Hallo,
als Vorarbeit sollte man auf jeden fall folgende Daten wissen.
Für eine FIKTIVE Berechnung werden gleich irgendwelche werte angenommen.
Leistung des Motors 120kW bei cos phi = 0,85
Länge der Leitung 40m
Verlegung der Leitung C. Da sich auf der Kabelpritsche noch zusätzliche Kabvel befinden wird von einer Häufung von 3 Leitungen ausgegangen.
Schleifenimpedanz an der Anschlussstelle R= 0,1 OHM
1. Berechnung der Sicherung
I = P / (U * Wurzel(3) *cos phi ) = 204A
Da es sich um eine Motor in der Industrie handelt, wird der Motor mit einer Motorschutz Geschütz der auf 204A eingestellt wird. Die Leitung wird mit einer 250A Sicherung vor Kurzschluss geschützt.
2. Bestimmung des Querschnittes zwecks Überstromschutzes.
Die Bedingung die einzuhalten ist, ist folgende:
I Gerät <= I Sicherung <= I Leitung (<= bedeutet Gleich kleiner)
Die beiden ersten Ströme sind bekannt, somit muss der Strom für die Leitung noch ermittelt werden. Es wird vorher der Reduktionsfaktor für die Häufung aus der Tabelle gesucht. Dieser ist x = 0,7.
Berechnung der mindest Belastbarkeit der Leitung:
I Motorschutz / X = 204A / 0,7 = 291A
Belastbarkeit verschiedener Querschnitte bei Verlegemethode C
150mm^2 hat eine Belastbarkeit von 299A.
Nach der Belastbarkeit der Leitung MUSS hier ein Querschnitt von 150mm^2 verlegt werden.
Hier noch ein sehr Informativer Link
http://www.de-online.info/service/erfa/a_de-eb01.html
3. Bestimmung des Querschnittes nach Kurzschlussschutz
Vorher müssen 2 Bedingungen geklärt werden
ta = Abschaltzeit der Sicherung
tv = Zeit die die Leitung den Kurzschlussstrom ohne Beschädigung halten kann
tv = ( k*A / IK)^2 ta < tv und ta < t
Abschaltzeiten: 5s TN und 1s TT.
Berechnung des Widerstandes der Leitung:
R=( [ 2*Länge ] / [ Kappa * Querschnitt ] ) * ( 1 + 3,9*10^-3 * 60Kelvin) Die letzte Bedingung bezieht die Temperaturabhängigkeit mit ein. Daraus ergibt sich für
R Leitung = 0,012 Ohm.
R Gesamt = R + R Leitung = 0,112 Ohm.
Daraus ergibt sich ein Kurzschlussstrom von Ik = 230V / R = 2050A.
Daraus folge eine Abschaltzeit bei einer Sicherung vom Typ gG ta = 0,5s
tv = (115 * 150/2050)^2 = 70s
Bedingung 1 ta < tv = 0,5s < 70s Bedingung erfüllt.
Bedingung 2 ta < t = 0,5 < 1s oder 5s Bedingung erfüllt.
Querschnitt mit 150m^2 ist OK
3. Querschnitt nach Spannungsfall
Bedingung delta U < 3%
Formel zum Berechnen der Spannungsfalls
delta U = (100 * Wurzel (3) * Länge * Strom * cos phi) / (Spannung * Kappa * Querschnitt)
Daraus ergibt sich für delta U = 0,34%
Querschnitt nach Spannungsfall OK.
Abschlussbetrachtung: Alle Berechnungen haben einen Querschnitt von 150mm^2 verifiziert. Daher wird eine Leitung von 4 x 150m^2 verlegt.
HIERBEI HANDELT ES SICH UM EINE BERECHNUNG MIT FIKTIVEN WERTEN.
Mit freundlichen Grüßen MArcell