Wie groß kann ein Kurzschlussstrom werden?
Angenommen ich provoziere an einer Steckdose in meiner Hausinstallation einen Kurzschluss (natürlich rein hypothetisch), wie groß kann dann der Kurzschlussstrom im schlimmsten Fall werden, bevor die magnetische Abschaltung der (brandneuen) B16-Sicherung eingreift? Hersteller wie z.B. ABB geben in ihren Datenblättern bloß an dass ein Automat frühestens nach 10 ms abschaltet. Theoretisch kann somit die komplette erste Halbwelle ungehindert fließen.
Währe nett wenn ich noch einen Hinweis bekäme, wo genau man so etwas nachschlägt (z.B.: VDE ...).
6 Antworten
Ein B 16 Leitungsschutzschalter löst frühestens beim 3 fachen und spätestens beim 5 fachen Nennstrom aus, also im Bereich zwischen 48 und 80 A und zwar egal wie klein die Gesamt-Schleifenimpedanz ist.
Die Schleifenimpedanz darf für diesen Fall allerdings auch einen Wert von ca. 2,8 Ohm (einschließlich Innenwiderstand des LS) nicht übersteigen, sonst greift die Kurzschlussauslösung nicht.
Die Auslösekriterien sind gemäß DIN EN 60898-1 (VDE 0641-11
der Haushaltsstrom hat 230 Volt in Deutschland und pro Streckdose dürfen maximal 16 Ampere fliessen (2700 Watt).
Bei Kurzschluss können 3000 Ampere fliessen das sind 69.000 Watt
der Schleifenwiderstand deiner Anlage begrenzt den Kuzrschlussstrom. der setzt sich zusammen aus dem Widerstand der....
- Sekondärspule deines Netztrafos
- Trafoabgangssicherung
- Leitung die zu dir nach Hause führt
- Hausanschlusssicherung
- Zuleitung zum Zählerkasten
- Zählervorsicherung
- Messpule im Zähler
- Zählerverdrahtung
- Zuleutung unterverteilung
und natürlich den ganzen Weg wieder zurück....
wo euer Netz gut ist, dürfte der schleifenwiderstand kurzschlusströme von 2 bis 3 Kiloamere zulassen. wo es eher schwach ist (lange und dünne Leitungen) sind es in der regel so 0,6 bis 1 kA
In der Industrie wurden schon länger konseuent Sicherungen mit einem Abschaltvermögen von 10 kA gefordert. die 6 kA Typen (haushaltsüblich) sind mittlerweile aber eher am Aussterben...
lg, Anna
Zunächst ein großes Dankeschön für die Quellen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Leitungsschutzschalter#mediaviewer/File:Circuitbreaker.jpg
Hier ist ein Bild eines Leitungsschutzschalters. Zu sehen ist, dass die magnetische Auslösung mittels Spule erfolgt. Würde die Messung beispielsweise mittels Hallsensor erfolgen, so könnte man auf den momentanen Strom schließen und somit könnte der Schalter (theoretisch) schneller abschalten. Aber wie in diesem Beispiel gezeigt, haben viele Automaten diese Spulen verbaut. D. h. die induzierte Spannung (Ui) ergibt sich durch die Änderung des magnetischen Flusses über nach der Zeit.
Ui=dPhi/dt
Somit ist Ui maximal zum Stromnulldurchgang (da hier die schnellsten Änderungen erfolgen) und Minimal zum Strommaximum (da hier keine Stromänderung erfolgt). Für unseren Fall heißt das (für einen rein ohmschen Schleifenwidersand), dass der beste Zeitpunkt für einen Kurzschluss der Spannungsnulldurchgang cos(90°)und der schlimmste das Spannungsmaximum cos(0°) ist. Allerdings ist der Charakter des Schleifenwiderstandes induktiv. Also müssen die Winkel (bedingt durch die Phasenverschiebung und den somit nachfolgenden Strom) nach unten korrigiert werden. Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass der Trafo und die übrige Leitungsinduktivität einige Perioden brauchen, bis sie sich in den neuen Lastfall eingeschwungen haben. Des Weiteren muss beachtet werden, dass die Mechanik des Automaten eine gewisse Zeit braucht um zu reagieren (Er kann ja schließlich nicht in die Zukunft sehen und genau im Moment X > … Wb/s abschalten.
Sicher ist dass es einen kurzen Moment gibt in dem der Kurzschluss lediglich von der Impedanz der Leitung, Trafo, Netz ... begrenzt wird (bis zum Eingreifen der elektromagnetischen Auslösung). Sicher ist auch, dass der Strom nicht größer ist als 6kA, da sich sonst die NH-Sicherung verabschieden würde.
Danke für die Antwort. Jetzt wäre es nur schön wenn du mir sagen könntest wo man sowas nachlesen kann.
Würde ja mit einem Shunt und einem Oszi selbst nachschauen, aber...
1) wer sagt mir dass ich genau im richtigen Moment einschalte, um den schlimmsten Fall zu provozieren. Das müsste man wenn schon mit einem Thyristor oder Triac abstimmen -> Zu kompliziert!
2) hab ich weder Shunt, noch Digital-Speicheroszi, noch Triac hier zu Hause ;-)
Mit einem Multimeter den Leitungswiderstand zu messen ist unmöglich, da dieser zu niedrig ist und ein Gerät für solche Widerstände mit Vierdrahtmetode müsste ich erst mal organisieren. Aus diesem Grund hab ich gehofft hier im Netz ein paar Antworten zu finden. Gibt es denn keine Verordnung die sagt, wie Groß ein z.B. Kurzschlussfestes Schütz ausgelegt und getestet werden muss???
Der theoretische Kurzschlussstrom lässt sich mit einem Gossen Metrawatt Messgerät messen. Und da kommen bei Steckdosen die nahe der Verteilung sitzen schnell mal 5 000 A zustande. In der VDE wirst du da sicher nichts genaues finden. Lediglich Informationen zum Messverfahren.
Danke für die schnelle und Hilfreiche Antwort. In dieser Größenordnung hab ich das Ganze auch eingeschätzt. Wenn du mir noch verraten kannst wie du gerade auf diesen Zahlenwert kahmst, dann ist die Welt perfekt ;-)
Ich hab mir mal ein paar Datenblätter von Panzersicherungen angeguckt, die müssten bei ca. 6 kA abschalten (bitte sag mir wenn ich mich an dieser Stelle irre!). D.h. der Stoßkurzschlussstrom ist kleiner als 6 kA. Jetzt würde mich nur interessieren was den so begrenzt dass nicht die NH-Sicherung fliegt?!
In der VDE findet man sogar sehr umfangreiche Unterlagen zum Thema Kurzschluss-Strom und zwar in der VDE 102:2002-07 (DIN EN 60909): Kurzschlussströme in Drehstrom-Netzen, Teil 0: Berechnung der Ströme!
Der kann so groß werden, wie das Produkt aus Spannung durch Widerstand (Innenwiderstand des vorgeschalteten Transformators).
Schon klar... Mich interessieren aber eher die Zahlenwerte!
Die weiß ich auch nicht, die müsste der Stromversorger wissen!
Bevor es zu einem derartigen Strom kommt löst aber spätestens bei 80 A der B16 LS aus --- und das war eigentlich die Frage