Die Grundlage zur Auslegung der AC-Schutzeinrichtungen dient der Bemessungsstrom $I_\text{B}$. Bei Leitungsschutzschaltern mit der Charakteristik B sind standardmäßig die Bemessungsströme 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 A verfügbar. Die Berechnung des Bemessungsstromes erfolgt mithilfe des maximalen Ausgangsstromes des angeschlossenen Wechselrichters $I_\text{AC,max}$ und des Bemessungsfaktors $f_\text{B}$. $$ I_\text{B} = I_\text{AC,max} \cdot f_\text{B} $$
Leitungsschutzschalter Charakteristik | Bemessungsfaktor $f_\text{B}$ |
---|---|
B | 1,3 |
C | 1,1 |
Die Kabelverlustleistung $P_\text{ver}$ ergibt sich aus dem Leitungswiderstand $R_\text{L}$ und dem Strom der durch den Leiter fließt $I_\text{L}$
$$ P_\text{ver} = R_\text{L} \cdot I_\text{L}^2 $$
Der Leitungswiderstand $R_\text{L}$ wiederum ist Abhängig vom Leitungsquerschnitt $A$, der Leitungslänge $l$ und dem materialabhängigen spezifischen elektrischen Widerstand $1/\kappa$.
$$ R_\text{L} = \frac{l}{A} \cdot \frac{1}{\kappa} $$
Tabelle 1: Übersicht der spezifischen elektrischen Widerstände verschiedener Materialien
Material | spez. elektrischer Widerstand $1/\kappa$ in $\Omega \cdot \text{mm}^2 \cdot \text{m}^{-1}$ |
---|---|
Aluminium | $2,94 \cdot 10^{−2}$ |
Kupfer | $1,75 \cdot 10^{−2}$ |
Die relativen Verluste $K$ ergeben sich aus der Verlustleistung $P_\text{ver}$ und der Referenz- bzw. Bezugsleistung $P_\text{ref}$.
$$ K = \frac{P_\text{ver}}{P_\text{ref}} $$
Mithilfe des relativen Verlustes kann der abhängige Leitungsquerschnitt $A$ berechnet werden. Es gilt:
$$ A = \frac{l \cdot I_\text{L}^2}{\kappa \cdot P_\text{ref} \cdot K } $$
Siehe auch