Was ist die maximale Leistung der Steckdose?
Hallo Leute, wenn eine Steckdose bei 220V mit 6A abgesichert ist, heißt es ja, dass ich ein Gerät mit höchstens 1320 WATT anschließen sollte, da es sonst die Sicherung raushaut.
1.Spielt aber denn die Leitungslänge und der Querschnitt keine zusätzliche Rolle oder spielt sie nur eine Rolle bei der Bestimmung der Absicherung?
2.Was würde passieren, wenn eine sehr dünne Leitung zu schwach (6A) abgesichert ist, wenn ein zu starkes Gerät angeschlossen wird, bzw. eine Leitung zu stark (50A) abgesichert ist? (Beim ersten haut es die Sicherung zu schnell raus, beim zweiten brennt die Leitung evtl. durch?)
Grüße
5 Antworten
Vorweg einmal: eine Steckdose, die mit 6A abgesichert ist, kann auf Dauer mit U x I = 230 x 6 = 1380 Watt betrieben werden.
Unter der Voraussetzung, dass ordnungsgemäß installiert wurde, ist bis zur Steckdose eine 1,5 mm² Leitung verlegt. Der 1,5 mm² dürfte zwar in Hausinstallationen mit bis zu 16A (je nach Verlegungsart und Leitungslänge) abgesichert werden, ist aber auch der Mindestquerschnitt der verlegt werden muss, selbst wenn der Kreis mit 2A abgesichert ist.
Für die Strombelastung von Kabel und Leitungen gibt es ist in erster Linie die DIN VDE 0298-4; 2003-08 maßgeblich. Wie viel nun belastet werden darf kann hängt von einigen weiteren Faktoren, wie maximal zulässige Betriebstemperatur für den Leiter, Verlegungsart … ab.
Für die sehr viele Anwendungen ist Tabelle 11, Spalte 5 aus obiger Norm anzuwenden. Das ist aber lange keine allgemein gültige Regel, die versierte Elektrofachkraft weiß, dass jeder einzelne Kreis entsprechend zu hinterfragen ist, weiß aber aus Erfahrung für 99% aller Fälle was zu tun ist.
Für Belastungen gemäß Norm, siehe:
Ein nächster Aspekt in der Auslegung ist die maximal zulässige Leitungslänge. Dabei gilt erst einmal die Leitungslänge bis zur Steckdose!
Die Leitungslänge beeinflusst den Leitundwiderstand und der ist wieder für 2 wesentliche Auslegungskriterien verantwortlich. Dem maximal zulässigen Spannungsabfall nach DIN-VDE und den TAB und der Absicherung hinsichtlich Kurzschluss-Schutzes. Es würde hier zu weit führen auf die Details weiter einzugehen.
Nun nochmals zu den beiden Fragen:
Die Leitungslänge und der Querschnitt ab der Steckdose spielen was die verfügbare Leistung betrifft ab dann eine Rolle, wenn der Leitungswiderstand zu groß wird. Als extremes Beispiel könnte man annehmen, die Last ist über 500m 2 x 0,75mm² angeschlossen (was natürlich kein Fachmann machen würde). Dann haben wir einen zusätzlichen Leitungswiderstand von ca. 24,5 Ohm. Der Strom fällt demnach auf 3,66 Ampere und an der Last haben wir nur noch ca. 140 Volt. Daraus ergibt sich eine Leistung von nur noch ca. 513 Watt an der Last (und auf der Leitung werden rund 330 Watt verbraten).
Wenn eine sehr dünne Leitung zu schwach (in Bezug auf den Querschnitt) abgesichert ist, kann nichts passieren. Zu schwach ist immer besser für die Leitung als zu stark abgesichert. Wobei sich diese Frage bei Ordnungsgemäßer Installation nur auf die Leitung ab Steckdose beziehen kann. Ein 0,75mm² könnte 12A auf Dauer vertragen mit z.B. 2A abgesichert wird er diese 12A niemals erreichen können, es fliegt vorher der LS oder die Sicherung.
Wenn eine Leitung zu stark abgesichert ist, dann kommt es zu einer Überhitzung der Leitung. Mit viel Glück entsteht dabei ein Kurzschluss und die Sicherung löst aus. Reicht der Strom nicht aus, die Sicherung zu schießen, dann kommt es zu einem Kabelbrand.
Wenn wir beim 2x 0,75mm² bleiben und diesen mit 50A belasten, dann entspricht das ca. 67A/mm² Das sind bereits 43% der Grenzstromdichte für Elektro-Kupfer die bei 154A/mm² liegt und innerhalb kurzer Zeit zum Leitungsbrand führt, wenn nicht vorher andere leicht entzündbare Stoffe in unmittelbarer Nähe der Leitung zu brennen beginnen. (Die thermische Grenzstromdichte nach Müller-Hillebrand ist die Stromdichte, bei der nach 1 s Belastung die Leitertemperatur von 35 °C bis 200 °C ansteigt, Wärmeableitung vernachlässigt.)
Ich hoffe, das war jetzt nicht zu ausführlich.
Antwort Teil 1
zu 1: Die Betriebstemperatur des Leiters ist die vom Hersteller angegeben zulässige Betriebstempera-tur, war früher allgemein 60 Grad C und ist heute für die meisten in der Industrie eingesetzten Leitun-gen 70 Grad C. Für Leitungen aus dem Baumarkt würde ich allerdings nicht über 60 Grad gehen. Wenn es ein Markenhersteller ist sollte die zulässige Leitertemperatur am Mantel der Leitung stehen.
zu 2: Bei einem 3 x 1,5 mm² sind zwangsläufig 2 Adern belastet (L uns N), bei einem 5 x 1,5 mm² mit Dreileiterwechselstrom gleicher Belastung sind es L1, L2 und L3, als wie du richtig feststellst 3 Leiter
zu 3: Die TAB sind die technischen Anschlussbedingungen der Energieversorger. Es gibt eine allge-meine Version, wovon die Energieversorger ihre eigene Version ableiten.
Hier z.B. für EON:
http://www.eon-edis.com/media/TAB_2010.pdf
zu 4: Es handelt sich hier um den reinen Widerstand des Leiters ab Steckdose. Ein 0,75mm² Cu-Leiter blank der Klasse 1+2 hat 0,0245 Ohm pro Meter = 12,25 pro 500 Meter. Da wir eine Phase Wechsel-strom haben müssen wir die Rückleitung über den Neutralleiter mit ebenfalls 12,25 Ohm für 500m dazu rechnen damit haben wir 1000 m reine Leitungslänge für den Stromweg zu 24,5 Ohm.
(genau genommen müsste man für den 0,75mm² die Leiterklasse 5+6 für Litze mit 26 Ohm pro km anwenden, aber das sollte für das Beispiel nebensächlich bleiben)
Die Leiterwiderstände: ab 0,5 mm² kann man der DIN EN 60228 (VDE 0295) entnehmen ich füge hier als Kommentar da noch einen Herstellerlink von LAPP Kabel „T11: Leiterwiderstände und Litzenauf-bau (metrisch)“ ein.
Antwort Teil 2 (Fortsetzung mit Pkt. 4)
Die die Last für 6A an 230 Volt 38,33 Ohm. Die hängt jetzt mit dem Leitungswiderstand in Höhe von 24,5 Ohm in Serie. Damit haben wir einen Gesamtwiderstand von jetzt 62,83 Ohm und der Strom an 230 Volt fällt auf 6,66 A.
Da sich die Spannungen im Verhältnis der Widerstände aufteilen haben wir an der Last = 230 / 62,83 x 38,33 eine Spannung von 140,31 Volt und auf der Leitung den Rest von 89,7 Volt.
zu 5.: die 67A/mm² beziehen sich rein auf die Belastung eines 0,75mm² mit 50A und haben mit obigen Beispiel mit der Leitungslänge überhaupt nichts zu tun und bezieht sich auf deine Frage was passiert wenn bzw. eine Leitung zu stark (50A) abgesichert ist?
Ein Strom von 50A würde entstehen, wenn ca. 94 Meter vom 2 x 0,75mm² an eine 230 Volt Steckdose angeschlossen und am Ende kurzgeschlossen wären ( 94 x 2 x 0,0245 = 4,6 Ohm; macht an 230 Volt 50 Ampere. Ein 0,75mm² kann gemäß DIN VDE 0298-4; 2003-08 Tabelle 11, Spalte 5 mit 12A (16A/mm²) belastet werden. Ein Strom von 50A ist dem nach gut die 3 fache zulässigen Belastung für den angegebenen Fall und führt daher zu einer stetigen Erwärmung des Leiters, bis es zum Brand der Isolation kommt. Die Zeit dafür zu bestimmen würde hier in der Tat etwas zu weit führen. Dafür diente der Richtwert für thermische Grenzstromdichte, bei der nach 1 s Belastung die Leitertemperatur von 35 °C bis 200 °C ansteigt nur um ein grobes Gefühl zu bekommen, wie nahe man daran ist.
http://www.h-team.eu/Dokumente/Tabellen/LeiterwiderstaendeundLitzenaufbau_DE.pdf
eine nette Spielerei für die Ermittlung des Spannungsabfall in Hausinstallationen habe ich hier gefunden:
http://soeldner-homepage.de/SpannungsfallimHaus_berechnen.xls
auf dauer gesehen kannst du über eine 6 ampere sicherung wie du schon richtig erkannt hast nur ca. 1300 watt ziehen. allerdings würde ich von etwas weniger ausgehen, weil die spannung nicht immer die angenommenen 230 volt beträgt.
die normalen hashaltsüblichen sicherungsautomaten mit der auslösecharakteritik B oder C sind für bis zu 30 minuten um 20 % überlastbar. will heißen in dieser zeit sind auch 1,5 KW drin. allerdings ist das eine bis zu angabe. und vor allem muss der bimetall zwischendurch wieder abkühlen. dann hängt das auch von der umgebungstemperatur in der verteilung ab und so weiter...
also ich sag mal für ein paar minuten z.b. beim föhnen oder staubsaugen kannst du das bringen....
lg, anna
danke, gut zu Wissen, dass es verschiedene Charakteristiken gibt. Ich will mir in den nächsten Wochen eh Grundlagen über Elektrik und der Haustechnik verschaffen und überlege mir, wo ich anfangen sollte, bzw. mit welcher Lektüre (Vor allem sind mir wichtig, welche Normen beachtet werden müssen)
ich finde der interssanteste part, weil oft vernachlässigt sind verlegearten, kabellängen und die dazugehörenden sicherungen. jede sicehrung hat nämlich eine gewisse maximale kabellänge, die nicht überschritten werden darf, damit die sicherung auch sicher auslösen kann.
z.b. bei ABB gibts tabellen, die dir zeigen wie lang bei welcher verlegeweise welches kabel mit welcher sicherung verbunden werden kann.
in der praxis werden allerdings dererlei regeln eher locker ausgelegt. weil oft einfach nicht die zeit besteht. für jeden stromkreis einzeln zu rechenen...
dabei legen wir den folgenden Maßtab an:
bis 13 A: 1,5 mm² bis 20 A: 2,5 mm² bis 25 A: 4 mm² bis 35 A: 6 mm² bis 50 A: 10 mm²
zu beachten ist außerdem dass die kombination Schukosteckdose + C16 NICHT zulässig ist.
ach ja, drehstromanschlüsse sollten mit 3polig schaltetenden sicherungen versehen werden. hier empfehlen sich die charakteristiken "C" oder "K"
für die gute alte 32 A dose würde ich, sofern ein solcehr automat zu teuer ist, auf neozedelemente zugreifen. die sind auch wunderbar träge... (für schweißgeräte oder so)
hoffe dir schon mal einen kleinen anhaltspunkt gegeben zu haben...
lg, anna
U(V)* I(A) = P(W)
Grob als Faustregel kann man das gelten lassen.
Zu 1.) spielt auch die Länge einer Leitung eine gewisse Rolle zur maximalen Stromabnahme. Dafür gibts Tabellen aber man kann es auch Berechnen :
zu 2.)
Sicherungen im Haus und Privatgebrauch haben diverse Charakteristiken mit denen sie Auslösen. Dies beeinflusst auch die Auslösezeit.Eine Sicherung mit Flinker Auslösezeit regaiert deutlich schneller als eine mit Träger Auslösezeit. Eine Dünne Letung zu schwach abgesichert würde die Sicherung korrekt auslösen lassen wenn die Leistung erreicht würde. Das Kabel könnte nicht durchschmoren. Würde eine Dünne Leitung zu stark abgesichert sein könnte sich die /der Leiter(n) erhitzen und weitere Kurzschlüsse bis hin zum Brand bilden. Daher gibt es Bestimmte Längen und Querschnitte die Eingehalten werden müssen um eine gewisse Leistung abzusichern bzw. zu gewährleisten. Lehrlinge im 1 -2 Lehrjahr lernen sowas um später es auch umzusetzten.
Und dennoch gibt es "Spezialisten" die eine Schukosteckdose an eine 63 A Sicherung heften...
Hallo, danke für diesen Link, ist sehr interessant.
Für wieviel Watt (normale Steckdosen) legt man denn die Steckdosen etwa aus?
Nehmen wir mal an, ich lege an eine Leitung 3 Steckdosen. Jede Steckdose sollte 2000 Watt leisten können = 6000 Watt.
6000 Watt (ohne Verlustfaktor) / 230 V (ohne Abweichungen) = ca. 27 A
Ich müsste dann in einer Tabelle schauen, was für ein Querschnitt man für 27 A braucht. Bei 25A würde 2.5mm2 gehen, bei 27A bräuchte ich also 4mm2 (30A)
Nun gehe ich davon aus, dass die Leitung zur ersten Steckdose 50M ist und zur letzten 60M (Also nehme ich sicherlich die Längste)
0,0178 x 60 / 40 = 0,0267 Ohm
Nun kann ich den Spannungsabfall rechnen wie folgt: Spannungsabfall = (2x Leitungslänge x Stromstärke) / (Leitfähigkeit x Leiterquerschnitt)
x=(2x60mx30A)(56x40)=1.6V (Das dürfte doch bei 230V vernachlässigbar sein.
Meine Fragen nun:
- Bin ich auf dem richtigen Weg?
2.Welches Buch oder Lektüre würdet Ihr mir empfehlen, um einen Überblick über die Grundlagen zu verschaffen. Also nicht nur Grundlagen über die reine Elektrik, sondern allgemein Hauselektrik/Technik, Bsp. Verlegeart, wie hoch baut man die Steckdosen, für wie viel Watt legt man die Steckdosen aus, addiere ich Verlustfaktoren hinzu usw.
Viele Grüße
zum Thema Buch könnte ich empfehlen:
ABC der Elektro-Installation
von Hans Schultke (Broschiert)
EUR 29,80
http://www.amazon.de/ABC-Elektro-Installation-Hans-Schultke/dp/3802209699/ref=wlitdp_o?ie=UTF8&coliid=I1JWASC6OB4M31&colid=24BWSOTKDNVMW
sie spielt in zweifacher hinsicht bei der bemessung der sicherung eine rolle. der sogenannte schleifenwiderstand, der sich aus querschnitt und leitungslänge ergibt hat zwei negetive auswirkungen.
zum einen sackt bei zu hoher belastung die spannung zu weit ab (flicker) zum anderen kann die sicherung ggf. nicht (rechtzeitig) auslösen, wenn es zum kurzschluss kommt.
dieses PDF file gibt gerne auskunft.
https://library.e.abb.com/public/edc51e83d85231d8c1257845002a4a8f/2CDC400027D0101.pdf
neben dem nennstrom ist übrigens auch die charakteristik, also das auslöseverhalten im überlastfall eine relevante größe.
lg,anna
Der Leitungsschutzschalter (Im kurzen auch Sicherung genannt) hat 2 Schutzfunktionen. Die erste Funktion ist der Bimetallschalter. Dies ist ein Metallstreifen welcher sich bei zu hoher Temperatur verbiegt, einen Kurzschluss auslöst und damit den Stromkreis durch Freischalten unterbricht. Die zweite Funktion ist die Auslösekarakteristik. Normalerweise werden B16A Sicherungen eingebaut. Das B steht für den 3-5 fachen Strom, also in dem fall bei z.B. B6A 18-30 Ampere. Dann wird sofort der Stromkreis getrennt.
Die Leitungslänge ist ehr uninteressant (erst wenn es um den Widerstand geht), aber der Querschnitt spielt eine wesentliche Rolle. Je dünner, desto weniger Leistung bzw. Strom kann darüber geführt werden. Dünne Leitung + Viel Strom = Große wärme.
Soweit ok, aber einen Kurzschluss löst der LS , bzw. sein Bimetall sicher nicht aus. Könnte er auch gar nicht, da kein N vorhanden. ;)
.
Und die Leitungslänge spiel schon eine Rolle, siehe Spannungsabfall.
Hallo, danke für die Infos allgemein über Sicherungen. Unten hat man geschrieben, dass zum Beispiel B für ca. 30min um 20% mehr Strom durchlassen kann.
Was ich jedoch nicht verstehe, warum bei B erst bei 3-5 facher Strom erst getrennt wird. Bei B6 oder B16, sollte doch bei etwa 6 oder 16A der Strom getrennt werden und nicht weit aus drüber?
naja, die Antwort hat zwar schon 2x DH aber sie ist trotzdem rundweg falsch.
Die thermische Auslösung ist zuständig für die Überschreitung des Nennstromes. Zur Auslösung wird ein Bimetall verwendet, das sich bei Erwärmung durch den durchfließenden Strom verbiegt und den Abschaltmechanismus auslöst (und keinen Kurzschluss!) Die Auslösung liegt bei 1,13 - 1,45 x Nennstrom und kann aus der Auslösekennlinie ermittelt werden.
Für den Fall eines Kuerzschlusses ist die Elektromagnetische Auslösung zuständig.
Tritt in einer Anlage ein Kurzschluss auf, erfolgt die Abschaltung innerhalb kurzer Zeit durch einen vom Strom durchflossenen Elektromagneten. Der Auslösestrom beim Kurzschluss ist ebenfalls aus der Kennlinie zu ersehen und kann grob durch die Charakteristik (A, B, C, D, E, Z usw.) bestimmt werden.
Damit die Kurzschlussauslösung in entsprrechend kurzer Zeit erfolgen kann, darf der Leitungswiderstand den Kurzschluss-Strom nicht begrenzen, also nicht über einem Maximalwert für den jeweiligen LS liegen und damit ist die Leitungslänge (unabhängig von der Angelegenheit "Spannungsabfall"´) begrenzt.
So einfach ist es.
hey danke, das war jetzt richtig schön und ausführlich. vom mir hätte das noch ausführlicher werden können, aber dann hätte ich vermutlich vieles nicht mehr verstanden. (Ich werde es aber demnächst lernen und ein paar Bücher und Lektüren durchmachen) Dürfte ich aber dennoch speziell Fragen auf ein paar Punkte im Posting stellen?
1.Mit Betriebstemparatur für den Leiter meinst du sicherlich die Temperatur der Leitung?
2.Danke für die Reduktionstabelle. Bei 3x1.5mm, wäre ja nur de Leitung L als belastet ne? Bei 5x2.5 dann L1, L2 und L3?
3.Für was steht TAB? (Hab in Google nichts gefunden)
4.Wie kommt man auf 24,5 OHM. Ich kriege bei 6A ca. 14,28 OHM heraus: (2×500×6)÷(56×7,5)
Kurze Antworten würden mir genügen, ich will ja nicht zu dreist sein. Den letzten Abschnitt mit 2x0,75mm und 67A/mm2 habe ich leider nicht verstanden. Gut, das wäre evtl. zu hoch für mich, obwohl ich damals Elektrotechnik im Gymnasium hatte. Grüße