Dimensionierung Neutralleiter bei CEE 16 und Sternbelastung

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gloeru

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Hallo Zusammen

Ich plane gerade einen Schaltschrank mit ausschliesslich einphasigen Verbrauchern:

PhaseNennstrom 230VACAbsicherungGeräte
L18.4AC13Servoregler Rexroth, einphasig
L25.5A2xC424/12V DC Netzgeräte
L37.5A1xC10 und 1xC4Motor Vakuumpumpe, Ventile 230V

Nun dachte ich mir, einen CEE16 Abgang sollte ja locker reichen. Doch könnten ja 21.5A auf dem Neutralleiter fliessen, bzw noch mehr, da ich die einzelnen Geräte mit total 35A absichere. Grundsätzlich können sich die Phasen im schlimmsten Fall schon nur um +-90° verschieben und dieser Wert verringert sich wieder, aber unter 16A??

Gibt es dazu ein Normenwerk o.ä. dass aussagt, um wieviel eine maximale Phasenverschiebung als möglich zu erachten ist und bis wie weit der Neutralleiter bei dieser Konfiguration theoretisch überbelastet werden darf?

Vielen Dank
 
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Zum einen: es ehrt dich wirklich, dass du dir so viele Gedanken machst.

Also die Norm ist da, wie üblich, mal wieder recht schwammig.
Im Prinzip wird es im allgemeinen als ausreichend betrachtet, wenn der Neutralleiterquerschnitt dem Außenleiterquerschnitt entspricht.
Das Problem der Praxis sind im übrigen weniger die Phasenverschiebungen (welche sich in aller Regel ohnehin tendenziell im induktiven Bereich abspielen) sondern sehr viel mehr die Oberschwingungen.
In deinem konkreten Fall also im wesentlich hervorgerufen durch den Servoregler sowie den Netzgeräten (falls es sich um Schaltnetzteile handelt).

Die VDE0100-430 wiederum sagt:
0100-430 schrieb:
431.2.1
Wenn zu erwarten ist, dass der Strom im Neutralleiter den Wert in den Außenleitern übersteigt, ist 431.2.3 zu beachten.

431.2.3
Eine Überlasterfassung muss für den Neutralleiter in einem Drehstromkreis vorgesehen werden, wenn derAußenleiterstroms so groß ist, dass zu erwarten ist, dass der Strom im
dieses Leiters übersteigt. Diese Überlasterfassung muss mit der Art
übereinstimmen und die Abschaltung der Außenleiter, aber nichtunbedingt des Neutralleiters bewirken.
Zum Vergrößern anklicken....

Heißt jetzt auf Deutsch, wenn du erwartest, das du durch Oberschwingungen deinen Neutralleiter überlastest, muss du hier auch noch eine Überlasterfassung installieren, im einfachsten Fall also einen C16 - 4poligen Automat in der Einspeisung.
Realistisch betrachtet, dürfte das bei deinen Gerätschaften aber vermutlich eher nicht der Fall sein.

Mfg
Manuel
 
Zuletzt bearbeitet:
Danke schon mal für eure Antworten!

Ich habe mir nochmals überlegt, was z.B. passiert, wenn im Normalbetrieb ein Gerät nicht gebraucht wird oder eine Sicherung im Schrank auslöst und somit eine ganze Phase wegfällt. Ich habe dies mal graphisch gelöst und angehängt. Wenn wir den durchaus möglichen Fall betrachten, wenn 2 Phasen mit je 16A Nennstrom belastet werden, entspricht der Neutralleiterstrom der geom. Summe von 22.63A. Für den Worst-Case von 2 Phasen mit 16A bei jeweils plus oder minus 45° Phasenlage würde sich sogar 2x16A ergeben und den Neutralleiter mit 32A ziemlich überbelasten! (und dies wäre ja ein normaler, möglicher Betriebszustand!)

Werde wohl nicht um eine grössere Einspeisung herumkommen, denn ein Netztrennschalter, der im Normalbetrieb ansprechen kann, ist vermutlich nicht erwünscht! (Effektivwert bei 2 x cos phi 1 und den Strömen 13A und 14A würde eine Wert von 21.35A ergeben)

https://www.dropbox.com/s/08yg5czj1cab590/Netz_unsymetrisch_Absicherung.png
https://www.dropbox.com/s/g660ijc2ztr95vl/Netz_unsymetrisch_effektiv.png
 
Zuletzt bearbeitet:
Mit deinem Bildchen begehst du allerdings schon deinen ersten Fehler:
Du gehst von 90° Phasenverschiebung der Ströme aus, was definitiv falsch ist, da du bei Drehstrom (wenn man den cos phi ignoriert) immer 120° hast.
Womit du dann geometrisch auf 15,97A Neutralleiterstrom kommst.

Wobei du die 16A laut deiner Auflistung ja nie erreichen wirst, da kannst du wiederum vom Nennstrom ausgehen.

Also kurzum, im Moment gehe ich davon aus, das du dich gedanklich in irgendwas verrannt hast, was in der Praxis schlicht nicht möglich oder wenigstens extrem unwahrscheinlich ist.
Dein Fall könnte maximal dann zustande kommen, wenn die eine Phase extrem induktiv und die andere extrem kapazitiv belastet ist, das ist aber bei deinen Verbrauchern 100 Pro nicht der Fall.

Mfg
Manuel
 
Zuletzt bearbeitet:
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Ups, da hat sich ein Fehler eingeschlichen!

Ich habs korrigiert und nochmals mit einem Cos Phi von 0.85 gerechnet. (Erscheint mit als realistisch für den induktiven Motor und die kapazitiven Netzteile...)
Das würde einen Strom von 23.8A bei den abgesicherten Werte ergeben, was im Überlastfall wohl nicht zutreffen würde.

Nun, ich werde deinen Rat befolgen und einen 4 poligen LS einbauen, auch zum Schutz vor späteren Umbauten, Manipulationen oder Erweiterungen.


https://www.dropbox.com/s/9srfvtz5h2378fk/Netz_bei Cos Phi 0.85.png
 
Mag ja sein, das sich da jetzt 23,8A ergeben würden, wenn sich der cos phi so verhält,
aber dein absoluter Stromwert der fließen kann ist schlicht und einfach unrealistisch und daher für diese Betrachtung falsch.

Es fließen eben nicht 16A, sondern halt 8,4 / 5.5 / 7,5A, keine Ahnung warum du bei fest definierten Verbrauchern mit 16A rechnest.

Im übrigren haben Schaltnetzteile in der Größe von ca. 2,7A Eingangsstrom in der Regel eine aktive PFC, d.h. der cos phi ist ziemlich nahe "1".

Mfg
Manuel
 
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