Grundlagenreihe – Schutz von Stromkreisen: Grundsätzliches zum Schutz bei Überstrom

Grundsätzliches zum Schutz bei Überstrom   Eine Schutzeinrichtung für den Schutz bei Überstrom ist an der Einspeisung des betreffenden Stromkreises zu errichten (siehe Abb. G3 und Abb. G4).   ·  Diese Einrichtung muss den Strom innerhalb einer Zeit abschalten, die kürzer ist als die Zeit, in der der Leiter unzulässig hoch erwärmt wird.   ·  Die Schutzeinrichtung muss jedoch den unbegrenzten Durchfluss des maximalen Betriebsstromes I b  zulassen.       Abb. G3 : Schutz eines Stromkreises durch Leistungsschalter    Abb. G4 : Schutz eines Stromkreises durch Sicherungen 

Der notwendige Querschnitt von Aderleitungen beim Auftreten von Kurzschlussströmen für eine Zeitdauer von bis zu 5 s nach Kurzschlusseintritt können annäherungsweise mit folgender Formel bestimmt werden:   I 2 t = k 2 S 2 . Die Formel zeigt, dass die zulässige Erwärmung proportional zum Quadrat des  Leiterquerschnittes ist, wobei gilt:   t: Dauer des Kurzschlussstromes (Abschaltzeit)(s)   S: Querschnitt der Leiter (mm 2 )   I: Kurzschlussstrom (A eff )   k: Konstante der Aderleitung (Abbildung G51 enthält einige k 2 -Werte)   Für eine gegebene Aderleitung variiert der maximal zulässige Strom gemäß den Umgebungsbedingungen. Bei einer hohen Umgebungstemperatur (θ a1 )  θ a1 ) ist I z1  z.B.  geringer als I z2 ) (siehe Abb. G5). θ bedeutet „Temperatur”.     Abb. G5 : I2t-Kennlinie eines Kabels bei zwei verschiedenen Umgebungstemperaturen     

Hinweis:    ·  I b : maximaler Betriebsstrom des Stromkreises   ·  I r : einstellbarer Überlastschutz: Bei einem Leistungsschalter mit einem Nennstrom von  50 A kann z.B. der Schutzbereich so eingestellt werden, dass der Überstromauslösewert (siehe Abb. G6) in etwa dem eines 30 A-Leistungsschalters entspricht.   ·  I z : maximale Strombelastbarkeit des Leiters   ·  I kmax : maximaler Kurzschlussstrom   ·  I cs : Bemessungsbetriebskurzschlussausschaltstrom (3-phasig) des Leistungsschalters   ·  I cu : Bemessungsgrenzkurzschlussausschaltvermögen       Stand August 2015