Berechnung Leistungsverlust

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo Wissende

Zwei Elektriker hier vor Ort bieten eine Hauszuleitung von ca. 350
Metern Länge an.

Der eine würde ein Kupferkabel mit 50 mm verlegen, der andere 2 Kabel
mit 16 mm.

Man hat mir gesagt, dass eine Stromleitung umso mehr Verlust
aufweist, je dünner sie ist.

Nun stellt sich die Frage, ob die dünneren Kabel allenfalls zu viel
Verlust mit sich bringen. Die Stromlieferung sollte für ein
durchschnittliches EFH ausreichen und der Stromlieferant soll ca. 5,7
kWh bis zu dem Punkt liefern, wo die 350 Meter beginnen
(Zählerstandort).

Ich hoffe, dass ich genügend Infos geliefert habe. Leider fehlt mir
jegliches Sachverständnis bei diesem Thema.

Danke für Eure Hilfe!

Gruss
Heinz

#2

Hi…

Zwei Elektriker hier vor Ort bieten eine Hauszuleitung von ca.
350 Metern Länge an.

Der eine würde ein Kupferkabel mit 50 mm verlegen, der andere
2 Kabel mit 16 mm.

Nun stellt sich die Frage, ob die dünneren Kabel allenfalls zu
viel Verlust mit sich bringen. Die Stromlieferung sollte für ein
durchschnittliches EFH ausreichen und der Stromlieferant soll
ca. 5,7 kWh bis zu dem Punkt liefern, wo die 350 Meter beginnen
(Zählerstandort).

Definiere „zuviel“. Der Verlust verhält sich umgekehrt wie die Querschnittsflächen, d.h. er liegt bei den dünnen Leitungen etwa um die Hälfte höher als bei der dicken.

In Zahlen: 400V, 5.7 kW, 350m, 50 mm² ergibt nach meiner Rechnung 53 W Verlustleistung, bei 32 mm² sind es 82 W.

genumi

#3

Hallo Wissende

Zwei Elektriker hier vor Ort bieten eine Hauszuleitung von ca.
350
Metern Länge an.

Der eine würde ein Kupferkabel mit 50 mm verlegen,
der andere 2 Kabel mit 16 mm.

Parallele Zuleitung sollten grundsätzlich vermieden werden.
Wie Du unter 4. siehst, haben die „Zwei Elektriker hier vor Ort“ ihre Hausaufgaben nicht richtig gemacht! Zumindest nach deutschen Normen.

Ein Preis-Beispiele bei HELUKABEL®. http://www.helukabel.de/index.php?lang=de&func=2p&pa…
NYY-J 5 X 16 QMM 504.00 EUR per 100m
NYY-J 5 X 25 QMM 782.00 EUR per 100m
NYY-J 5 X 35 QMM 1.068.00 EUR per 100m
NYY-J 5 X 50 QMM 987.00 EUR per 100m
* Alle Preise zzgl. der derzeit geltenden MWST und erforderlichen Metallzuschläge.

Man hat mir gesagt, dass eine Stromleitung umso mehr Verlust
aufweist, je dünner sie ist.

Ganz grob gesagt, ja.
Überstromschutz von Kabeln und Leitungen
http://www.schaltungsbuch.de/norm017.html#wp1507564
Querschnittsbestimmung nach Spannungsfall
http://www.schaltungsbuch.de/norm055.html

Nun stellt sich die Frage, ob die dünneren Kabel allenfalls zu
viel Verlust mit sich bringen. Die Stromlieferung sollte für ein
durchschnittliches EFH ausreichen und der Stromlieferant soll
ca. 5,7 kWh bis zu dem Punkt liefern, wo die 350 Meter beginnen
(Zählerstandort).

    • Für die Ermittlung des Leistungsbedarfes in Wohngebäuden gilt DIN 18015-1.
      - Strom-Mindestbelastbarkeit in A 63
    • Hieraus ergeben sich folgende Mindestquerschnitte und maximale Längen für Hauptleitungen (NYM, NYY) nach DIN 18015, Teil 1, März 1992, für Wohngebäude ohne Elektroheizung, abhängig von der Anzahl der Wohneinheiten und der Verlegeart unter Berücksichtigung des zulässigen Spannungsfalls von 0,5 % (AVBEltV § 12, Abs. 5) bzw.
      1 % (TAB 6.2.4, bei über 100 bis 250 kVA) bei Zuordnung der Strombelastbarkeit zu den Leitungsquerschnitten nach DIN VDE 0100, Teil 430.
    • AVBEltV § 12
      (5) In den Leitungen zwischen dem Ende des Hausanschlußes und dem Zähler darf der Spannungsfall unter Zugrundelegung der Nennstromstärke der vorgeschalteten Sicherung nicht mehr als 0,5 vom Hundert betragen.
    • Daraus ergibt sich ein Mindestquerschnitt, bei ca.350m, von NYY-J 5 X 70 QMM.
      Betriebsstrom IB in A 63
      Nennstrom Schutzeinrichtung In in A 80
      Ermitteln der maximal zulässigen Leitungslänge unter Berücksichtigung
      * des Spannungsfalls
      * der Abschaltbedingungen nach VDE 0100 Teil 410, Januar 1997
      Cu 50 mm2 - 257m bei Schleifenimpedanz von 10 mOhm
      Cu 70 mm2 - 360m bei Schleifenimpedanz von 10 mOhm

Leitungsverlust ist erst jetzt, nach diesen Berechnungen, relevant.

    • Das Elektrizitätsversorgungsunternehmen hat die elektrische Energie am Ende des Hausanschlusses zur Verfügung zu stellen.

Ist das hier auch der Fall??
Wo wird gebaut, E oder D?

Ich hoffe, dass ich genügend Infos geliefert habe. Leider
fehlt mir jegliches Sachverständnis bei diesem Thema.

Danke für Eure Hilfe!

Gruss
Heinz

mfg
W.

#4

Danke
Vielen Dank Euch beiden.

Noch zur Ergänzung: Das Haus steht in Spanien (Kanaren) und soll ans
Stromnetz angeschlossen werden.

Grüsse vom Heinz

#5
    • Daraus ergibt sich ein Mindestquerschnitt, bei
      ca.350m, von NYY-J 5 X 70 QMM      .
      Betriebsstrom IB in A 63
      Nennstrom Schutzeinrichtung In in A 80

Darf ich nachrechnen?

U = 1,73 * 350m * 80A / (58 m / Ohm*mm² * 70mm²) = 11,9V

Das sind 3% von 400V, nicht 0,5%.

Wenn man AVBeltV gemäß rechnet, müsste den Nennstrom der vorgeschalteten Sicherung ansetzen - Du wählst hier sogar 80A.

Lassen wir doch mal die 63A Belastbarkeit, die die DIN fordert, weg.
Sonst liegt hier nämlich ein über 300mm² Prügel in der Erde.
Nehmen wir eine tatsächliche Belastung von 20A an (die sind gut für 14kW). Also ins Haus ausschließlich 16A Automaten, dann reichen als Absicherung der Leitung 25A für Selektivität.

Genehmigen wir uns des weiteren 1% Spannungsfall für die 350m und noch 2% für die Leitungen innerhalb des Hauses, dann müsste man immer noch ein Kabel mit 70mm² legen.
Bei 350m, 63A und 0,5% sieht es etwas anders aus, nämlich rechnerisch 329mm² !!!

#6

Hallo Carsten,

    • Daraus ergibt sich ein Mindestquerschnitt, bei
      ca.350m, von NYY-J 5 X 70 QMM      .
      Betriebsstrom IB in A 63
      Nennstrom Schutzeinrichtung In in A 80

Darf ich nachrechnen?

Wenn Du weist, was du da berechnest?

U = 1,73 * 350m * 80A / (58 m / Ohm*mm² * 70mm²) = 11,9V

Das sind 3% von 400V, nicht 0,5%.

    • Diese Vorderung bezieht sich auf Übergabestelle (Hausanschlußkasten) im Haus.
      [Zitat: Im Hauptstromversorgungssystem darf der Spannungsfall folgende Werte nicht überschreiten:
      Leistungsbedarf zulässiger Spannungsfall bis 100 kVA - 0,50 %…]
      Erläuterungen Auswahl von Schutzmaßnahmen
      12 Bl. 2
      11.2000
      http://www.von-grambusch.de/Vorschriften/TAB2001.pdf

Wenn man AVBeltV gemäß rechnet, müsste den Nennstrom der
vorgeschalteten Sicherung ansetzen - Du wählst hier sogar 80A.

Lassen wir doch mal die 63A Belastbarkeit, die die DIN
fordert, weg.
Sonst liegt hier nämlich ein über 300mm² Prügel in der Erde.

Quatsch! Siehe oben unter 1.!

Nehmen wir eine tatsächliche Belastung von 20A an (die sind
gut für 14kW).
Also ins Haus ausschließlich 16A Automaten,
dann reichen als Absicherung der Leitung 25A für Selektivität.

Wo hast Du denn das her?

Genehmigen wir uns des weiteren 1% Spannungsfall für die 350m
und noch 2% für die Leitungen innerhalb des Hauses, dann
müsste man immer noch ein Kabel mit 70mm² legen.
Bei 350m, 63A und 0,5% sieht es etwas anders aus, nämlich
rechnerisch 329mm² !!!

??

    • Meine Angaben beziehen sich, auf den geforderten Personenschutz nach VDE, der maximal zulässigen Leitungslänge unter Berücksichtigung:
      * der Abschaltbedingungen nach VDE 0100 Teil 410, Januar 1997
      danach wird Querschnitt, die Leitungslänge nach Spannungsfall Wechsel oder Drehstrom und nach Abschaltbedingungen der Schutzeinrichtung und Zv zugeordnet.

Die TAB 2000 wurden per 01.03.2001 bekannt gemacht und sind für Neuanlagen zu verwenden.

TN-System nach DIN VDE 0100-410 (IAW, ÜWU)
Abschaltbedingung:
Zs = Impedanz der Fehlerschleife
Ia = Abschaltstrom
U0 = Nennspannung gegen Erde

ZS · Ia ≤ U0

Abschaltzeiten
Abschaltzeit ta, in der die Schutzeinrichtung ansprechen muss:

Geräte / ortsfeste Betriebsmittel: 5s (0,4s*), * bei ortsveränderlichen Betriebsmitteln oder
Betriebsmitteln mit eingebauten Steckdosen
Motore: 5s,
Steckdosen / ortsveränderlichen Betriebsmittel: 0,4s

Leitungsbelag R 'L80°C (unter Abschaltbedingungen)
Spannungsfall für die zu ermittelnde Leitung hinter der letzten Schutzeinrichtung ua = 2,5%

mfg
W.

#7

Du schreibst:
„(5) In den Leitungen zwischen dem Ende des Hausanschlußes und dem Zähler darf der Spannungsfall unter Zugrundelegung der Nennstromstärke der vorgeschalteten Sicherung nicht mehr als 0,5 vom Hundert betragen.
4. - Daraus ergibt sich ein Mindestquerschnitt, bei ca.350m, von NYY-J 5 X 70 QMM.“

Und diese Folgerung ist falsch. Würde man mit 0,5% rechnen, bräuchte man für 350m über 300mm².

Darf ich nachrechnen?

Wenn Du weist, was du da berechnest?

Ich berechne entsprechend Deines Zitats den Spannungsfall einer 70mm² Leitung mit 350m und 63A Belastung (symmetrisch, Drehstrom).

U = 1,73 * 350m * 80A / (58 m / Ohm*mm² * 70mm²) = 11,9V

Das sind 3% von 400V, nicht 0,5%.

    • Diese Vorderung bezieht sich auf Übergabestelle
      (Hausanschlußkasten) im Haus.
      [Zitat: Im Hauptstromversorgungssystem darf der Spannungsfall
      folgende Werte nicht überschreiten:
      Leistungsbedarf zulässiger Spannungsfall bis 100 kVA - 0,50
      %…]

Eben! Und der Zähler steht ja VOR den 350m.

Bei 350m, 63A und 0,5% sieht es etwas anders aus, nämlich
rechnerisch 329mm² !!!

??

!!

    • Meine Angaben beziehen sich, auf den geforderten
      Personenschutz nach VDE, der maximal zulässigen Leitungslänge
      unter Berücksichtigung:
      * der Abschaltbedingungen nach VDE 0100 Teil 410,

Tja, mach mal.
Schutz vor indirektem Berühren durch Ansprechen der Leitungsschutzeinrichtungen kann man machen, dann brauch man entsprechend niedrige Schleifenimpedanzen.
Wenn man die nicht erreichen will/kann, dann nimmt man einen RCD.

#8

Du schreibst:

Punkt 3.- AVBEltV § 12 war unüberlegt dazugeschrieben.
Sorry, für die Irreführung.

„(5) In den Leitungen zwischen dem Ende des Hausanschlußes und
dem Zähler darf der Spannungsfall unter Zugrundelegung der
Nennstromstärke der vorgeschalteten Sicherung nicht mehr als
0,5 vom Hundert betragen.
4. - Daraus ergibt sich ein Mindestquerschnitt, bei ca.350m,
von NYY-J 5 X 70 QMM.“

Und diese Folgerung ist falsch.

http://www.von-grambusch.de/Vorschriften/AVBEltV.pdf
AVBEltV § 12 Kundenanlage
(5) In den Leitungen zwischen dem Ende des Hausanschlusses und dem Zähler darf der Spannungsfall unter Zugrundelegung der Nennstromstärke der vorgeschalteten Sicherung nicht mehr als 0,5 von
Hundert betragen.

[Zitat@Heinz
Hallo Wissende
…
Die Stromlieferung sollte für ein durchschnittliches EFH ausreichen und der Stromlieferant soll ca. 5,7kWh bis zu dem Punkt liefern,
wo die 350 Meter beginnen (Zählerstandort).]

Würde man mit 0,5% rechnen,
bräuchte man für 350m über 300mm². Wenn man das hier nötig hätte, ja.

Hier sagte die VDE lange Zeit nichts aus, da man der Meinung war es handelt sich um ein rein kommerzielles Problem. Inzwischen gibt es z.Zt. folgende gültige Festlegungen, die berücksichtigt werden müssen:

* DIN VDE 0100 Teil 520
Der Spannungsfall vom Schnittpunkt zwischen Verteilungsnetz und Verbraucheranlage bis zum Anschlusspunkt eines Verbrauchsmittels ( Steckdose oder Geräteanschlussklemmen ) soll nicht größer als 4% der Nennspannung des Netzes sein.

* AVBEltV § 12
An den Leitungen zwischen dem Ende des Hausanschlusses (Übergabestelle des EVU) und dem Zähler darf der Spannungsfall unter Zugrundelegung der Nennstromstärke der vorgeschalteten Sicherung nicht mehr als 0,5% betragen.

* DIN 180 15 Teil 1
Der Spannungsfall soll in der elektrischen Anlage hinter der Messeinrichtung 3% nicht überschreiten.

* TAB Punkt 7.1 (zuständiges TAB des EVU’s beachten )

Über die Festlegung in AVBEltV § 12 hinausgehend ist bei einem Leistungsbedarf von mehr als 100kVA ein höherer Spannungsfall als 0,5% zwischen der Übergabestelle des EVU und den Messeinrichtungen entsprechend nachstehender Tabelle zulässig:
Leistungsbedarf zulässiger max. Spannungsfall
über 100 kVA bis 250 kVA 1,00%
über 250 kVA bis 400 kVA 1,25%
über 400 kVA 1,50%

Generell kann man sagen:

Spannungsfall Anwendung
0,5% für Leitungen zwischen Hausanschluss und dem Zähler
1,5% für Lichtstromkreise ab dem Zähler
3,0% für Kraftstromkreise ab dem Zähler

Verbindungsleitungen (Hauptleitungsabzweig)
Für die Verbindungsleitung zwischen Zählerschrank und Stromkreisverteiler „Allgemeinverbrauch“
(ohne Elektroheizung) ist eine Drehstromleitung nach DIN 18015 mindestens für eine Belastung von 63 A zu verlegen.
Die Absicherung der Leitung muss unter Berücksichtigung der Selektivität zu vor- und nachgeschalteten Überstrom-Schutzeinrichtungen erfolgen.

Darf ich nachrechnen?

Wenn Du weist, was du da berechnest?

Na, weißt Du’s jetzt?

mfg
W.

#9

Du schreibst:

Punkt 3.- AVBEltV § 12 war unüberlegt dazugeschrieben.
Sorry, für die Irreführung.

Na siehst, da war mein Missverständnis.

Spannungsfall Anwendung
0,5% für Leitungen zwischen Hausanschluss und dem Zähler
1,5% für Lichtstromkreise ab dem Zähler

Wo hast Du die 1,5% jetzt her?

3,0% für Kraftstromkreise ab dem Zähler

Die 3% hab ich in Erinnerung als generelle Forderung für „nach dem Zähler“.

Nun bleibt noch die Frage, wieviel Prozent er im Haus verbrät und wieviel auf dem Weg dorthin dann noch verloren gehen darf.
Und wieso er auf die angegebenen 5,7kW kommt. Für ein EFH ist diese Leistung eher nicht ausreichend. (Wären bei rein ohmschen Verbrauchern ja nur knapp über 3 x 8A!).
Das blöde (für Ihn) ist, dass er für eine Belastung von 63A zu verlegen hat, wenn er die DIN 18irgendwas erfüllen will.
Ich denke mal, dass für den Zweck EFH ohne Nachtspeicher/DLE eine 4x70mm² ausreicht. Von der Strombelastbarkeit allemal, vom Spannungsfall nur bis 26A, wenn man für die 350m 4V zugesteht und im Haus die restlichen 8V Spannungsfall einrechnet. (Das ist ja hier das Ungewisse.)

Verbindungsleitungen (Hauptleitungsabzweig)
Für die Verbindungsleitung zwischen Zählerschrank und
Stromkreisverteiler „Allgemeinverbrauch“
(ohne Elektroheizung) ist eine Drehstromleitung nach DIN 18015
mindestens für eine Belastung von 63 A zu verlegen.
Die Absicherung der Leitung muss unter Berücksichtigung der
Selektivität zu vor- und nachgeschalteten
Überstrom-Schutzeinrichtungen erfolgen.

Darf ich nachrechnen?

Wenn Du weist, was du da berechnest?

Na, weißt Du’s jetzt?

mfg
W.

#10

Hallo,

Na siehst, da war mein Missverständnis.

Spannungsfall Anwendung
0,5% für Leitungen zwischen Hausanschluss und dem Zähler
1,5% für Lichtstromkreise ab dem Zähler

Wo hast Du die 1,5% jetzt her?

Aus der
Technische Anschlussbedingungen für den Anschluss
an das Niederspannungsnetz
TAB 2000
(Ausgabe 3.2001
mit Aktualisierungen 05.2006)
Herausgegeben vom Verband der
Bayerischen Elektrizitätswirtschaft e. V. – VBEW Ausschuss „Netze“

Hab nur die Ausgabe aus Bayern zur Hand.

…

Das blöde (für Ihn) ist, dass er für eine Belastung von 63A zu
verlegen hat, wenn er die DIN 18irgendwas erfüllen will.

Ich weiß auch nicht, was Energieversorger in Spanien hier vorschreiben.
Durch die EU-Normen, wird es wohl kein große Unterschiede geben.

mfg
W.

#11

OT: Spanien

Das blöde (für Ihn) ist, dass er für eine Belastung von 63A zu
verlegen hat, wenn er die DIN 18irgendwas erfüllen will.

Ich weiß auch nicht, was Energieversorger in Spanien hier
vorschreiben.
Durch die EU-Normen, wird es wohl kein große Unterschiede
geben.

In den Vorschriften vielleicht nicht, in deren Anwendung bzw. Ignoranz hingegen sehr wohl.
Der Chef einer Firma, für die ich auch arbeite, hat sich eine in den 90ern komplett renovierte Finca gekauft.
Schutzleiter wirst Du im gesamten Haus nicht finden.
RCD gibts nicht. Installation komplett zweiadrig, die Hauptsicherung ist 25A. Wechselstrom natürlich.

Aber Du solltest mal die Bäder sehen! Marmor, Marmor, Marmor. Dafür war wohl Geld genug da.

Keine Ahnung, ob diese Installation so zulässig war, aus den Schilderungen über die Zustände in anderen Häusern in Spanien muss man dies aber fast glauben.
O.K., ich möchte nicht wissen, was der fernöstliche Geschäftsmann über Deutschland denkt, nachdem er die elektrischen und sanitären Anlagen in dem Hotel gesehen hat, in dem er (und lieder auch ich) vorletzte Woche untergebracht war. Die Finca in Spanien liegt ja auch in einer sehr ländlichen Gegend, wahrscheinlich (hoffentlich) eine Ausnahme, oder wer weiß mehr?