = BemessungsbetriebsspannungUr = 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

9-66



9

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

t0,95 t0,95 t0,95 t0,95

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 „6 x 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 lie-genden 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

I

Ie

U

Ue

I

Ie

U

Ue

I

Ie

U

Ue

9-67


9

Normen, Formeln, TabellenNordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter

Einteilung Kurzzeichenbei Nennspannung von maximal

Thermischer Dauerstrom

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

9-68

Normen, Formeln, TabellenNordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter


9

Schaltvermögen

Nennspannung V Einschalten A Ausschalten A Einschalten VA Ausschalten VA

120240480600

60301512

631,51,2

7200720072007200

720720720720

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–

9-69


9

Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter

Stromart Gebrauchs-kategorie

Typische AnwendungsfälleI = 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, Ausschal-ten

alle Werte

2,5 1

AC-3 Käfigläufermotoren: Anlassen, Ausschal-ten während des Laufes4)

Ie F 17Ie > 17

66

11

AC-4 Käfigläufermotoren: Anlassen, Gegen-strombremsen, Reversieren, Tippen

Ie F 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 Haushaltsgerä-ten und ähnlichen Anwendungen

gemäß Angaben des Herstellers

AC-7B Motorlast für Haushaltsanwendungen

AC-8A Steuern von hermetisch abgeschlossenen Kühlkompressormotoren mit manueller Rückstellung der Überlastauslöser5)

AC-8B Steuern von hermetisch abgeschlossenen Kühlkompressormotoren mit automati-scher Rückstellung der Überlastauslöser5)

AC-53a Steuern eines Käfigläufermotors mit Halbleiterschützen

Ie

A

I

Ie

U

Ue

9-70



9

Nachweis des Schaltvermögens


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

88

1,051,05

0,450,35

88

1,051,05

0,450,35

0,650,35

66

11

0,650,35

Ie F 100Ie > 100

1010

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

Ic

Ie

Ur

Ue

Ie

A

I

Ie

U

Ue

Ic

Ie

Ur

Ue

9-71



9


Typische AnwendungsfälleI = 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, Tip-pen, Widerstandsbremsen

alle Werte 2,5 1

DC-5 Reihenschlussmotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tip-pen, Widerstandsbremsen

alle Werte 2,5 1

DC-6 Schalten von Glühlampen

nach IEC 947-4-1, EN 60947 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

9-72



9



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

41,5

1,051,05

15 41,52)

1,051,052)

15

2) 2)

4) Geräte für Gebrauchskategorie AC-3 dürfen für gelegentliches Tippen oder Gegenstrombrem-sen 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 Kühlmit-tel betrieben.

Ic

Ie

Ur

Ue

Ie

A

I

Ie

U

Ue

Ic

Ie

Ur

Ue

9-73


9

Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter


Typische AnwendungsfälleI = Einschaltstrom,Ic = Ausschaltstrom,Ie = Bemessungsbetriebsstrom,U = Spannung,Ue = Bemessungsbetriebsspannung,Ur = Wiederkehrende Spannung

Wechsel-strom

AC-20 A(B)1) Ein- und Ausschalten ohne Last

AC-21 A(B)1) Schalten ohmscher Last einschließlich mäßiger Überlast

AC-22 A(B)1) Schalten gemischter ohmscher und induktiver Last einschl. mäßiger Überlast

AC-23 A(B)1) Schalten von Motorlast oder anderer stark induktiver Last

Gleich-strom

DC-20 A(B)1) Ein- und Ausschalten ohne Last

DC-21 A(B)1) Schalten ohmscher Last einschließlich mäßiger Überlast

DC-22 A(B)1) Schalten gemischter ohmscher und induktiver Last einschließ-lich mäßiger Überlast (z. B. Nebenschluss-Motoren)

DC-23 A(B)1) Schalten stark induktiver Last (z. B. Reihenschluss-Motoren)

1) A: häufige Betätigung, B: gelegentliche Betätigung.

Für Lastschalter, Trenner, Lasttrenner und Schalter-Sicherungs-Einheiten nach IEC/EN 60947-3 (VDE 0660 Teil 107).

Lasttrennschalter, die zum Schalten von Motoren geeignet sind, werden auch nach den Bedingungen a Abschnitt „Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter”, Seite 9-70 geprüft.

9-74

Normen, Formeln, TabellenGebrauchskategorien für Lasttrennschalter


9


Einschalten Ausschalten

c c

alle Werte

1) 1) 1) 1)

alle Werte

1,5 1,05 0,95 1,5 1,05 0,95

alle Werte

3 1,05 0,65 3 1,05 0,65

Ie F100Ie > 100

1010

1,051,05

0,450,35

8 8

1,051,05

0,450,35

L/Rms

L/Rms

alle Werte

1) 1) 1) 1) 1) 1)

alle Werte

1,5 1,05 1 1,5 1,05 1

alle Werte

4 1,05 2,5 4 1,05 2,5

alle Werte

4 1,05 15 4 1,05 15

Ie

A

I

Ie

U

Ue

Ic

Ie

Ur

Ue

Ie

A

I

Ie

U

Ue

Ic

Ie

Ur

Ue

9-75


9

9-76


Normen, Formeln, TabellenMotorbemessungsströme

9

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/d-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/d-Anlauf: Anlaufstrom max. 2 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit max. 15 s.Motorschutzrelais im Strang auf 0,58 x Motor-bemessungsstrom einstel-len.

9-77



9

Motorleistung 230 V 400 V

Motorbe-messungs-strom

Sicherung Motorbe-messungs-strom

Sicherung

Anlauf direkt

y/d Anlauf direkt

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–––

9-78



9

Motorleistung 500 V 690 V

Motorbe-messungs-strom

Sicherung Motorbe-messungs-strom

Sicherung

Anlauf direkt

y/d Anlauf direkt

y/d

kW cos v h [%] 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

16162025

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

9-79



9

Motorbemessungsströme nordamerikanischer Drehstrommotoren1)

Motorleistung Motorbemessungsstrom in Ampere2)

HP 115 V 230 V3) 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

9-80


Normen, Formeln, TabellenLeitungen

9

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.

Membrantül-len metrisch

Leitungs-einfüh-rung

Bohrungs-durch-messer

Kabel-außen-durch-messer

Verwendung Kabel NYM/NYY, 4-adrig

Kabel-tülle Typ

mm mm mm2

• IP66, mit integrierter Durchsteck-membran

• PE und ther-moplasti-sches Ela-stomer, halogenfrei

M16 16,5 1 – 9 H03VV-F3 x 0,75NYM 1 x 16/3 x 1,5

KT-M16

M20 20,5 1 – 13 H03VV-F3 x 0,75NYM 5 x 1,5/5 x 2,5

KT-M20

M25 25,5 1 – 18 H03VV-F3 x 0,75NYM 4x 10

KT-M25

M32 32,5 1 – 25 H03VV-F3 x 0,75NYM 4 x 16/5 x 10

KT-M32

9-81



9

Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabelverschraubungen

Kabelverschraubungen metrisch nach EN 50262mit 9, 10, 12, 14 oder 15 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 Gegenmut-ter und inte-grierter Zug-entlastung

• IP68 bis 5 bar, Polyamid, halogenfrei

M12 12,5 3 –7 H03VV-F3 x 0,75NYM 1 x 2,5

V-M12

M16 16,5 4,5 – 10 H05VV-F3 x 1,5NYM 1 x 16/3 x 1,5

V-M16

M20 20,5 6 – 13 H05VV-F4 x 2,5/3 x 4NYM 5 x 1,5/5 x 2,5

V-M20

M25 25,5 9 – 17 H05VV-F5 x 2,5/5 x 4NYM 5 x 2,5/5 x 6

V-M25

M32 32,5 13 – 21 NYM 5 x 10 V-M32

M32 32,5 18 – 25 NYM 5 x 16 V-M32G1)

M40 40,5 16 – 28 NYM 5 x 16 V-M40

M50 50,5 21 – 35 NYM 4 x 35/5 x 25 V-M50

M63 63,5 34 – 48 NYM 4 x 35 V-M63

1) Entspricht nicht der Norm EN 50262.

9-82



9

Außendurchmesser von Leitungen und Kabeln

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.2 x 1,5 10 11 9 10 122 x 2,5 11 13 13 11 143 x 1,5 10 12 10 10 133 x 2,5 11 13 11 12 143 x 4 13 17 – 14 153 x 6 15 18 – 16 163 x 10 18 20 – 23 183 x 16 20 22 – 25 224 x 1,5 11 13 9 11 134 x 2,5 12 14 11 13 154 x 4 14 16 – 15 164 x 6 16 17 – 17 184 x 10 18 19 – 23 214 x 16 22 23 – 27 244 x 25 27 27 – 32 304 x 35 30 28 – 36 314 x 50 – 30 – 42 344 x 70 – 34 – 47 384 x 95 – 39 – 53 434 x 120 – 42 – – 464 x 150 – 47 – – 524 x 185 – 55 – – 604 x 240 – 62 – – 705 x 1,5 11 14 12 14 155 x 2,5 13 15 14 17 175 x 4 15 17 – 19 185 x 6 17 19 – 21 205 x 10 20 21 – 26 –5 x 16 25 23 – 30 –8 x 1,5 – 15 – – –10 x 1,5 – 18 – – –16 x 1,5 – 20 – – –24 x 1,5 – 25 – – –

9-83



9

Kabel und Leitungen, Typenkurzzeichen

Beispiele für vollständige Leitungs-bezeichnungenPVC-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 ...Schutzleiterohne Schutzleiter Xmit Schutzleiter G

Nennquerschnitt des Leiters ...

9-84


9

9-85



9

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

9-86



9

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

USA/Kanada Europa

AWG/circular mills mm2

(exakt)

mm2

(nächster Normwert)

9-87



9

Bemessungsströme und Kurzschlussströme von Normtransformatoren

Bemessungsspannung

400/230 V 525 V

Un

Kurzschluss-spannung 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

630 909 22750 15166 693

800 1156 – 19260 880

1000 1444 – 24060 1100

1250 1805 – 30080 1375

1600 2312 – 38530 1760

2000 2888 – 48120 2200

9-88



9

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

9-89


9

Normen, Formeln, TabellenFormeln

Ohmsches Gesetz

Widerstand eines Leitungsstückes

Kupfer:

l = Länge des Leiters [m] Aluminium:

z = Leitfähigkeit [m/Omm2] Eisen:

A = Querschnitt des Leiters [mm2] Zink:

Widerstände

Drosselspule

Kondensatoren

Scheinwiderstand

L = Induktivität [H] f = Frequenz [Hz]C = Kapazität [F] v = PhasenwinkelXL = induktiver Widerstand [O]XC = kapazitiver Widerstand [O]Parallelschaltung von Widerständen

Bei 2 parallelen Widerständen: Bei 3 parallelen Widerständen:

allgemeine Widerstandsberechnung:

U I R V[ ]×= I UR--- A[ ]= R U

I--- Ω[ ]=

R lχ A×------------ Ω[ ]= χ 57 m

Ωmm2---------------=

χ 33 m

Ωmm2---------------=

χ 8,3 m

Ωmm2---------------=

χ 15,5 m

Ωmm2---------------=

XL 2 π f L Ω[ ]×××=

XC1

2 π f C×××----------------------------- Ω[ ]=

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⁄[ ]+ + +=

9-90



9

Elektrische Leistung

Kraftwirkung zwischen 2 parallelen Leitern

Kraftwirkung zwischen 3 parallelen Leitern

Leistung Stromaufnahme

Gleichstrom

Einphasen-Wechselstrom

Drehstrom

2 Leiter mit Strömen I1 und I2

s = Stützweite [cm]

a = Abstand [cm]

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[ ]×=

9-91



9

Spannungsfall

Querschnittsbestimmung nach Spannungsfall

Leistung bekannt Strom bekannt

Gleichstrom

Einphasen-Wechsel-strom

Drehstrom

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---------------

9-92



9

Elektrische Leistung von Motoren

Abgegebene Leistung Stromaufnahme

Gleich-strom

Einphasen-Wechsel-strom

Drehstrom

P1 = an der Welle des Motors abgegebene mechanische Leistung gemäß Leistungsschild P2 = aufgenommene elektr. Leistung

Wirkungs-grad

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 = ungefähre Leerlaufdrehzahl

P1 U l× h× W[ ]=l

P1

U h×------------- A[ ]=

P1 U l× cosv× h× W[ ]=l

P1

U cosv× h×------------------------------- A[ ]=

P1 (1,73) U× l× cosv× h× W[ ]=l

P1

(1,73) U× cosv× h×-------------------------------------------------- A[ ]=

hP1

P2----- (100 %)×= P2

P1

h----- W[ ]=

9-93


9

Normen, Formeln, TabellenInternationales Einheitensystem

Internationales Einheitensystem (SI)

Umrechnungsfaktoren für alte Einheiten in SI-Einheiten

BasisgrößenPhysikalische Größe

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

Elektrische Stromstärke

I A (Ampere) kA, mA, mA, nA, pA

Thermodynami-sche Temperatur

T K (Kelvin) –

Stoffmenge n mol (Mol) Gmol, Mmol, kmol, mmol, mmol

Lichtstärke Iv cd (Candela) Mcd, kcd, mcd

Umrechnungsfaktoren

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

Energie 1 mkp1 kcal1 erg

9,80665 J4,1868 kJ1·10-7 J

10 J4,2 kJ1·10-7 J

1 kp

mm2---------- 9,80665 N

mm2---------- 10 N

mm2----------

9-94



9

Leistung

1,163 W 1,16 W

1 PS 0,73549 kW 0,740 kW

Wärmedurch-gangszahl

dynamische Vis-kosität

1 Poise

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

Umrechnungsfaktoren

Größe alte Einheit SI-Einheit genau gerundeter Wert

1kcalh-------- 4,1868kJ

h---- 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------⋅

0,1 Ns

m2------ 0,1 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⋅

9-95



9

Umrechnung von SI-Einheiten, Kohärenzen

Umrechnung SI-Einheiten und Kohärenzen

Größe SI-Einhei-ten Namen

Sym-bol

Basiseinhei-ten

Umrechnung der SI-Einheiten

Kraft Newton N

Kraft-moment

Newton-meter

Nm

Druck Bar bar

Pascal Pa

Energie, Wärme-menge

Joule J 1 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 C 1 · 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 V 1=

WA----⋅

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-----⋅ ⋅

9-96



9

Dezimale Teile und Vielfache von Einheiten

Kapazität Farad F

Feldstärke

Fluss Weber Wb

Flussdichte Induktion

Tesla T

Induktivität Henry H

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

Umrechnung SI-Einheiten und Kohärenzen

Größe SI-Einhei-ten Namen

Sym-bol

Basiseinhei-ten

Umrechnung der SI-Einheiten

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-----------⋅= = =

9-97



9

Physikalische Einheiten

Kraft (mechanisch)

Druck

nicht mehr zulässige Einheiten

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

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

9-98



9

Arbeit

Leistung

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

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

9-99



9

Magnetische Feldstärke

Magnetische Feldstärke

Magnetische Flussdichte

SI-Einheit:

bisherige Einheit: Oe = (Oerstedt)

= 0,01256 Oe

= 12,56 Oe

1 Oe

Am---- Ampere

Meter-----------------

1 Am---- 0= 001 kA

m-----,

1 kAm----- 1000=

Am----

79= 6 Am----, 0= 0796 kA

m-----,

SI-Einheit Wb (Weber)mWb (Mikroweber)

bisherige Einheit: M = Maxwell

1 Wb = 1 Tm2

1 Wb = 106 mWb = 108 M

1 mWb = 10–6 Wb = 100 M

1 M = 10–8 Wb = 0,01 mWb

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

9-100



9

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 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 --------- 1ft

s--- 1 ft

min--------

ms----

1 lbsq.in---------- 1 psi

9-101



9

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

9-102

Documents

Moeller Schaltungsbuch 02/06