Spannungsfall
Hier findest du die Lösungen.
Aufgabe 1: Notwendigkeit der Spannungsfallbegrenzung
Begründe warum es der maximal zulässige Spannungsfall in der Elektroinstallation vorgeschrieben ist.
Aufgabe 2: Spannungsfall im Wechselstromsystem
Am Berliner TN-System ist ein Elektroherd mit einer Bemessungsleistung von \(5,5\ kW\) über eine Leitung NYIF \(3\times 2,5\ mm^2\) angeschlossen.
1) Wie lang darf die Leitung maximal sein, um den nach DIN 18015-1 zulässigen Spannungsfall einzuhalten?
2) Ermittle den Bemessungsstrom des Leitungsschutzschalters, mit dem dieser Stromkreis abgesichert werden muss.
3) Welche höchstzulässige Leitungslänge ist laut Tabelle "maximale Leitungslängen" (siehe Infoblatt) zu beachten?
4) Erläutere mögliche Abweichungen zwischen den berechneten und abgelesenen Leitungslängen.
5) Welcher Leiternennquerschnitt ist zu verlegen, um bei einer erforderlichen Leitungslänge von \(25\ m\) den zulässigen Spannungsfall nicht zu überschreiten.
Aufgabe 3: Physikalischer Hintergrund
Wovon hängt der Spannungsfall auf einer Leitung ab? Kreuze die vollständig richtige Antwort an.
- [ ] nur vom Widerstand der Leitung und vom Leiterquerschnitt
- [ ] nur von der Leiterlänge und vom Leiterquerschnitt
- [ ] nur von der Leitfähigkeit und vom spezifischen Widerstand
- [ ] nur vom Leiterwerkstoff und vom Isolierwerkstoff
- [ ] vom Widerstand der Leitung und von der Stromstärke
Aufgabe 4: Grenzwerte
Welcher Spannungsfall darf auf der Leitung zwischem dem Hausanschlusskasten und dem Zählerplatz bei einer Leistung von \(150\ kVA\) nicht überschritten werden? Kreuze die richtige Antwort an.
- [ ] A: 0,5%
- [ ] B: 1%
- [ ] C: 1% bis 1,5%
- [ ] D: 3%
- [ ] E: 4%
Um eine einwandfreie Funktion angeschlossener Geräte zu gewährleisten, darf der Spannungsfall bestimmte Grenzwerte nicht überschreiten. Kreuze die Zeile an, in der die einzuhaltenden Werte für einen Leistungsbedarf unter \(100\ kVA\) für die abgebildete Anlage korrekt angegeben sind.
- [ ] A: \(\fbox{1} \leq 3\%, \fbox{2} \leq 0,5\%, \fbox{3}\leq0,5\%\)
- [ ] B: \(\fbox{1} \leq 1,5\%, \fbox{2} \leq 3\%, \fbox{3}\leq4\%\)
- [ ] C: \(\fbox{1} \leq 0,5\%, \fbox{2} \leq 3\%, \fbox{3}\leq3,5\%\)
- [ ] D: \(\fbox{1} \leq 0,5\%, \fbox{2} \leq 3\%, \fbox{3}\leq4\%\)
- [ ] E: \(\fbox{1} \leq 1,25\%, \fbox{2} \leq 3\%, \fbox{3}\leq4,25\%\)
Aufgabe 5: Spannungsfall in einer Installationsanlage
1) Berechne für abgebildete Elektroinstallation, ob der nach DIN VDE 0100-520 vorgeschriebene prozentuale Spannungsfall eingehalten wird.
2) Überprüfe mittels der Tabelle "maximale Leitungslänge", ob die höchstzulässige Leitungslängen \(l_1\) bis \(l_3\) eingehalten werden.
Aufgabe 6: Spannungsfall bei Kleinspannung
Am Ende einer \(1,9\ m\) langen Kupferleitung sollen drei \(12\ V\)-Halogenglühlampen mit einer Leistung von je \(35\ W\) betrieben werden. Vom Beleuchtungsplaner wird eine relative Lichtstromminderung von maximal \(5\ \%\) vorgegeben.
1) Ermittle mithilfe des Diagramms, wie hoch der Spannungsfall ist, welcher zu einer Lichtminderung von \(5\ \%\) führt.
2) Berechne den Leiternennquerschnitt, der nach diesen beleuchtungstechnischen Gesichtspunkten zu wählen ist.
Aufgabe 7
In Aufgabe 6 und 7 des vorherigen Lernauftrages wurde bereits der Strom und der Bemessungsquerschnitt für einen Durchlauferhitzer im Drehstromsystem (\(400\ V/ 50\ Hz\)) mit einer Leistungsaufnahme von \(21\ kW\) betrachtet.
Der Durchlauferhitzer ist mit einer \(14\ m\) langen Leitung angeschlossen. Der Spannungsfall darf \(3\ \%\) nicht überschreiten
Berechne wie hoch der absolute Spannungsfall ist.
Aufgabe 8
Berechne nun mithilfe des gefundenen Stroms, des absoluten Spannungsfalls, der Leitungslänge und des Materials wie groß der Querschnitt mindestens sein muß.
Aufgabe 9
Vergleiche das Ergebnis aus Aufgabe 7 dieses Lernauftrages mit dem Ergebnis aus Aufgabe 7 des vorherigen Lernauftrages und begründe ob der Spannungsfall eingehalten ist oder nicht.
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