Bemessungskurzschlussstrom

[tatjana.hupperich@outlook]

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Hallo Leute,
ich versuche gerade für meine Anlage die im Bereich von 400 V/50 Hz arbeitet den Bemessungskurzschlussstrom zu ermitteln.
Wir sollen uns an die Norm 60204 halten, doch diese hilft recht wenig in der Ermittlung des Stromes.

Problem, wir wissen nichts über die genauen Netzdaten, diese werden vom Kunden geliefert, daher haben wir bisher in Datenblättern für die Hauptsicherung nach dem ICC strom gesucht. Da haben wir jedoch mehrere Probleme, uns sind verschiedene Ströme gegeben, Ics, Icu, Icn, welchen müssen wir nun nehmen. Ein anderes Problem wäre dass wir vor der Hauptsicherung eine Einspeiseklemme verbaut haben, diese hat einen Iq von 6 oder 4kA gegeben. Können wir diese ignorieren, denn die zieht unseren Wert ganz schön runter.

Bin dankbar für jede hilfreiche Information

 

[PePe44]

Hallo Tatjana,

die richtige Norme für Leistungsschalter ist nicht die 60204..., 60947 etc sind da die richtigen Normen. Siehe dies von ABB...

https://library.e.abb.com/public/2582f9fb84b84cbaa30cb6f2c61cc0f9/70-75%20m8014_DE_72dpi.pdf?x-sign=8okXaNDkprSpLupKGOqVsRshD0p7GibbOTZvivSEDWlTvTkHKPVxr7EbLcAzTNzD

Wie haben wir das "seinerzeit" gemacht?

Der Kunde kennt kaum den möglichen Kurzschlußstrom am Anschlußpunkt und wird den dir nicht nennen können. Daher schreien alle nach mindestens 50kA auch wenn es nur 15 sein können. Egal wenn es bezahlt wird.

Wir haben daher die maximale Vorsicherung bauseits und den maximalen Kurzschlussstrom angegeben im Plan angegeben. Danach haben wir die Schaltgeräte, hier nach dem Inenn und Icu ausgelegt. Bei kleinen MSS - Baugrößen ist dieser oft 100kA und keiner braucht drauf achten.
Üblichweise wird irgendwas um die 30-50kA erreicht und dem Kunden mitgeteilt (siehe Plan). Das ist schon eine Menge wenn der einspeisende Trafo nicht direkt um die Ecke steht.

Einspeiseklemmen nur 4kA? Dann hat das gesamte System nicht mehr. Was soll der MSS mit 50kA begrenzen wenn die Einspeisung bereits verdampft?
Zuleitung direkt auf NH Trenner oder Leistungsschalter

 

[winnman]

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Und auch die Mindestens und Maximalen Leitungslängen und Querschnitte angeben, mit denen kann man nämlich relativ einfach den Kurzschlussstrom an deinem Schaltschrankeingang beeinflussen.
Das kann gerne auch als Tabelle angegeben werden zB.:

mind Länge max Länge Querschnitt min Sicherung max Sicherung
20m 30m 16mm² gl / B 35A gl / B 50A
31m 49m 25mm² gl / B 35A gl / B 50A
50m 64m 35mm² gl / B 35A gl / B 63A
65m 84m 50mm² gl / B 35A gl / B 63A
.
.
.

Das sind natürlich fiktive Zahlen, da müsst ihr selber rechnen.

 

[Kistecola]

Moin,

das Thema ist relativ Umfangreich. Ich wurde schon vor 2 Jahren damit konfrontiert. Wir haben damals mit Eaton XSPIDER für jede Anlage eine Berechnung gemacht. Schaue mal auf der Seite von Eaton, da gibt es Webinare, die man sich anschauen kann. dauern ca. 2 Stunden, sind sehr lehrreich.

Für mich stellt sich das ganze so dar: der Schaltanlagenhersteller (also ihr) müsst einen max. Kurzschlussstrom angeben. Was der Kunde verlegt oder wie die Rahmenbedingungen sind braucht euch nicht zu interessieren. Der Betreiber der Anlage muss sicherstellen, dass der Kurzschlussstrom an der Einbaustelle nicht den von euch angegebenen Icc übersteigt.

Oder das hier:

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[sps_klassik]

Mit Simaris ist das machbar.Das Programm ist kostenlos.
Ich zeige das mal.Keine Gewähr.Wenn die Angaben bzgl. Kabellänge nicht vorhanden sind, muss man ungünstige Werte annehmen, um auf der sicheren Seite zu sein.Das Ganze nur mit einem Trafo machen.War für mich nur zum üben.Dieser IK3 max Wert wird dann angezeigt, wenn man mit dem Mauszeiger auf die Schiene geht.Wie gesagt bin ich kein Simaris Spezialist, habe das aber so nach Lehrbuch gemacht.Wenn jamand einen Fehler weiss, kann er sich gerne melden.Mit kurzen Längen ist man immer auf der sicheren Seite.Auch vom trafo

 

[sps_klassik]

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Wenn noch nachgebaut werden kann, muss man bei den Verbrauchern noch einen Zuschlag machen.Typischweise so um die 30%.
Man zählt alle Verbraucher zusammen.Fertig.

 

[Josupei]

Wie groß ist die Vorsicherung auf Kundenseite? Gibt es einen Transformator der diese Sicherung speist? Da es je nach Anlagenkonstellation unterschiedliche Herangehensweisen gibt, wäre es hilfreich, wenn die den Aufbau ein wenig erläutern würdest. Die eigenen Anlagen (Zugang nur durch EFK) lege ich idR nach Icu aus, da ich nicht davon ausgehe, das ich innerhalb des Schrankes direkt an den Klemmen des LS einen Kurzschluss bekomme, also dieser durchaus noch gedämpft wird.

 

[sps_klassik]

Das ist nicht spezifiziert.Die Trafoseite ist hier nicht mit drinnen.Ist auch denke ich nicht Aufgabe des Schaltschranklieferanten.
Hier wird ebenfalls mit direkten Kurzschlusströmen gearbeitet, die ja in der Praxis auch bedämpft werden.
Die Auslegung hier ist der ungünstigste Fall, da wie du schreibst, normalerweise ein dämpfendes Kabel dazwischen ist.
Siemens hat es so als Lehrbeispiel gezeigt.Das habe ich abgekupfert.
In der Praxis dürfte man das nicht schaffen, da bin ich bei dir.

 

[Josupei]

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Das ist nicht spezifiziert.Die Trafoseite ist hier nicht mit drinnen.Ist auch denke ich nicht Aufgabe des Schaltschranklieferanten.
Hier wird ebenfalls mit direkten Kurzschlusströmen gearbeitet, die ja in der Praxis auch bedämpft werden.
Die Auslegung hier ist der ungünstigste Fall, da wie du schreibst, normalerweise ein dämpfendes Kabel dazwischen ist.
Siemens hat es so als Lehrbeispiel gezeigt.Das habe ich abgekupfert.
In der Praxis dürfte man das nicht schaffen, da bin ich bei dir.

Naja was heißt, ist nicht Aufgabe des Schaltanlagenbauers.
Der Schrank wird bei kleinen Kurzschlussströmen wegen kleinem Trafo oder Schmelzsicherungen als Vorsicherungen kleiner und günstiger.

Generell würde ich dir empfehlen, die IEC 61439-1 und -2 zu besorgen, in Ergänzung zur EN 60204-1.


Ein Kurzschlussstrom von angenommen 50kA am Leistungsschalter hat idR zur Folge, dass dieser einen Durchlassstrom >10kA (IdR. 19-21kA) hat und auch nachgelagerte LSS noch vorgesichert werden müssen (Backupschutz). Bei Backupschutz müssen auch entsprechende Endstromkreise querschnittsmäßig auf die Schmelzintegrale (I²t) des Backupschutzes dimensioniert werden.
Sind gar keine Werte bekannt, sind halt auch sämtliche Auslegungen von Kabeln problematisch was den Ik min. betrifft.
Selektivität ist ggf. auch interessant.

Mein Vorgehen bei doch oft fehlenden Daten sind Ikmax 50kA/ Netzvorimpedanz für Ikmin. 200mOhm.


Die wichtigsten Interessanten Punkte sind immer generatornaher- oder ferner Kurzschluss?
Verbraucher (große asyc-Motoren) die zum Kurzschlussstrom beitragen können?
Einspeisung auf LS (Icc maßgebend) oder Sammelschienensystem (Icw und Ipk maßgebend)

ggf. mal nach folgenden Unterlagen googlen:
Siemens Kurzschlussfestigkeit mittels Konstruktionsrichtlinie
oder
Kurzschlussrating der elektrischen Ausrüstung

Da ist das ganz gut erklärt.
IdR reichen für Kurzschlussfestigkeitsnachweise der Schaltschränke zB Tabellen von den jeweiligen Herstellern und/oder Durchlasskennlinien von Schaltgeräten/ Bemessungsschaltvermögen nachgelagerter Schaltgeräte.

 

[sps_klassik]

Ich bin hier kein Spezialist.Meiner Meinung nach dient das der Auslegung der Schienen im Schrank.
Wie man dann jeden einzelnen Zweig absichert und die Vorsicherungen macht, ergibt sich ja dann pro Zweig.
Siemens liefert dann ja fertige Kombinationen.Wenn du ohne Dämpfung arbeitest hast du ja die groessten Ströme.
Also so habe ich das zumindest verstanden.Siemens berechnet ja die Kabelquerschnitte und macht bei entsprechendem Kreuz den Backup Schutz
automatisch.Die ganzen Kombinationen die dann Siemens berechnet werden,sind dann geprüfte Kombinationen.Für Siemens halt.Wenn man solche typengeprüfte Kombinationen nicht verwendet muss man den Nachweis selbst erbringen, ab einer bestimmten Leistung, wenn ich mich richtig erinnere.

 

[sps_klassik]

Da gibt es dann nichts zu berechnen.Da für hat man ja Simaris.Man muss halt die ganze Verschaltung als Einstrichzeichnung abbilden.
Macht man das nicht, sind die Angaben sowieso nicht richtig.Wie weit man das treibt ist jetzt wieder eine andere Frage.

 

[sps_klassik]

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Wenn du keine Daten hast, kann du ja nur von einem direkten Kurzschluss ohne Dämpfung ausgehen.
Und so verstehe ich auch dieses Beispiel von Siemens.Darum ist das ja der ungünstigste Fall, der natürlich Geld kostet.
Wenn du Daten hast kannst du die ja bei Simaris als Leitungslänge mit Querschnitt einfügen.
Der Sprecher verweist sogar bei dem Beispiel auf diesen Umstand.

 

[Josupei]

Da gibt es dann nichts zu berechnen.Da für hat man ja Simaris.Man muss halt die ganze Verschaltung als Einstrichzeichnung abbilden.
Macht man das nicht, sind die Angaben sowieso nicht richtig.Wie weit man das treibt ist jetzt wieder eine andere Frage.

Um etwas zu berechnen benötigst du ja schon exakte Daten, die hat man tatsächlich oft nicht.
Der Nachweis der Kurzschlussfestigkeit muss für jeden Schaltschrank erbracht werden, dessen Anschlusswerte >10kA effektiv oder >17kApeak sind. Und bei mir passiert das in der Praxis sehr häufig über die Verwendung von Konstruktionsregeln als über Berechnungen. (ich schätze mal, so 96% oder mehr).

 

[sps_klassik]

Man kann auch Simaris nehmen.Dann hat man auch gleich geprüfte Kombinationen.Prkatisch kann man sagen, was ich so weiss, dass diese Schienen oft auf 55 kA ausgelegt werden.Es ist aber wie du sagst oft so das hier Vorgaben herrschen.Die Regeln gibt man sich dann selbst.
Ob diese ganzen Selektivitätsberechnungen immer stimmen, wage ich zu Bezweifeln.
In der Praxis wird das wahrscheinlich reichen und wird auch so gemacht.

 

[Josupei]

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Für Selektivität haben idR alle Hersteller auch gute Tabellen, natürlich nur wieder für Ihre Produkte (allerdings auch, weil das geprüfte Kombinationen sind, da sollten die Selektivitäten passen. Simaris kannste halt auch nur nehmen, wenn alles von Siemens ist.

Für die Kurzschlussfestigkeitsnachweise und Selektivitätsnachweise arbeite ich bei Siemens fast zu 100% nur mit Simaris curves. Alles andere wäre zu viel Aufwand für Maschinenbau mit Unikaten pro Projekt.

 

[sps_klassik]

Das habe ich jetzt noch nicht gemacht.Kann man die Komponenten dann reinziehen und auswählen und kriegt dann die Kurve?

 

[Josupei]

Das habe ich jetzt noch nicht gemacht.Kann man die Komponenten dann reinziehen und auswählen und kriegt dann die Kurve?

Ja Durchlassströme, Kurzschlussfestigkeiten und Selektivität (Schmelz bzw. Auslösekennlinien).