Elektroinstallation in Wohngebäuden: Querschnittsbemessung - Teil 1

Bemessung der Querschnitte von Kabeln und Leitungen in Wohngebäuden

Einige der beschriebenen Verfahren und Kriterien zur Querschnittsbemessung, die wie die Häufung von Kabeln und Leitungen sowie eine erhöhte Umgebungstemperatur in Industrieanwendungen häufig vorkommen, treffen in Wohngebäuden nur relativ selten zu.

In Wohngebäuden wird deshalb häufig auf Erfahrungswerte bei der Querschnittsbemessung zurückgegriffen. Auch wenn solche Werte in den meisten Fällen zutreffend sind, wird es in Einzelfällen unumgänglich sein, eine detaillierte Bemessung der Querschnitte durchzuführen.

Bei der Bemessung und Auswahl der zu verlegenden Leiterquerschnitte müssen im Vordergrund stehen:

• die mechanische Festigkeit der Kabel und Leitungen,
• die Sicherstellung der Funktion der angeschlossenen Verbrauchsmittel durch eine ausreichende Versorgungsspannung,
• die Funktion der angewendeten Schutzmaßnahme und
• der Schutz der Kabel und Leitungen gegen unzulässige Erwärmungen im normalen und anormalen Betrieb (Fehlerfall) zur Sicherstellung des Brandschutzes.

In dem im Bild 1 gezeigten Flussdiagramm werden alle wesentlichen Schritte zur Bemessung von Leiterquerschnitten aufgezeigt. Nach dem im Schritt 1 der Bemessungsstrom festgelegt wurde, sind als nächstes die Querschnitte entsprechend der in den Schritten 2 bis 5 genannten Kriterien zu ermitteln.

Daraus ist im Schritt 6 der größte Querschnitte auszuwählen, bevor in den Schritten 7 und 8 der Überlast- und Kurzschlussschutz geprüft wird. Letztendlich ist im Schritt 9 der für die Verlegung erforderliche Querschnitt festzulegen. Durch Beachten des Flussdiagramms wird sichergestellt, dass bei der Querschnittsbemessung alle Kriterien berücksichtigt werden.

Normen für die Querschnittsermittlung von Kabeln und Leitungen:

• DIN 18015-1 „Elektrische Anlagen in Wohngebäuden - Teil 1: Planungsgrundlagen“
   
• DIN VDE 0100 Beiblatt 5 (VDE 0100 Beiblatt 5) „Errichten von Starkstromanlagen mit Nennspannungen bis 1000 V - Maximal zulässige Längen von Kabeln und Leitungen unter Berücksichtigung des Schutzes bei indirektem Berühren, des Schutzes bei Kurzschluss und des Spannungsfalls“
   
• DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410) „Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 4-41: Schutzmaßnahmen - Schutz gegen elektrischen Schlag“
   
• DIN VDE 0100-430 (VDE 0100-430) „Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 4-43: Schutzmaßnahmen - Schutz bei Überstrom“
   
• DIN VDE 0100-520 (VDE 0100-520) „Errichten von Niederspannungsanlagen - Teil 5: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel - Kapitel 52: Kabel- und Leitungsanlagen“
   
• DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2 (VDE 0100-520 Beiblatt 2) „Errichten von Niederspannungsanlagen - Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel - Teil 520: Kabel und Leitungsanlagen - Beiblatt 2: Schutz bei Überlast, Auswahl von Überstrom-Schutzeinrichtungen, maximal zulässige Kabel- und Leitungslängen zur Einhaltung des zulässigen Spannungsfalls und der Abschaltzeiten zum Schutz gegen elektrischen Schlag“
   
• DIN VDE 0276-1000 (VDE 0276-1000) „ Starkstromkabel - Teil 1000: Strombelastbarkeit, Allgemeines, Umrechnungsfaktoren“

Bild 1: Flussdiagramm mit den wesentlichen Schritten zur Querschnittsbemessung von Kabeln und Leitungen

1. Schritt 1 - Festlegung des Bemessungsstroms für Kabel oder Leitungen
Bei Steckdosenstromkreisen muss der Bemessungsstrom der dem Kabel oder der Leitung vorgeschalteten Überstrom-Schutzeinrichtung für die Querschnittsbemessung zugrunde gelegt werden, weil die angeschlossene Last im Voraus nicht bekannt ist und beliebig gewechselt werden kann.

Bei fest angeschlossenen Verbrauchsmitteln ist es möglich, den auf dem Leistungsschild angegebenen Bemessungsstrom oder den aus der Bemessungsleistung berechneten Strom für die Bemessung der Leiterquerschnitte heranzuziehen. Damit sind häufig, im Gegensatz zur Bemessung nach der vorgeschalteten Überstrom-Schutzeinrichtung, geringere Leiterquerschnitte möglich.

Bei Verteilerstromkreisen (Zuleitungen zu Verteilern) gelten die gleichen Kriterien wie bei Steckdosenstromkreisen, d. h. der Bemessungsstrom orientiert sich an der vorgeschalteten Überstrom-Schutzeinrichtung.

2. Schritt 2 - Querschnittsbemessung nach mechanischer Festigkeit
Kabel und Leitungen müssen, wie andere Betriebsmittel, den mechanischen Beanspruchungen denen sie bei der Errichtung und im Betrieb ausgesetzt sind, sicher standhalten. Aus diesem Grund sind in Tabelle der DIN VDE 0100-520 (VDE 0100-520) Mindestquerschnitte festgelegt, die nicht unterschritten werden dürfen.