Dienstag, 13. Juni 2023

Fachbegriffe Elektrotechnik

Elektrotechnik-ABC: Grundlagen und Begriffe

Hier sind einige optimierte Fachbegriffe aus der Elektrotechnik mit einfachen Erklärungen. Diese Liste wird kontinuierlich erweitert.

 

 

 

Sicherung:
Schutzeinrichtung zum Unterbrechen des Stromflusses bei Überlast oder Kurzschluss.

Leistung:
die in einer bestimmten Zeit umgesetzte elektrische Energie.

Spannung:
elektrische Potenzialdifferenz zwischen zwei Punkten.

Strom:
elektrische Ladungsmenge, die pro Zeiteinheit durch einen Leiter fließt.

Widerstand:
Maß für die Behinderung des Stromflusses in einem elektrischen Leiter.

Ohm'sches Gesetz:
Beziehung zwischen Stromstärke, Spannung und Widerstand in einem elektrischen Stromkreis.

Kapazität:
Fähigkeit eines Bauelements, elektrische Ladung zu speichern.

Induktivität:
Fähigkeit eines Bauelements, elektrische Energie in magnetische Energie umzuwandeln und umgekehrt.

Transformator:
elektrisches Gerät zum Umwandeln von Wechselspannungen in andere Spannungen.

Generator:
Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie.

Transistor:
elektronisches Bauelement zur Verstärkung und Schaltung von elektrischen Signalen.

Diode:
elektronisches Bauelement, das den Strom nur in einer Richtung passieren lässt.

Kondensator:
elektrisches Bauelement zur Speicherung von elektrischer Energie.

Spule:
elektrisches Bauelement zur Erzeugung eines magnetischen Feldes.

Relais:
elektromechanisches Schaltelement zur Steuerung größerer Ströme oder Spannungen.

Potentiometer:
regelbarer Widerstand zur Einstellung von elektrischen Spannungen.

Steckverbinder:
elektrisches Bauteil zum Verbinden von Leitungen und Geräten.

Schalter:
elektrisches Bauteil zum Unterbrechen oder Herstellen des Stromflusses.

Leistungsfaktor:
Verhältnis von Wirkleistung zur Scheinleistung in einem Wechselstromkreis.

Wirkleistung:
elektrische Leistung, die tatsächlich in einer Schaltung genutzt wird.

Blindleistung:
elektrische Leistung, die zwischen Spannungsquelle und Verbraucher hin und her fließt, ohne tatsächlich genutzt zu werden.

Scheinleistung:
mathematische Kombination von Wirkleistung und Blindleistung in einem Wechselstromkreis.

Drehstrom:
elektrischer Strom, bei dem drei Wechselströme mit gleicher Frequenz, aber phasenverschoben zueinander, fließen.

Schaltplan:
grafische Darstellung eines elektrischen Schaltkreises.

Schutzklasse:
Klassifizierung von elektrischen Geräten nach ihrem Schutz gegen Berührungsspannung.

Erdung:
Verbindung eines leitfähigen Teils mit der Erde, um einen sicheren elektrischen Bezugspunkt herzustellen.

EMV:
Elektromagnetische Verträglichkeit - Maß für die Fähigkeit eines Geräts, störungsfrei in einer elektromagnetischen Umgebung zu arbeiten.

Frequenz:
Anzahl der Schwingungen pro Sekunde in einem Wechselstromkreis.

Schwingung:
periodische Bewegung zwischen zwei Grenzpunkten.

Sicherheitstransformator:
Transformator, der die elektrische Sicherheit erhöht, indem er die Spannung herabsetzt.

Photovoltaik:
direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie mithilfe von Solarzellen.

Gleichstrom:
Strom, bei dem die Ladungsträger in eine Richtung fließen.

Wechselstrom:
Strom, bei dem die Richtung der Ladungsträger periodisch wechselt.

Niederspannung:
elektrische Spannung, die geringer ist als eine bestimmte festgelegte Grenze.

Hochspannung:
elektrische Spannung, die höher ist als eine bestimmte festgelegte Grenze.

Schutzart:
Klassifizierung von elektrischen Geräten nach ihrem Schutz gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Feuchtigkeit.

Durchgangsprüfung:
Prüfverfahren zur Überprüfung der Leitfähigkeit eines elektrischen Leiters.

Isolationsprüfung:
Prüfverfahren zur Überprüfung der Isolationsfestigkeit eines elektrischen Betriebsmittels.

EMV-Prüfung:
Prüfverfahren zur Überprüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit eines Geräts.

Potentialausgleich:
Verbindung von leitfähigen Teilen, um Spannungsdifferenzen auszugleichen und mögliche Gefahren zu vermeiden.

Kurzschlussschutz:
Schutzvorrichtung, die den Stromfluss bei einem Kurzschluss unterbricht.

Erdungswiderstand:
Widerstand zwischen dem geerdeten Teil eines elektrischen Systems und der Erde.

Gleichrichter:
elektronisches Bauelement zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom.

Motor:
elektrisches Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt.

Schutzschalter:
Schalter, der den Stromkreis bei Überlast oder Kurzschluss unterbricht.

Dämmerungsschalter:
Schalter, der bei Einbruch der Dunkelheit automatisch das Licht einschaltet.

Steckdose:
elektrische Anschlussvorrichtung zum Anschließen von Geräten an das Stromnetz.

Trennschalter:
Schalter, der einen Stromkreis sicher und dauerhaft unterbricht.

Batterie:
elektrische Energiequelle, die aus mehreren Zellen besteht.

Schutzbeschaltung:
Schaltung, die zum Schutz von elektrischen Betriebsmitteln verwendet wird.

Schaltschrank:
gehäuseter Bereich zur Aufnahme von elektrischen Schaltgeräten.

Sicherheitsbeleuchtung:
Beleuchtungssystem zur Sicherstellung von ausreichender Beleuchtung im Notfall.

Lichtbogen:
elektrische Entladung zwischen zwei Elektroden.

EMF:
Elektromotorische Kraft - elektrische Spannung, die durch eine Energiequelle erzeugt wird.

Leitung:
elektrischer Draht oder Kabel zur Übertragung von elektrischem Strom.

Schaltgerät:
elektrisches Bauteil zur Steuerung oder Schaltung von elektrischem Strom.

Schaltschütz:
elektromechanisches Schaltgerät zur Steuerung von Leistungsströmen.

Netzfilter:
elektrische Schaltung zur Unterdrückung von Störungen in einem Netzwerk.

Kabelkanal:
Schutzvorrichtung zum Führen und Verbergen von Kabeln.

Blitzableiter:
Vorrichtung zum Schutz vor Blitzschäden durch Ableitung des Blitzstroms in die Erde.

Lastschalter:
Schalter zum Ein- und Ausschalten einer elektrischen Last.

Leistungstransformator:
Transformator, der elektrische Energie mit minimalen Verlusten überträgt.

FI-Schalter:
Fehlerstromschutzschalter - Schutzvorrichtung zur Erkennung von Fehlerströmen und Unterbrechung des Stromkreises.

Leistungsregelung:
Regelung der elektrischen Leistung in einem Stromkreis.

Schaltplananalyse:
Untersuchung eines Schaltplans zur Überprüfung der Funktion und Sicherheit.

Potentialfrei:
elektrischer Kontakt, der keine Verbindung zum Erdpotenzial hat.

Verpolungsschutz:
Schutzvorrichtung, um eine falsche Polung zu verhindern.

Stromstoßschalter:
Schalter, der einen Impuls zur Änderung des Schaltzustands verwendet.

Drehschalter:
Schalter mit mehreren Positionen zur Auswahl verschiedener Schaltzustände.

Schaltnetzteil:
elektronisches Netzteil, das die Eingangsspannung in eine andere Ausgangsspannung umwandelt.

Frequenzumrichter:
elektronisches Gerät zur Steuerung der Drehzahl eines Motors durch Änderung der Frequenz.

Stromrichter:
elektronisches Bauteil zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom oder umgekehrt.

Schwingkreis:
elektrischer Schaltkreis, der eine schwingende Spannung oder Strom erzeugt.

Selektivität:
Eigenschaft eines Schutzsystems, nur den defekten Teil des Stromkreises abzuschalten.

Wattmeter:
Messgerät zur Messung der elektrischen Leistung.

Amperemeter:
Messgerät zur Messung des elektrischen Stroms.

Voltmeter:
Messgerät zur Messung der elektrischen Spannung.

Oszilloskop:
Messgerät zur Darstellung und Analyse von elektrischen Signalen.

Fehlerstrom:
Strom, der aufgrund eines Fehlers in einem Stromkreis abfließt.

Schutzhaube:
Schutzvorrichtung zum Abdecken von gefährlichen Teilen eines elektrischen Geräts.

Gleichrichterschaltung:
Schaltung zur Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom.

Wärmeschutzschalter:
Schalter, der bei Überhitzung den Stromkreis unterbricht.

Verdrahtung:
Anordnung und Verbindung von elektrischen Leitern in einem System.

Klemme:
elektrische Verbindungsvorrichtung zum sicheren Anschließen von Leitern.

Überspannungsschutz:
Schutzvorrichtung zum Schutz vor zu hohen Spannungsspitzen.

Messwandler:
elektrisches Gerät zur Messung von Strom oder Spannung in einem Stromkreis.

Leiterbahn:
leitfähige Spur auf einer Leiterplatte zur elektrischen Verbindung von Komponenten.

Leitungsquerschnitt:
Maß für die Querschnittsfläche eines elektrischen Leiters.

Impedanz:
Gesamtwiderstand in einem Wechselstromkreis, einschließlich Widerstand und Reaktanz.

Schutzrelais:
elektrisches Relais zur Überwachung und Schutz eines Stromkreises.

Entladung:
Entfernung von elektrischer Ladung aus einem Bauelement oder System.

Schutzbrücke:
elektrische Vorrichtung zum Schutz vor Überspannungen.

Messgerät:
elektrisches Gerät zur Messung von Strom, Spannung oder Leistung.

Dämmerungssensor:
Sensor, der die Helligkeit erkennt und entsprechend reagiert.

Lastausgang:
Ausgang eines Geräts, der zur Versorgung von elektrischen Lasten verwendet wird.

Sicherheitsventil:
Schutzvorrichtung, die Druck in einem System begrenzt.

Resonanz:
Zustand, in dem die Frequenz eines äußeren Signals mit der natürlichen Frequenz eines Systems übereinstimmt.

Verbindungsdose:
elektrische Vorrichtung zum Verbinden von Leitungen in einem Stromkreis.

Überstromschutz:
Schutzvorrichtung, die den Stromfluss bei übermäßigem Strom unterbricht.

Potentialfreier Kontakt:
elektrischer Kontakt, der keine elektrische Verbindung zu anderen Teilen hat.

Isolationswiderstand:
Widerstand, der die Isolationsfestigkeit zwischen elektrischen Leitern misst.

Spannungsabfall:
Reduzierung der Spannung aufgrund von Widerstand oder Impedanz in einem Stromkreis.

Messgenauigkeit:
Genauigkeit eines Messgeräts bei der Messung von elektrischen Größen.

Überspannung:
vorübergehender Anstieg der Spannung über einen bestimmten Wert in einem Stromkreis.

Strombegrenzung:
Begrenzung des Stromflusses in einem Stromkreis durch spezielle Vorrichtungen oder Schaltungen.

Energieeffizienz:
Maß für die Effizienz der Energieumwandlung in einem System oder Gerät.

Zeitrelais:
elektrisches Relais, das zeitverzögert reagiert.

Brandschutz:
Maßnahmen zum Schutz vor Bränden in elektrischen Systemen.

Leitungslänge:
Länge eines elektrischen Leiters, die den Widerstand und den Spannungsabfall beeinflusst.

Spannungsteiler:
Schaltung zur Aufteilung der elektrischen Spannung auf verschiedene Widerstände.

Signalverstärkung:
Erhöhung der Stärke eines elektrischen Signals durch Verstärkungsschaltungen.

Not-Aus-Schalter:
Schalter, der den Stromkreis in Notfallsituationen sofort unterbricht.

Entstörung:
Maßnahmen zur Reduzierung von Störungen und Interferenzen in elektrischen Systemen.

Thermistor:
Temperaturabhängiger Widerstand zur Überwachung der Temperatur in einem Stromkreis.

Leistungsfaktor:
Verhältnis von Wirkleistung zur Scheinleistung in einem Wechselstromkreis.

Phasenverschiebung:
Zeitliche Verschiebung zwischen zwei elektrischen Signalen in einem Wechselstromkreis.

Blindleistung:
Leistung, die aufgrund von Blindströmen in einem Wechselstromkreis entsteht.

Zählerschrank:
gehäuseter Bereich zur Aufnahme von Stromzählern und Sicherungen.

Transformatorkühlung:
Kühlsystem zur Abfuhr der Wärmeenergie in einem Transformator.

Kondensator:
elektrisches Bauelement zur Speicherung von elektrischer Energie.

Anlaufstrom:
Strom, der beim Starten eines Motors kurzzeitig erhöht ist.

Schwingkreis:
elektrischer Schaltkreis, der eine schwingende Spannung oder Strom erzeugt.

Selektivität:
Eigenschaft eines Schutzsystems, nur den defekten Teil des Stromkreises abzuschalten.

 

Schutzmaßnahmen

Schutzmaßnahmen für den Schutz von Personen und Sachwerten in der Elektrotechnik

Bei der Nutzung elektrischer Anlagen ist es von größter Bedeutung, dass weder Personen noch Tiere zu Schaden kommen und dass Sachwerte vor Gefährdungen geschützt werden. Aus diesem Grund sind spezifische Schutzmaßnahmen erforderlich, um elektrische Unfälle zu vermeiden und zu verhindern.

Im Falle von Fehlern in elektrischen Anlagen oder Geräten muss unbedingt verhindert werden, dass eine gefährlich hohe Berührungsspannung aufrechterhalten bleibt. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist durch das automatische Abschalten der Anlage.

 

 

Basisschutzmaßnahmen für den sicheren Betrieb elektrischer Anlagen

Der Basisschutz gewährleistet den Schutz vor elektrischen Schlägen im Normalbetrieb, wenn keine Fehler in der elektrischen Anlage vorliegen.

Der Basisschutz kann durch Basisisolierung oder Abdeckungen erreicht werden. Es ist entscheidend, dass gefährliche aktive Teile nicht berührbar sind und berührbare leitfähige Teile keinesfalls zu gefährlichen aktiven Leitern werden.

 

Basisisolierung von aktiven Teilen
Aktive Teile müssen vollständig mit einer elektrisch und mechanisch widerstandsfähigen Isolierung umhüllt sein. Diese Isolierung darf nur durch Zerstören entfernt werden können. Oxidschichten, Faserstoffumhüllungen, Lack und Emaille-Überzüge erfüllen diese Anforderungen nicht.

Abdeckungen oder Umhüllungen
Abdeckungen oder Umhüllungen, beispielsweise von Schaltern oder Steckdosen, dienen dem Schutz vor direkter Berührung. Sie müssen mindestens der Schutzart IP 2X oder IP XXB entsprechen. Bei leicht zugänglichen Oberflächen von Abdeckungen ist eine Mindestschutzart von IP 4X oder IP XXD vorgeschrieben. Abdeckungen oder Umhüllungen müssen sicher befestigt sein und nur mit Werkzeug entfernt werden können.

 

Der Basisschutz ist erforderlich, wenn die Betriebsspannung 25V Wechselspannung
oder 60V Gleichspannung überschreitet und wird kategorisiert mit den Schutzklassen.

 

Schutzklassen in der Elektrotechnik

In der Elektrotechnik gibt es verschiedene Schutzklassen, die den Schutz gegen elektrische Gefahren definieren.

 

Schutzklasse 0:
In dieser Schutzklasse besteht neben der Basisisolierung kein weiterer Schutz gegen einen elektrischen Schlag. Eine Verbindung zum Schutzleitersystem ist nicht möglich. Der Schutz erfolgt ausschließlich durch die Umgebung des Betriebsmittels.

 

Schutzklasse I:
Bei dieser Schutzklasse werden elektrische Betriebsmittel mit dem Schutzleitersystem verbunden. Dadurch wird ein zusätzlicher Schutz vor elektrischen Schlägen gewährleistet.

 

Schutzklasse II:
In dieser Schutzklasse werden elektrische Betriebsmittel durch doppelte oder verstärkte Isolation geschützt. Dadurch wird ein Schutz vor elektrischen Gefahren ohne eine Verbindung zum Schutzleitersystem erreicht.

 

Schutzklasse III:
Bei dieser Schutzklasse werden elektrische Betriebsmittel mittels Schutzkleinspannung geschützt. Hierbei wird die Spannung auf eine sichere, niedrige Spannung reduziert, um einen Schutz vor elektrischen Gefahren zu gewährleisten.

Es ist wichtig, die geeignete Schutzklasse entsprechend den Anforderungen und Einsatzbedingungen der elektrischen Anlagen und Geräte auszuwählen, um einen angemessenen Schutz für Personen und Sachwerte zu gewährleisten.

 

 

 

Fehlerschutz in der Elektrotechnik

Der Fehlerschutz hat zum Ziel, den Schutz vor elektrischem Schlag im Fehlerfall sicherzustellen. Sobald ein Fehler in der elektrischen Anlage auftritt, muss der Fehlerschutz aktiv werden und abschalten.

In modernen Elektroinstallationen wird angestrebt, die Abschaltzeiten zu reduzieren. Dies wird durch die Verwendung von automatischen Abschalteinrichtungen im Fehlerfall erreicht.

Die automatische Abschaltung erfolgt durch Überstromschutzeinrichtungen wie zum Beispiel Leitungsschutzschalter oder Fehlerstromschutzschalter (RCD).

 

Es gelten bestimmte Abschaltzeiten, die eingehalten werden müssen:

  • Für Endstromkreise ohne Steckdosen und einem Nennstrom von ≤ 32A beträgt die Abschaltzeit ≤ 0,4 Sekunden.
  • Für Endstromkreise ohne Steckdosen und einem Nennstrom > 32A beträgt die Abschaltzeit ≤ 5 Sekunden.
  • Für Endstromkreise mit Steckdosen und einem Nennstrom von ≤ 32A beträgt die Abschaltzeit ≤ 0,4 Sekunden.
  • Für Endstromkreise mit Steckdosen und einem Nennstrom ≤ 63A beträgt die Abschaltzeit ≤ 0,4 Sekunden.
  • Für Endstromkreise ohne Steckdosen und einem Nennstrom > 63A beträgt die Abschaltzeit ≤ 5 Sekunden.
  • Für Verteilerstromkreise (Zuleitungen) beträgt die Abschaltzeit ≤ 5 Sekunden.

Diese Abschaltzeiten gewährleisten einen effektiven Schutz vor gefährlichen Situationen im Fehlerfall. Es ist wichtig, die entsprechenden Überstromschutzeinrichtungen gemäß den vorgegebenen Abschaltzeiten korrekt auszuwählen und einzusetzen, um die Sicherheit von Personen und Sachwerten zu gewährleisten.

 

 

 

 

Zusatzschutz in der Elektrotechnik

Der Zusatzschutz stellt eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme dar, die zum Einsatz kommt, wenn der Basisschutz oder der Fehlerschutz nicht ausreichend sind.

Ein gängiger Zusatzschutzmechanismus besteht in der Installation einer Fehlerstromschutzeinrichtung, auch als Fehlerstromschutzschalter (RCD) bezeichnet. Diese Vorrichtung erkennt Abweichungen im Stromfluss und schaltet bei einem Fehler sofort ab. Ein Fehlerstromschutzschalter überwacht den elektrischen Strom in einem Stromkreis und erkennt kleinste Abweichungen, die auf einen Fehlerstrom hindeuten könnten, beispielsweise durch einen Isolationsfehler oder einen direkten Kontakt mit spannungsführenden Teilen. Sobald ein solcher Fehlerstrom erkannt wird, schaltet der RCD den Stromkreis sofort ab, um das Risiko eines elektrischen Schlags zu minimieren.

Der Einsatz eines Fehlerstromschutzschalters als Zusatzschutz ist besonders wichtig in Bereichen, in denen Personen einem erhöhten Risiko ausgesetzt sind, wie beispielsweise in Badezimmern, Außenbereichen oder Baustellen. Durch den Zusatzschutz mit einem Fehlerstromschutzschalter wird die Sicherheit weiter verbessert und das Risiko von elektrischen Unfällen verringert.

Es ist empfehlenswert, den Zusatzschutz in elektrischen Anlagen zu berücksichtigen, um eine umfassende Sicherheitsstrategie zu gewährleisten und mögliche Gefahren im Falle von Ausfällen des Basisschutzes oder Fehlerschutzes zu minimieren.

 

IP- Schutzklassen

In der Elektrotechnik gibt es Schutzklassen

...die zur Kategorisierung und Kennzeichnung elektrischer Betriebsmittel hinsichtlich der Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz vor elektrischem Schlag dienen.

Es gibt insgesamt vier Schutzklassen für elektrische Betriebsmittel, wobei in der EU und anderen Industriestaaten nur die Schutzklassen eins bis drei zugelassen sind. Die Schutzklassen sind wie folgt definiert:

 

Schutzklasse I:

Elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse I verfügen über einen Schutzleiteranschluss, der einen zusätzlichen Schutz vor elektrischem Schlag bietet. Sie sind gekennzeichnet durch das Symbol eines Quadrats in Kombination mit dem Buchstaben "I".

 

Schutzklasse II:

Elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse II bieten einen verstärkten Schutz vor elektrischem Schlag, indem sie eine doppelte Isolierung oder verstärkte Isolierung verwenden. Sie benötigen keinen Schutzleiteranschluss. Sie sind gekennzeichnet durch das Symbol eines Quadrats in Kombination mit dem Buchstaben "II".

 

3. Schutzklasse III:

Elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse III arbeiten mit Schutzkleinspannung (SELV - Safety Extra Low Voltage) und bieten einen zusätzlichen Schutz vor elektrischem Schlag. Sie sind gekennzeichnet durch das Symbol eines Quadrats in Kombination mit dem Buchstaben "III".

 

Schutzklasse 0:

Die Schutzklasse 0 wird nicht mehr empfohlen und ist in vielen Ländern nicht zulässig. Sie bezeichnet elektrische Betriebsmittel ohne zusätzlichen Schutz gegen elektrischen Schlag. Produkte in Schutzklasse 0 sind nicht mehr im Handel erhältlich.

Die Kennzeichnung der elektrischen Betriebsmittel mit der entsprechenden Schutzklasse erfolgt durch Symbole, die auf dem Produkt oder in der technischen Dokumentation angegeben sind. Es ist wichtig, die richtige Schutzklasse entsprechend den Anforderungen und Vorschriften des jeweiligen Landes und Einsatzbereichs zu wählen, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten und das Risiko von elektrischem Schlag zu minimieren.

 


 

 

 

Schutzklasse 0

Die Schutzklasse 0 hat keine spezifische Kennzeichnung oder Symbol. Diese Schutzklasse wird nicht mehr empfohlen und ist in vielen Ländern nicht zulässig. Elektrische Betriebsmittel in Schutzklasse 0 verfügen lediglich über die Basisisolierung, bieten jedoch keinen zusätzlichen Schutz gegen elektrischen Schlag. Sie können nicht an das Schutzleitersystem angeschlossen werden und der Schutz vor elektrischem Schlag muss ausschließlich durch die Umgebung des Betriebsmittels sichergestellt werden.

Aufgrund der fehlenden Schutzmaßnahmen ist die Verwendung von Betriebsmitteln in Schutzklasse 0 nicht empfehlenswert, da sie ein erhöhtes Risiko für elektrischen Schlag darstellen können. Es wird dringend empfohlen, Betriebsmittel mit einer höheren Schutzklasse zu verwenden, wie Schutzklasse I, II oder III, um die Sicherheit zu gewährleisten und die Anforderungen der geltenden Vorschriften zu erfüllen.

 

 

Schutzklasse I

Bei der Schutzklasse I werden elektrische Betriebsmittel mit dem Schutzleitersystem verbunden. Diese Schutzklasse bietet einen zusätzlichen Schutz gegen elektrischen Schlag, indem ein Schutzleiteranschluss vorhanden ist. Der Schutzleiter dient dazu, im Falle eines Isolationsfehlers den Strom sicher abzuleiten und somit das Risiko eines elektrischen Schlages zu verringern.



Bei elektrischen Betriebsmitteln der Schutzklasse I ist die Basisisolierung vorhanden, jedoch wird zusätzlich der Schutzleiter verwendet, um einen zuverlässigen Schutz gegen elektrischen Schlag zu gewährleisten. Der Schutzleiter ist in der Regel mit dem metallischen Gehäuse des Betriebsmittels verbunden und wird mit einer Erdungsanlage oder einem geerdeten Stromkreis verbunden.

Um elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse I zu kennzeichnen, wird das Symbol eines Quadrats in Kombination mit dem Buchstaben "I" verwendet. Diese Kennzeichnung kann auf dem Produkt selbst oder in der technischen Dokumentation zu finden sein.

Die Verwendung von Betriebsmitteln in Schutzklasse I bietet einen erhöhten Schutz vor elektrischem Schlag und ist besonders wichtig in Bereichen, in denen ein erhöhtes Risiko besteht, wie beispielsweise in der Industrie oder im medizinischen Bereich. Es ist jedoch zu beachten, dass eine fachgerechte Installation und regelmäßige Überprüfung des Schutzleitersystems erforderlich sind, um die Wirksamkeit und Sicherheit zu gewährleisten.

 

Schutzklasse II

Bei der Schutzklasse II werden elektrische Betriebsmittel durch doppelte oder verstärkte Isolation geschützt. Im Gegensatz zur Schutzklasse I wird in Schutzklasse II kein Schutzleitersystem verwendet.



Elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse II bieten einen erhöhten Schutz vor elektrischem Schlag, indem sie eine zusätzliche Sicherheitsschicht in Form einer doppelten Isolierung oder einer verstärkten Isolierung besitzen. Diese Isolierung ist so ausgelegt, dass sie den Schutz gegen gefährliche Spannungen auch im Falle eines Isolationsfehlers bietet.

Die doppelte Isolierung besteht aus zwei unabhängigen Isolationsschichten, die elektrisch voneinander getrennt sind und eine zusätzliche Barriere gegen den Durchtritt von Strom bilden. Die verstärkte Isolierung hingegen verwendet eine einzelne Isolationsschicht, die besonders robust und widerstandsfähig ist, um einen sicheren Schutz zu gewährleisten.

Um elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse II zu kennzeichnen, wird das Symbol eines Quadrats in Kombination mit dem Buchstaben "II" verwendet. Diese Kennzeichnung kann auf dem Produkt selbst oder in der technischen Dokumentation angegeben sein.

Die Verwendung von Betriebsmitteln in Schutzklasse II ist besonders geeignet für Anwendungen, bei denen kein Schutzleitersystem verfügbar oder nicht erforderlich ist, wie zum Beispiel bei bestimmten Elektrogeräten, Lampen oder kleinen Haushaltsgeräten. Durch die doppelte oder verstärkte Isolierung bieten sie einen erhöhten Schutz vor elektrischem Schlag und tragen zur Sicherheit des Benutzers bei.

 

Schutzklasse III

Bei der Schutzklasse III werden elektrische Betriebsmittel mittels Schutzkleinspannung geschützt. Diese Schutzklasse stellt den höchsten Schutz vor elektrischem Schlag bereit.



Bei Betriebsmitteln der Schutzklasse III wird die Schutzmaßnahme durch eine sichere Trennung von der Netzspannung erreicht. Anstelle der üblichen Netzspannung wird eine besonders niedrige Schutzkleinspannung verwendet, die als ungefährlich für den menschlichen Körper gilt. Diese Schutzkleinspannung beträgt in der Regel nicht mehr als 50 Volt Wechselspannung oder 120 Volt Gleichspannung.

Um elektrische Betriebsmittel der Schutzklasse III zu kennzeichnen, wird das Symbol eines Quadrats in Kombination mit dem Buchstaben "III" verwendet. Diese Kennzeichnung kann auf dem Produkt selbst oder in der technischen Dokumentation zu finden sein.

Die Verwendung von Betriebsmitteln in Schutzklasse III ist insbesondere in Bereichen erforderlich, in denen ein besonders hoher Schutz vor elektrischem Schlag erforderlich ist, wie zum Beispiel in medizinischen Einrichtungen oder bei bestimmten Arten von Mess- und Steuerungssystemen. Durch die Verwendung von Schutzkleinspannung wird das Risiko eines gefährlichen Stromschlags erheblich reduziert.

Es ist wichtig zu beachten, dass Betriebsmittel der Schutzklasse III nur mit entsprechenden Niederspannungssystemen betrieben werden dürfen und dass die Installation und Wartung gemäß den geltenden Vorschriften und Normen erfolgen muss, um die Sicherheit zu gewährleisten.

 

 

 

Die Schutzklassen dienen dazu, direktes und indirektes Berühren von betriebsmäßig unter Spannung stehenden Teilen zu vermeiden und somit das Risiko eines elektrischen Schlages zu reduzieren.

Beim direkten Berühren kommt der menschliche Körper direkt mit aktiven, unter Spannung stehenden Teilen in Kontakt. Um direktes Berühren zu verhindern, werden diese spannungsführenden Teile mit Isolierungen oder Abdeckungen versehen, um eine sichere Trennung zum menschlichen Körper zu gewährleisten.

Beim indirekten Berühren tritt hingegen Spannung an Teilen auf, die normalerweise nicht unter Spannung stehen. Dies kann durch einen Isolationsfehler oder Körperschluss verursacht werden, bei dem spannungsführende Teile mit nicht spannungsführenden Teilen in Kontakt kommen, beispielsweise das Gehäuse einer elektrischen Maschine. Um das Risiko des indirekten Berührens zu reduzieren, werden zusätzliche Schutzmaßnahmen ergriffen, wie z.B. die Verwendung von Schutzerdung, doppelter oder verstärkter Isolation oder Schutzkleinspannung in den entsprechenden Schutzklassen.

Es ist wichtig, dass elektrische Betriebsmittel entsprechend ihrer Schutzklasse ausgelegt, installiert und gewartet werden, um sowohl das direkte als auch das indirekte Berühren zu verhindern und somit die Sicherheit der Benutzer zu gewährleisten. Die Einhaltung der geltenden Vorschriften und Normen ist hierbei entscheidend.

 

IP Schutzart

Die IP-Schutzart (International Protection) definiert den Schutzgrad

von elektrischen Betriebsmitteln und Verbrauchern gegen das Eindringen von festen und flüssigen Fremdkörpern. Sie gibt Auskunft darüber, wie gut das Gerät gegen das Eindringen von Fremdkörpern und Wasser geschützt ist. Die IP-Schutzart wird durch die Buchstaben "IP" gefolgt von zwei Kennziffern angegeben, z. B. IP23CS.

Die erste Kennziffer der IP-Schutzart beschreibt den Schutz gegen das Eindringen von Festkörpern und den Berührungsschutz. Sie bewertet den Schutz vor Fremdkörpern wie Staub, Schmutz oder Berührungen durch Körperteile. Die Kennziffern reichen von 0 bis 6, wobei höhere Zahlen einen besseren Schutz bedeuten.

Die zweite Kennziffer der IP-Schutzart bezieht sich auf den Schutz gegen das Eindringen von Wasser. Sie bewertet den Schutzgrad gegen das Eindringen von Wasser in verschiedenen Formen, wie z. B. Tropfwasser, Spritzwasser oder sogar bei zeitweisem Untertauchen. Die Kennziffern reichen von 0 bis 8, wobei höhere Zahlen einen besseren Schutz bedeuten.

Zusätzlich zu den Buchstaben und Kennziffern können weitere Buchstaben den IP-Code ergänzen und spezifische Informationen liefern. Beispielsweise kann der IP-Code IP68 eine zusätzliche Angabe über den zulässigen Druck bei Tauchbetrieb enthalten, wie z. B. 3 bar.

In Feuchträumen und im Freien gelten bestimmte Anforderungen an die Schutzart, um einen ausreichenden Schutz vor Feuchtigkeit und Wasser zu gewährleisten. Elektrische Betriebsmittel in Feuchträumen müssen mindestens tropfwassergeschützt sein (IPX1), während ungeschützte Anlagen im Freien mindestens der Schutzart IPX3 entsprechen müssen.

Die Wahl der richtigen IP-Schutzart ist wichtig, um sicherzustellen, dass elektrische Geräte unter den gegebenen Bedingungen zuverlässig funktionieren und vor Schäden durch Wasser, Staub oder äußere Einflüsse geschützt sind. Die korrekte IP-Schutzart hängt vom Verwendungszweck, der Umgebung und den spezifischen Anforderungen des Geräts ab.

 



 

 

IP Code - IP Schutzklasse Übersichtstabelle
1. Kennziffer Schutzgrad: Berührungs und Fremdkörperschutz 2. Kennziffer Schutzgrad: Wasserschutz
0 Kein besonderer Schutz 0 Kein besonderer Schutz
1 Schutz gegen Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser ≥ 50mm 1 Schutz gegen senkrecht tropfendes Wasser
2 Schutz gegen Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser ≥ 12,5mm 2 Schutz gegen senkrecht tropfendes Wasser, Betriebsmittel bis 15° geneigt
3 Schutz gegen Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser ≥ 2,5mm 3 Schutz gegen Sprühwasser (Regen) bis zu einem Winkel von 60° zur Senkrechten
4 Schutz gegen Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser ≥ 1mm 4 Schutz gegen Spritzwasser aus allen Richtungen
5 Schutz gegen Staubablagerung (staubgeschützt) Vollständiger Berührungsschutz 5 Schutz gegen Strahlwasser aus allen Richtungen
6 Schutz gegen Eindringen von Staub (staubdicht) Vollständiger Berührungsschutz 6 Schutz gegen starken Wasserstrahl oder schwere See aus allen Richtungen
Wird neben den Buchstaben IP nur eine Kennziffer für den Schutzgrad benötigt, so ist anstelle der fehlenden Kennziffer ein X zu setzen z.B. IP X4 oder IP 3X  7 Schutz gegen Wasser bei Eintauchen des Betriebsmittels unter Druck- Zeitbedingungen
3. Stelle z.B. IP 23C
A   Schutz gegen Zugang mit dem Handrücken
B   Schutz gegen Zugang mit dem Finger
C   Geschützt gegen Zugang mit Werkzeug
D   Geschützt gegen Zugang mit Draht

4. Stelle z.B. IP 23CS
H   Betriebsmittel für Hochspannung
M   Geprüft auf Wassereintritt bei laufender Maschine
S   Geprüft auf Wassereintritt bei stehender Maschine
W  Geeignet bei festgelegten Witterungsbedingungen
8 Schutz gegen Wasser bei dauerndem Untertauchen des Betriebsmittels
9 Geschützt gegen Hochdruck und hohe Strahlwasser Temperaturen

 

Gängige Schutzarten:

Für Lampen gibt es verschiedene Schutzarten, die je nach Einsatzort und Anforderungen variieren. Hier sind einige typische Schutzarten für Lampen:

1. IP20: Schutz vor dem Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser von mehr als 12,5 mm und kein Schutz gegen das Eindringen von Wasser.

2. IP44: Schutz vor dem Eindringen fester Fremdkörper mit einem Durchmesser von mehr als 1 mm und Schutz gegen Spritzwasser aus beliebiger Richtung.

3. IP65: Schutz vor dem Eindringen von Staub und Schutz gegen Strahlwasser aus beliebiger Richtung.

4. IP67: Vollständiger Schutz gegen Staub und Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen in Wasser.

 

Für Steckdosen und Schalter gelten ebenfalls unterschiedliche Schutzarten, abhängig vom Einsatzort und den spezifischen Anforderungen. Hier sind einige typische Schutzarten für Steckdosen und Schalter:

1. IP64: Schutz vor dem Eindringen von Staub und Spritzwasser aus beliebiger Richtung.

2. IP65: Schutz vor dem Eindringen von Staub und Strahlwasser aus beliebiger Richtung.

3. IP66: Vollständiger Schutz gegen Staub und starkes Strahlwasser aus beliebiger Richtung.

4. IP67: Vollständiger Schutz gegen Staub und Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen in Wasser.

5. IP68: Vollständiger Schutz gegen Staub und Schutz gegen dauerhaftes Untertauchen in Wasser, zusätzlich mit Angabe des zulässigen Drucks (z. B. IP68, 3 bar).

Die genauen Schutzarten können je nach Hersteller und spezifischem Produkt variieren. Es ist wichtig, die spezifischen Anforderungen des Einsatzorts zu berücksichtigen und entsprechend die passende Schutzart für Lampen, Steckdosen und Schalter auszuwählen, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.

 

 

Hier ein paar Beispiele des IP-Schutzes:

IP20 Kein Schutz gegen eindringendes Wasser, Schutz gegen Fremdkörper >12,5mm 
IP22 IP22 steht für eingeschränkter Schutz gegenüber Feuchtigkeit, Schutz gegen Fremdkörper >12,5mm
IP23 IP23 steht für Schutz gegen Sprühwasser 
IP44 IP44 steht für Schutz gegen Spritzwasser und feste Objekte >1mm. 
IP65 IP65 steht für Staubdicht und Schutz gegen Strahlwasser 
IP66 IP66 steht für Wasserdicht,  geschützt gegen schweres Strahlwasser 
IP67 IP67 bedeutet, dass etwas gegen Staub geschützt ist, gegen Berührung und vor Untertauchen. 
IP68  IP68 steht für Schutz gegen Staub, Berührung und dauerhaftes Untertauchen. 

 

Installations - Drähte - Farben und ihre Bedeutung

Installationsdrähte in der Elektrotechnik: Funktionen, Eigenschaften und Normen

Die Welt der Elektrotechnik ist geprägt von einer Vielzahl an Drähten mit unterschiedlichen Farben und spezifischen Eigenschaften. Installationsdrähte spielen dabei eine entscheidende Rolle, da sie elektrische Energie vom Erzeuger zum Verbraucher transportieren. Zusätzlich dienen sie der Übertragung von Signalen zwischen Messeinrichtungen, Steuereinrichtungen und Regeleinrichtungen.

Es ist von großer Bedeutung, dass die in elektrischen Anlagen verlegten isolierten Leitungen den geltenden Normen entsprechen. Die Hersteller sind verpflichtet, ihre Drähte normgerecht zu kennzeichnen, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten.

Die Kennzeichnung der Installationsdrähte ermöglicht es Fachkräften, die verschiedenen Drähte einfach zu identifizieren und korrekt zu verlegen. Die Farbcodierung spielt hierbei eine wichtige Rolle, da sie Informationen über die Funktionen und Anwendungsbereiche der Drähte liefert. Zum Beispiel können schwarze Drähte für den Stromtransport verwendet werden, während rote Drähte häufig für Signale oder Alarme eingesetzt werden.

Neben der Farbcodierung sollten Installationsdrähte auch bestimmte elektrische Eigenschaften aufweisen, um den reibungslosen Betrieb der elektrischen Anlage zu gewährleisten. Dazu gehören beispielsweise die Nennspannung, der Querschnitt und der Isolationswerkstoff.

Um sicherzustellen, dass die Installationsdrähte den Anforderungen entsprechen, sollten Fachleute bei der Auswahl auf normgerechte Zertifizierungen und Kennzeichnungen achten. Diese Zertifizierungen bestätigen, dass die Drähte bestimmte Qualitätsstandards erfüllen und den geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen.

Insgesamt spielen Installationsdrähte eine fundamentale Rolle in elektrischen Anlagen und ermöglichen den sicheren und effizienten Transport von elektrischer Energie sowie die zuverlässige Übertragung von Signalen. Indem sie den Normen und Vorschriften entsprechen, tragen sie zur Gewährleistung einer sicheren und zuverlässigen elektrischen Infrastruktur bei.

 



 

Farben und Ihre Bedeutung:
H07V-K 1,5mm² Blau  muss als Neutralleiter verwendet werden 
H07V-K 1,5mm² Schwarz kann als Außenleiter oder Lampendraht verwendet werden
H07V-K 1,5mm² Braun kann als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet werden
H07V-K 1,5mm² Gelb-Grün     muss als Schutzleiter verwendet werden (es ist verboten diesen Draht als Außenleiter zu verwenden)
H07V-K 1,5mm² Orange kann als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet werden
H07V-K 1,5mm² Violett kann als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet werden

 

 

 

Hinweis zur Farbcodierung von Installationsdrähten:

Es ist wichtig anzumerken, dass die Farbcodierung von Installationsdrähten in der Elektrotechnik bestimmten Normen und Standards entspricht. Allerdings kann es in Einzelfällen vorkommen, dass Elektriker von diesen Vorgaben abweichen, insbesondere bei älteren Elektroinstallationen.

Falls Ihre Elektro-Installation älter ist und Sie unsicher sind, ob die Farbcodierung der Installationsdrähte den aktuellen Standards entspricht, empfehlen wir Ihnen, einen qualifizierten Elektriker hinzuzuziehen. Ein Fachmann kann die Verkabelung überprüfen und feststellen, ob sie den aktuellen Vorschriften entspricht.

Es ist wichtig, dass die Elektroinstallation den Sicherheitsstandards entspricht, um Gefahren wie Kurzschlüsse, Überlastungen oder elektrische Schläge zu vermeiden. Ein Elektriker kann Ihnen dabei helfen, eventuelle Mängel zu identifizieren und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen, um Ihre elektrische Anlage auf den aktuellen Stand zu bringen.

Wir empfehlen Ihnen dringend, bei jeglichen Zweifeln oder Bedenken bezüglich Ihrer Elektroinstallation einen Fachmann zu konsultieren. Ihre Sicherheit und die ordnungsgemäße Funktion Ihrer elektrischen Anlage sollten stets oberste Priorität haben.

 

Falls Ihre Elektro-Installation schon etwas älter ist könnte es sein dass bei Ihnen noch die Alten Farben verwendet wurden!

Blau            wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Schwarz   wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Braun       wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Grün          wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Orange      wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Violett       wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Gelb          wurde als Außenleiter , Lampendraht oder Tasterdraht verwendet
Grau          wurde als Neutralleiter verwendet

 Schutzleiter gab es damals noch nicht

 

Bei älteren Elektroinstallationen wurden teilweise unterschiedliche Farbcodierungen für spezifische Zwecke verwendet. Hier sind einige Beispiele:

Außenleiter: In einigen Fällen wurde der Außenleiter, auch bekannt als Phase oder L-Leiter, mit der Farbe schwarz gekennzeichnet.

Lampendraht: Der Lampendraht, der zur Verbindung von Lampen und Leuchten verwendet wurde, könnte eine spezifische Farbcodierung aufweisen. Hier variiert die Farbe je nach Land und regionalen Normen. In einigen Ländern wurde der Lampendraht beispielsweise mit der Farbe braun gekennzeichnet.

Tasterdraht: Der Tasterdraht, der für die Verbindung von Tastern oder Schaltern verwendet wurde, konnte ebenfalls eine eigene Farbcodierung haben. Auch hier können die Farben je nach Land und Normen variieren. In einigen Fällen wurde der Tasterdraht beispielsweise mit der Farbe grau gekennzeichnet.

Es ist wichtig zu beachten, dass die genannten Farbcodierungen nicht universell gültig sind und von Land zu Land oder sogar von Region zu Region variieren können. Bei älteren Elektroinstallationen ist es daher besonders wichtig, die tatsächliche Verkabelung von einem qualifizierten Elektriker überprüfen zu lassen, um Missverständnisse oder potenzielle Gefahren zu vermeiden.

 

 

 

Bemessung der Strombelastbarkeit von fest verlegten Kabeln und Leitungen

Bei der Bemessung der Strombelastbarkeit von fest verlegten Kabeln und Leitungen spielt der Leiterquerschnitt eine entscheidende Rolle. Allerdings werden auch andere Faktoren wie die Umgebungstemperatur und die Verlegeart berücksichtigt. Insbesondere die Verlegeart hat einen wesentlichen Einfluss auf die Strombelastbarkeit.

Leitungen, die in ruhender Luft wie in einem Installationskanal oder in einer wärmegedämmten Wand verlegt werden, können die durch den Strom erzeugte Wärme nur schlecht an die Umgebung abgeben. Im Gegensatz dazu haben Kabel und Leitungen, die im Erdreich oder direkt auf der Wand verlegt sind, eine bessere Wärmeableitung.

Die Fähigkeit eines Kabels oder einer isolierten Leitung, die entstehende Wärme abzuführen, beeinflusst ihre Strombelastbarkeit. Aus diesem Grund wurden insgesamt neun verschiedene Verlegearten definiert: A1, A2, 81, BZ, C, D, E, F und G.

Die Auswahl der geeigneten Verlegeart und der entsprechenden Kabel und Leitungen richtet sich nach den spezifischen Anforderungen der Installation. Dabei werden Aspekte wie die Umgebungstemperatur, der Wärmeableitungskoeffizient und andere Einflussfaktoren berücksichtigt.

Es ist wichtig zu beachten, dass die korrekte Bemessung der Strombelastbarkeit und die Auswahl der richtigen Kabel und Leitungen eine Aufgabe für qualifizierte Fachkräfte ist. Elektroinstallateure und Elektroplaner verfügen über das notwendige Know-how, um die richtigen Entscheidungen zu treffen und sicherzustellen, dass die Installation den geltenden Normen und Vorschriften entspricht.

Bei Fragen zur Bemessung von fest verlegten Kabeln und Leitungen sowie zur Auswahl der geeigneten Verlegeart empfehlen wir Ihnen, sich an einen Fachmann zu wenden, der Sie umfassend beraten kann.

 

 

Abweichende Betriebsbedingungen und Berechnung der Strombelastbarkeit

Die angegebene Strombelastbarkeit von einzeln verlegten Kabeln oder Leitungen bezieht sich in der Regel auf eine Umgebungstemperatur von 30 °C. Wenn die tatsächliche Umgebungstemperatur von diesem Referenzwert abweicht, treten zusätzliche Belastungsfaktoren auf, die eine Neuberechnung der Strombelastbarkeit erfordern.

Wenn es zu einer Häufung von Leitungen kommt, d.h. wenn mehrere Kabel oder Leitungen in engem Kontakt miteinander verlegt sind, kann dies zu einer Erhöhung der Umgebungstemperatur führen. Eine erhöhte Umgebungstemperatur wiederum beeinflusst die Wärmeabfuhr und somit die Strombelastbarkeit der Leitungen. In solchen Fällen müssen die spezifischen Betriebsbedingungen berücksichtigt und die Strombelastbarkeit entsprechend neu berechnet werden.

Des Weiteren kann die Belastung durch Oberschwingungsströme die Strombelastbarkeit beeinflussen. Oberschwingungsströme entstehen beispielsweise in Anlagen mit nichtlinearen Verbrauchern wie Frequenzumrichtern oder elektronischen Geräten. Diese Ströme führen zu einer zusätzlichen Erwärmung der Leitungen und erfordern daher eine spezifische Berechnung der Strombelastbarkeit unter Berücksichtigung dieser abweichenden Betriebsbedingungen.

Für die Berechnung der Strombelastbarkeit unter abweichenden Betriebsbedingungen stehen spezifische Normen und technische Dokumente zur Verfügung. Es ist wichtig, diese Normen und Dokumente zu konsultieren, um genaue und zuverlässige Ergebnisse zu erzielen. Elektroplaner und Fachleute mit Erfahrung in der Berechnung von Strombelastbarkeit können bei der Durchführung dieser Berechnungen unterstützen.

Es ist ratsam, bei abweichenden Betriebsbedingungen und der Berechnung der Strombelastbarkeit immer auf qualifizierte Fachkräfte zurückzugreifen, um sicherzustellen, dass die Anforderungen der spezifischen Situation erfüllt werden und die Installation den geltenden Normen entspricht.

 

Der Schutz von Leitungen und Kabeln vor übermäßiger Erwärmung

...ist von entscheidender Bedeutung, um potenzielle Brandgefahren und Schäden an der elektrischen Installation zu vermeiden. Überstrom-Schutzeinrichtungen spielen dabei eine wichtige Rolle, indem sie die Leitungen und Kabel vor Überlastung und Kurzschluss schützen.

Überlastströme treten auf, wenn die elektrische Verbraucherleistung in einem Stromkreis zu hoch ist. Dies kann beispielsweise durch den Betrieb von Geräten mit zu hoher Leistung oder durch eine zu hohe Anzahl von gleichzeitig betriebenen Geräten verursacht werden. Überlastströme führen zu einer übermäßigen Erwärmung der Leitungen und Kabel, was zu einer Beschädigung oder einem Brand führen kann. Überstrom-Schutzeinrichtungen wie Sicherungsautomaten oder Leitungsschutzschalter erkennen solche Überlastströme und unterbrechen den Stromkreis, um die Leitungen und Kabel vor Schäden zu schützen.

Kurzschlussströme treten auf, wenn zwei leitende Stellen in einem Stromkreis miteinander in direktem Kontakt stehen und eine hohe Stromstärke fließt. Dies kann beispielsweise durch beschädigte Isolierungen, fehlerhafte Verbindungen oder defekte Geräte verursacht werden. Kurzschlussströme sind extrem gefährlich, da sie zu einem schnellen Anstieg der Stromstärke führen und eine enorme Wärmeentwicklung verursachen können. Überstrom-Schutzeinrichtungen reagieren sehr schnell auf Kurzschlüsse und unterbrechen den Stromkreis, um die Leitungen und Kabel vor Schäden und Bränden zu schützen.

Die Auswahl und Dimensionierung der richtigen Überstrom-Schutzeinrichtungen basiert auf verschiedenen Faktoren wie dem Nennstrom der Leitungen, dem maximal zulässigen Betriebsstrom der angeschlossenen Geräte und den spezifischen Anforderungen der elektrischen Anlage. Elektroinstallateure und Fachleute für Elektrotechnik können bei der Auswahl und Installation der geeigneten Überstrom-Schutzeinrichtungen helfen, um einen effektiven Schutz der Leitungen und Kabel gegen zu hohe Erwärmung zu gewährleisten.

Es ist wichtig, die regelmäßige Wartung und Überprüfung der Überstrom-Schutzeinrichtungen sicherzustellen, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren und den notwendigen Schutz bieten.

 

Wichtige Einflussgrößen zur Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen

Die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen wird von verschiedenen Einflussgrößen bestimmt. Hier sind einige wichtige Faktoren, die die Strombelastbarkeit beeinflussen können:

  • Leiterquerschnitt: Der Querschnitt des Leiters bestimmt den maximalen Strom, den er tragen kann. Ein größerer Leiterquerschnitt ermöglicht eine höhere Strombelastbarkeit.

  • Anzahl der belasteten Adern: Wenn mehrere Adern in einem Kabel oder einer Leitung belastet werden, kann dies zu einer Erhöhung der Temperatur führen. Eine höhere Anzahl von belasteten Adern reduziert daher die Strombelastbarkeit.

  • Leiterisolierung: Die Qualität und Dicke der Isolierung beeinflussen die Wärmeableitung und somit die Strombelastbarkeit. Eine hochwertige Isolierung ermöglicht eine bessere Wärmeableitung und erhöht die Strombelastbarkeit.

  • Leitungs- und Kabelaufbau: Die Konstruktion des Kabels oder der Leitung kann ebenfalls die Wärmeableitung beeinflussen. Kabel mit einer besseren Wärmeableitung haben eine höhere Strombelastbarkeit.

  • Verlegeart: Die Art und Weise, wie Kabel und Leitungen verlegt werden, hat einen erheblichen Einfluss auf die Strombelastbarkeit. Unterschiedliche Verlegearten haben unterschiedliche Auswirkungen auf die Wärmeableitung und somit auf die Strombelastbarkeit.

  • Umgebungstemperatur: Die Umgebungstemperatur beeinflusst die Wärmeabfuhr der Kabel und Leitungen. Höhere Umgebungstemperaturen können zu einer Verringerung der Strombelastbarkeit führen.

  • Häufung von Kabeln oder Leitungen: Wenn mehrere Kabel oder Leitungen eng miteinander verlegt sind, kann dies zu einer Erhöhung der Umgebungstemperatur führen und somit die Strombelastbarkeit reduzieren.

  • Oberschwingungsströme: Oberschwingungsströme, die in nichtlinearen Lasten entstehen, können zu zusätzlicher Erwärmung führen und die Strombelastbarkeit verringern.

  • Dämmung: Die Qualität und Eigenschaften der Dämmung haben ebenfalls Auswirkungen auf die Strombelastbarkeit. Eine gute Dämmung ermöglicht eine effizientere Wärmeableitung und erhöht die Strombelastbarkeit.

Diese Einflussgrößen sind wichtige Aspekte, die bei der Auswahl, Dimensionierung und Installation von Kabeln und Leitungen berücksichtigt werden müssen, um eine sichere und zuverlässige elektrische Installation zu gewährleisten.

 

Installationskabel Farben und ihre Bestimmungen

Leitungen und Kabel: Funktion, Eigenschaften und Kennzeichnung

 

Es gibt eine Vielzahl von Kabeln mit unterschiedlichen Farben und Eigenschaften.

Die Hauptaufgabe von Leitungen und Kabeln besteht darin, elektrische Energie vom Erzeuger zum Verbraucher zu transportieren. Sie dienen auch zur Übertragung von Signalen von Messgeräten, Steuer- und Regelgeräten.

Isolierte Leitungen und Kabel bestehen aus einer oder mehreren Adern, die gegeneinander isoliert sind und durch eine gemeinsame Ummantelung zusammengehalten werden.

Die in elektrischen Anlagen verwendeten isolierten Leitungen und Kabel müssen den geltenden Normen entsprechen und vom Hersteller entsprechend gekennzeichnet sein.

In Deutschland hergestellte Leitungen werden zum Beispiel mit einem Aufdruck oder einem Kennfaden gekennzeichnet.

 

Installations Kabel


Farbkennzeichnung von Leitungen und Kabeln

Für Leitungen und Kabel mit bis zu 5 Aderleitungen werden die einzelnen Aderisolierungen durch Farben gekennzeichnet. Wenn mehr als 5 Adern vorhanden sind, werden diese Adern in Schwarz ausgeführt und mit einer aufgedruckten Zahl versehen.

Isolierte Leitungen werden sowohl mit als auch ohne Schutzleiter hergestellt. Die Eigenschaften dieser Installationskabel werden durch sogenannte Kurzzeichen gekennzeichnet.

 

 

  Kurzzeichen 
  Bedeutung des Kurzzeichens 
A   Ader
B   Bleimantel
C   Abschirmung
F   Flachleitung (Stegleitung)
FF   feinstdrähtig
G   Gummi Isolierung
I   Stegleitung (Imputzleitung)
J   Leitung mit Schutzleiter
L   Leuchtröhrenleitung
M   Mantelleitung
N   genormte Leitung
O   Leitung ohne Schutzleiter
Ö   ölfest
PL   Pendelleitung
St   statischer Schirm
S   Sonderleitung
T   Leitungstrosse
U   Umhüllung unbrennbar
W   wärmebeständige Leitung
Y   Kunststoff Isolierung
Z   Zwillingsausführung

Folgende Farbkennzeichnungen sind zwingend vorgeschrieben

für den Schutzleiter (PE): grüngelb,

für den Neutralleiter (N): blau,

für den Schutzleiter mit Neutralleiterfunktion (PEN): grüngelb,
zusätzlich sind für den PEN die Leitungsenden blau zu kennzeichnen.

 

Zu den gängigsten Kabeln gehören z.B.:

NYM-J 3x1,5mm²:
Standard-Installationskabel für den Innenbereich
Geeignet für Steckdosen, Lampen, Ventilatoren
3-poliges Kabel mit einem Leiterquerschnitt von 1,5mm² (einadrig)
Farben: Blau (Neutralleiter), Schwarz oder Braun (Außenleiter), Gelb-Grün (Schutzleiter)

NYM-J 5x1,5mm²:
Standard-Installationskabel für den Innenbereich
Geeignet für Schalter-Lampen-Verkabelung
5-poliges Kabel mit einem Leiterquerschnitt von 1,5mm² (einadrig)
Farben: Blau (Neutralleiter), Schwarz (Außenleiter 1), Braun (Außenleiter 2), Grau (Außenleiter 3), Gelb-Grün (Schutzleiter)
oder: Blau (Neutralleiter), Schwarz (Außenleiter 1), Schwarz (Außenleiter 2), Braun (Außenleiter 3), Gelb-Grün (Schutzleiter)

NYM-J 5x2,5mm²:
Standard-Installationskabel für den Innenbereich
Geeignet für Motoren, CEE-Steckdosen, E-Herd
5-poliges Kabel mit einem Leiterquerschnitt von 2,5mm² (einadrig)
Farben: Blau (Neutralleiter), Schwarz (Außenleiter 1), Braun (Außenleiter 2), Grau (Außenleiter 3), Gelb-Grün (Schutzleiter)
oder: Blau (Neutralleiter), Schwarz (Außenleiter 1), Schwarz (Außenleiter 2), Braun (Außenleiter 3), Gelb-Grün (Schutzleiter)

H07V-K 5g2,5mm²:
Standard-Installationskabel für den Innenbereich
Geeignet für Motoren, CEE-Steckdosen, E-Herd
5-poliges Kabel mit einem Leiterquerschnitt von 2,5mm² (feinadrig)
Farben: Blau (Neutralleiter), Schwarz (Außenleiter 1), Braun (Außenleiter 2), Grau (Außenleiter 3), Gelb-Grün (Schutzleiter)
oder: Blau (Neutralleiter), Schwarz (Außenleiter 1), Schwarz (Außenleiter 2), Braun (Außenleiter 3), Gelb-Grün (Schutzleiter)

 

Bemessung von fest verlegten Kabeln und Leitungen

Die Strombelastbarkeit von fest verlegten Kabeln und Leitungen hängt hauptsächlich vom Leiterquerschnitt ab, kann jedoch auch von anderen Faktoren wie der Umgebungstemperatur beeinflusst werden. Die Verlegeart der Kabel und Leitungen hat einen wesentlichen Einfluss auf ihre Strombelastbarkeit.

Kabel und Leitungen, die in ruhender Luft wie in einem Installationskanal oder in einer wärmegedämmten Wand verlegt sind, haben eine geringere Fähigkeit, die durch den Strom erzeugte Wärme an die Umgebung abzugeben. Im Gegensatz dazu weisen Kabel und Leitungen, die im Erdreich oder direkt auf der Wandoberfläche verlegt sind, eine bessere Wärmeableitung auf.

Die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen mit guter Wärmeableitung ist höher.

Es wurden insgesamt neun verschiedene Verlegearten (A1, A2, 81, BZ, C, D, E, F und G) festgelegt, die die Fähigkeit der Kabel und Leitungen zur Wärmeableitung beschreiben.

 

 

Abweichende Betriebsbedingungen

...erfordern eine angepasste Berechnung der Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen. Die angegebene Strombelastbarkeit bezieht sich auf eine Umgebungstemperatur von 30 °C. Wenn die tatsächliche Umgebungstemperatur von diesem Referenzwert abweicht, wenn mehr als drei Adern belastet sind oder wenn Oberschwingungsströme auftreten, muss die Strombelastbarkeit entsprechend berechnet werden.

Für abweichende Umgebungstemperaturen können Normen oder spezifische Berechnungsverfahren angewendet werden, um die Strombelastbarkeit zu ermitteln. Diese berücksichtigen den Einfluss der Temperatur auf die Leistungsfähigkeit der Kabel und Leitungen.

Wenn mehr als drei Adern belastet sind, müssen die Wärmeverluste und der Einfluss der gegenseitigen Erwärmung der Adern auf die Strombelastbarkeit berücksichtigt werden.

Bei Oberschwingungsströmen treten zusätzliche Verluste in den Kabeln und Leitungen aufgrund von erhöhten harmonischen Strömen auf. Diese Verluste können die Strombelastbarkeit beeinflussen und müssen daher bei der Berechnung berücksichtigt werden.

Es ist wichtig, die spezifischen Normen, Vorschriften oder Richtlinien Ihres Landes oder Ihrer Region zu konsultieren, um genaue Berechnungsmethoden für abweichende Betriebsbedingungen zu erhalten. Ein qualifizierter Elektroingenieur kann Ihnen bei der Berechnung der Strombelastbarkeit unter diesen Bedingungen behilflich sein.

 

Zum Schutz von Leitungen und Kabeln vor zu hoher Erwärmung

...werden Überstrom-Schutzeinrichtungen eingesetzt. Diese Einrichtungen dienen dazu, die Leitungen und Kabel vor Überlastung und Kurzschlüssen zu schützen, da diese Zustände zu einer erhöhten Erwärmung führen können.

Überlastströme können in fehlerfreien Stromkreisen auftreten, wenn die Verbraucherleistung die Nennbelastung der Leitungen und Kabel überschreitet. Dies kann beispielsweise aufgrund einer zu hohen Stromaufnahme der angeschlossenen Geräte oder eines fehlerhaften Betriebs auftreten. Überstrom-Schutzeinrichtungen wie Sicherungen oder Leitungsschutzschalter reagieren auf diese Überlastströme und unterbrechen den Stromkreis, um eine übermäßige Erwärmung der Leitungen und Kabel zu verhindern.

Kurzschlussströme entstehen, wenn es zu einem direkten Kurzschluss zwischen zwei leitenden Stellen kommt, die unter Spannung stehen. Dies kann beispielsweise durch eine beschädigte Isolierung oder einen fehlerhaften Anschluss verursacht werden. Kurzschluss-Schutzeinrichtungen wie Leitungsschutzschalter oder Leistungsschalter reagieren auf diese Kurzschlussströme und schalten den Stromkreis sofort ab, um eine Überhitzung und Schäden an den Leitungen und Kabeln zu verhindern.

Diese Überstrom-Schutzeinrichtungen sind wichtige Sicherheitskomponenten in elektrischen Installationen und gewährleisten den zuverlässigen Schutz von Leitungen und Kabeln vor zu hoher Erwärmung, was potenzielle Brandgefahren reduziert und die Betriebssicherheit erhöht.

 

Die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen wird von mehreren wichtigen Einflussgrößen bestimmt:
  • Leiterquerschnitt: Der Querschnitt des Leiters bestimmt den maximal zulässigen Strom, den das Kabel oder die Leitung tragen kann. Größere Querschnitte ermöglichen eine höhere Strombelastbarkeit.

  • Anzahl der belasteten Adern: Wenn mehrere Adern in einem Kabel oder einer Leitung belastet werden, wirkt sich dies auf die Wärmeentwicklung aus und kann die Strombelastbarkeit verringern. Die gegenseitige Erwärmung der Adern muss berücksichtigt werden.

  • Leiterisolierung: Die Art und Qualität der Isolierung beeinflusst die Wärmeableitung und damit die Strombelastbarkeit. Eine gute Isolierung hilft, die Wärme im Kabelinneren zu halten und die Umgebung weniger zu beeinflussen.

  • Leitungs- und Kabelaufbau: Die Konstruktion des Kabels oder der Leitung, einschließlich der verwendeten Materialien und der Schichten, kann die Wärmeableitung und somit die Strombelastbarkeit beeinflussen.

  • Verlegeart: Die Art und Weise, wie das Kabel oder die Leitung verlegt wird, hat einen erheblichen Einfluss auf die Wärmeableitung. Die Verlegeart kann in Bezug auf die Wärmeabgabe unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

  • Umgebungstemperatur: Die Umgebungstemperatur wirkt sich direkt auf die Wärmeableitung aus. Höhere Temperaturen führen zu einer schlechteren Wärmeableitung und können die Strombelastbarkeit verringern.

  • Häufung von Kabeln oder Leitungen: Wenn mehrere Kabel oder Leitungen in der Nähe voneinander verlegt sind, kann die Wärmeableitung beeinträchtigt werden, was die Strombelastbarkeit reduzieren kann.

  • Oberschwingungsströme: Das Vorhandensein von Oberschwingungsströmen, die durch nicht-lineare Lasten verursacht werden, kann zusätzliche Verluste und Erwärmung in den Kabeln und Leitungen verursachen. Diese müssen bei der Bestimmung der Strombelastbarkeit berücksichtigt werden.

  • Dämmung: Die Art und Qualität der Dämmung um das Kabel oder die Leitung kann die Wärmeableitung und somit die Strombelastbarkeit beeinflussen.

 

Diese Einflussgrößen sollten bei der Berechnung der Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen sorgfältig berücksichtigt werden, um eine sichere und zuverlässige elektrische Installation zu gewährleisten.

 

 

Eine Kennzeichnung der Kabeln mit aufgedruckten Buchstaben- und Zahlenkürzeln dient der leichteren Erkennung von Bauart und für den Verwendungszweck des Kabels.

Kennzeichen Tabelle:

ein Beispiel für eine
Silikonschlauchleitung
    H 05 S S   -F 5 X 1,5      
Kennzeichnung                                              
Harmonisierte Leitung                                            Leiterquerschnitt in mm²
                                       
Anerkannter Nationaler Typ A**                                            Schutzleiter 
                                       
Bemessungsspannung U0 / U*                                           X ohne Schutzleiter
                                       
100/100 V  01                                          G mit Schutzleiter
                                       
300/300 V 03                                            
                                       
300/500 V  05                                            Aderzahl
                                       
450/750 V  07                                            Leiterform 
                                       
Isolierwerkstoff des Leiters                                           -D feindrähtig - Schweißleitung 
                                       
Ethylen - Propylen - Kautschuk                                          -E feinstdrähtig - Schweißleitung
                                       
Ethylen - Propylen - Gummi                                          -F feindrähtig - flexible Leitung
                                       
Silikon - Gummi                                          -H feinstdrähtig - flexible Leitung
                                       
PVC - weich                                          -K feindrähtig - fest verlegte Leitung
                                       
Thermoplast aus Polyolefinen                                          -R mehrdrähtiger Rundleiter
                                       
Mantelwerkstoff                                           -U eindrähtiger Rundleiter
                                         
Glasfasergeflecht                                          -Y Lahnlitzenleiter - hochflexibel
                                       
Polychloropren - Kautschuk N                                           Besonderheiten im Aufbau
                                       
Polyurethan                                          H flache - aufteilbare Leitung
                                       
Ethylen - Propylen - Gummi                                          H2 flache - nicht aufteilbare Leitung
                                       
Silikon - Gummi                                          H6 flache Leitung mit 3 oder mehr Adern
                                       
Textilgeflecht                                          H7 Leitung mit extrudierter zweischichtiger Isolierhülle
                                       
PVC - weich                                          H8 Wendelleitung