Normen, Formeln, Tabellen
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Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Seite Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Schaltzeichen Europa – Nordamerika 9-2 9-14 Schaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften 9-27 Zulassungsstellen weltweit 9-28 Prüfstellen und Prüfzeichen 9-32 Schutzmaßnahmen 9-34 Überstromschutz von Kabeln und Leitungen 9-43 Elektrische Ausrüstung von Maschinen 9-51 Maßnahmen zur Risikoverminderung 9-56 Maßnahmen zur Risikovermeidung 9-57 Schutzarten elektrischer Betriebsmittel 9-58 Nordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter 9-68 Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter 9-70 Gebrauchskategorien für Lasttrennschalter 9-74 Motorbemessungsströme 9-77 Leitungen 9-81 Formeln 9-90 Internationales Einheitensystem 9-94 9-1 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Allgemein „Auszüge aus DIN-Normen mit VDE-Klassifikation sind wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. und des VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. Maßgebend für das Anwenden der Normen sind deren Fassungen mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der VDE-VERLAG GMBH, Bismarckstr. 33, 10625 Berlin und der Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstr. 6, 10787 Berlin erhältlich sind“. Kennzeichnung nach DIN EN 61346-2:2000-12 (IEC 61346-2:2000) Moeller hat sich entschlossen, mit einer Übergangsfrist schrittweise die o. g. Norm anzuwenden. 9 Abweichend von der bisher üblichen Kennzeichnung bestimmt jetzt an erster Stelle die Funktion des elektrischen Betriebsmittels in der jeweiligen Schaltung den Kennbuchstaben. Daraus abgeleitet ergibt sich einiger Freiraum für die Wahl des Kennbuchstabens. Beispiel für einen Widerstand • Normaler Strombegerenzer: R • Heizwiderstand: E • Messwiderstand: B Außerdem wurden bei Moeller firmenspezifische Festlegungen zur Umsetzung der Norm getroffen, die teilweise von der Norm abweichen. • Die Bezeichnungen der Anschlussklemmen werden nicht von rechts lesbar dargestellt. • Ein zweiter Kennbuchstabe zur Kennzeichnung des Einsatzzweckes des Betriebsmittels wird nicht angegeben, z. B.: Zeitrelais K1T wird K1. 9-2 • Leistungsschalter mit der Hauptfunktion Absicherung werden weiterhin mit Q gekennzeichnet. Sie werden von 1 bis 10 , links oben beginnend, durchnummeriert. • Schütze werden neu mit Q gekennzeichnet und von 11 bis nn durchnummeriert. z. B.: K91M wird Q21. • Hilfsschütze bleiben K und werden von 1 bis n durchnummeriert. Die Kennzeichnung erscheint an einer geeigneten Stelle in unmittelbarer Nähe des Schaltzeichens. Die Kennzeichnung stellt die Beziehung her zwischen dem Betriebsmittel in der Anlage und den verschiedenen Schaltungsunterlagen (Schaltplänen, Stücklisten, Stromlaufplänen, Anweisungen). Zur leichteren Wartung kann die Kennzeichnung auch ganz oder teilweise auf oder in der Nähe des Betriebsmittels angebracht werden. Ausgewählte Betriebsmittel mit einer Gegenüberstellung der bei Moeller vergebenen Kennbuchstaben alt – neu a Tabelle, Seite 9-3. Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe alt Beispiel für elektrische Betriebsmittel Kennbuchstabe neu B Messumformer T C Kondensatoren C D Speichereinrichtungen C E Elektrofilter V F Bimetallauslöser F F Druckwächter B F Sicherungen (Fein-, HH-, Signalsicherung) F G Frequenzumrichter T G Generatoren G G Softstarter T G USV G H Lampen E H Optische- und akustische Meldegeräte P H Signalleuchte P K Hilfsrelais K K Hilfsschütz K K Halbleiterschütz T K Leistungsschütz Q K Zeitrelais K L Drosselspulen R N Trennverstärker, Umkehrverstärker T Q Lasttrenner Q Q Leistungsschalter zur Absicherung Q Q Motorschutzschalter Q 9 9-3 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel 9 Kennbuchstabe alt Beispiel für elektrische Betriebsmittel Kennbuchstabe neu Q Stern-Dreieck-Schalter Q Q Trennschalter Q R Einstellwiderstand R R Messwiderstand B R Heizwiderstand E S Befehlsgeräte S S Drucktaster S S Grenztaster B T Spannungswandler T T Stromwandler T T Transformatoren T U Frequenzwandler T V Dioden R V Gleichrichter T V Transistoren K Z EMV-Filter K Z Funkentstör- und Funkenlöscheinrichtungen F 9-4 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Gerätekennzeichnung in USA und Kanada nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986 Zur Unterscheidung von Geräten mit ähnlichen Funktionen können zusätzlich zu den Gerätekennbuchstaben der folgenden Tabelle drei Zahlen oder Buchstaben hinzugefügt werden. Bei Verwendung von zwei oder mehreren Kennbuchstaben wird üblicherweise der Funktionskennbuchstabe an die erste Stelle gesetzt. Beispiel: Das Hilfsschütz, das die erste Tippfunktion einleitet, wird gekennzeichnet mit „1 JCR“. Hier bedeuten: 1 = Zählnummer J = Jog (Tippen) – Funktion des Betriebsmittels CR = Control relay (Hilfsschütz) – Art des Betriebsmittels 9 9-5 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Geräte- oder Funktionskennbuchstaben nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986 9 Kennbuchstabe Device or Function Gerät oder Funktion A Accelerating Beschleunigen AM Ammeter Amperemeter B Braking Bremsen C oder CAP Capacitor, capacitance Kondensator, Kapazität CB Circuit-breaker Leistungsschalter CR Control relay Hilfsschütz, Steuerschütz CT Current transformer Stromwandler DM Demand meter Verbrauchszähler D Diode Diode DS oder DISC Disconnect switch Trennschalter DB Dynamic braking Dynamisches Bremsen FA Field accelerating Feld-Beschleunigung FC Field contactor Feld-Schütz FD Field decelerating Feld-Abnahme (Verzögerung) FL Field-loss Feld-Ausfall F oder FWD Forward Vorwärts FM Frequency meter Frequenzmesser FU Fuse (Schmelz-)Sicherung GP Ground protective Schutzerdung H Hoist Heben J Jog Tippen LS Limit switch Grenztaster, Endlagenschalter L Lower Niedriger, vermindert M Main contactor Hauptschütz MCR Master control relay Hauptsteuerschütz MS Master switch Meisterschalter 9-6 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe Device or Function Gerät oder Funktion OC Overcurrent Überlaststrom OL Overload Überlast P Plugging, potentiometer Potentiometer oder Steckvorrichtung PFM Power factor meter Leistungsfaktormesser PB Pushbutton Drucktaster PS Pressure switch Druckwächter, Druckschalter REC Rectifier Gleichrichter R oder RES Resistor, resistance Widerstand, Resistor REV Reverse Rückwärtslauf RH Rheostat Stellwiderstand, Rheostat SS Selector switch Wahlschalter SCR Silicon controlled rectifier Thyristor SV Solenoid valve Magnetventil SC Squirrel cage Käfigläufer S Starting contactor Anlassschütz SU Suppressor Sperre, Unterdrücker TACH Tachometer generator Tachogenerator TB Terminal block, board Klemmenblock, Klemmenleiste TR Time-delay relay Zeitrelais Q Transistor Transistor UV Undervoltage Unterspannung VM Voltmeter Voltmeter WHM Watthour meter Wattstundenzähler WM Wattmeter Wattmeter X Reactor, reactance Drosselspule, Reaktanz 9 9-7 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Als Alternative zur Gerätekennzeichnung mit Kennbuchstaben (device designation) nach NEMA ICS 1-2001, ICS 1.1-1984, ICS 1.3-1986 ist die Kennzeichnung nach Geräteklassen (class designation) zulässig. Die Kennzeichnung mit der „class designation“ soll die Harmonisierung mit internationalen Standards erleichtern. Die hier verwendeten Kennbuchstaben sind zum Teil denen der IEC 61346-1 (1996-03) angenähert. Geräteklassen-Kennbuchstaben nach NEMA ICS 19-2002 Kennbuchstabe Gerät oder Funktion Übersetzung A Separate Assembly Einzelaufstellung B Induction Machine, Squirrel Cage Induction Motor Synchro, General • Control transformer • Control transmitter • Control Receiver • Differential Receiver • Differential Transmitter • Receiver • Torque Receiver • Torque Transmitter Synchronous Motor Wound-Rotor Induction Motor or Induction Frequency Convertor Asynchronmaschine, Käfigläufer Asynchronmotor Drehmelder, allgemein • Steuertransformator • Steuergeber • Steuerempfänger • Differentialempfänger • Differentialgeber • Empfänger • Momentempfänger • Momentgeber Synchronmotor Induktionsmotor mit gewickeltem Läufer oder Induktions-Frequenzumformer BT Battery Batterie C Capacitor • Capacitor, General • Polarized Capacitor Shielded Capacitor Kondensator • Kondansator, allgemein • Gepolter Kondensator Abgeschirmter Kondensator CB Circuit-Breaker (all) Leistungsschalter (alle) 9 9-8 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe Gerät oder Funktion Übersetzung D, CR Diode • Bidirectional Breakdown Diode • Full Wave Bridge Rectifier • Metallic Rectifier • Semiconductor Photosensitive • Cell • Semiconductor Rectifier • Tunnel Diode • Unidirectional Breakdown Diode Diode • Zweirichtungs-Zenerdiode • Vollweggleichrichter • Trockengleichrichter • Halbleiterfotozelle D, VR Zener Diode Zenerdiode DS Annunciator Light Emitting Diode Lamp • Fluorescent Lamp • Incandescent Lamp • Indicating Lamp Melder Leuchtdiode Lampe • Leuchtstofflampe • Glühlampe • Leuchtmelder E Armature (Commutor and Brushes) Magnetanker (Kommutator und Bürsten) Blitzschutz Kontakt, Schaltstück • Elektrokontakt • Festes Schaftstück • Wischkontakt Ader, Kern • Magnetkern Kontaktabstand Dauermagnet Klemme Nicht angeschlossene Leitung Lightning Arrester Contact • Electrical Contact • Fixed Contact • Momentary Contact Core • Magnetic Core Horn Gap Permanent Magnet Terminal Not Connected Conductor • Halbleitergleichrichter • Tunneldiode • Einweg-Zenerdiode 9 9-9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe Gerät oder Funktion Übersetzung F Fuse Sicherung G Rotary Amplifier (all) A.C. Generator Induction Machine, Squirrel Cage Induction Generator Verstärkermaschine (alle) Wechselstromgenerator Asynchronmaschine, Käfigläufer Asynchrongenerator HR Thermal Element Actuating Device Bimetall-Schalter J Female Disconnecting Device Female Receptacle Abschaltbuchse Buchse, Steckdose K Contactor, Relay Schütz, Hilfsschütz L Coil • Blowout Coil • Brake Coil • Operating Coil Field • Commutating Field • Compensating Field • Generator or Motor Field • Separately Excited Field • Series Field • Shunt Field Inductor Saturable Core Reactor Winding, General Spule • Löschspule • Bremsspule • Erregerspule Feld • Wendefeld • Ausgleichsfeld • Generator- oder Motorfeld • Fremderregtes Feld • Hauptfeld • Nebenschlussfeld Induktor Sättigungsdrossel Windung, allgemein LS Audible Signal Device • Bell • Buzzer • Horn Akustischer Signalgeber • Glocke • Summer • Hupe M Meter, Instrument Messinstrument 9 9-10 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe Gerät oder Funktion Übersetzung P • Male Disconnecting Device • Male Receptable • Abschaltstecker • Stecker Q Thyristor • NPN Transistor • PNP Transistor Thyristor • NPN Transistor • PNP Transistor R Resistor • Adjustable Resistor • Heating Resistor • Tapped Resistor • Rheostat Shunt • Instrumental Shunt Widerstand • Einstellbarer Widerstand • Heizwiderstand • Widerstand mit Anzapfung • Stellwiderstand Nebenschluss • Nebenschlusswiderstand für Messgeräte • Nebenschlusswiderstand für Relais • Relay Shunt S Contact • Time Closing Contact • Time Opening Contact • Time Sequence Contact • Transfer Contact • Basic Contact Assembly • Flasher Kontakt, Schaltstück • Einschaltverzögerter Kontakt • Ausschaltverzögerter Kontakt • Zeitfolgekontakt • Umschaltkontakt • Kontaktsatz • Blinksignal 9 9-11 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe Gerät oder Funktion Übersetzung S Switch • Combination Locking and Nonlokking Switch • Disconnect Switch • Double Throw Switch • Drum Switch • Flow-Actuated Switch • Foot Operated Switch • Key-Type Switch • Knife Switch • Limit Switch • Liquid-Level Actuated Switch • Locking Switch • Master Switch • Mushroom Head • Operated Switch • Pressure or Vacuum • Operated Switch • Pushbutton Switch • Pushbutton Illuminated Switch, Rotary Switch • Selector Switch • Single-Throw Switch • Speed Switch Stepping Switch • Temperature-Actuated Switch • Time Delay Switch • Toggle Switch • Transfer Switch • Wobble Stick Switch Thermostat Schalter • Schalterkombination, verriegelt und nicht verriegelt • Abschalter • Doppelhebelschalter • Walzenschalter • Durchflussschalter • Fußschalter • Schlüsselschalter • Messerschalter • Grenzschalter • Schwimmerschalter • Verriegelungsschalter • Meisterschalter • Pilzschalter/-druckschalter 9 9-12 • Druck-/Vakuumwächter • Drucktaster • Leuchtdrucktaster • Drehschalter, Nockenschalter • Wahlschalter • Einhebelschalter • Polumschalter • Stufenschalter • Temperaturwächter • Zeitschalter • Kippschalter • Umschalter • Knüppelschalter Thermostat Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Kennbuchstaben elektrischer Betriebsmittel Kennbuchstabe Gerät oder Funktion Übersetzung T Transformer • Current Transformer • Transformer, General • Polyphase Transformer • Potential Transformer Transformator • Stromwandler • Wandler, allgemein • Mehrphasenwandler • Spannungswandler TB Terminal Board Klemmentafel TC Thermocouple Thermoelement U Inseparable Assembly Fest eingebaut, feste Verbindung V Pentode, Equipotential Cathode Phototube, Single Unit, Vacuum Type Triode Tube, Mercury Pool Pentode, Äquipotentialkathode Photorröhre, einteilig, Vakuumtyp Triode Röhre, Kathodensumpf W Conductor • Associated • Multiconductor • Shielded Conductor, General Leiter, Kabel • Normkabel • Mehradrig • Abgeschirmt Leiter, allgemein Tube Socket Röhrenfassung X 9 9-13 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Schaltzeichen nach DIN EN, NEMA ICS Der nachfolgende Schaltzeichenvergleich basiert auf folgenden nationalen/internationalen Vorschriften: • DIN EN 60617-2 bis DIN EN 60617-12 • NEMA ICS 19-2002 Benennung DIN EN NEMA ICS Leitungen, Verbindungen Abzweig von Leitern 03-02-04 oder 03-02-05 oder Verbindung von Leitern 03-02-01 Anschluss (z. B. Klemme) 03-02-02 Anschlussleiste 9 1 2 3 4 03-02-03 Leiter 9-14 03-01-01 1 2 3 4 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung Leitung, geplant Wirkverbindung allgemein DIN EN NEMA ICS 103-01-01 02-12-01 Wirkverbindung wahlweise bei kleinem Abstand 02-12-04 Begrenzungslinie, Trennlinie, z. B. zwischen zwei Schaltfeldern 02-01-06 Begrenzungslinie, z. B. zur Abgrenzung von Schaltungsteilen 02-01-06 Abschirmung 02-01-07 Erde, allgemein GRD 02-15-01 9 Schutzerde 02-15-03 Buchse und Stecker, Steckverbindung 03-03-05 oder 03-03-06 Trennstelle, Lasche, geschlossen 03-03-18 9-15 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Passive Bauelemente oder Widerstand, allgemein 04-01-02 Widerstand mit festen Anzapfungen oder 04-01-02 oder 04-01-09 Widerstand, veränderbar, allgemein 04-01-03 Widerstand, einstellbar RES Widerstand mit Schleifkontakt, Potentiometer 04-01-07 Wicklung, Induktivität, allgemein oder 04-03-02 04-03-01 9 Wicklung mit fester Anzapfung 04-03-06 Kondensator, allgemein oder 04-02-01 Kondensator mit Anzapfung 104-02-01 9-16 oder 04-02-02 RES Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Meldegeräte Sichtmelder, allgemein *mit Farbangabe oder Leuchtmelder, allgemein oder 08-10-01 *mit Farbangabe oder Summer ABU 08-10-11 08-10-10 Hupe, Horn HN 08-10-05 Antriebe 9 Handantrieb, allgemein 02-13-01 Betätigung durch Drücken 02-13-05 Betätigung durch Ziehen 02-13-03 Betätigung durch Drehen 02-13-04 Betätigung durch Schlüssel 02-13-13 Betätigung durch Rolle, Fühler 02-13-15 9-17 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Kraftantrieb, allgemein 02-13-20 Schaltschloss mit mechanischer Freigabe 102-05-04 Betätigung durch Motor M MOT 02-13-26 Notschalter 02-13-08 Betätigung durch elektromagnetischen Überstromschutz 02-13-24 Betätigung durch thermischen Überstromschutz OL 02-13-25 9 Betätigung durch elektromagnetischen Antrieb 02-13-23 Betätigung durch Flüssigkeitspegel 02-14-01 Antriebe elektromechanisch, elektromagnetisch Elektromechanischer Antrieb, allgemein, Relaisspule, allgemein oder 07-15-01 Antrieb mit besonderen Eigenschaften, allgemein 9-18 oder x Gerätekennbuchstabe Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Elektromechanischer Antrieb mit Ansprechverzögerung SO 07-15-08 Elektromechanischer Antrieb mit Rückfallverzögerung SR 07-15-07 Elektromechanischer Antrieb mit Ansprech- und Rückfallverzögerung SA 07-15-09 Elektromechanischer Antrieb eines Thermorelais 07-15-21 Schaltglieder oder Schließer 07-02-01 oder 07-02-02 oder Öffner 9 07-02-03 Wechsler mit Unterbrechung oder 07-02-04 Voreilender Schließer eines Kontaktsatzes TC, TDC, EM 07-04-01 Nacheilender Öffner eines Kontaktsatzes TO, TDO, LB 07-04-03 9-19 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN Schließer, schließt verzögert bei Betätigung NEMA ICS oder 07-05-01 07-05-02 Öffner, schließt verzögert bei Rückfall T.C. oder 07-05-03 07-05-04 T.O. Steuergeräte Druckschalter (nicht rastend) PB 07-07-02 Tastschalter mit Öffner, handbetätigt durch Drücken, z. B. Taster PB Tastschalter mit Schließer und Öffner, handbetätigt durch Drükken 9 PB Tastschalter mit Raststellung und 1 Schließer, handbetätigt durch Drücken PB Tastschalter mit Raststellung und 1 Öffner, handbetätigt durch Schlagen (z. B. Pilzdrucktaster) Grenzschalter (Schließer) Endschalter (Schließer) LS 07-08-01 Grenzschalter (Öffner) Endschalter (Öffner) LS 07-08-02 Tastschalter mit Schließer, mechanisch betätigt, Schließer geschlossen 9-20 LS Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Tastschalter mit Öffner mechanisch betätigt, Öffner geöffnet LS Näherungsempfindlicher Schalter (Öffner), betätigt durch Näherung von Eisen Fe Näherungsschalter, induktiv, Schließerverhalten Fe 07-20-04 Näherungsempfindliche Einrichtung, Blocksymbol 07-19-02 Minimalwirkleistungsrelais, Druckwächter, schließend P< P oder 07-17-03 Druckwächter, öffnend P> P oder Schwimmerschalter, schließend 9 Schwimmerschalter, öffnend 9-21 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Schaltgeräte Schütz (Schließer) x Kennbuchstabe 07-13-02 3-poliges Schütz mit drei elektrothermischen Überstromauslösern OL x Kennbuchstabe 3-poliger Trennschalter DISC 07-13-06 3-poliger Leistungsschalter CB 07-13-05 9 3-poliger Schalter mit Schaltschloss mit drei elektrothermischen Überstromauslösern, drei elektromagnetischen Überstromschutzauslösern, Motorschutzschalter x x x l> l> l> 107-05-01 Sicherung, allgemein oder FU oder 07-21-01 Transformatoren, Stromwandler Transformatoren mit zwei Wicklungen 06-09-02 9-22 oder oder 06-09-01 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN Spartransformator NEMA ICS oder oder 06-09-07 06-09-06 Stromwandler oder 06-09-11 06-09-10 Maschinen Generator G G oder GEN 06-04-01 Motor, allgemein M M oder MOT 06-04-01 Gleichstrommotor, allgemein M M 06-04-01 Wechselstrommotor, allgemein 9 M ~ 06-04-01 Drehstrom-Asynchronmotor mit Käfigläufer M 3~ 06-08-01 Drehstrom-Asynchronmotor mit Schleifringläufer M 3~ 06-08-03 9-23 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN NEMA ICS Halbleiterbauelemente Statischer Eingang Statischer Ausgang Negation, dargestellt an einem Eingang Negation, dargestellt an einem Ausgang 12-07-01 12-07-02 Dynamischer Eingang, Zustandsänderung von 0 auf 1 (L/H) 12-07-07 9 Dynamischer Eingang mit Negation, Zustandsänderung von 1 auf 0 (H/L) 12-07-08 UND-Element, allgemein & A 12-27-02 ODER-Element, allgemein 1 OR 12-27-01 NICHT-Element, Inverter 1 OR 12-27-11 UND mit negiertem Ausgang, NAND 1 2 13 & 12-28-01 9-24 A Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung ODER mit negiertem Ausgang, NOR DIN EN 3 4 5 NEMA ICS 1 OR 12-28-02 Exklusiv-ODER-Element, allgemein =1 OE 12-27-09 RS-Flipflop S R S FF 1 T C 0 12-42-01 Monostabiles Element, nicht triggerbar während des Ausgangsimpulses, allgemein SS 1 12-44-02 Verzögerung, variabel mit Angabe der Verzögerungswerte TP Adj. m/ms 02-08-05 Halbleiter-Diode, allgemein (K) (A) 9 05-03-01 Diode für Betrieb im Durchbruch Z-Diode 05-03-06 Leuchtdiode, allgemein 05-03-02 Zweirichtungsdiode, Diac (T) (T) (A) (K) 05-03-09 Thyristor, allgemein 05-04-04 9-25 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltzeichen Europa – Nordamerika Benennung DIN EN PNP-Transistor NEMA ICS (A) (K) oder (E) (C) (B) 05-05-01 NPN-Tansistor, bei dem der Kollektor mit dem Gehäuse verbunden ist 9 9-26 (K) (A) oder (E) (C) (B) 05-05-02 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schaltplanbeispiel nach nordamerikanischen Vorschriften Direkt-Motorstarter Sicherungslos mit Leistungsschalter CB L1 L2 L1 L2 L3 L3 M T1 T2 MTR T3 460 V H2 H4 H1 H3 X1 115 V FU 1 PB STOP 11 X2 2 PB START 12 X1 A1 13 13 M 14 14 W M X2 A2 9 9-27 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Zulassungsstellen weltweit 9 Kürzel Vollständige Bezeichnung Land ABS American Bureau of Shipping Schiffsklassifikationsgesellschaft USA AEI Assoziazione Elettrotechnica ed Elettronica Italiana Verband der italienischen elektrotechnischen Industrie Italien AENOR Asociacion Española de Normalización y Certificación, Spanischer Verband für Normierung und Zertifizierung Spanien ALPHA Gesellschaft zur Prüfung und Zertifizierung von Niederspannungsgeräten, Deutsche Prüfstellenvereinigung Deutschland ANSI American National Standards Institute USA AS Australian Standard Australien ASA American Standards Association Amerikanische Normenvereinigung USA ASTA Association of Short-Circuit Testing Authorities Vereinigung der Prüfstellen Großbritannien BS British Standard Großbritannien BV Bureau Veritas, Schiffsklassifizierungsgesellschaft Frankreich CEBEC Comité Electrotechnique Belge, Belgisches Gütezeichen für elektrotechnische Erzeugnisse Belgien CEC Canadian Electrical Code Kanada CEI Comitato Elettrotecnico Italiano Italienische Normungsorganisation Italien CEI Commission Electrotechnique Internationale Internationale Elektrotechnische Komission Schweiz CEMA Canadian Electrical Manufacturers’ Association Verband der Kanadischen Elektroindustrie Kanada CEN Comité Européen de Normalisation Europäisches Normenkomitee Europa CENELEC Comité Européen de coordination de Normalisation Électrotechnique, Europäisches Komitee zur elektrotechnischen Normung Europa 9-28 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Zulassungsstellen weltweit Kürzel Vollständige Bezeichnung Land CSA Canadian Standards Association Kanadische Normenvereinigung, Kanadische Norm Kanada DEMKO Danmarks Elektriske Materielkontrol Dänische Materialkontrolle für elektrotechnische Erzeugnisse Dänemark DIN Deutsches Institut für Normung Deutschland DNA Deutscher Normenausschuss Deutschland DNV Det Norsk Veritas Schiffsklassifikationsgesellschaft Norwegen EN Europäische Norm Europa ECQAC Electronic Components Quality Assurance Committee Komitee für Bauelemente mit bestätigter Beschaffenheit Europa ELOT Hellenic Organization for Standardization Griechische Normungsorganisation Griechenland EOTC European Organization for Testing and Certification Europäische Organisation für Konformitätsbewertung Europa ETCI Electrotechnical Council of Ireland Irische Normungsorganisation Irland GL Germanischer Lloyd Schiffsklassifikationsgesellschaft Deutschland HD Harmonisierungsdokument Europa IEC International Electrotechnical Commission Internationale Elektrotechnische Kommission – IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers Verein der Elektro- und Elektronik-Ingenieure USA IPQ Instituto Portoguês da Qualidade Portugiesisches Qualitäts-Institut Portugal ISO International Organization for Standardization Internationale Organisation für Normung – 9 9-29 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Zulassungsstellen weltweit 9 Kürzel Vollständige Bezeichnung Land JEM Japanese Electrical Manufacturers Association Verband der Elektroindustrie Japan JIC Joint Industry Conference Gesamtverband der Industrie USA JIS Japanese Industrial Standard Japan KEMA Keuring van Elektrotechnische Materialen Prüfinstitut für elektrotechnische Erzeugnisse Niederlande LOVAG Low Voltage Agreement Group – LRS Lloyd's Register of Shipping Schiffsklassifikationsgesellschaft Großbritannien MITI Ministry of International Trade and Industry Ministerium für Außenhandel und Industrie Japan NBN Norme Belge, Belgische Norm Belgien NEC National Electrical Code Nationaler Code für Elektrotechnik USA NEMA National Electrical Manufacturers Association Verband der Elektroindustrie USA NEMKO Norges Elektrische Materiellkontroll Norwegisches Prüfinstitut für elektrotechnische Erzeugnisse Norwegen NEN Nederlands Norm, Niederländische Norm Niederlande NFPA National Fire Protection Association US-amerikanische Gesellschaft für Brandverhütung USA NKK Nippon Kaiji Kyakai Japanische Gesellschaft für Klassifikation Japan OSHA Occupational Safety and Health Administration Amt für Arbeitsschutz und Arbeitshygiene USA ÖVE Österreichischer Verband für Elektrotechnik Österreich PEHLA Prüfstelle elektrischer Hochleistungsapparate der Gesellschaft für elektrische Hochleistungsprüfungen Deutschland 9-30 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Zulassungsstellen weltweit Kürzel Vollständige Bezeichnung Land PRS Polski Rejestr Statków Schiffsklassifikationsgesellschaft Polen PTB Physikalisch-Technische Bundesanstalt Deutschland RINA Registro Italiano Navale Italienische Schiffsklassifikationsgesellschaft Italien SAA Standards Association of Australia Australien SABS South African Bureau of Standards Südafrika SEE Service de l'Energie de l'Etat Luxemburgische Behörde für Normung, Prüfung und Zertifizierung Luxemburg SEMKO Svenska Elektriska Materielkontrollanstalten Schwedische Prüfanstalten für elektrotechnische Erzeugnisse Schweden SEV Schweizerischer Elektrotechnischer Verein Schweiz SFS Suomen Standardisoimisliitlo r.y. Finnischer Normenverband, Finnische Norm Finnland STRI The Icelandic Council for Standardization Isländische Normungsorganisation Island SUVA Schweizerische Unfallversicherungs-Anstalt Schweiz TÜV Technischer Überwachungsverein Deutschland UL Underwriters' Laboratories Inc. Vereinigte Versicherungslaboratorien USA UTE Union Technique de l'Electricité Elektrotechnische Vereinigung Frankreich VDE Verband der Elektrotechnik, Elektronik, Informationstechnik (früher Verband Deutscher Elektrotechniker) Deutschland ZVEI Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie Deutschland 9 9-31 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Prüfstellen und Prüfzeichen Prüfstellen und Prüfzeichen in Europa und Nordamerika Geräte von Moeller haben in ihrer Grundausstattung alle weltweit erforderlichen Approbationen einschließlich der für die USA. Einige Geräte, wie z. B. Leistungsschalter, sind in ihrer Grundausführung weltweit einsetzbar, mit Ausnahme von USA und Kanada. Für den Export nach Nordamerika werden die Geräte in einer besonderen UL- und CSA-approbierten Ausführung angeboten. In allen Fällen müssen die besonderen landesspezifischen Errichtungs- und Betriebsvorschriften, Installationsmaterialien und Installationsarten, sowie besondere Umstände berücksichtigt werden, wie z. B. erschwerte Klimabedingungen. 9 Seit Januar 1997 müssen alle Geräte, die der europäischen Niederspannungsrichtlinie entsprechen und für den Verkauf in der Europäischen Union bestimmt sind, mit dem CE-Zeichen versehen werden. Das CE-Zeichen besagt, dass das gekennzeichnete Gerät allen maßgeblichen Anforderungen und Vorschriften entspricht. Die Kennzeichnungspflicht ermöglicht somit einen unbegrenzten Einsatz dieser Geräte im europäischen Wirtschaftsraum. Da mit dem CE-Zeichen versehene Geräte den harmonisierten Normen entsprechen, ist eine Approbation und somit die Kennzeichnung in einigen Ländern nicht mehr erforderlich (a Tabelle, Seite 9-32). Eine Ausnahme bildet das Installationsmaterial. Die Gerätegruppe der Leitungs- und Fehlerstromschutzschalter ist in bestimmten Bereichen weiterhin kennzeichnungsfähig und deshalb mit den entsprechenden Approbationszeichen versehen. Land Prüfstelle Belgien Comité Electrotechnique Belge Belgisch Elektrotechnisch Comité (CEBEC) ja, außer Installationsmaterial Dänemark Danmarks Elektriske Materielkontrol (DEMKO) ja Deutschland Verband Deutscher Elektrotechniker Finnland FIMKO ja Frankreich Union Technique de l’Electricité (UTE) ja, außer Installationsmaterial 9-32 Zeichen v in CE-Kennzeichnung enthalten ja, außer Installationsmaterial Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Prüfstellen und Prüfzeichen Land Prüfstelle Zeichen Kanada Canadian Standards Association (CSA) nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbationszeichen Niederlande Naamloze Vennootschap tot Keuring van Electrotechnische Materialien (KEMA) ja Norwegen Norges Elektriske Materiellkontrol (NEMKO) ja Russland Goststandart(GOST-)R nein Schweden Svenska Elektriska Materielkontrollanstalten (SEMKO) ja Schweiz Schweizerischer Elektrotechnischer Verein (SEV) ja, außer Installationsmaterial Tschechien – – nein, Herstellererklärung ist ausreichend Ungarn – – nein, Herstellererklärung ist ausreichend USA Underwriters Laboratories Listing Recognition in CE-Kennzeichnung enthalten nein, zusätzlich oder separat das UL- und das CSA-Approbationszeichen 9-33 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutz gegen elektrischen Schlag nach IEC 364-4-41/VDE 0100 Teil 410 Hierin wird unterschieden zwischen Schutz gegen direktes Berühren, Schutz bei indirektem Berühren und Schutz sowohl gegen direktes und bei indirektem Berühren. • Schutz gegen direktes Berühren Das sind alle Maßnamen zum Schutz von Personen und Nutztieren vor Gefahren, die sich aus der Berührung mit aktiven Teilen elektrischer Betriebsmittel ergeben. • Schutz bei indirektem Berühren Das ist der Schutz von Personen und Nutztieren, die sich im Fehlerfall aus einer Berührung mit dem Körper oder fremden leitfähigen Teilen ergeben können. Schutzmaßnahmen 9 Schutz sowohl gegen direktes als auch bei indirektem Berühren Schutz gegen direktes Berühren Schutz bei indirektem Berühren Schutz durch Kleinspannung: – SELV – PELV Schutz durch Isolierung aktiver Teile Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung Schutz durch Abdeckung oder Umhüllung Schutzisolierung k Schutz durch Hindernisse Schutz durch nichtleitende Räume Schutz durch Abstand Schutz durch erdfreien, örtlichen Potentialausgleich Schutztrennung Der Schutz muss sichergestellt werden durch a) das Betriebsmittel selbst oder b) Anwen9-34 dung der Schutzmaßnahmen beim Errichten oder c) eine Kombination aus a) und b). Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutzmaßnahme gegen indirektes Berühren mit Abschaltung oder Meldung Die Abschaltbedingungen werden bestimmt durch die vorhandene Art von Verteilungssystem und die gewählte Schutzeinrichtung. Systeme nach IEC 364-3/VDE 0100 Teil 310 Systeme nach Art der Erdverbindung Bedeutung der Kurzzeichen TN-System L1 L2 L3 N PE T: direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde) N: Körper direkt mit dem Betriebserder verbunden b a TT-System L1 L2 L3 N T: direkte Erdung eines Punktes (Betriebserde) T: Körper direkt geerdet, unabhängig von der Erdung der Stromquelle (Betriebserde) b a PE IT-System L1 L2 L3 c b I: Isolierung aller aktiven Teile von Erde oder Verbindung eines Punktes mit Erde über eine Impedanz T: Körper direkt geerdet, unabhängig von der Erdung der Stromquelle (Betriebserde) PE a Betriebserder b Körper c Impedanz 9-35 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410 Art von Verteilungssystem TN-System Schutz durch Prinzipschaltung ÜberstromSchutzeinrichtung TN-S-System getrennte Neutralleiter und Schutzleiter im gesamten Netz Bezeichnung bisher L1 L2 L3 N PE 9 Sicherungen Leitungsschutzschalter Leistungsschalter TN-C-System Neutralleiter- und Schutzleiterfunktionen im gesamten Netz in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst L1 L2 L3 PEN 9-36 Nullung Abschaltbedingung Zs X I a F U0 Zs = Impedanz der Fehlerschleife Ia = Strom, der das Abschalten bewirkt in : • F5s • F 0,2 s in Stromkreisen bis 35 A mit Steckdosen und ortsveränderlichen, in der Hand gehaltenen Betriebsmitteln U0 = Nennspannung gegen geerdeten Leiter Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410 Art von Verteilungssystem TN-System Schutz durch Prinzipschaltung ÜberstromSchutzeinrichtung TN-C-S-System Neutralleiter- und Schutzleiterfunktionen in einem Teil des Netzes in einem einzigen Leiter, dem PEN-Leiter zusammengefasst Bezeichnung bisher Abschaltbedingung FI-Schutz- Zs X IDn F U0 IDn = Nennfehlerstrom U0 = Grenze der zulässigen Berührungsspannung*: (F 50 V AC, F 120 V DC) L1 L2 L3 N PE(N) FehlerstromSchutzeinrichtung L1 L2 schaltung L3 N PE(N) Fehlerspannungs-Schutzeinrichtung (Sonderfall) Isolationsüberwachungseinrichtung * a Tabelle, Seite 9-41 9-37 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410 Art von Verteilungssystem TT-System Schutz durch Prinzipschaltung Bezeichnung bisher ÜberstromSchutzeinrichtung L1 L2 L3 N PE Sicherungen Leitungsschutzschalter Leistungsschalter 9 FehlerstromSchutzeinrichtung Schutzerdung PE PE L1 L2 L3 N F1 F1 Meldungs-/Abschaltbedingungen RA X Ia F UL RA = Erdungswiderstand der Erder der Körper Ia = Strom, der das automatische Abschalten F 5 s bewirkt UL = Grenze der zulässigen Berührungsspannung*: (F 50 V AC, F 120 V DC) FI-Schutzschaltung RA X I∆n F UL I∆n = Nennfehlerstrom FU-Schutzschaltung RA: max. 200 O F1 L1 L2 L3 N PE Fehlerspannungs-Schutzeinrichtung (Sonderfall) * a Tabelle, Seite 9-41 9-38 PE PE L1 L2 L3 N FU PE Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410 Art von Verteilungssystem TT-System Schutz durch Prinzipschaltung Isolationsüberwachungseinrichtung – Überstom-Schutzeinrichtung L1 L2 L3 PE Bezeichnung bisher Meldungs-/Abschaltbedingungen zurückzuführen auf Nullung RA X Id F UL (1) ZS X Ia F Uo (2) RA = Erdungswiderstand aller mit einem Erder verbundenen Körper Id = Fehlerstrom im Falle des 1. Fehlers mit vernachlässigbarer Impedanz zwischen einem Außenleiter und dem Schutzleiter oder einem damit verbundenen Körper UL = Grenze der zulässigen Berührungsspannung*: F 50 V AC, F 120 V DC * a Tabelle, Seite 9-41 9-39 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen nach IEC 364-4-1/VDE 0100 Teil 410 Art von Verteilungssystem IT-System Schutz durch Prinzipschaltung Fehlerstrom-Schutzeinrichtung L1 L2 L3 F1 FI-Schutzschaltung RA X I∆n F UL I∆n = Nennfehlerstrom FU-Schutzschaltung RA: max. 200 O Schutzleitungssystem R X I a F UL R = Widerstand zwischen Körpern und fremden leitfähigen Teilen, die gleichzeitig berührbar sind PE L1 L2 L3 FU Meldungs-/Abschaltbedingungen F1 PE Fehlerspannungsschutzeinrichtung (Sonderfall) Bezeichnung bisher FU PE PE 9 Isolationsüberwachungseinrichtung L1 L2 L3 PE Z< 햲 a zusätzlicher Potenzialausgleich * a Tabelle, Seite 9-41 9-40 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzmaßnahmen Die Schutzeinrichtung muss den betroffenen Teil der Anlage automatisch abschalten. Es darf an keinem Punkt der Anlage eine Berührungsspannung und Einwirkungsdauer größer als nach der Tabelle unten anstehen. Die international vereinbarte Grenzspannung bei einer maximalen Abschaltzeit von 5 s beträgt 50 V AC bzw. 120 DC. Maximal zulässige Einwirkdauer in Abhängigkeit von der Berührungsspannung nach IEC 364-4-41 zu verbindende Berührungsspannung t [s] 5.0 max. zulässige Abschaltzeit AC eff [V] DC eff [V] < 50 < 120 50 120 · 75 140 1,0 90 160 0,5 110 175 0,2 0.1 150 200 0,1 0.05 220 250 0,05 280 310 0,03 2.0 1.0 0.5 0.2 0.02 50 100 200 300 [s] 5,0 9 400 U [V] 9-41 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Notizen 9 9-42 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen mäßige Überlastung als auch durch vollkommenen Kurzschlussschutz auftreten kann. Kabel und Leitungen müssen mit Überstromschutzorganen gegen zu hohe Erwärmung geschützt werden, die sowohl durch betriebsSchutz bei Überlast Der Schutz bei Überlast besteht darin, Schutzorgane vorzusehen, die Überlastströme in den Leitern eines Stromkreises unterbrechen, ehe sie eine für die Leiterisolierung, die Anschlussund Verbindungsstellen sowie die Umgebung der Leitungen und Kabel schädliche Erwägung hervorrufen können. IB zu erwartender Betriebsstrom des Stromkreises IZ Stombelastbarkeit der Leitung oder des Kabels In Bemessungsstrom des Schutzorgans Zum Schutz bei Überlast von Leitungen müssen folgende Bedingungen erfüllt sein (Quelle: DIN VDE 0100-430) Bei einstellbaren Schutzorganen entspricht In dem Einstellwert. Anmerkung: I2 Der Strom, der eine Auslösung des Schutzorgans unter den in den Gerätebestimmungen festgelegten Bedingungen bewirkt (großer Prüfstrom). IB F In F IZ I2 F 1,45 IZ St ro Be tri eb Bezugswerte der Leitung m 9 be las tb ss tro m Bl ar 1. ke it 45 zI zl I Kenngrößen der Schutzeinrichtung r de tI n m tro s-o g un ss e m Be lls ste Ein m tro A Iz s se slö Au Anordnung der Schutzorgane zum Schutz bei Überlast Schutzorgane zum Schutz bei Überlast müssen am Anfang jedes Stromkreises sowie an allen Stellen eingebaut werden, an denen die Strombelastbarkeit gemindert wird, sofern ein vorgeschaltetes Schutzorgan den Schutz nicht sicherstellen kann. 9-43 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Anmerkung: Ursachen für die Minderung der Strombelastbarkeit können sein: Verringerung des Leiterquerschnittes, andere Verlegungsart, andere Leiterisolierung, andere Anzahl. Schutzorgane zum Schutz bei Überlast dürfen nicht eingebaut werden, wenn die Unterbrechung des Stromkreises eine Gefahr darstellen kann. Die Stromkreise müssen dann so ausgelegt sein, dass mit dem Auftreten von Überlastströmen nicht gerechnet werden muss. Beispiele: • Erregerstromkreise von umlaufenden Maschinen • Speisestromkreise von Hubmagneten • Sekundärstromkreise von Stromwandlern • Stromkreise, die der Sicherheit dienen. Schutz bei Kurzschluss Der Schutz bei Kurzschluss besteht darin, Schutzorgane vorzusehen, die Kurzschlussströme in den Leitern eines Stromkreises unterbrechen, ehe sie eine für die Leiterisolierung, die Anschluss- und Verbindungsstellen sowie die Umgebung der Leitungen und Kabel schädliche Wärme hervorrufen können. 9 Allgemein kann die zulässige Ausschaltzeit t für Kurzschlüsse bis zu 5 s Dauer annähernd nach folgender Gleichung bestimmt werden: S 2 t = kx -- oder T I2 x t = k2 x S2 Darin bedeuten: t: zulässige Ausschaltzeit im Kurzschlussfall in s S: Leiterquerschnitt in mm2 I: Strom bei vollkommenem Kurzschluss in A k: Konstante mit den Werten – 115 bei PVC-isolierten Kupferleitern – 74 bei PVC-isolierten Aluminiumleitern – 135 bei gummiisolierten Kupferleitern – 87 bei gummiisolierten Aluminiumleitern – 115 bei Weichlotverbindungen in Kupferleitungen 9-44 Bei sehr kurzen zulässigen Ausschaltzeiten (< 0,1 s) muss das aus der Gleichung zu ermittelnde Produkt k2 x S2 größer sein als der vom Hersteller angegebene I2 x t-Wert des strombegrenzenden Schutzorganes. Anmerkung: Diese Bedingung ist erfüllt, wenn eine Leitungsschutzsicherung bis 63 A Nennstrom vorhanden ist und der kleinste zu schützende Leitungsquerschnitt mindestens 1,5 mm2 Cu beträgt. Anordung der Schutzorgane für den Schutz bei Kurzschluss Schutzorgane für den Schutz bei Kurzschluss müssen am Anfang jedes Stromkreises sowie an allen Stellen eingebaut werden, an denen die Kurzschlussstrom-Belastbarkeit gemindert wird, sofern ein vorgeschaltetes Schutzorgan den geforderten Schutz bei Kurzschluss nicht sicherstellen kann. Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Anmerkung: Ursachen für die Minderung der Kurzschlussstrom-Belastbarkeit können sein: Verringerung des Leiterquerschnittes, andere Leiterisolierung. Auf den Kurzschlussschutz muss in allen Fällen verzichtet werden, wo eine Unterbrechung des Stromkreises eine Gefahr darstellen kann. Schutz der Außenleiter und des Neutralleiters (Mittelleiters) Schutz der Außenleiter Überstromschutzorgane sind in allen Außenleitern vorzusehen: sie müssen die Abschaltung des Leiters, in dem der Strom auftritt, bewirken, nicht aber unbedingt auch die Abschaltung der übrigen aktiven Leiter. Anmerkung: Wenn die Abschaltung eines einzigen Außenleiters eine Gefahr verursachen kann, z. B. bei Drehstrommotoren, muss eine geeignete Vorkehrung getroffen werden. Motorschutzschalter und Leistungsschalter schalten stets 3polig ab. Schutz des Neutralleiters in 1. Anlagen mit direkt geerdetem Sternpunkt (TN- oder TT-Systeme) Ist der Querschnitt des Neutralleiters geringer als der der Außenleiter, so ist eine seinem Querschnitt angemessene Überstromerfassung im Neutralleiter vorzusehen; diese Überstromerfassung muss die Abschaltung der Außenleiter, jedoch nicht unbedingt die des Neutralleiters bewirken. Es ist jedoch zulässig, auf eine Überstromerfassung im Neutralleiter zu verzichten, wenn • der Neutralleiter durch das Schutzorgan der Außenleiter des Stromkreises bei Kurzschluss geschützt wird und • der Höchststrom, der den Neutralleiter durchfließen kann, bei normalem Betrieb beträchtlich geringer ist als der Wert der Strombelastbarkeit dieses Leiters. Anmerkung: Diese zweite Bedingung ist erfüllt, wenn die übertragene Leistung möglichst gleichmäßig auf die Außenleiter aufgeteilt ist, z. B. wenn die Summe der Leistungsaufnahme der zwischen Außenleiter und Neutralleiter angeschlossenen Verbrauchsmittel, wie Leuchten und Steckdosen, sehr viel kleiner ist als die gesamte über den Stromkreis übertragene Leistung. Der Querschnitt des Neutralleiters sollte nicht kleiner sein als die Werte in der Tabelle auf der nächsten Seite. 2. Anlagen mit nicht direkt geerdetem Sternpunkt (IT-System) Wenn das Mitführen des Neutralleiters erforderlich ist, muss im Neutralleiter jedes Stromkreises eine Überstromerfassung vorgesehen werden, die die Abschaltung aller aktiven Leiter des betreffenden Stromkreises (einschließlich des Neutralleiters) bewirkt. Auf diese Überstromerfassung darf jedoch verzichtet werden, wenn der betrachtete Neutralleiter durch ein vorgeschaltetes Schutzorgan, z. B. in der Einspeisung der Anlage, gegen Kurzschluss geschützt ist. Abschalten des Neutralleiters Wenn die Abschaltung des Neutralleiters vorgeschrieben ist, muss die verwendete Schutzeinrichtung so beschaffen sein, dass der Neutralleiter in keinem Fall vor den Außenleitern ausgeschaltet und nach diesen wieder eingeschaltet werden kann. 4polige Leistungsschalter NZM erfüllen stets diese Bedingungen. 9-45 9 9 9-46 Anzahl der Adern Aderleitungen im Elektroinstallationsrohr auf der Wand (Ein-)Aderleitung 2 3 2 3 Strombelastbarkeit Iz in A bei 25 °C Umgebungstemperatur und 70 °C Betriebstemperatur. Für die Zuordnung der Überstrom-Schutzeinrichtungen gelten die Bedingungen Ib F In F Iz und I2 F 1,45 Iz. Für Überstromschutzeinrichtungen mit einem Auslösestrom I2 F In gilt allein die Bedingung: Mehradrige Leitung in der Wand in wärmedämmenden Wänden im Elektroinstallationsrohr in der Wand Mehradrige Leitung Stegleitung in der Wand oder unter Putz direkt verlegt 햵 0.3 d 햵 0.3 d frei in Luft E NYY, NYCWY, NYKY, NYM, NYMZ, NYMT, NYBUY, NHYRUZY In F ---------- ⋅ I n ; = 1,45 x Iz In 2 3 2 3 2 3 Ib F In F Iz (Ib: Betriebsstrom des Stromkreises). Leitungsschutzschalter und Leistungsschalter erfüllen diese Bedingung. Für Überstrom-Schutzeinrichtungen mit anderem Auslösestrom gilt: Mehradrige Leitung im Elektroinstallationsrohr auf der Wand oder auf dem Fußboden Mehradrige Leitungen B2 C auf oder in den Wänden oder unter Putz in Elektroinstallationsrohren oder -kanälen A1 Verlegeart B1 NYM, NYBUY, NHYRUZY, NYIF, H07V-U, H07V-R, H07V-K, NYIFY Kabel und Leitungsbauart Strombelastbarkeit und Schutz von Kabeln und Leitungen mit PVC-Isolierung nach DIN VDE 0298-4, bei 25 °C Umgebungstemperatur Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Moeller Schaltungsbuch 02/06 223 120 200 160 160 125 100 80 63 40 35 25 20 16 In 199 174 144 114 94 77 59 45 33 25 19 14 Iz 3 160 160 125 100 80 63 50 40 32 25 16 13 In B1 285 246 204 160 133 107 81 60 43 34 25 18,5 Iz 2 In 250 200 200 160 125 100 80 50 40 32 25 16 253 219 181 142 118 94 72 53 38 30 22 16,5 Iz 3 In 250 200 160 125 100 80 63 50 35 25 20 16 B2 – – – – 117 95 72 53 39 30 22 16,5 Iz 2 – – – – 82 63 80 – 65 50 – 50 35 101 35 25 – 28 20 100 20 16 – Iz 15 In 3 – – – – 100 80 63 50 35 25 20 13 In C – – – – 146 119 90 67 49 37 28 21 Iz 2 – – – – 125 100 80 63 40 35 25 20 In – – – – 126 102 81 63 43 35 25 18,5 Iz 3 – – – – 125 100 80 63 40 35 25 16 In E – – – – 154 125 94 70 51 39 29 21 Iz 2 In – – – – 125 125 80 63 50 35 25 20 – – – – 134 107 85 64 46 36 27 19,5 Iz 3 – – – – 125 100 80 63 40 35 25 16 In Bei Überstrom-Schutzorganen, deren Bemessungsstrom In nicht den in der Tabelle genannten Werten entspricht, den nächst kleineren verfügbaren Bemessungsstrom wählen. 193 95 85 25 160 65 16 70 49 10 105 36 6 126 28 4 50 21 2,5 35 16,5 1,5 Iz Anzahl der Adern Querschnitt Cu-Leiter in mm2 A1 2 Verlegeart Fortsetzung Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Moeller Schaltungsbuch 02/06 9 9-47 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Mindestquerschnitte für Schutzleiter nach DIN VDE 0100-510 (1987-06, t), DIN VDE 0100-540 (1991-11) Schutzleiter oder PEN-Leiter1) Schutzleiter3) getrennt verlegt Außenleiter Isolierte Starkstromleitungen 0,6/1-kV-Kabel mit 4 Leitern geschützt ungeschützt2) mm2 mm2 mm2 mm2 Cu Al mm2 Cu bis 9 1) 0,5 0,5 – 2,5 4 4 0,75 0,75 – 2,5 4 4 1 1 – 2,5 4 4 1,5 1,5 1,5 2,5 4 4 2,5 2,5 2,5 2,5 4 4 4 4 4 4 4 4 6 6 6 6 6 6 10 10 10 10 10 10 16 16 16 16 16 16 25 16 16 16 16 16 35 16 16 16 16 16 50 25 25 25 25 25 70 35 35 35 35 35 95 50 50 50 50 50 120 70 70 70 70 70 150 70 70 70 70 70 185 95 95 95 95 95 240 – 120 120 120 120 300 – 150 150 150 150 400 – 185 185 185 185 PEN-Leiter f 10 mm2 Cu oder 18 mm2 Al. 2) Ungeschütztes Verlegen von Leitern aus Aluminium ist nicht zulässig. 3) Ab einem Querschnitt des Außenleiter von f 95 mm2 vorzugsweise blanke Leiter anwenden 9-48 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Umrechnungsfaktoren Bei Temperaturen für die umgebende Luft anders als 30 °C; anzuwenden für die Strom- belastbarkeit von Leitungen oder Kablen frei in Luft nach VDE 0298 Teil 4. Isolierwerkstoff*) NR/SR PVC EPR Zulässige Betriebstemperatur 60 °C 70 °C 80 °C Umgebungstemperatur °C Umrechnungsfaktoren 10 1,29 1,22 1,18 15 1,22 1,17 1,14 20 1,15 1,12 1,10 25 1,08 1,06 1,05 30 1,00 1,00 1,00 35 0,91 0,94 0,95 40 0,82 0,87 0,89 45 0,71 0,79 0,84 50 0,58 0,71 0,77 55 0,41 0,61 0,71 60 – 0,50 0,63 65 – – 0,55 – 0,45 70 – *) bei höheren Umgebungstemperaturen nach Herstellerangaben 9 9-49 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Überstromschutz von Kabeln und Leitungen Umrechnungsfaktoren nach VDE 0298 Teil 4 Häufung von mehreren Stromkreisen Anordnung Anzahl der Stromkreise 1 2 3 4 6 9 12 15 16 20 1 Gebündelt oder umschlossen 1,00 0,80 0,70 0,70 0,65 0,55 0,57 0,50 0,45 0,40 0,41 0,40 0,38 2 Verlegt auf Wänden oder Fußböden 1,00 0,85 0,80 0,79 0,75 0,70 0,72 0,70 – – – 3 Verlegt auf Dekken 0,95 0,80 0,81 0,70 0,72 0,70 0,68 0,65 0,64 0,60 0,61 – – – 0,97 0,90 0,87 0,80 0,77 0,75 0,73 0,75 0,72 0,70 – – – 0,84 0,85 0,83 0,80 0,81 0,80 0,79 0,80 0,78 0,80 – – – 4 Verlegt auf waagerecht oder senkrecht angeordneten Kabelrosten 5 Verlegt auf Kabelpritschen oder Konsolen 9 9-50 1,00 1,00 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Elektrische Ausrüstung von Maschinen Anwendung von IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) Diese weltweit verbindliche Norm ist für die elektrische Ausrüstung von Maschinen anzuwenden, sofern für den auszurüstenden Maschinentyp keine Produktnorm (Typ C) existiert. muss ausreichend sein, um gleichzeitig den Strom des größten Motors an der Maschine im festgebremsten Zustand und die Summe der Ströme aller übrigen Verbraucher im Normalbetrieb abschalten zu können. Durch die Kopfzeile „Sicherheit von Maschinen“ werden die Sicherheitsanforderungen zum Schutz von Menschen, Maschinen und Material im Sinne der EU-Maschinenrichtlinie hervorgehoben. Der Grad der möglichen Gefährdung ist durch eine Risikobewertung (EN 1050) abzuschätzen. Weiterhin enthält die Norm Anforderungen an Betriebsmittel, Projektierung und Aufbau sowie Prüfungen zur Sicherstellung der Schutzmaßnahmen und der einwandfreien Funktion. Die AUS-Stellung muss verschließbar sein. Erst nach Erreichen der vorgeschriebenen Luft- und Kriechstrecken zwischen allen Schaltstücken darf die AUS-Stellung angezeigt werden. Die Netz-Trenneinrichtung darf nur eine EIN- und AUS-Stellung mit zugeordneten Anschlägen haben. Stern-Dreieck-Schalter, Wende- und Polumschalter sind daher nicht zugelassen. Die nachstehenden Abschnitte bilden einen Auszug aus der Norm. Netz-Trenneinrichtung (Hauptschalter) Jede Maschine muss mit einer handbetätigten Netz-Trenneinrichtung, künftig Netz-Trenneinrichtung, ausgerüstet werden. Es muss möglich sein, mit der Netz-Trenneinrichtung die gesamte elektrische Ausrüstung der Maschine vom Netz zu trennen. Das Ausschaltvermögen Die Ausgelöst-Stellung von Leistungsschaltern gilt nicht als Schaltstellung, daher besteht keine Einschränkung für den Einsatz als Netz-Trenneinrichtung. Bei mehreren Einspeisungen muss jede eine Netz-Trenneinrichtung haben. Gegenseitige Verriegelungen sind vorzusehen, wenn durch das Ausschalten nur einer Netz-Trenneinrichtung eine Gefahr entstehen kann. Als fernbetätigte Schalter dürfen nur Leistungsschalter eingesetzt werden. Sie müssen mit einer zusätzlichen Handhabe versehen und in AUS-Stellung verschließbar sein. Schutz gegen elektrischen Schlag Zum Schutz von Personen gegen elektrischen Schlag müssen Maßnahmen vorgesehen werden und zwar: müssen jedoch entsprechend DIN EN 50274 oder VDE 0660 Teil 514 gegen direktes Berühren geschützt werden. Schutz gegen direktes Berühren Hierunter ist der Schutz durch ein Gehäuse zu verstehen, das nur Fachkräfte mit Schlüssel oder Werkzeug öffnen können. Vor dem Öffnen muss die Fachkraft die Netz-Trenneinrichtung nicht zwingend ausschalten. Aktive Teile Bei Verriegelung der Netz-Trenneinrichtung mit der Tür entfallen die Einschränkungen des vorhergehenden Abschnitts, da die Tür nur bei ausgeschalteter Netz-Trenneinrichtung geöffnet werden kann. Eine Elektrofachkraft darf die Verriegelung mit einem Werkzeug aufhe9-51 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Elektrische Ausrüstung von Maschinen ben können, etwa um einen Fehler zu suchen. Bei aufgehobener Verriegelung muss es weiterhin möglich sein, die Netz-Trenneinrichtung auszuschalten. Soll ein Gehäuse ohne Verwendung eines Schlüssels und ohne Abschalten der Netz-Trenneinrichtung geöffnet werden können, müssen alle aktiven Teile mindestens der Schutzart IP 2X oder IP XXB nach IEC/EN 60529 entsprechen. Schutz gegen indirektes Berühren Hierbei soll verhindert werden, dass durch einen Isolationsfehler eine gefährliche Berührungsspannung ansteht. Zur Erfüllung dieser Forderung sind die Schutzmaßnahmen nach IEC 60364 oder VDE 0100 anzuwenden. Eine weitere Maßnahme ist die Anwendung der Schutzisolierung (Schutzklasse I) nach IEC/EN 60439-1 oder VDE 0660 Teil 500. Schutz der Ausrüstung Schutz bei Spannungsausfall Bei Wiederkehr der Spannung nach einem Netzausfall dürfen Maschinen oder Teile von Maschinen nicht selbsttätig anlaufen, wenn das zu einem gefährlichen Zustand oder zu einem Sachschaden führen kann. Mit Schützsteuerungen kann man diese Forderung durch Selbsthalteschaltungen leicht erfüllen. 9 Bei Schaltungen mit Dauerkontaktgabe kann ein zusätzliches Hilfsschütz mit Impulskontaktgabe in der Zuleitung des Steuerstromkreises diese Aufgabe übernehmen. Aber auch Netz-Trenneinrichtung und Motorschutzschalter mit Unterspannungsauslöser verhindern zuverlässig den selbsttätigen Anlauf nach Spannungswiederkehr. Überstromschutz Für ankommende Netzanschlussleitungen braucht man im Normalfall keine Überstromschutzeinrichtung. Der Überstromschutz wird vom Schutzorgan am Anfang der Zuleitung übernommen. Alle anderen Stromkreise müssen durch Sicherungen oder Leistungsschalter geschützt werden. Für Sicherungen besteht die Forderung, dass sie sich im Einsatzland ersetzen lassen. Diese Schwierigkeit lässt sich durch den Einsatz von 9-52 Leistungsschaltern umgehen, die zudem noch weitere Vorteile wie allpoliges Freischalten, schnelle Wiedereinschaltbereitschaft und Verhinderung von Einphasenlauf bieten. Überlastschutz von Motoren Motoren über 0,5 kW für Dauerbetrieb müssen gegen Überlast geschützt werden. Für alle anderen Motoren wird der Überlastschutz empfohlen. Motoren, die häufig anlaufen und abgebremst werden, sind schwierig zu schützen und benötigen oft eine besondere Schutzeinrichtung. Für Motoren mit beeinträchtigter Kühlung sind eingebaute Thermofühler besonders geeignet. Zusätzlich empfiehlt sich stets der Einbau von Bimetall-Motorschutzrelais, insbesondere als Schutz bei Läuferblockierung. Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Elektrische Ausrüstung von Maschinen Steuerfunktionen im Fehlerfall Durch Fehler in der elektrischen Ausrüstung darf es nicht zu gefährlichen Zuständen oder Schäden kommen. Gefahren müssen durch geeignete Maßnahmen in ihrer Entstehung verhindert werden. Der Aufwand für entsprechende Maßnahmen kann sehr groß und teuer werden, wenn sie generell vorgesehen werden. Eine Abschätzung der Höhe des Risikos in Verbindung mit dem jeweiligen Einsatz bietet die Norm EN 954-1 „Sicherheit von Maschinen, Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen, Teil 1: Allgemeine Gestaltungsleitsätze“. Die Anwendung der Risikoabschätzung nach EN 954-1 wird im Handbuch „Sicherheitstechnik an Maschinen und Anlagen“ von Moeller behandelt (Best.-Nr. TB 0-009). Die EN 954-1 wird zukünftig durch die EN ISO 13849-1 abgelöst. NOT-AUS-Einrichtung Jede Maschine, von der eine Gefährdung ausgehen kann, muss mit einer NOT-AUS-Einrichtung versehen werden. Dieses Stillsetzen kann hauptstrommäßig ein NOT-AUS-Schalter oder steuerstrommäßig ein NOT-AUS-Befehlsgerät erledigen. Bei Betätigung der NOT-AUS-Einrichtung sollen alle die Stromverbraucher durch Entregen mittelbar abgeschaltet werden, die unmittelbar zu einer Gefährdung führen können. Sie dürfen wahlweise auf elektromechanische Geräte wie Leistungsschütze, Hilfsschütze oder auf den Unterspannungsauslöser der Netz-Trenneinrichtung wirken. NOT-AUS-Befehlsgeräte müssen bei unmittelbare Handbetätigung einen Pilzdruckkopf haben. Die Schaltstücke müssen zwangsläufig öffnen. Nach Betätigen des NOT-AUS-Befehlsgerätes darf die Maschine erst nach Entriegeln vor Ort wieder eingeschaltet werden können. Das Entriegeln allein darf keinen Wiederanlauf bewirken. Für NOT-AUS-Schalter und NOT-AUS-Befehlsgeräte gilt weiterhin: • Die Handhabe muss rot und mit der Kontrastfarbe gelb unterlegt sein. • NOT-AUS-Einrichtungen müssen im Gefahrenfall schnell und leicht erreichbar sein. • NOT-AUS muss Vorrang gegenüber allen anderen Funktionen und Betätigungen haben. • Die Funktionsfähigkeit ist durch Prüfungen festzustellen, besonders bei erschwerten Umgebungsbedingungen. • Bei Unterteilung in mehrere NOT-AUS-Bereiche muss die Zuordnung erkennbar sein. Handlungen im Notfall Der Begriff NOT-AUS ist kurz und prägnant und sollte auch weiterhin für den allgemeinen Sprachgebrauch benutzt werden. Welche Funktionen hiermit ausgeführt werden, geht aus dem Begriff NOT-AUS nicht hervor. Um hier präziser formulieren zu können, werden in der IEC/EN 60204-1 unter dem Oberbegriff „Handlungen im Notfall“ zwei Einzelfunktionen beschrieben: 1. Stillsetzen im Notfall Hierbei handelt es sich um die Möglichkeit, gefahrbringende Bewegungen so schnell wie möglich stillzusetzen. 2. Ausschalten im Notfall Besteht die Gefahr eines elektrischen Schlages durch direktes Berühren, z. B. mit aktiven Teilen in elektrischen Betriebsräumen, so ist ein Gerät zum Ausschalten im Notfall vorzusehen. 9-53 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Elektrische Ausrüstung von Maschinen Kennfarben für Drucktaster und ihre Bedeutung nach IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) Farbe Bedeutung Typische Anwendung ROT Notfall • NOT-AUS • Brandbekämpfung GELB Anormal Eingriff, um unnormale Bedingungen zu unterdrücken oder unerwünschte Änderungen zu vermeiden GRÜN Normal Start aus sicherem Zustand BLAU Zwingend Rückstellfunktion WEISS keine spezielle Bedeutung zugeordnet • Start/EIN (bevorzugt) • Stopp/AUS GRAU • Start/EIN • Stopp/AUS SCHWARZ • Start/EIN • Stopp/AUS (bevorzugt) 9 9-54 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Elektrische Ausrüstung von Maschinen Kennfarben für Anzeigeleuchten und ihre Bedeutung nach IEC/EN 60073 (VDE 0199), IEC/EN 60204-1 (VDE 0113 Teil 1) Farbe Bedeutung Erläuterung Typische Anwendung ROT Notfall Warnung vor möglicher Gefahr oder Zuständen, die ein sofortiges Eingreifen erfordern • Ausfall des Schmiersystems • Temperatur außerhalb vorgegebener (sicherer) Grenzen • wesentliche Teile der Ausrüstung durch Ansprechen einer Schutzeinrichtung gestoppt GELB Anormal bevorstehender kritischer Zustand • Temperatur (oder Druck) abweichend vom Normalwert • Überlast, deren Dauer nur innerhalb beschränkter Zeit zulässig ist • Rücksetzen GRÜN Normal Anzeige sicherer Betriebsverhältnisse oder Freigabe des weiteren Betriebsablaufes • Kühlflüssigkeit läuft • automatische Kesselsteuerung eingeschaltet • Maschine fertig zum Start BLAU Zwingend Handlung durch den Bediener erforderlich • Hindernis entfernen • auf Vorschub umschalten WEISS Neutral jede Bedeutung: darf angewendet werden, wenn nicht klar ist, welche der Farben ROT, GELB oder GRÜN die geeignete wäre; oder als Bestätigung • Motor läuft • Anzeige von Betriebsarten Kennfarben für Leuchtdrucktaster und ihre Bedeutung Bei Leuchtdrucktastern gelten beide Tabellen, die erste Tabelle steht für die Funktion der Tasten. 9-55 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Maßnahmen zur Risikoverminderung Risikoverminderung im Fehlerfall Die IEC/EN 60204-1 nennt zur Risikoverminderung im Fehlerfall verschiedene Maßnahmen. Durch Fehler in der elektrischen Ausrüstung darf es nicht zu gefährlichen Zuständen oder Schäden kommen. Gefahren müssen durch geeignete Maßnahmen in ihrer Entstehung verhindert werden. Verwendung von erprobten Schaltungstechniken und Bauteilen L01 L1 L2 햳 햲 햴 0 햵 I K1 햶 9 K1 L02 햷 a Alle Schaltfunktionen auf der nicht geerdeten Seite b Verwendung von Schalteinrichtungen mit zwangsläufig öffnenden Kontakten (nicht zu verwechseln mit zwangsgeführten Kontakten) c Stillsetzen durch Entregung (drahtbruchsicher) d Schaltungstechnische Maßnahmen, die unerwünschte Betriebszustände im Fehlerfall unwahrscheinlich machen (hier gleichzeitige Unterbrechung durch Schütz und Grenztaster) 9-56 e Schalten aller aktiven Leiter zu dem zu steuernden Gerät. f Masseverbindung der Steuerstromkreise für Betriebszwecke (dient nicht als Schutzmaßnahme) Redundanz Bedeutet das Vorhandensein von einem zusätzlichen Gerät oder System, das im Fehlerfall die Funktion übernimmt. Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Maßnahmen zur Risikovermeidung Diversität Aufbau von Steuerstromkreisen nach verschiedenen Funktionsprinzipien oder mit unterschiedlichen Arten von Geräten. c 21 e 13 a 22 K1 d 14 K2 b K1 K2 9 a Funktionelle Diversität durch Kombination von Öffner und Schließer b Gerätediversität durch Verwendung unterschiedlicher Gerätearten (hier unterschiedliche Hilfsschütztypen) c Schutzeinrichtung offen d Rückführkreis e Schutzeinrichtung geschlossen Funktionsprüfungen Von Hand oder automatisch kann die einwandfreie Funktion der Betriebsmittel geprüft werden. 9-57 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Schutzarten elektrischer Betriebsmittel durch Gehäuse, Abdeckungen und dergleichen nach IEC/EN 60529 (VDE 0470 Teil 1) Die Schutzarten für den Schutz von elektrischen Betriebsmitteln durch entsprechende Kapselung werden durch ein Kurzzeichen angegeben, das aus den Buchstaben IP und zwei Kennziffern besteht. Die erste Kennziffer gibt den Berührungs- und Fremdkörperschutz und die zweite Kennziffer den Wasserschutz an. Berührungs- und Fremdkörperschutz Erste Kennziffer Schutzumfang Benennung Erklärung 0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz von Personen gegen zufälliges Berühren unter Spannung stehender oder sich bewegender Teile. Kein Schutz des Betriebsmittels gegen Eindringen von festen Fremdkörpern. 1 Schutz gegen Fremdkörper f 50 mm Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit dem Handrücken. Die Zugangssonde, Kugel 50 mm Durchmesser, muss ausreichend Abstand von gefährlichen Teilen haben. Die Objektsonde, Kugel 50 mm Durchmesser, darf nicht voll eindringen. 2 Schutz gegen Fremdkörper f 12,5 mm Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Finger. Der gegliederte Prüffinger, 12 mm Durchmesser und 80 mm Länge, muss ausreichend Abstand von gefährlichen Teilen haben. Die Objektsonde, Kugel 12,5 mm Durchmesser, darf nicht voll eindringen. 9 9-58 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Berührungs- und Fremdkörperschutz Erste Kennziffer Schutzumfang Benennung Erklärung 3 Schutz gegen Fremdkörper f 2,5 mm Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Werkzeug. Die Zugangssonde, 2,5 mm Durchmesser, darf nicht eindringen. Die Objektsonde, 2,5 mm Durchmesser, darf überhaupt nicht eindringen. 4 Schutz gegen Fremdkörper f 1 mm Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Draht. Die Zugangssonde, 1,0 mm Durchmesser, darf nicht eindringen. Die Objektsonde, 1,0 mm Durchmesser, darf überhaupt nicht eindringen. 5 Schutz gegen Staubablagerung Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Draht. Die Zugangssonde, 1,0 mm Durchmesser darf nicht eindringen. Eindringen von Staub ist nicht vollständig verhindert, aber Staub darf nicht in einer solchen Menge eindringen, dass das zufriedenstellende Arbeiten des Gerätes oder die Sicherheit beeinträchtigt wird. 6 Schutz gegen Staubeintritt Staubdicht Geschützt gegen den Zugang zu gefährlichen Teilen mit einem Draht. Die Zugangssonde, 1,0 mm Durchmesser darf nicht eindringen. Kein Eindringen von Staub. Beispiele für die Angabe einer Schutzart: IP 4 4 Kennbuchstaben Erste Kennziffer Zweite Kennziffer 9-59 9 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Für Wasserschutz 9 Zweite Kennziffer Schutzumfang Benennung Erklärung 0 Kein Schutz Kein besonderer Schutz 1 Schutz gegen senkrecht fallendes Tropfwasser Wassertropfen, die senkrecht fallen, dürfen keine schädliche Wirkung haben. 2 Schutz gegen Tropfwasser, bei bis zu 15° Gehäuseneigung Senkrecht fallende Tropfen dürfen keine schädlichen Wirkungen haben, wenn das Gehäuse um einen Winkel von 15° beiderseits der Senkrechten geneigt ist. 3 Schutz gegen Sprühwasser Wasser, das in einem beliebigen Winkel bis 60° beiderseits der Senkrechten gesprüht wird, darf keine schädliche Wirkung haben. 4 Schutz gegen Spritzwasser Wasser, das aus allen Richtungen gegen das Gehäuse spritzt, darf keine schädliche Wirkung haben. 5 Schutz gegen Strahlwasser Ein Wasserstrahl aus einer Düse, der aus allen Richtungen gegen das Betriebsmittel gerichtet wird, darf keine schädliche Wirkung haben. 6 Schutz gegen starkes Strahlwasser Wasser, das aus jeder Richtung als starker Strahl gegen das Gehäuse gerichtet ist, darf keine schädliche Wirkung haben. 7 Schutz beim zeitweiligen Untertauchen Wasser darf nicht in schädlichen Mengen eindringen, wenn das Betriebsmittel unter genormten Druck- und Zeitbedingungen in Wasser eingetaucht wird. 9-60 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Zweite Kennziffer Schutzumfang Benennung Erklärung 8 Schutz beim dauernden Untertauchen Wasser darf nicht in schädlichen Mengen eindringen, wenn das Betriebsmittel dauernd unter Wasser getaucht wird unter Bedingungen, die zwischen Hersteller und Anwender vereinbart werden müssen. Die Bedingungen müssen schwieriger sein als die für Kennziffer 7. 9K* Schutz bei Hochdruck-/Dampfstrahlreinigung Wasser, das aus jeder Richtung unter stark erhöhtem Druck gegen das Gehäuse gerichtet ist, darf keine schädlichen Wirkungen haben. Wasserdruck 100 bar Wassertemperatur 80 °C * Diese Kennziffer entstammt der Norm DIN 40050-9. 9 9-61 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Schutzarten elektrischer Betriebsmittel für USA und Kanada zu IEC/EN 60529 (VDE 0470 Teil 1) Die Angabe der IP-Schutzarten stellt einen groben Vergleich dar. Ein genauer Vergleich ist nicht möglich, da Schutzartprüfungen und Beurteilungskriterien unterschiedlich sind. Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart 9 Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart nach CSA-C22.1, CSA-C22.2 NO. 0.1-M1985 (R1999)3) Vergleichbare IP-Schutzart nach IEC/EN 60529 DIN 40050 nach NEC NFPA 70 (National Electrical Code) nach UL 50 nach NEMA 250-1997 nach NEMA ICS 6-1993 (R2001)1) nach EEMAC E 14-2-19932) Gehäuse Typ 1 Gehäuse Typ 1 allgemeine Verwendung Gehäuse 1 Gehäuse für allgemeine Verwendung IP20 Gehäuse Typ 2 tropfdicht Gehäuse Typ 2 tropfsicher Gehäuse 2 Tropfsicheres Gehäuse IP22 Gehäuse Typ 3 staubdicht, regendicht Gehäuse Typ 3 staubdicht, regendicht, beständig gegen Hagel und Eis Gehäuse 3 Wettersicheres Gehäuse IP54 Gehäuse Typ 3 R regensicher Gehäuse Typ 3 R regensicher, beständig gegen Hagel und Eis Gehäuse Typ 3 S staubdicht, regendicht Gehäuse Typ 3 S staubdicht, regendicht, sicher gegen Hagel und Eis Gehäuse Typ 4 regendicht, wasserdicht Gehäuse Typ 4 staubdicht, wasserdicht Gehäuse 4 Wasserdichtes Gehäuse IP65 9-62 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart nach NEC NFPA 70 (National Electrical Code) nach UL 50 nach NEMA 250-1997 nach NEMA ICS 6-1993 (R2001)1) nach EEMAC E 14-2-19932) Gehäuse Typ 4 X regendicht, wasserdicht, korrosionsbeständig Gehäuse Typ 4 X staubdicht, wasserdicht, korrosionsbeständig Gehäuse Typ 6 regendicht Gehäuse Typ 6 staubdicht, wasserdicht, eintauchbar, beständig gegen Hagel und Eis Kennzeichnung des Gehäuses und der Schutzart nach CSA-C22.1, CSA-C22.2 NO. 0.1-M1985 (R1999)3) Vergleichbare IP-Schutzart nach IEC/EN 60529 DIN 40050 IP65 Gehäuse Typ 6 P regendicht, korrosionsbeständig Gehäuse Typ 11 tropfdicht, korrosionsbeständig Gehäuse Typ 11 tropfsicher, korrosionsbeständig, ölgetaucht Gehäuse Typ 12 staubdicht, tropfdicht Gehäuse Typ 12 Verwendung in der Industrie, tropfdicht, staubdicht 9 Gehäuse 5 Staubdichtes Gehäuse IP54 Gehäuse Typ 12 K (wie bei Typ 12) Gehäuse Typ 13 staubdicht, tropfdicht 1) 2) Gehäuse Typ 13 staubdicht, öldicht NEMA = National Electrical Manufacturers Association EEMAC = Electrical and Electronic Manufacturers Association of Canada (Verband der kanadischen elektrotechnischen und elektronischen Industrie) 3) CSA = Canadian Electrical Code, Part I (19th Edition), Safety Standard for Electrical Installations 9-63 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Begriffe deutsch/englisch: allgemeine Verwendung: general purpose tropfdicht: drip-tight staubdicht: dust-tight regendicht: rain-tight regensicher: rain-proof wettersicher: weather-proof wasserdicht: water-tight eintauchbar: submersible eisbeständig: ice resistant hagelbeständig: sleet resistant korrosionsbeständig: corrosion resistant öldicht: oil-tight 9 9-64 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Notizen 9 9-65 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Stromart Gebrauchs kategorie Typische Anwendungsfälle I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom, Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung, Ue = Bemessungsbetriebsspannung Ur = Wiederkehrende Spannung, t0,95 = Zeit in ms, bis 95 % des stationären Stroms erreicht sind. P = Ue x Ie = Bemessungsleistung in Watt Wechselstrom I U Ie Ue Steuern von ohmscher Last und Halbleiterlast in Eingangskreisen von Optokopplern 1 1 AC-13 Steuern von Halbleiterlast mit Transformatortrennung 2 1 AC-14 Steuern kleiner elektromagnetischer Last (max. 72 VA) 6 1 AC-15 Steuern elektromagnetischer Last (größer als 72 VA) 10 1 I U Ie Ue DC-12 Steuern von ohmscher Last und Halbleiterlast in Eingangskreisen von Optokopplern 1 1 DC-13 Steuern von Elektromagneten 1 1 DC-14 Steuern von elektromagnetischen Lasten mit Sparwiderständen im Stromkreis 10 1 nach IEC 60947-5-1, EN 60947-5-1 (VDE 0600 Teil 200) 9-66 Einschalten AC-12 9 Gleichstrom Normale Gebrauchsbedingungen Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Schutzarten elektrischer Betriebsmittel Abweichende Gebrauchsbedingungen Ausschalten Einschalten c I U Ie Ue c Ausschalten I U Ie Ue c I U Ie Ue c 0,9 1 1 0,9 – – – – – – 0,65 1 1 0,65 10 1,1 0,65 1,1 1,1 0,65 0,3 1 1 0,3 6 1,1 0,7 6 1,1 0,7 0,3 1 1 0,3 10 1,1 0,3 10 1,1 0,3 t0,95 I U t0,95 I U t0,95 Ie Ue Ie Ue 9 t0,95 I U Ie Ue 1 ms 1 1 1 ms – – – – – 6 x P1) 1 1 6 x P1) 1,1 6 x P1) 1,1 6 x P1) 1,1 1,1 15 ms 1 1 15 ms 10 1,1 15 ms 10 1,1 – 15 ms 1) Der Wert „6 x P“ ergibt sich aus einem empirischen Verhältnis, das den meisten Gleichstrom-Magnetlasten bis zum oberen Grenzwert P = 50 W entspricht, wobei 6 [ms]/[W] = 300 [ms] ist. Lasten mit einer Bemessungsleistung über 50 W setzen sich aus kleinen parallel liegenden Lasten zusammen. Deshalb sind 300 ms eine obere Grenze, unabhängig von der Größe der Leistung. 9-67 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Nordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter Einteilung Kurzzeichen bei Nennspannung von maximal Wechselspannung 600 V 300 V 150 V A Heavy Duty A600 A600 A600 A600 A300 A300 – – A150 – – – 10 10 10 10 Standard Duty B600 B600 B600 B600 B300 B300 – – B150 – – – 5 5 5 5 C600 C600 C600 C600 C300 C300 – – C150 – – – 2,5 2,5 2,5 2,5 – – D300 D300 D150 – 1 1 Heavy Duty N600 N600 N600 N300 N300 – N150 – – 10 10 10 Standard Duty P600 P600 P600 P300 P300 – P150 – – 5 5 5 Q600 Q600 Q600 Q300 Q300 – Q150 – – 2,5 2,5 2,5 – – – R300 R300 – R150 – – 1,0 1,0 – 9 Thermischer Dauerstrom Gleichspannung nach UL 508, CSA C 22.2-14 und NEMA ICS 5 9-68 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Nordamerikanische Klasseneinteilung für Hilfstromschalter Schaltvermögen Nennspannung V Einschalten A Ausschalten A Einschalten VA Ausschalten VA 120 240 480 600 60 30 15 12 6 3 1,5 1,2 7200 7200 7200 7200 720 720 720 720 120 240 480 600 30 15 7,5 6 3 1,5 0,75 0,6 3600 3600 3600 3600 360 360 360 360 120 240 480 600 15 7,5 3,75 3 1,5 0,75 0,375 0,3 1800 1800 1800 1800 180 180 180 180 120 240 3,6 1,8 0,6 0,3 432 432 72 72 125 250 301 bis 600 2,2 1,1 0,4 2,2 1,1 0,4 275 275 275 275 275 275 125 250 301 bis 600 1,1 0,55 0,2 1,1 0,55 0,2 138 138 138 138 138 138 125 250 301 bis 600 0,55 0,27 0,10 0,55 0,27 0,10 69 69 69 69 69 69 125 250 301 bis 600 0,22 0,11 – 0,22 0,11 – 28 28 – 28 28 – 9 9-69 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter Stromart Wechselstrom 9 9-70 Gebrauchskategorie Typische Anwendungsfälle I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom, Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung, Ue = Bemessungsbetriebsspannung Ur = Wiederkehrende Spannung Nachweis der elektrischen Lebensdauer AC-1 Nicht induktive oder schwach induktive Last, Widerstandsöfen alle Werte 1 1 AC-2 Schleifringmotoren: Anlassen, Ausschalten alle Werte 2,5 1 AC-3 Käfigläufermotoren: Anlassen, Ausschalten während des Laufes4) Ie F 17 6 Ie > 17 6 1 1 AC-4 Käfigläufermotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tippen Ie F 17 6 Ie > 17 6 1 1 AC-5A Schalten von Gasentladungslampen AC-5B Schalten von Glühlampen AC-6A3) Schalten von Transformatoren AC-6B3) Schalten von Kondensatorbatterien AC-7A Schwach induktive Last in Haushaltsgeräten und ähnlichen Anwendungen AC-7B Motorlast für Haushaltsanwendungen AC-8A Steuern von hermetisch abgeschlossenen Kühlkompressormotoren mit manueller Rückstellung der Überlastauslöser5) AC-8B Steuern von hermetisch abgeschlossenen Kühlkompressormotoren mit automatischer Rückstellung der Überlastauslöser5) AC-53a Steuern eines Käfigläufermotors mit Halbleiterschützen Einschalten Ie I U A Ie Ue gemäß Angaben des Herstellers Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter Nachweis des Schaltvermögens Ausschalten c Ic Ur Ie Ue Einschalten c Ausschalten Ie I U A Ie Ue c Ic Ur Ie Ue c 0,95 1 1 0,95 alle Werte 1,5 1,05 0,8 1,5 1,05 0,8 0,65 2,5 1 0,65 alle Werte 4 1,05 0,65 4 1,05 0,8 0,65 0,35 1 1 0,17 0,17 0,65 0,35 Ie F 100 Ie > 100 8 8 1,05 1,05 0,45 0,35 8 8 1,05 1,05 0,45 0,35 0,65 0,35 6 6 1 1 0,65 0,35 Ie F 100 Ie > 100 10 10 1,05 1,05 0,45 0,35 10 10 1,05 1,05 0,45 0,35 3,0 1,05 0,45 3,0 1,05 0,45 1,52) 1,052) 1,52) 1,052) 1,5 1,05 1,5 1,05 8,0 1,051) 8,0 1,051) 6,0 1,051) 6,0 1,051) 6,0 1,051) 6,0 1,051) 8,0 1,05 8,0 1,05 0,8 0,35 9 0,8 0,35 9-71 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter Stromart Gleichstrom 9 Gebrauchskategorie Typische Anwendungsfälle I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom, Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung, Ue = Bemessungsbetriebsspannung, Ur = Wiederkehrende Spannung Nachweis der elektrischen Lebensdauer DC-1 Nicht induktive oder schwach induktive Last, Widerstandsöfen alle Werte 1 1 DC-3 Nebenschlussmotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tippen, Widerstandsbremsen alle Werte 2,5 1 DC-5 Reihenschlussmotoren: Anlassen, Gegenstrombremsen, Reversieren, Tippen, Widerstandsbremsen alle Werte 2,5 1 DC-6 Schalten von Glühlampen Einschalten Ie I U A Ie Ue nach IEC 947-4-1, EN 60947 VDE 0660 Teil 102 1) 2) 3) c = 0,45 für Ie F 100 A; c = 0,35 für Ie > 100 A. Die Prüfungen sind mit Glühlampenlast durchzuführen. Die Prüfdaten sind hier entsprechend einer besonderen Tabelle aus den Prüfwerten für AC-3 oder AC-4 abzuleiten. 9-72 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter Nachweis des Schaltvermögens Ausschalten L/R ms Ic Ur Ie Ue Einschalten L/R ms Ausschalten Ie I U A Ie Ue L/R ms Ic Ur Ie Ue L/R ms 1 1 1 1 alle Werte 1,5 1,05 1 1,5 1,05 1 2 2,5 1 2 alle Werte 4 1,05 2,5 4 1,05 2,5 7,5 2,5 1 7,5 alle Werte 4 1,5 1,05 1,05 15 4 1,52) 1,05 1,052) 15 2) 2) 9 4) Geräte für Gebrauchskategorie AC-3 dürfen für gelegentliches Tippen oder Gegenstrombremsen während einer begrenzten Dauer wie zum Einrichten einer Maschine verwendet werden; die Anzahl der Betätigungen darf dabei nicht über fünf je Minute und zehn je zehn Minuten hinausgehen. 5) Beim hermetisch gekapselten Kühlkompressor sind Kompressor und Motor im gleichen Gehäuse ohne äußere Welle oder Wellendichtung gekapselt und der Motor wird mit Kühlmittel betrieben. 9-73 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Gebrauchskategorien für Lasttrennschalter 9 Stromart Gebrauchskategorie Typische Anwendungsfälle I = Einschaltstrom, Ic = Ausschaltstrom, Ie = Bemessungsbetriebsstrom, U = Spannung, Ue = Bemessungsbetriebsspannung, Ur = Wiederkehrende Spannung Wechselstrom AC-20 A(B)1) Ein- und Ausschalten ohne Last AC-21 A(B)1) Schalten ohmscher Last einschließlich mäßiger Überlast AC-22 A(B)1) Schalten gemischter ohmscher und induktiver Last einschl. mäßiger Überlast AC-23 A(B)1) Schalten von Motorlast oder anderer stark induktiver Last DC-20 A(B)1) Ein- und Ausschalten ohne Last DC-21 A(B)1) Schalten ohmscher Last einschließlich mäßiger Überlast DC-22 A(B)1) Schalten gemischter ohmscher und induktiver Last einschließlich mäßiger Überlast (z. B. Nebenschluss-Motoren) DC-23 A(B)1) Schalten stark induktiver Last (z. B. Reihenschluss-Motoren) Gleichstrom 1) A: häufige Betätigung, B: gelegentliche Betätigung. Für Lastschalter, Trenner, Lasttrenner und Schalter-Sicherungs-Einheiten nach IEC/EN 60947-3 (VDE 0660 Teil 107). Lasttrennschalter, die zum Schalten von Motoren geeignet sind, werden auch nach den Bedingungen a Abschnitt „Gebrauchskategorien für Schütze und Motorstarter”, Seite 9-70 geprüft. 9-74 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Gebrauchskategorien für Lasttrennschalter Nachweis des Schaltvermögens Einschalten Ausschalten Ie I U A Ie Ue alle Werte 1) alle Werte 1,5 alle Werte Ie F100 Ie > 100 Ie A c Ic Ur Ie Ue c 1) 1) 1,05 0,95 1,5 1,05 0,95 3 1,05 0,65 3 1,05 0,65 10 10 1,05 1,05 0,45 0,35 8 8 1,05 1,05 0,45 0,35 I U L/R ms Ur L/R ms Ie Ue Ic Ie 1) Ue alle Werte 1) 1) 1) 1) 1) 1) alle Werte 1,5 1,05 1 1,5 1,05 1 alle Werte 4 1,05 2,5 4 1,05 2,5 alle Werte 4 1,05 15 4 1,05 15 9 9-75 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Notizen 9 9-76 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Motorbemessungsströme Motorbemessungsströme von Drehstrommotoren (Richtwerte für Käfigläufer) Kleinstmögliche Kurzschlusssicherung für Drehstrommotoren Der max. Wert richtet sich nach dem Schaltgerät bzw. Motorschutzrelais. Die Motorbemessungsströme gelten für normale innen- und oberfächengekühlte Drehstrommotoren mit 1500 min-1. Direkter Anlauf: y/d-Anlauf: Anlaufstrom max. 6 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit max. 5 s. Anlaufstrom max. 2 x Motorbemessungsstrom, Anlaufzeit max. 15 s. Motorschutzrelais im Strang auf 0,58 x Motorbemessungsstrom einstellen. Sicherungsbemessungsströme bei y/d-Anlauf gelten auch für Drehstrommotoren mit Schleifringläufer. Bei höherem Bemessungs-, Anlaufstrom und/oder längerer Anlaufzeit größere Sicherung verwenden. Tabelle gilt für „träge“ bzw. „gL“-Sicherungen (DIN VDE 0636). Bei NH-Sicherungen mit aM-Charakteristik wird Sicherung = Bemessungsstrom gewählt. 9 9-77 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Motorbemessungsströme Motorleistung 9 230 V 400 V Motorbemessungsstrom Sicherung y/d Motorbemessungsstrom Sicherung Anlauf direkt Anlauf direkt y/d kW cos v h [%] A A A A A A 0,06 0,09 0,12 0,18 0,7 0,7 0,7 0,7 58 60 60 62 0,37 0,54 0,72 1,04 2 2 4 4 – – 2 2 0,21 0,31 0,41 0,6 2 2 2 2 – – – – 0,25 0,37 0,55 0,75 0,7 0,72 0,75 0,79 62 66 69 74 1,4 2 2,7 3,2 4 6 10 10 2 4 4 4 0,8 1,1 1,5 1,9 4 4 4 6 2 2 2 4 1,1 1,5 2,2 3 0,81 0,81 0,81 0,82 74 74 78 80 4,6 6,3 8,7 11,5 10 16 20 25 6 10 10 16 2,6 3,6 5 6,6 6 6 10 16 4 4 6 10 4 5,5 7,5 11 0,82 0,82 0,82 0,84 83 86 87 87 14,8 19,6 26,4 38 32 32 50 80 16 25 32 40 8,5 11,3 15,2 21,7 20 25 32 40 10 16 16 25 15 18,5 22 30 0,84 0,84 0,84 0,85 88 88 92 92 51 63 71 96 100 125 125 200 63 80 80 100 29,3 36 41 55 63 63 80 100 32 40 50 63 37 45 55 75 0,86 0,86 0,86 0,86 92 93 93 94 117 141 173 233 200 250 250 315 125 160 200 250 68 81 99 134 125 160 200 200 80 100 125 160 90 110 132 160 0,86 0,86 0,87 0,87 94 94 95 95 279 342 401 486 400 500 630 630 315 400 500 630 161 196 231 279 250 315 400 400 200 200 250 315 200 250 315 400 0,87 0,87 0,87 0,88 95 95 96 96 607 – – – 800 – – – 630 – – – 349 437 544 683 500 630 800 1000 400 500 630 800 450 500 560 630 0,88 0,88 0,88 0,88 96 97 97 97 – – – – – – – – – – – – 769 – – – 1000 – – – 800 – – – 9-78 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Motorbemessungsströme Motorleistung 500 V 690 V Motorbemessungsstrom Sicherung y/d Motorbemessungsstrom Sicherung Anlauf direkt Anlauf direkt y/d kW cos v h [%] A A A A A A 0,06 0,09 0,12 0,18 0,7 0,7 0,7 0,7 58 60 60 62 0,17 0,25 0,33 0,48 2 2 2 2 – – – – 0,12 0,18 0,24 0,35 2 2 2 2 – – – – 0,25 0,37 0,55 0,75 0,7 0,72 0,75 0,79 62 66 69 74 0,7 0,9 1,2 1,5 2 2 4 4 – 2 2 2 0,5 0,7 0,9 1,1 2 2 4 4 – – 2 2 1,1 1,5 2,2 3 0,81 0,81 0,81 0,82 74 74 78 80 2,1 2,9 4 5,3 6 6 10 16 4 4 4 6 1,5 2,1 2,9 3,8 4 6 10 10 2 4 4 4 4 5,5 7,5 11 0,82 0,82 0,82 0,84 83 86 87 87 6,8 9 12,1 17,4 16 20 25 32 10 16 16 20 4,9 6,5 8,8 12,6 16 16 20 25 6 10 10 16 15 18,5 22 30 0,84 0,84 0,84 0,85 88 88 92 92 23,4 28,9 33 44 50 50 63 80 25 32 32 50 17 20,9 23,8 32 32 32 50 63 20 25 25 32 37 45 55 75 0,86 0,86 0,86 0,86 92 93 93 94 54 65 79 107 100 125 160 200 63 80 80 125 39 47 58 78 80 80 100 160 50 63 63 100 90 110 132 160 0,86 0,86 0,87 0,87 94 94 95 95 129 157 184 224 200 250 250 315 160 160 200 250 93 114 134 162 160 200 250 250 100 125 160 200 200 250 315 400 0,87 0,87 0,87 0,88 95 95 96 96 279 349 436 547 400 500 630 800 315 400 500 630 202 253 316 396 315 400 500 630 250 315 400 400 450 500 560 630 0,88 0,88 0,88 0,88 96 97 97 97 615 – – – 800 – – – 630 – – – 446 491 550 618 630 630 800 800 630 630 630 630 9 9-79 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Motorbemessungsströme Motorbemessungsströme nordamerikanischer Drehstrommotoren1) Motorleistung Motorbemessungsstrom in Ampere2) HP 115 V 230 V3) 460 V 575 V 1/2 4,4 6,4 8,4 2,2 3,2 4,2 1,1 1,6 2,1 0,9 1,3 1,7 12 13,6 6,0 6,8 9,6 3,0 3,4 4,8 2,4 2,7 3,9 5 71/2 10 15,2 22 28 7,6 11 14 6,1 9 11 15 20 25 42 54 68 21 27 34 17 22 27 30 40 50 80 104 130 40 52 65 32 41 52 60 75 100 154 192 248 77 96 124 62 77 99 125 150 200 312 360 480 156 180 240 125 144 192 250 300 350 302 361 414 242 289 336 400 450 500 477 515 590 382 412 472 3/4 1 11/2 2 3 9 1) Quelle: 1/ 2 – 200 HP 250 – 500 HP 2) = NEC Code, Table 430-150 = CSA-C22.1-1986, Table 44 = UL 508, Table 52.2 Die angegebenen Motorbemessungsströme sind als Richtwerte zu betrachten. Genaue Werte sind den Herstellerangaben bzw. den Leistungsschildern der Motoren zu entnehmen. 3) Für Motorbemessungsströme von 208-V-Motoren/200-V-Motoren sind die entsprechenden Motorbemessungsströme der 230-V-Motoren um 10 – 15 % zu erhöhen 9-80 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabeltüllen Die Leitungseinführung in gekapselte Geräte wird durch die Verwendung von Kabeltüllen erheblich vereinfacht und verbessert. Membrantüllen metrisch Leitungseinführung Kabeltüllen für direkte und schnelle Leitungseinführung in Gehäuse und als Verschlussstopfen. Bohrungsdurchmesser Kabelaußendurchmesser Verwendung Kabel NYM/NYY, 4-adrig Kabeltülle Typ mm mm mm2 M16 16,5 1–9 H03VV-F3 x 0,75 NYM 1 x 16/3 x 1,5 KT-M16 M20 20,5 1 – 13 H03VV-F3 x 0,75 NYM 5 x 1,5/5 x 2,5 KT-M20 M25 • IP66, mit integrierter Durchsteck- M32 membran • PE und thermoplastisches Elastomer, halogenfrei 25,5 1 – 18 H03VV-F3 x 0,75 NYM 4x 10 KT-M25 32,5 1 – 25 H03VV-F3 x 0,75 NYM 4 x 16/5 x 10 KT-M32 9 9-81 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen Leitungs- und Kabeleinführungen mit Kabelverschraubungen Kabelverschraubungen metrisch nach EN 50262 mit 9, 10, 12, 14 oder 15 mm langem Gewinde. Kabelverschraubungen 9 • mit Gegenmutter und integrierter Zugentlastung • IP68 bis 5 bar, Polyamid, halogenfrei Leitungseinführung Bohrungsdurchmesser Kabelaußendurchmesser Verwendung Kabel NYM/NYY, 4-adrig mm mm mm2 M12 12,5 3 –7 H03VV-F3 x 0,75 NYM 1 x 2,5 V-M12 M16 16,5 4,5 – 10 H05VV-F3 x 1,5 NYM 1 x 16/3 x 1,5 V-M16 M20 20,5 6 – 13 H05VV-F4 x 2,5/3 x 4 NYM 5 x 1,5/5 x 2,5 V-M20 M25 25,5 9 – 17 H05VV-F5 x 2,5/5 x 4 NYM 5 x 2,5/5 x 6 V-M25 M32 32,5 13 – 21 NYM 5 x 10 V-M32 M32 32,5 18 – 25 NYM 5 x 16 V-M32G1) M40 40,5 16 – 28 NYM 5 x 16 V-M40 M50 50,5 21 – 35 NYM 4 x 35/5 x 25 V-M50 M63 63,5 34 – 48 NYM 4 x 35 V-M63 1) Entspricht nicht der Norm EN 50262. 9-82 Kabeltülle Typ Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen Außendurchmesser von Leitungen und Kabeln Anzahl der Leiter Querschnitt mm2 2 x 1,5 2 x 2,5 3 x 1,5 3 x 2,5 3 x 4 3 x 6 3 x 10 3 x 16 4 x 1,5 4 x 2,5 4 x 4 4 x 6 4 x 10 4 x 16 4 x 25 4 x 35 4 x 50 4 x 70 4 x 95 4 x 120 4 x 150 4 x 185 4 x 240 5 x 1,5 5 x 2,5 5 x 4 5 x 6 5 x 10 5 x 16 8 x 1,5 10 x 1,5 16 x 1,5 24 x 1,5 ungefährer Außendurchmesser (Mittelwert mehrerer Fabrikate) NYM NYY H05 H07 NYCY RR-F RN-F NYCWY mm mm mm mm mm max. max. max. 10 11 9 10 12 11 13 13 11 14 10 12 10 10 13 11 13 11 12 14 13 17 – 14 15 15 18 – 16 16 18 20 – 23 18 20 22 – 25 22 11 13 9 11 13 12 14 11 13 15 14 16 – 15 16 16 17 – 17 18 18 19 – 23 21 22 23 – 27 24 27 27 – 32 30 30 28 – 36 31 – 30 – 42 34 – 34 – 47 38 – 39 – 53 43 – 42 – – 46 – 47 – – 52 – 55 – – 60 – 62 – – 70 11 14 12 14 15 13 15 14 17 17 15 17 – 19 18 17 19 – 21 20 20 21 – 26 – 25 23 – 30 – – 15 – – – – 18 – – – – 20 – – – – 25 – – – NYM: Mantelleitung NYY: Kabel mit Kunststoffmantel H05RR-F: leichte Gummi-Schlauchleitung (NLH + NSH) 9 NYCY: Kabel mit konzentrischem Leiter und Kunststoffmantel NYCWY: Kabel mit konzentrischem wellenförmigen Leiter und Kunststoffmantel 9-83 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen Kabel und Leitungen, Typenkurzzeichen 9 Kennzeichen der Bestimmung Hamonisierte Bestimmung Anerkannter nationaler Typ H A Nennspannung UO/U 300/300V 300/500V 450/750V 03 05 07 Isolierwerkstoff PVC Natur- und/oder Styrol-Butadienkautschuk Silikon-Kautschuk V R S Mantelwerkstoff PVC Natur- und/oder Styrol-Butadienkautschuk Polychloroprenkautschuk Glasfasergeflecht Textilgeflecht V R N J T Besonderheiten im Aufbau flache, aufteilbare Leitung flache, nicht aufteilbare Leitung H H2 Leiterart eindrähtig mehrdrähtig feindrähtig bei Leitungen für feste Verlegung feindrähtig bei flexiblen Leitungen feinstdrähtig bei flexiblen Leitungen Lahnlitze Aderzahl Schutzleiter ohne Schutzleiter mit Schutzleiter Nennquerschnitt des Leiters Beispiele für vollständige Leitungsbezeichnungen PVC-Verdrahtungsleitung, 0,75 mm2 feindrähtig, H05V-K 0,75 schwarz 9-84 -U -R -K -F -H -Y ... X G ... Schwere Gummischlauchleitung, 3-adrig, 2,5 mm2 ohne grüngelben Schutzleiter A07RN-F3 x 2,5 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Notizen 9 9-85 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen Umrechnung nordamerikanischer Leitungsquerschnitte in mm2 9 USA/Kanada Europa AWG/circular mills mm2 mm2 (exakt) (nächster Normwert) 22 0,326 0,4 21 0,411 20 0,518 19 0,653 18 0,823 0,75 17 1,04 1 16 1,31 1,5 15 1,65 14 2,08 13 2,62 2,5 12 3,31 4 11 4,17 10 5,26 9 6,63 8 8,37 7 10,50 6 13,30 5 16,80 4 21,20 3 26,70 2 33,60 1 42,40 1/0 53,50 50 2/0 67,40 70 3/0 85 4/0 107 9-86 0,5 6 10 16 25 35 95 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen USA/Kanada Europa AWG/circular mills mm2 mm2 (exakt) (nächster Normwert) 250.000 127 120 300.000 152 150 350.000 177 185 400.000 203 450.000 228 500.000 253 550.000 279 600.000 304 650.000 329 700.000 355 750,000 380 800.000 405 850.000 431 12900.000 456 950.000 481 1.000.000 507 500 1.300.000 659 625 circular mills 240 300 9 Neben Querschnittsangaben in „circular mills“ findet man häufig auch Angaben in „MCM“: 250.000 circular mills = 250 MCM 9-87 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen Bemessungsströme und Kurzschlussströme von Normtransformatoren Bemessungsspannung 400/230 V 525 V Un Kurzschlussspannung UK Bemessungsleistung 9 4% Bemessungsstrom 6% Kurzschlussstrom In IK’’ kVA A A 50 72 100 144 160 230 200 Bemessungsstrom In A A 1805 – 55 3610 2406 110 5776 3850 176 288 7220 4812 220 250 360 9025 6015 275 315 455 11375 7583 346 400 578 14450 9630 440 500 722 18050 12030 550 630 909 22750 15166 693 800 1156 – 19260 880 1000 1444 – 24060 1100 1250 1805 – 30080 1375 1600 2312 – 38530 1760 2000 2888 – 48120 2200 9-88 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Leitungen 690/400 V 4% 6% 4% Bemessungsstrom Kurzschlussstrom IK’’ 6% Kurzschlussstrom In IK’’ A A A A A 1375 – 42 1042 – 2750 1833 84 2084 1392 4400 2933 133 3325 2230 5500 3667 168 4168 2784 6875 4580 210 5220 3560 8660 5775 263 6650 4380 11000 7333 363 8336 5568 13750 9166 420 10440 7120 17320 11550 526 13300 8760 – 14666 672 – 11136 – 18333 840 – 13920 – 22916 1050 – 17480 – 29333 1330 – 22300 – 36666 1680 – 27840 9 9-89 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Formeln Ohmsches Gesetz U = I × R [V ] U I = --- [ A ] R U R = --- [ Ω ] I Widerstand eines Leitungsstückes l R = ------------ [ Ω ] Kupfer: m χ = 57 --------------2Ωmm l = Länge des Leiters [m] Aluminium: m χ = 33 --------------2Ωmm z = Leitfähigkeit [m/Omm2] Eisen: m χ = 8,3 --------------2Ωmm A = Querschnitt des Leiters [mm2] Zink: m χ = 15,5 --------------2Ωmm χ×A Widerstände 9 Drosselspule XL = 2 × π × f × L [ Ω ] Kondensatoren 1 X C = ----------------------------- [ Ω ] 2×π×f×C Scheinwiderstand Z = L = Induktivität [H] C = Kapazität [F] XL = induktiver Widerstand [O] XC = kapazitiver Widerstand [O] Parallelschaltung von Widerständen 2 R + ( XL – XC ) 2 R Z = ----------- " [" Ω] cosv f = Frequenz [Hz] v = Phasenwinkel Bei 2 parallelen Widerständen: Bei 3 parallelen Widerständen: R1 × R2 R g = ---------------[Ω] R1 + R2 R1 × R2 × R3 R g = --------------------------------------------------------------- [ Ω ] R1 × R2 + R2 × R3 + R1 × R3 allgemeine Widerstandsberechnung: 1- + ---1- + ---1- + ... [ 1 ⁄ Ω ] --1- = ---R1 R2 R3 R 1- + ---1- + ---1- + ... [ 1 ⁄ Ω ] --1- = ---X1 X2 X3 X 9-90 1-- = ---1 + ---1 + ---1 + ... [ 1 ⁄ Ω ] Z1 Z2 Z3 Z Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Formeln Elektrische Leistung Leistung Stromaufnahme Gleichstrom P = U × I [W] P I = --- [ A ] U Einphasen-Wechselstrom P = U × I × cosϕ [ W ] P I = --------------------- [ A ] U × cosϕ Drehstrom P = 3 × U × I × cosϕ [ W ] P I = ---------------------------------- [ A ] 3 × U × cosϕ Kraftwirkung zwischen 2 parallelen Leitern 2 Leiter mit Strömen I1 und I2 0,2 × I 1 × I 2 × s - [N] F 2 = ---------------------------------a s = Stützweite [cm] I1 I2 a s a = Abstand [cm] 9 Kraftwirkung zwischen 3 parallelen Leitern 3 Leiter mit Strom I F 3 = 0,808 × F 2 [ N ] F 3 = 0,865 × F 2 [ N ] F 3 = 0,865 × F 2 [ N ] 9-91 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Formeln Spannungsfall Leistung bekannt Gleichstrom 2×l×P ∆U = ---------------------- [ V ] z×A×U Strom bekannt 2×l×l ∆U = ------------------ [ V ] z×A Einphasen-Wechselstrom 2×l×P ∆U = ---------------------- [ V ] z×A×U 2×l×l ∆U = ------------------ × cos ϕ [ V ] z×A Drehstrom l×P ∆U = ---------------------- [ V ] z×A×U ∆U = l×l 3 × ------------ × cos ϕ [ V ] z×A Querschnittsbestimmung nach Spannungsfall Gleichstrom Einphasen-Wechselstrom Drehstrom Leistung bekannt 2×l×P 2 A = ---------------------- [ mm ] z×u×U 2×l×P 2 A = ---------------------- [ mm ] z×u×U l×P 2 A = ---------------------- [ mm ] z×u×U Strom bekannt 9 2×l×l 2 A = ------------------ [ mm ] z×u 2×l×l 2 A = ------------------ × cosϕ [ mm ] z×u A = l×l 2 3 × ------------ × cos ϕ [ mm ] z×u Leistungsverlust Gleichstrom P Verl 2×l×P×P = -------------------------------- [ W ] z×A×U×U Einphasen-Wechselstrom 2×l×P×P P Verl = ------------------------------------------------------------------- [ W ] z × A × U × U × cosv × cosv Drehstrom l×P×P P Verl = ------------------------------------------------------------------- [ W ] z × A × U × U × cosv × cosv l = Einfache Länge [m] der Leitung; A = Querschnitt [mm2] des Einzelleiters; m z = Leitfähigkeit (Kupfer: z = 57; Aluminium: z = 33; Eisen: z = 8,3 ---------------2 ) Omm 9-92 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Formeln Elektrische Leistung von Motoren Abgegebene Leistung Stromaufnahme Gleichstrom P1 = U × l × h [ W ] P1 l = ------------- [ A ] U×h EinphasenWechselstrom P 1 = U × l × cosv × h [ W ] P1 l = ------------------------------- [ A ] U × cosv × h Drehstrom P 1 = (1,73) × U × l × cosv × h [ W ] P1 - [A] l = ------------------------------------------------(1,73) × U × cosv × h P1 = an der Welle des Motors abgegebene mechanische Leistung gemäß Leistungsschild P2 = aufgenommene elektr. Leistung Wirkungsgrad P h = -----1 × (100 %) P2 Polzahl Synchrone Drehzahl Vollast-Drehzahl 2 3000 2800 – 2950 4 1500 1400 – 1470 6 1000 900 – 985 P1 P 2 = ----- [ W ] h 8 750 690 – 735 10 600 550 – 585 9 Synchrone Drehzahl = ungefähre Leerlaufdrehzahl 9-93 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Internationales Einheitensystem (SI) Basisgrößen Physikalische Größe Symbol SI-Basiseinheit weitere SI-Einheiten Länge l m (Meter) km, dm, cm, mm, mm, nm, pm Masse m kg (Kilogramm) Mg, g, mg, mg Zeit t s (Sekunde) ks, ms, ms, ns Elektrische Stromstärke I A (Ampere) kA, mA, mA, nA, pA Thermodynamische Temperatur T K (Kelvin) – Stoffmenge n mol (Mol) Gmol, Mmol, kmol, mmol, mmol Lichtstärke Iv cd (Candela) Mcd, kcd, mcd Umrechnungsfaktoren für alte Einheiten in SI-Einheiten 9 Umrechnungsfaktoren Größe alte Einheit SI-Einheit genau gerundeter Wert Kraft 1 kp 1 dyn 9,80665 N 1·10-5 N 10 N 1·10-5 N Kraftmoment 1 mkp 9,80665 Nm 10 Nm Druck 1 at 1 Atm = 760 Torr 1 Torr 1 mWS 1 mmWS 1 mmWS 0,980665 bar 1,01325 bar 1,3332 mbar 0,0980665 bar 0,0980665 mbar 9,80665 Pa 1 bar 1,01 bar 1,33 bar 0,1 bar 0,1 mbar 10 Pa Festigkeit, Spannung kp 1 ----------2 mm N 9,80665 ----------2 mm N 10 ----------2 mm Energie 1 mkp 1 kcal 1 erg 9,80665 J 4,1868 kJ 1·10-7 J 10 J 4,2 kJ 1·10-7 J 9-94 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Umrechnungsfaktoren Größe alte Einheit SI-Einheit genau gerundeter Wert Leistung kcal 1 -------h kJ 4,1868 ---h kJ 4,2 ---h kcal 1 -------h 1,163 W 1,16 W 1 PS 0,73549 kW 0,740 kW kcal 1 -------------2 m h°C kJ 4,1868 -----------2 m hK kJ 4,2 ----------2 m hK kcal 1 -------------2 m h°C W 1,163 --------2 m K W 1,16 --------2 m K Wärmedurchgangszahl dynamische Viskosität 1 ⋅ 10 –6 kps -------2m 0, 980665 ⋅ 10 1 Poise Ns 0,1 -----2m 1 Poise 0,1 Pa ⋅ s –5 Ns -----2m – 5 Ns 1 ⋅ 10 -----2m Ns 0,1 -----2m 9 kinetische Viskosität 1 Stokes Winkel (ebener) 1 1------pla 360 2, 78 ⋅ 10 pla 1 gon 1------pla 400 2, 5 ⋅ 10 pla 1 π------rad 180 17, 5 ⋅ 10 rad 1 gon π -------- rad 200 15, 7 ⋅ 10 pla 1 ⋅ 10 –4 2 m----s 1 ⋅ 10 –4 2 m----s –3 –3 –3 –3 57.296 1 rad 63.662 gon 1 rad 9-95 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Umrechnung von SI-Einheiten, Kohärenzen Umrechnung SI-Einheiten und Kohärenzen Symbol N Basiseinheiten Kraft SI-Einheiten Namen Newton Kraftmoment Newtonmeter Nm kg ⋅ m 1 ⋅ --------------2 s Druck Bar bar 5 kg 10 -------------2 m⋅s 5 5 N 1 bar = 10 Pa = 10 -----2m Pascal Pa kg 1 ⋅ -------------2 m⋅s 1 Pa = 10 bar Joule J kg ⋅ m 1 ⋅ --------------2 s Watt W N ---------2 mm Größe Energie, Wärmemenge Leistung 9 Spannung, Festigkeit Winkel (ebener) kg ⋅ m1 ⋅ ------------2 s 2 –5 2 1 J = 1 Ws = 1 Nm kg ⋅ m1 ⋅ --------------3 s 2 N⋅m J W = 1 - = 1 -----------s s 6 kg 10 -------------2 m⋅s N 2 N 1 ----------2 = 10 -------2cm mm Grad Gon Radiant 1 gon rad Spannung Vollwinkel Volt pla V Widerstand Ohm O kg ⋅ m 1 ⋅ --------------3 2 s ⋅A Leitwert Siemens S s ⋅A 1 ⋅ ----------------2 kg ⋅ m Ladung Elektrizitätsmenge Coulomb C 1· A · s 9-96 Umrechnung der SI-Einheiten 360° = 1 pla = 2p rad 400 gon = 360° m 1 ---m 1 pla = 2p rad = 360° 2 W 1 V = 1 ⋅ ---A 2 W 1 Ω = 1 ⋅ --V- = 1 ⋅ -----2 A A 2 A 1 S = 1 ⋅ --A- = 1 ⋅ ----W V kg ⋅ m 1 ⋅ --------------3 s ⋅A 3 2 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Umrechnung SI-Einheiten und Kohärenzen Größe Kapazität SI-Einheiten Namen Farad Feldstärke Symbol F Basiseinheiten s ⋅A 1 ⋅ ----------------2 kg ⋅ m C s⋅A 1 F = 1 ⋅ --- = 1 ⋅ -----------W V V ---m kg ⋅ m 1 ⋅ ------------3 s ⋅A V W 1 ---- = 1 ⋅ -----------m A⋅m 4 Umrechnung der SI-Einheiten 2 Fluss Weber Wb kg ⋅ m 1 ⋅ --------------2 s ⋅A W⋅s 1 W b = 1 ⋅ V ⋅ s = 1 ⋅ ----------A Flussdichte Induktion Tesla T kg 1 ⋅ ----------2 s ⋅A W W⋅s V⋅s = 1 ⋅ ---------1 T = ------2b = 1 ⋅ --------2 2 m A m m Induktivität Henry H kg ⋅ m 1 ⋅ --------------2 2 s ⋅A 2 2 W W⋅s V⋅s 1 H = ------b = 1 ⋅ --------- = 1 ⋅ ---------2 A A A Dezimale Teile und Vielfache von Einheiten Potenz Vorsätze Symbol Potenz Vorsätze Symbol 10–18 Atto a 10–1 Dezi d 10–15 Femto f 10 Deka da 10–12 Piko p 102 Hekto h 10–9 Nano n 103 Kilo k 10–6 Mikro m 106 Mega M 10–3 Milli m 109 Giga G 10–2 Zenti c 1012 Tera T 9 9-97 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Physikalische Einheiten nicht mehr zulässige Einheiten Kraft (mechanisch) SI-Einheit: N (Newton) J/m (Joule/m) bisherige Einheit: kp (kilopond) dyn (Dyn) 1N = 1 J/m = 1 kg m/s2 = 0,102 kp = 105 dyn 1 J/m =1N = 1 kg m/s2 = 0,102 kp = 105 dyn 1 kg m/s2 =1N = 1 J/m = 0,102 kp = 105 dyn 1 kp = 9,81 N = 9,81 J/m = 9,81 kg m/s2 = 0,981 106 dyn 1 dyn 10–5 = N m/s2 = 1,02 10–5 kp = 10,2 · 10–6 at = 9,87 · 10–6 at = 7,5 · 10–3 Torr = 10–5 J/m = 10–5 kg Druck 9 SI-Einheit: Pa (Pascal) bar (Bar) bisherige Einheit: at = kp/cm2 = 10 m Ws Torr = mm Hg atm 1 Pa = 1 N/m2 1 Pa = 10–5 1 bar = 105 = 1,02 at = 0,987 at = 750 Torr 1 at = 98,1 · 103 Pa = 0,981 bar = 0,968 at = 736 Torr 1 atm = 101,3 · 103 Pa = 1,013 bar = 1,033 at = 760 Torr 1 Torr = 133,3 Pa = 1,333 · 10–3 bar = 1,359 · 10–3 at = 1,316 · 10–3 atm 9-98 bar Pa = 10–5 bar Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Arbeit SI-Einheit: J (Joule) Nm (Newtonmeter) SI-Einheit: (wie bisher) Ws (Wattsekunde) kWh (Kilowattstunde) kcal (Kilokalorie) = cal · 10–3 bisherige Einheit: 1 Ws =1J = 1 Nm 107 erg 1 Ws = 278 · 10–9 kWh = 1 Nm =1J = 0,102 kpm = 0,239 cal 1 kWh = 3,6 · 106 Ws = 3,6 · 106 Nm = 3,6 · 106 J = 367 · 106 kpm = 860 kcal 1 Nm = 1 Ws = 278 · 10–9 kWh =1J = 0,102 kpm = 0,239 cal 1J = 1 Ws = 278 · 10–9 kWh = 1 Nm = 0,102 kpm = 0,239 cal 1 kpm = 9,81 Ws = 272 · 10–6 kWh = 9,81 Nm = 9,81 J = 2,34 cal 1 kcal = 4,19 · 103 Ws = 1,16 · 10–3 kWh = 4,19 · 103 Nm = 4,19 · 103 J = 427 kpm Leistung SI-Einheit: Nm/s (Newtonmeter/s) J/s (Joule/s) SI-Einheit: (wie bisher) W (Watt) kW (Kilowatt) bisherige Einheit: kcal/s (Kilokalorie/Sek.) = cal/s · 103 9 kcal/h (Kilokalorie/Std.) = cal/h · 106 kpm/s (Kilopondmeter/Sek.) PS (Pferdestärke) 1W = 1 J/s = 1 Nm/s 1W = 10–3 kW = 0,102 kpm/s = 1,36 ·10–3 PS = 860 cal/h = 0,239 cal/s = 102 kpm/s = 1,36 PS = 860 ·103 cal/h = 239 cal/s 103 1 kW = W 1 kpm/s = 9,81 W = 9,81 · 10–3 kW = 13,3 ·10–3 PS = 8,43 ·103 cal/h = 2,34 cal/s 1 PS = 736 W = 0,736 kW = 75 kpm/s = 632 · 103 cal/h = 176 cal/s 1 kcal/h = 1,16 W = 1,16 · 10–3 kW = 119 · 10–3 kpm/s = 1,58 ·10–3 PS = 277,8 · 10–3 cal/s 1 cal/s = 4,19 W = 4,19 · 10–3 kW = 0,427 kpm/s = 5,69 · 10–3 PS = 3,6 kcal/h 9-99 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Magnetische Feldstärke SI-Einheit: A--m bisherige Einheit: Oe = (Oerstedt) A 1 ---m kA = 0, 001 ----m = 0,01256 Oe kA 1 ----m A = 1000 ---m = 12,56 Oe 1 Oe A = 79, 6 ---m kA = 0, 0796 ----m Ampere ----------------Meter Magnetische Feldstärke SI-Einheit Wb (Weber) mWb (Mikroweber) bisherige Einheit: 9 M = Maxwell 1 Wb = 1 Tm2 1 Wb = 106 mWb 1 mWb = 10–6 Wb = 100 M 1M = 10–8 Wb = 0,01 mWb = 108 M Magnetische Flussdichte SI-Einheit: T (Tesla) mT (Millitesla) bisherige Einheit: G = Gauß 1T = 1 Wb/m2 1T = 103 mT = 104 G 1 mT = 10–3 T = 10 G 1G = 0,1–3 T = 0,1 mT 9-100 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Umrechnung von engl./amerikanischen Einheiten in SI-Einheiten Länge 1 in 1 ft 1 yd 1 mile Landmeile 1 mile Seemeile m 25,4 · 10 –3 0,3048 0,9144 1,609 ·103 1,852 · 103 Gewichte 1 lb 1 ton (UK) long ton 1 cwt (UK) long cwt 1 ton (US) short ton 1 ounce 1 grain kg 0,4536 1016 50,80 907,2 28,35 ·10–3 64,80 ·10–6 Fläche 1 sq.in 1 sq.ft 1 sq.yd 1 acre 1 sq.mile m2 0,6452 · 10–3 92,90 · 10–3 0,8361 4,047 · 103 2,590 · 103 Volumen 1 cu.in 1 cu.ft 1 cu.yd 1 gal (US) 1 gal (UK) m3 16,39 · 10–6 28,32 · 10–3 0,7646 3,785 · 10–3 4,546 · 10–3 Kraft 1 lb 1 ton (UK) long ton 1 ton (US) short ton 1 pdl (poundal) N 4,448 9,964 ·103 8,897 ·103 0,1383 Geschwindigkeiten mile 1 --------h 1 Knoten ft 1 --s ft 1 -------min m ---s 0,4470 0,5144 0,3048 5,080 ·10–3 lb sq.in 1 in Hg 1 ft H2O 1 in H2O 2,491 · 10-3 Druck 1 ---------- 1 psi bar 65,95 · 10-3 33,86 · 10-3 29,89 · 10-3 Energie, Arbeit 1 HPh 1 BTU 1 PCU J 2,684 ·106 1,055 · 103 1,90 · 103 9 9-101 Moeller Schaltungsbuch 02/06 Normen, Formeln, Tabellen Internationales Einheitensystem Umrechnung von SI-Einheiten in engl./amerikanische Einheiten Länge 1 cm 1m 1m 1 km 1 km 0,3937 in 3,2808 ft 1,0936 yd 0,6214 mile (Landmeile) 0,5399 mile (Seemeile) 1g 1 kg 1 kg 1t 1t 15,43 grain 35,27 ounce 2,2046 lb. 0,9842 long ton 1,1023 short ton 1cm2 1 m2 1 m2 1 m2 1 km2 0,1550 sq.in 10,7639 sq.ft 1,1960 sq.yd 0,2471 · 10–3 acre 0,3861 sq.mile 1cm3 1l 1 m3 1 m3 1 m3 0,06102 cu.in 0,03531 cu.ft 1,308 cu.yd 264,2 gal (US) 219,97 gal (UK) 1N 1N 1N 1N 0,2248 lb 0,1003 · 10–3 long ton (UK) 0,1123 · 10–3 short ton (US) 7,2306 pdl (poundal) Geschwindigkeiten 1 m/s 1 m/s 1 m/s 1 m/s 3,2808 ft/s 196,08 ft/min 1,944 Knoten 2,237 mile/h Druck 1 bar 1 bar 1 bar 1 bar 14,50 psi 29,53 in Hg 33,45 ft H2O 401,44 in H 2O Gewichte Fläche Volumen Kraft 9 Energie Arbeit 9-102 1J 0,3725 · 1J 10–6 HPh 0,9478 · 1J 10–3 BTU 0,5263 · 10–3 PCU