Lernfeld 12 · Prüfung Teil 2

Installationsplanung und Leitungsdimensionierung

Installationsplanung und Leitungsdimensionierung: Stromkreise nach DIN 18015, Installationszonen, RCD, Strombelastbarkeit, Spannungsfall und Abschaltung.

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Darum geht es

Bei der Planung einer Wohnung legst du zuerst Anzahl und Aufteilung der Stromkreise fest. DIN 18015-2 sieht für Elektroherd, Geschirrspüler, Waschmaschine und Trockner eigene Stromkreise vor. Steckdosen bis 32 A und Endstromkreise für Leuchten in Wohnungen sind nach DIN VDE 0100-410 zusätzlich mit RCD $I_{Δ n} \leq 30 mA$ zu schützen. Verteilst du die Stromkreise auf mehrere RCDs, bleibt bei einer Auslösung nicht die ganze Wohnung dunkel. Unter Putz werden Leitungen in den Installationszonen nach DIN 18015-3 geführt, waagerecht und senkrecht, damit man sie später nicht anbohrt.

Die Leitungsdimensionierung folgt einer festen Reihenfolge: Betriebsstrom ermitteln, Schutzorgan wählen, Strombelastbarkeit für Verlegeart und Umgebung mit den Umrechnungsfaktoren für Temperatur und Häufung bestimmen, dann den Spannungsfall prüfen und zuletzt die Abschaltbedingung nachweisen. Es muss $I_{B} \leq I_{n} \leq I_{z}$ gelten.

Für die Abschaltbedingung darf die Schleifenimpedanz am Ende des Stromkreises nicht größer sein als $U_{0} / I_{a}$ . Bei Leitungsschutzschaltern Typ B löst der Kurzschlussauslöser sicher beim Fünffachen des Bemessungsstroms aus. In TN-Systemen müssen Endstromkreise bis 32 A bei 230 V in $0, 4 s$ abschalten.

Selektivität heißt, dass bei einem Fehler nur das Schutzorgan direkt vor der Fehlerstelle auslöst. Für Bäder gelten die Bereiche nach DIN VDE 0100-701 mit besonderen Anforderungen an Schutzart und Schutzmaßnahmen.

Das solltest du dir merken

Betriebsstrom kleiner gleich Bemessungsstrom kleiner gleich Strombelastbarkeit.
Umrechnungsfaktoren für Temperatur und Häufung werden mit der Tabellenbelastbarkeit multipliziert.
Beim Wechselstrom zählt die Leitungslänge doppelt, Hin- und Rückleiter.
Typ B löst sicher beim Fünffachen, Typ C beim Zehnfachen des Bemessungsstroms aus.
Steckdosen und Leuchtenstromkreise in Wohnungen erhalten RCD mit 30 mA.

Formeln

Bemessungsregel: $I_{B} \leq I_{n} \leq I_{z}$; $I_{B}$ Betriebsstrom, $I_{n}$ Bemessungsstrom des Schutzorgans, $I_{z}$ Strombelastbarkeit der Leitung, alles in A
Strombelastbarkeit mit Umrechnungsfaktoren: $I_{z} = I_{r} \cdot f_{1} \cdot f_{2}$; $I_{r}$ Tabellenwert für die Verlegeart in A, $f_{1}$ Faktor Umgebungstemperatur, $f_{2}$ Faktor Häufung
Spannungsfall bei Wechselstrom: $Δ U = \frac{2 \cdot l \cdot I \cdot c o s φ}{κ \cdot A}$; $l$ einfache Länge in m, $I$ Strom in A, $κ$ Leitfähigkeit (Kupfer 56), $A$ Querschnitt in $mm^{2}$
Abschaltbedingung: $Z_{s} \leq \frac{U _{0}}{I _{a}}$; $Z_{s}$ Schleifenimpedanz in Ω, $U_{0}$ Spannung gegen Erde (230 V), $I_{a}$ Auslösestrom in A

Typische Fehler in der Prüfung

Umrechnungsfaktoren durch den Tabellenwert geteilt statt multipliziert.
Beim Spannungsfall den Faktor 2 vergessen.
Bei der Schleifenimpedanz den Leitungswiderstand für Hin- und Rückleiter nicht zur Impedanz am Verteiler addiert.
Prozentualen Spannungsfall auf 400 V bezogen, obwohl der Stromkreis einphasig an 230 V liegt.

Tipps aus der Werkstatt

Spannungsfall einphasig: ΔU = 2 · l · I / (κ · A), bei Drehstrom mit √3 statt 2. Die Länge ist die einfache Leitungslänge, die Hin- und Rückleitung steckt im Faktor 2. Prozent erhältst du, wenn du ΔU durch 230 V bzw. 400 V teilst.
Je wärmer die Leitung liegt, desto weniger Strom darf sie führen: In der gedämmten Wand ist der zulässige Strom kleiner als auf der Wand. Prüfe immer die Kette Betriebsstrom ≤ Nennstrom der Sicherung ≤ zulässiger Strom der Leitung.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

25 Aufgaben zu „Installationsplanung und Leitungsdimensionierung“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Elektroniker/-in (18.12.2020), Lernfeld 12 EGT; DIN 18015-1/-2/-3; DIN VDE 0100-410, -520, -701; DIN VDE 0298-4. Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.