Kabel

Automatische Auslegung Schutzschalter

Die Grundlage zur Auslegung der Schutzschalter bildet der Bemessungsstrom $I_\text{N}$. Dies ist der Strom der Dauerhaft vom Leiter geführt werden kann. Als Vorzugswerte werden für den Bemessungsstrom $I_\text{N}$ 6, 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63, 80, 100, 125 A angenommen. Die Berechnung des Bemessungsstromes richtet sich nach einem Referenzstrom $I_\text{R}$ und einem Bemessungsschutzfakors $f_\text{B}$.

Allgemein gilt:

$$ I_\text{N} = I_\text{R} \cdot f_\text{B} $$

Kabeltyp Referenzstrom $I_\text{R}$
AC-Leitung (Alle Wechselrichter) Summe aller maximaler Wechselrichterausgangsströme
AC-Leitung (Wechselrichter)
  Nach Wechselrichter
  Im Wechselrichter

Maximaler Wechselrichterausgangsstrom
-
DC-Hauptleitung STC Strom am MPP-Kabel bzw. in der DC-Hauptleitung
Strangleitung STC Strom im Strang

Maximaler Wechselrichterausgangsstrom = (Maximale Scheinleistung * Verschiebefaktor) / (Netzspannung * Anzahl Wechselrichterphasen)

Fehlerstromschutzschalter (FI/RCD)

Standardmäßig werden in PV*SOL® Fehlerstromschutzschalter vom Typ B mit einem Bemessungsfehlerstrom von 100 mA ausgelegt. Der Bemessungsschutzfakors $f_\text{B}$ wird auf 1,1 festgelegt.

Leitungsschutzschalter

Für den Leitungsschutzschalter wird in PV*SOL® zunächst von einem Typ B mit einem Bemessungsschutzfakors $f_\text{B}$ von 1,3 ausgegangen. Ist beim verwendeten Wechselrichter ein Transformator vorhanden ändert der Bemessungsschutzfakors auf 1,1 und der Typ auf C.

Kabelverluste

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