Die Sicherheit von Personen, Anlagen und Eigentum hängt von der richtigen Kabelauswahl ab. Auf dem Markt sind verschiedene Modelle und Varianten erhältlich, die den unterschiedlichen Anforderungen der Anlage und der angeschlossenen Geräte gerecht werden. Ebenso wichtig sind die Elemente des Anlagenschutzes. Was ist eine automatische Abschaltung und wie wählt man das richtige Kabel dafür aus?
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Warum ist ein Differenzialschutzschalter in Brandschutzanlagen nicht zulässig?
In elektrischen Anlagen kommen verschiedene Schutzarten zum Einsatz. Eine davon sind Differenzialschutzschalter, die vor Stromschlägen schützen sollen. Der Funktionsmechanismus basiert auf der Erkennung von Stromunterschieden zwischen den Leitern (Phase und Neutralleiter). Trotz seiner weit verbreiteten Verwendung ist der Einsatz in Brandschutzanlagen nicht zulässig. Dafür gibt es mehrere Gründe:
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Ein Brandschutzsystem erfordert einen zuverlässigen Betrieb. Die Verwendung eines Differenzialschalters birgt das Risiko eines unnötigen Anlaufens, wenn im System ein vorübergehender Abfall der Spannung oder anderer Stromparameter auftritt. Das Risiko einer Abschaltung ist ziemlich hoch, daher ist dieser Schalter nicht für den Einsatz in einer Anlage geeignet, die einen präzisen Betrieb erfordert. - der Differenzialschalter zeichnet sich durch eine zu geringe Beständigkeit gegen elektromagnetische Störungen aus. Bei einem Brand können bei beschädigten Leitungen elektromagnetische Störungen auftreten. Unter solchen Bedingungen funktioniert der Differenzialschalter möglicherweise nicht richtig. Im Bedrohungsfall ist die Zuverlässigkeit des Brandschutzsystems das Wichtigste.
- Im Brandfall ist es viel wichtiger, die kollektive Sicherheit aller im Gebäude befindlichen Personen zu gewährleisten, selbst auf Kosten der Gefahr eines Stromschlags.
Der Einsatz von Brandschutzsystemen soll den kontinuierlichen Betrieb auch im Falle einer tatsächlichen Bedrohung gewährleisten. Dies ist äußerst wichtig. Deshalb verfügen wichtige Systeme über zuverlässige Sicherheitsvorkehrungen, die zudem nicht das Risiko eines automatischen Stromausfalls bergen.
Welchen Querschnitt muss das Kabel haben, damit die automatische Abschaltung funktioniert?
Einer der wichtigsten Aspekte bei der Planung und dem Schutz von Brandschutzsystemen ist die Art und der Querschnitt der Kabel. Kenntnisse über den Funktionsmechanismus des Systems sind für Berechnungen unerlässlich. Bei einem Kurzschluss wird eine hohe Kurzschlussschleifenimpedanz gemessen, weshalb die richtige Kabelwahl so wichtig ist. Zunächst sollten die wichtigsten Parameter berücksichtigt werden, darunter:
- Art des Schutzes, sei es eine Sicherung, ein Leistungsschalter usw.;
- Schutzbetriebszeit;
- Kurzschlussstromwert;
- Länge des Stromkreises. Bei großen Entfernungen gilt: Je weiter, desto niedriger der Kurzschlussstromwert.
- spezifischer Widerstand des Materials, aus dem der Draht besteht (hauptsächlich Kupfer oder Aluminium).
Die Analyse dieser Faktoren ermöglicht die optimale Auswahl des Kabels für die automatische Abschaltung. Die Kabel müssen der Norm PN-HD 60364-4-41 entsprechen. Die automatische Abschaltung der Stromversorgung muss innerhalb einer genau definierten Zeit erfolgen, die je nach Netzauslegung und Nennspannung festgelegt wird.
In Anlagen ist die TN-Netzkonfiguration die häufigste. Bei einer Spannung von 230/400 V führt der Kurzschlussstrom bei Verteilungsstromkreisen innerhalb von 5 s zur Abschaltung, bei Endstromkreisen wie Beleuchtung oder Steckdosen hingegen bereits nach 0,4 s.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist der zulässige Spannungsabfall. Bei der Auswahl des geeigneten Leitungsquerschnitts ist darauf zu achten, dass der Spannungsabfall auf das festgelegte zulässige Niveau auf maximal 3–5 % begrenzt ist. Der genaue Wert hängt von den individuellen Gegebenheiten der Anlage ab.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Berechnung des sogenannten Kurzschlussstroms. Dieser Parameter hängt vom Querschnitt der Leitungen und der Entfernung zur Stromquelle ab. Bei Leitungen mit größerem Querschnitt ist der Widerstand in der Kurzschlussschleife geringer, was zu einem höheren Kurzschlussstrom führt. Die Schleifenimpedanz hängt auch vom Material der Installationsleitungen ab.
Wie überprüfe ich das ausgewählte Kabel auf automatische Abschaltbedingungen?
Die Überprüfung der automatischen Abschaltung ist für die Beurteilung des Brandschutzes entscheidend. Hierzu ist eine Messung der Kurzschlussschleifenimpedanz erforderlich. Der ermittelte Wert muss ausreichend niedrig sein, nur dann funktioniert der Schutz ordnungsgemäß.
Kabel und Leitungen in Brandschutzsystemen müssen zuverlässig funktionieren, denn die Sicherheit von Menschen und Eigentum hängt davon ab. Deshalb ist die Prüfung des Systems so wichtig. Der erste Schritt besteht darin, den Netzwerktyp zu überprüfen. Am gebräuchlichsten ist TN, es gibt aber auch TT- und IT-Varianten.
Bei der TN-Variante darf die Abschaltung bei Endstromkreisen und Steckdosen nur 0,4 s, bei Verteilungsstromkreisen maximal 5 s dauern. Die Berechnung der tatsächlichen Rücklaufimpedanz ist sehr wichtig. Hierzu müssen auch die Parameter Leitungswiderstand und Gesamtlänge des Stromkreises bekannt sein. Steuerleitungen und die dauerhafte Strombelastbarkeit der Leitungen sind entscheidend für den effizienten Betrieb des Systems und optimale Sicherheit.