Leitfaden zur Dimensionierung von Schutzschaltern für Ladestationen: 7kW & 22kW Berechnungen | VIOX

Leitfaden zur Dimensionierung von Schutzschaltern für Ladestationen: 7kW & 22kW Berechnungen | VIOX

Warum Ladegeräte für Elektrofahrzeuge nicht wie andere Geräte sind

Wenn Installateure von traditionellen Wohnhausinstallationen auf die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge umsteigen, wird ein entscheidender Unterschied sofort deutlich: Leitungsschutzschalter müssen für Dauerlasten anders dimensioniert werden. Im Gegensatz zu einem Geschirrspüler, der sich ein- und ausschaltet, oder einem Trockner, der eine Stunde lang läuft, arbeiten Ladegeräte für Elektrofahrzeuge kontinuierlich mit hoher Stromstärke für 3-8 Stunden – was sie in eine einzigartige Kategorie einordnet, die eine spezielle Schutzdimensionierung erfordert.

Gemäß den NEC (National Electrical Code) Artikel 625 und IEC 60364-7-722 Normen gilt jede Last, von der erwartet wird, dass sie drei Stunden oder länger läuft, als “Dauerlast”. Diese Klassifizierung löst obligatorische Derating-Anforderungen aus, die viele Installateure anfangs übersehen. Die Grundregel ist einfach, aber nicht verhandelbar:

Minimale Nennstrom des Schutzschalters = Ladestrom × 1,25

Dieser Faktor von 1,25 berücksichtigt die thermische Ansammlung in den Kontakten, Stromschienen und Anschlüssen des Schutzschalters. Wenn Strom kontinuierlich fließt, baut sich Wärme in den elektrischen Verbindungen schneller auf, als sie abgeführt werden kann. Standard-Schutzschalter, die für den Dauerbetrieb mit 80 % ihrer Nennkapazität ausgelegt sind, benötigen diesen Sicherheitsabstand, um unerwünschte Auslösungen und vorzeitigen Bauteilverschleiß zu verhindern.

Betrachten Sie den Unterschied im thermischen Profil: Ein 30-A-Elektrotrockner zieht möglicherweise 45 Minuten lang vollen Strom und läuft dann im Leerlauf, wodurch sich die Kontakte des Schutzschalters abkühlen können. Ein 32-A-Ladegerät für Elektrofahrzeuge hält diese 32-A-Stromaufnahme während des Aufladens über Nacht fünf Stunden lang aufrecht. Diese anhaltende thermische Belastung ist der Grund, warum die Anpassung der Schutzschalter-Amperezahl an die Ladegerät-Amperezahl der häufigste – und gefährlichste – Dimensionierungsfehler ist.

Betrachten wir die praktische Anwendung anhand konkreter Beispiele:

7kW Einphasen-Berechnung:

  • Leistung: 7.000W
  • Spannung: 230V (IEC) oder 240V (NEC)
  • Ladestrom: 7.000W ÷ 230V = 30,4A
  • Dauerlastfaktor: 30,4A × 1,25 = 38A
  • Nächste Standard-Schutzschaltergröße: 40A

22kW Dreiphasen-Berechnung:

  • Leistung: 22.000W
  • Spannung: 400V dreiphasig (IEC)
  • Strom pro Phase: 22.000W ÷ (√3 × 400V) = 31,7A
  • Dauerlastfaktor: 31,7A × 1,25 = 39,6A
  • Nächste Standard-Schutzschaltergröße: 40A pro Pol
Vergleich der thermischen Belastung von Leistungsschaltern: intermittierende vs. kontinuierliche EV-Ladelasten
Vergleich der thermischen Belastung von Schutzschaltern: Intermittierende Haushaltslasten vs. kontinuierliche EV-Ladelasten und die thermische Derating-Zone.

Beachten Sie, dass trotz des dreifachen Leistungsunterschieds zwischen 7-kW- und 22-kW-Ladegeräten beide 40-A-Schutzschalter benötigen – der Hauptunterschied liegt in der Anzahl der Pole (2P vs. 3P/4P) und nicht in der Amperezahl selbst. Dieses kontraintuitive Ergebnis beruht auf der Fähigkeit des Drehstroms, den Strom auf mehrere Leiter zu verteilen.

7kW EV-Ladegeräte: Der Wohnstandard

Technische Daten

Die 7-kW-Ladeklasse stellt den globalen Sweet Spot für Heiminstallationen dar und bietet die Möglichkeit, die meisten Elektrofahrzeuge über Nacht vollständig aufzuladen, während sie innerhalb der Standard-Elektroinfrastruktur von Wohngebäuden arbeiten. Die technischen Parameter sind:

  • Spannung: 230V einphasig (IEC-Märkte) / 240V (NEC-Märkte)
  • Stromaufnahme des Ladegeräts: 30,4A (bei 230V) oder 29,2A (bei 240V)
  • Angewendeter Faktor von 1,25: 38A minimale Stromkreisleistung
  • Empfohlener Schutzschalter: 40A (NICHT 32A)
  • Typische Laderate: 40-48 km Reichweite pro Stunde

Warum 40A, nicht 32A?

Der hartnäckige Mythos, dass ein “32A-Ladegerät einen 32A-Schutzschalter benötigt”, beruht auf der Verwechslung des Ladegeräts Betriebsstrom mit der Anforderung an den Stromkreisschutz. Folgendes passiert tatsächlich im Inneren des Schutzschalters während des kontinuierlichen Ladens von Elektrofahrzeugen:

Thermische Akkumulationskaskade:

  1. Strom fließt durch den Bimetallstreifen oder den elektronischen Sensor des Schutzschalters
  2. An den Kontaktstellen und Klemmen entsteht ohmsche Erwärmung
  3. Wärme wird an die Umgebungsluft und das Gehäuse abgegeben
  4. Bei 80 % Auslastung (Dauerlast) entspricht die Wärmeerzeugung der Wärmeableitung – Gleichgewicht
  5. Bei 100 % Auslastung akkumuliert sich die Wärme schneller als sie abgeführt wird – Risiko eines thermischen Durchgehens

VIOX-Miniaturschutzschalter enthalten Silberlegierungskontakttechnologie die den Kontaktwiderstand im Vergleich zu Standard-Messingkontakten um 15-20 % reduziert. Dies führt zu niedrigeren Betriebstemperaturen und einer längeren Lebensdauer bei Daueranwendungen wie dem Laden von Elektrofahrzeugen. Aber auch mit hochwertigeren Materialien bleibt die 1,25-fache Dimensionierungsregel für die Einhaltung der Vorschriften und die Gültigkeit der Garantie obligatorisch.

Wenn Installateure einen 32-A-Schutzschalter für ein 32-A-Ladegerät auswählen, betreiben sie den Schutzschalter kontinuierlich mit 100 % seiner Nennleistung. Die meisten Schutzschalter lösen unter diesen Bedingungen innerhalb von 60-90 Minuten aus – nicht aufgrund von Überstrom, sondern aufgrund der Aktivierung des thermischen Überlastschutzes. Feldberichte zeigen durchweg, dass 32-A-Schutzschalter in 7-kW-Installationen innerhalb von 18-24 Monaten aufgrund von thermischer Ermüdung ausfallen.

Optionen für die Mastkonfiguration

Die Wahl zwischen 1P+N- und 2P-Konfigurationen hängt von der Systemerdung und den lokalen Vorschriften ab:

1P+N MCB (mit Neutralleiter-Schutz):

  • Geeignet für TN-S- und TN-C-S-Erdungssysteme
  • Schützt sowohl den Außenleiter als auch den Neutralleiter
  • Erforderlich in Großbritannien (BS 7671) und vielen IEC-Märkten
  • Gewährleistet die Trennung beider stromführenden Leiter während der Wartung

2P MCB (Leitungsschutzschalter für Leiter-Leiter-Schutz):

  • Standard in NEC-Installationen mit separatem Erdungsleiter
  • Schützt L1 und L2 in 240V-Split-Phase-Systemen
  • Geringere Kosten als 1P+N aufgrund vereinfachter Neutralleiterschaltung
  • Üblich in nordamerikanischen Hausverteilungen

Eine Anleitung zur Auswahl des geeigneten MCB-Typs für Ihre Anwendung finden Sie in unserem vollständigen Leitfaden zur Auswahl von Leitungsschutzschaltern. Denken Sie daran, dass EV-Ladegeräte sowohl Überstromschutz (MCB) als auch Fehlerstromschutz (RCD) benötigen –das Verständnis des Unterschieds zwischen RCD und MCB ist entscheidend für normgerechte Installationen.

Leitungsquerschnitt-Begleiter

Die Dimensionierung des Leitungsschutzschalters ist nur die halbe Miete – die Leiterdimensionierung muss zur Nennleistung des Schutzschalters passen und gleichzeitig den Spannungsfall berücksichtigen:

Standard 7kW Installation (≤20m Leitungslänge):

  • Kupfer: 6mm² (entspricht 10 AWG)
  • Strombelastbarkeit: 41A (direkte Verlegung, Methode C)
  • Spannungsfall: <1,5% bei 30,4A über 20m
  • Kosten: Moderat

Zukunftssichere 7kW Installation (11kW Upgrade-Pfad):

  • Kupfer: 10mm² (entspricht 8 AWG)
  • Strombelastbarkeit: 57A (direkte Verlegung, Methode C)
  • Ermöglicht zukünftige 48A (11kW) Ladegeräte ohne Neuverkabelung
  • Spannungsfall: <1% bei 30,4A über 30m
  • Kosten: +30% Material, aber keine zukünftigen Arbeitskosten für Neuverkabelung

Installationen mit langen Leitungslängen (>20m):

  • Der Spannungsfall wird zum dominierenden Faktor
  • Verwenden Sie mindestens 10mm² Kupfer
  • Erwägen Sie 16mm² für Leitungslängen über 40m
  • Alternativ können Sie die Verteilung näher an den Ladepunkt verlegen

Wenn Ihre Installation die Bewertung der vorhandenen Kapazität der Verteilung erfordert, lesen Sie unseren Leitfaden zu Aufrüstung von 100A-Verteilungen für EV-Ladegeräte, der Arbeitsblätter zur Lastberechnung und Entscheidungsbäume zur Dimensionierung der Verteilung enthält.

22kW EV-Ladegeräte: Gewerbliche & Hochleistungsanwendungen

Technische Daten

Die 22kW-Klasse bedient gewerbliche Flotten, Ladestationen am Arbeitsplatz und hochwertige Wohninstallationen, bei denen eine schnelle Abwicklung wichtig ist. Im Gegensatz zu 7kW-Ladegeräten, die innerhalb der einphasigen Infrastruktur arbeiten, erfordern 22kW-Installationen Drehstrom – eine kritische Infrastrukturanforderung, die den Einsatz hauptsächlich auf gewerbliche und industrielle Umgebungen beschränkt.

  • Spannung: 400V Drehstrom (IEC-Märkte) / 208V Drehstrom (NEC gewerblich)
  • Strom pro Phase: 31,7A bei 400V oder 61A bei 208V
  • Angewendeter Faktor von 1,25: 39,6A Minimum (400V System)
  • Empfohlener Schutzschalter: 40A 3P oder 4P
  • Typische Laderate: 120-145 Kilometer Reichweite pro Stunde

Der deutliche Stromunterschied zwischen 400V- und 208V-Systemen verdeutlicht, warum Niederspannungs-Drehstrominstallationen (üblich in älteren nordamerikanischen Gewerbebauten) mit der EV-Ladeinfrastruktur zu kämpfen haben. Ein 208V-System benötigt fast den doppelten Strom für die gleiche Leistung, was stärkere Leiter und größere Schutzschalter erfordert – was Nachrüstungen oft wirtschaftlich unrentabel macht.

Der Drehstrom-Vorteil

Die Drehstromverteilung bietet grundlegende Vorteile für das Hochleistungs-EV-Laden:

Stromverteilung:

  • Einphasiger 22kW-Äquivalent: Würde ~95A bei 230V erfordern (unpraktisch)
  • Drehstrom 22kW: Nur 31,7A pro Phase bei 400V
  • Jeder Leiter trägt ein Drittel der Last
  • Der Neutralleiterstrom nähert sich in symmetrischen Systemen Null

Infrastruktureffizienz:

  • Geringerer Strom pro Leiter bedeutet kleinere Leiterquerschnitte
  • Reduzierte I²R-Verluste im gesamten Verteilungssystem
  • Bessere Ausnutzung der Transformatorkapazität
  • Ermöglicht mehrere 22kW-Ladegeräte von einer einzigen Drehstromverteilung

Praktische Einschränkungen:

  • Standard-Hausanschluss: Nur einphasig (die meisten Märkte)
  • Kleingewerbe: Kann Drehstromanschluss haben, einphasige Verteilung
  • Industrie/Großgewerbe: Volle Drehstromverteilung zu Unterverteilungen
  • Hochwertige Wohngebäude: Drehstrom in einigen europäischen Märkten verfügbar, selten in Nordamerika

Für Installateure, die an einphasige Arbeiten gewöhnt sind, ist die konzeptionelle Umstellung erheblich: Sie denken nicht mehr über “Phase und Neutralleiter” nach, sondern über L1, L2, L3 und Neutralleiter, wobei der Strom zwischen den Phasen und nicht zwischen Phase und Neutralleiter fließt.

Warum 22kW nicht immer 63A sind

Ein hartnäckiger Dimensionierungsfehler beruht auf der falschen Anwendung der Wohnlogik “32A Ladegerät = 40A Schutzschalter” auf Drehstrominstallationen. Die Verwirrung folgt typischerweise dieser fehlerhaften Argumentation:

Falsche Logik:
“Ein 7kW einphasiges Ladegerät zieht 30A und benötigt einen 40A Schutzschalter, also benötigt ein 22kW Ladegerät (3× die Leistung) 3× den Schutzschalter: 120A oder mindestens 100A.”

Korrekte Analyse:

  • 22.000W ÷ (√3 × 400V) = 31,7A pro Phase
  • 31,7A × 1,25 = 39,6A
  • Nächste Standardgröße: 40A Schutzschalter

Die Mathematik ist eindeutig: 22kW Drehstrominstallationen benötigen 40A Schutzschalter, nicht 63A. Die 63A Größe erscheint in Spezifikationen unter bestimmten Bedingungen:

Wann 63A Angemessen Ist:

  • Kabellängen über 50 Meter mit erheblichem Spannungsabfall
  • Umgebungstemperaturen konstant über 40°C (104°F)
  • Zukünftige Erweiterung auf 44kW (Dual-Charger) Kapazität
  • Integration mit Gebäude-Lastmanagementsystemen, die Headroom erfordern
  • Einhaltung regionaler Vorschriften, die 150% oder 160% Faktoren erfordern (einige deutsche Normen)

Wann 63A Verschwenderisch Ist:

  • Standard 22kW Installation, Kabellänge <30m, gemäßigtes Klima
  • Erzeugt Selektivitätsprobleme mit vorgeschalteten 80A oder 100A Hauptschaltern
  • Erhöht die Störlichtbogen-Gefahrenklassifizierung
  • Höhere Materialkosten ohne Sicherheitsvorteil

Für Installationen, die die Robustheit und Einstellbarkeit von Kompaktleistungsschaltern erfordern, beachten Sie unsere MCCB-Technische Anleitung. Wie in unserem Vergleich von Schutzschaltern für Wohngebäude und Industrieanlagen, erläutert, beinhaltet die Wahl zwischen MCB und MCCB die Analyse von Einschaltdauer, Umgebungsbedingungen und Integrationsanforderungen und nicht nur einfache Leistungsschwellenwerte.

MCB vs MCCB Entscheidungspunkt

Für Standard 22kW Installationen ist, MCB ausreichend und kostengünstig. Die Entscheidung für ein Upgrade auf MCCB sollte durch spezifische technische Anforderungen getrieben sein:

Upgrade auf MCCB Wenn:

  1. Mehrere Ladegeräte auf Gemeinsamer Infrastruktur
    • Einsatz von 3+ Ladegeräten von einem einzigen Verteilerfeld
    • Bedarf an einstellbaren Auslösewerten zur Koordination mit dem Lastmanagement
    • Vorteil von elektronischen Auslöseeinheiten mit Kommunikationsprotokollen
  2. Raue Umgebungsbedingungen
    • Außeninstallationen in extremen Klimazonen (-40°C bis +70°C)
    • Küstenumgebungen mit Sprühsalzbelastung
    • Industrielle Umgebungen mit Vibrationen, Staub oder chemischer Belastung
    • MCCB-Gehäuse bieten höhere IP-Schutzarten (IP65/IP67 vs. typische IP20 von MCB)
  3. Gebäudeleittechnik-Integration
    • Einrichtungen mit bestehender SCADA- oder GLT-Infrastruktur
    • Modbus RTU/TCP-Kommunikation für Energiemonitoring
    • Fernauslösung für Demand-Response-Programme
    • Störlichtbogenreduzierung durch zonen-selektive Verriegelung

Bei MCB Bleiben Wenn:

  • Einzel- oder Doppelladegerät-Installation
  • Kontrollierte Innenraumumgebung
  • Standardmäßige Wohn- oder leichte Gewerbeanwendung
  • Kostenoptimierung hat Priorität
  • Wartungspersonal keine MCCB-Einstellschulung hat

VIOX MCBs beinhalten die gleichen thermomagnetischen Funktionsprinzipien wie unsere Leistungsschalter Linie, mit Auslösekennlinien, die nach IEC 60898-1 Standards für konsistente Leistung getestet wurden. Das Bemessungsschaltvermögen (10kA für MCBs im Wohnbereich, bis zu 25kA für MCBs im Industriebereich) übersteigt die typischen Anforderungen von EV-Ladeinstallationen.

Vergleichsdiagramm der Leistungsschalterkonfiguration für 7kW einphasige vs. 22kW dreiphasige EV-Ladegeräte
Technischer Direktvergleich von einphasigen 7kW und dreiphasigen 22kW EV-Ladegerät-Schutzschalterkonfigurationen.

Jenseits von Überstrom: Warum RCDs Unverzichtbar Sind

Leitungsschutzschalter und Kompaktleistungsschalter schützen vor überstrom (Überlast- und Kurzschluss-) Bedingungen. Sie überwachen die Stromstärke und unterbrechen den Stromkreis, wenn Schwellenwerte überschritten werden. Sie bieten jedoch keinen Schutz gegen das gefährlichste Fehlerszenario beim Laden von Elektrofahrzeugen: Erdschlussströme, die zu Stromschlägen führen können, ohne jemals einen MCB auszulösen.

Was MCBs Nicht Erkennen:

  • Ableitstrom durch beschädigte Isolierung zur Erde
  • Fehlerströme unterhalb der magnetischen Auslöseschwelle (typischerweise 5-10× Nennstrom)
  • DC-Fehlerströme (häufig in EV-Ladesystemen)
  • Erdschlüsse im Fahrzeugchassis oder Ladekabel

Hier kommen Fehlerstrom-Schutzeinrichtungen (RCDs) werden obligatorisch. RCDs überwachen kontinuierlich den Stromausgleich zwischen Außen- und Neutralleitern. Jede Abweichung über 30mA (IΔn = 30mA für Personenschutz) deutet auf einen Stromfluss zur Erde hin – potenziell durch eine Person – und löst eine sofortige Abschaltung innerhalb von 30ms aus.

EV-Spezifische RCD-Anforderungen:

Elektrofahrzeuge führen DC-Fehlerstrom Komplikationen ein, die Standard-RCDs des Typs A nicht erkennen können. Moderne EVs verwenden Gleichrichter in ihren Onboard-Ladegeräten, und DC-Fehler können den Magnetkern von RCDs des Typs A sättigen und sie unwirksam machen.

RCD Typ A: Erkennt nur AC-Fehlerströme

  • Geeignet für traditionelle Geräte
  • ⚠️ Nicht ausreichend für das Laden von Elektrofahrzeugen
  • Kann bei DC-Fehlerbedingungen nicht auslösen

RCD Typ B: Erkennt AC- und DC-Fehlerströme

  • Erforderlich für das Laden von Elektrofahrzeugen gemäß IEC 61851-1
  • Erkennt glatte DC (6mA Schwellenwert) und pulsierende DC
  • Deutlich höhere Kosten als Typ A (3-5× Preisaufschlag)
  • Empfohlen für alle EV-Installationen

RCD Typ F: Erweiterter Typ A mit 1kHz Frequenzgang

  • Geeignet für Frequenzumrichter und wechselrichtergesteuerte Geräte
  • ⚠️ Unzureichend für das Laden von Elektrofahrzeugen (keine DC-Erkennung)

Für einen detaillierten Vergleich von RCD-Typen speziell für EV-Anwendungen, einschließlich Kosten-Nutzen-Analyse und alternativer Lösungen wie RDC-DD-Überwachung, siehe unsere umfassende RCCB Typ B vs. Typ F vs. Typ EV-Anleitung.

Kombinierte Schutzlösungen

RCBOs (Fehlerstromschutzschalter mit Überstromschutz) integrieren RCD- und MCB-Funktionalität in einem einzigen DIN-Schienenmodul und bieten mehrere Vorteile für EV-Ladeinstallationen:

Vorteile:

  • Raumeffizienz: Belegt 2-4 DIN-Schienenmodule gegenüber 4-6 für separate RCD+MCB
  • Vereinfachte Verdrahtung: Einzelnes Gerät, weniger Verbindungen
  • Selektiver Schutz: Fehler im EV-Stromkreis löst keine anderen Lasten aus
  • Reduzierte Panel-Überlastung: Entscheidend für Nachrüstungen in beengten Gehäusen

Nachteile:

  • Höhere Stückkosten: 2-3× die kombinierten Kosten für separate RCD und MCB
  • Alles-oder-Nichts-Auslösung: Erdschluss und Überstrom trennen beide denselben Stromkreis
  • Begrenzte Verfügbarkeit: Typ B RCBOs sind Spezialartikel mit längeren Vorlaufzeiten
  • Wartungskomplexität: Ausfall eines einzelnen Geräts deaktiviert beide Schutzfunktionen

Für Installationen mit mehreren Ladegeräten (Arbeitsplatzladen, Flottendepots), erweist sich die gemeinsame RCD-Topologie oft als wirtschaftlicher: Ein RCD Typ B schützt mehrere MCB-geschützte Ladekreise. Dieser Ansatz konzentriert die teure DC-Fehlererkennung in einem einzigen vorgeschalteten Gerät und erhält gleichzeitig den selektiven Überstromschutz. Siehe unsere RCBO vs. AFDD-Anleitung für alternative Schutzarchitekturen.

Vollständige Systemarchitektur für den Schutz von EV-Ladegeräten: MCB-Überstrom- und RCD-Fehlerstromschutz
Vollständige EV-Ladegerät-Schutzsystemarchitektur, die die mehrschichtige Verteidigungsstrategie mit MCB für Überstrom und RCD Typ B für Erdschlussschutz zeigt.

Installations-Best Practices aus der Praxis

Panel-Kapazitätsbewertung

Bevor Sie die Größe der Schutzschalter festlegen, überprüfen Sie, ob der vorhandene Stromanschluss die zusätzliche Last tragen kann. Die meisten Wohnanschlüsse fallen in zwei Kategorien:

100A-Anschluss (üblich bei Bauten vor 2000):

  • Gesamt verfügbare Leistung: 100A × 240V = 24kW
  • Kontinuierliche sichere Last (80%-Regel): 19.2kW
  • Typische vorhandene Last: 12-15kW (HVAC, Geräte, Beleuchtung)
  • Verbleibende Kapazität: ~4-7kW
  • Fazit: Marginal für 7kW-Ladegerät, Panel-Upgrade empfohlen

200A-Anschluss (Standard Modern Residential):

  • Gesamt verfügbare Leistung: 200A × 240V = 48kW
  • Kontinuierliche sichere Last: 38.4kW
  • Typische vorhandene Last: 15-20kW
  • Verbleibende Kapazität: ~18-23kW
  • Fazit: Ausreichend für 7kW-Ladegerät, möglicherweise 11kW mit Lastmanagement

Lastberechnungsmethode (NEC Artikel 220 / IEC 60364-3):

  1. Berechnung der allgemeinen Beleuchtungs- und Steckdosenlast (3 VA/ft² oder 33 VA/m²)
  2. Hinzufügen der Gerätebelastungen gemäß Typenschildangaben
  3. Anwenden von Bedarfsfaktoren gemäß den Tabellen der Normen
  4. Hinzufügen des EV-Ladegeräts mit 125 % der Dauerleistung (7kW Ladegerät = mindestens 8,75kW)
  5. Vergleich der gesamten berechneten Last mit der Nennleistung des Anschlusses

Wenn die berechnete Last 80 % der Anschlusskapazität übersteigt, umfassen die Optionen:

  • Erhöhung der Anschlussleistung (200A oder 400A)
  • Lastmanagementsystem (sequenzielles Laden)
  • Reduzierung der Ladeleistung (22kW → 11kW → 7kW)

Für Überlegungen zur Aufrüstung von Wohngebäudeverteilern speziell für das Laden von Elektrofahrzeugen, bietet unser Leitfaden zur Aufrüstung von 100A-Verteilern für EV-Ladegeräte Entscheidungsbäume und Kosten-Nutzen-Analysen.

Umgebungstemperatur-Derating

Standard-Leistungsschalterwerte setzen eine Umgebungstemperatur von 30 °C (86 °F). voraus. Installationen, die diese Basislinie überschreiten, erfordern eine Reduzierung der Nennleistung, um thermische Auslösungen zu verhindern:

IEC 60898-1 Derating-Faktoren:

  • 30°C (86°F): 1,0 (kein Derating)
  • 40°C (104°F): 0,91 (Nennwert des Leistungsschalters mit 0,91 multiplizieren)
  • 50°C (122°F): 0,82
  • 60°C (140°F): 0,71

Reale Szenarien:

Ladegerät im Freien im Sommer in Arizona:

  • Umgebungstemperatur: 45°C (113°F)
  • Derating-Faktor: ~0,86
  • Effektive Nennleistung des 40A-Leistungsschalters: 40A × 0,86 = 34,4A
  • Stromaufnahme des 7kW-Ladegeräts: 30,4A
  • Sicherheitsmarge: Ausreichend, aber minimal – 50A-Leistungsschalter in Betracht ziehen

Geschlossener Verteiler, direkte Sonneneinstrahlung:

  • Das Innere des Verteilers kann 55°C (131°F) erreichen
  • Derating-Faktor: ~0,76
  • Effektive Nennleistung des 40A-Leistungsschalters: 40A × 0,76 = 30,4A
  • Stromaufnahme des 7kW-Ladegeräts: 30,4A
  • Sicherheitsmarge: Null – Aufrüstung auf 50A zwingend erforderlich

Klimatisierte Innenrauminstallation:

  • Konstante 22°C (72°F)
  • Derating-Faktor: 1,05 (geringfügige Erhöhung der Nennleistung)
  • Standarddimensionierung gilt

VIOX-Leistungsschalter verwenden Kontakte aus Silber-Wolfram-Legierung mit überlegener Wärmeleitfähigkeit (410 W/m·K gegenüber 385 W/m·K für reines Kupfer). Dies reduziert den Temperaturanstieg an den Kontakten um 8-12°C unter Dauerlast und bietet so effektiv eine integrierte thermische Reserve. Die normativ geforderten Derating-Faktoren müssen jedoch weiterhin zur Einhaltung der Vorschriften angewendet werden.

Klemmenanzugsmoment: Der versteckte Fehlerpunkt

Feldfehleranalysen zeigen, dass unsachgemäßes Klemmenanzugsmoment für 30-40 % der vorzeitigen Ausfälle von Leistungsschaltern in EV-Ladeinstallationen verantwortlich ist – mehr als jeder andere einzelne Faktor. Die Folgen sind vielfältig:

Unterdrehmoment (häufigster Fehler):

  1. Hoher Kontaktwiderstand an der Klemmenschnittstelle
  2. Lokale Erwärmung (I²R-Verluste)
  3. Oxidation von Kupferoberflächen
  4. Weiterer Widerstandsanstieg (positive Rückkopplungsschleife)
  5. Thermische Beschädigung des Leistungsschaltergehäuses oder der Stromschiene
  6. Katastrophaler Ausfall oder Brandgefahr

Überdrehmoment:

  1. Rissbildung im Klemmenblockgehäuse (häufig in Polycarbonatgehäusen)
  2. Gewindeausbruch in Messingklemmen
  3. Verformung des Leiters, die zukünftige Lockerung verursacht
  4. Sofortiger Ausfall oder latenter Defekt

VIOX-Klemmenanzugsmoment-Spezifikationen:

Leistungsschalter-Nennstrom Klemmenanzugsmoment Leiterquerschnitt
16-25A MCB 2,0 N·m 2,5-10mm²
32-63A MCB 2,5 N-m 6-16mm²
80-125A MCB 3,5 N-m 10-35mm²

Installationsprotokoll:

  1. Leiter auf die exakte Länge abisolieren, die auf dem Leistungsschalteretikett angegeben ist (typischerweise 12 mm)
  2. Leiter vollständig in die Klemme einführen, bis zum Leiteranschlag
  3. Drehmoment schrittweise mit kalibriertem Schraubendreher aufbringen
  4. Drehmoment mit Drehmoment-Schraubendreher oder Drehmomentschlüssel überprüfen
  5. Sichtprüfung durchführen – keine Beschädigung einzelner Leiterlitzen sichtbar
  6. Drehmoment nach 10 Minuten erneut überprüfen (Kupfer fließt leicht kalt)
Korrekte Anzugsmomentanwendung an VIOX MCB für die Installation von EV-Ladegeräten
Das Aufbringen eines präzisen Klemmendrehmoments auf einen VIOX MCB mit einem kalibrierten Werkzeug gewährleistet sichere Verbindungen und verhindert die Bildung von Hotspots.

Zukunftssichere Installation

Die rasante Entwicklung des EV-Marktes macht die heutige “angemessene” Installation zum morgigen Engpass. Vorausschauende Installateure integrieren diese Strategien zur Zukunftssicherung:

Kabeldimensionierung für Upgrade-Pfad:

  • Die Installation von 10 mm² Kupfer für ein 7-kW-Ladegerät ermöglicht ein zukünftiges 11-kW-Upgrade ohne Neuverkabelung
  • 16 mm² ermöglichen den Sprung auf 22 kW (falls Drehstrom verfügbar wird)
  • Rohrdurchmesser: Mindestens 32 mm (1,25″) für drei Leiter + Erde
  • Einzugschnüre: Immer für zukünftigen Leiterwechsel installieren

Planung des Schaltschrankplatzes:

  • Benachbarten DIN-Schienenplatz für einen zweiten Ladegerätkreis reservieren
  • Verteilerfelder mit 30-40% Reservekapazität spezifizieren
  • Lastberechnungen unter Annahme zukünftiger Erweiterungen dokumentieren
  • Split-Bus-Panels in Betracht ziehen, die EV-Stromkreise von Hauslasten trennen

Intelligente Leistungsschalter-Integration:

  • Energiemonitoring-Funktion (kWh-Messung pro Stromkreis)
  • Ferntrip/Reset für Demand-Response-Programme
  • Integration mit Home Energy Management Systems (HEMS)
  • Kommunikationsprotokolle: Modbus RTU, KNX oder proprietär

Die inkrementellen Kosten für überdimensionierte Leiter (6 mm² → 10 mm²) sind 30-40% höhere Materialkosten, eliminieren aber 100% der Neuverkabelungsarbeiten für zukünftige Upgrades – ein überzeugender ROI für Installationen mit einer Lebenserwartung von mehr als 10 Jahren.

Kurzübersicht: 7kW vs. 22kW Leistungsschalterdimensionierung

Spezifikation 7kW Einphasig 22kW Dreiphasig
Versorgungsspannung 230V (IEC) / 240V (NEC) 400V 3-phasig (IEC) / 208V 3-phasig (NEC)
Ladegerät Stromaufnahme 30,4A (230V) / 29,2A (240V) 31,7A pro Phase (400V) / 61A pro Phase (208V)
Dauerlastfaktor × 1,25 (125%-Regel) × 1,25 (125%-Regel)
Berechnetes Minimum 38A 39,6A pro Phase
Empfohlene Leistungsschaltergröße 40A 40A
Erforderliche Leistungsschalterpole 2P (NEC) / 1P+N (IEC) 3P oder 4P (mit Neutralleiter)
Empfohlener RCD-Typ Typ B, 30mA Typ B, 30mA
Typische Drahtstärke (Kupfer) 6mm² (≤20m) / 10mm² (zukunftssicher) 10mm² oder 16mm² pro Phase
Typische Drahtstärke (Aluminium) 10mm² (≤20m) / 16mm² (zukunftssicher) 16mm² oder 25mm² pro Phase
Installationszeit (Stunden) 3-5 Stunden 6-10 Stunden
Ungefähre Materialkosten 200-400 € (MCB+RCD+Draht) 500-900 € (3P MCB+Typ B RCD+Draht)
Primäre Anwendung Übernachtladung im Wohnbereich Schneller Umschlag im gewerblichen Bereich/Flottenbereich
Häufige Fehlerquellen Unterdrehmomentierte Klemmen, unterdimensionierter Leistungsschalter (32A), fehlender RCD Phasenunsymmetrie, falsche Leistungsschalterdimensionierung (63A), Spannungsabfall

5 Kostspielige Fehler bei der Leistungsschalterdimensionierung

1. Leistungsschalter an die Stromstärke des Ladegeräts anpassen

Der Fehler: Installation eines 32A-Leistungsschalters für ein 32A (7kW) Ladegerät oder Auswahl der Leistungsschaltergröße ausschließlich anhand der Nennstromstärke des Ladegeräts, ohne Berücksichtigung von Dauerlastfaktoren.

Warum das falsch ist: Dies ignoriert den grundlegenden Unterschied zwischen intermittierenden und kontinuierlichen Lasten. Ein 32A-Leistungsschalter, der kontinuierlich mit 32A betrieben wird, erfährt eine thermische Ansammlung in seinen Kontakten und Bimetallstreifen, was innerhalb von 60-90 Minuten zu unerwünschten Auslösungen führt. Der Leistungsschalter ist so ausgelegt, dass er seinen Nennstrom bei einem Lastzyklus von 80 % trägt – kontinuierliches Laden von Elektrofahrzeugen verletzt diese Annahme.

Die Konsequenz: Vorzeitiger Ausfall des Leistungsschalters (18-24 Monate Lebensdauer gegenüber erwarteten 10+ Jahren), thermische Schäden an den Sammelschienen des Panels, potenzielle Brandgefahr durch überhitzte Verbindungen und frustrierte Kunden, die zufällige Ladeunterbrechungen erleben. Außendienst-Ersatzkosten sind aufgrund von Anfahrten und Garantieansprüchen 3-5× höher als die ursprüngliche Installation.

2. Ignorieren des Dauerlastfaktors

Der Fehler: Berechnung der erforderlichen Leistungsschaltergröße anhand der Stromaufnahme des Ladegeräts ohne Multiplikation mit 1,25, was zu unterdimensionierten Schutzvorrichtungen führt, die den unmittelbaren Strombedarf decken, aber keine thermische Reserve haben.

Warum das falsch ist: Sowohl NEC Artikel 625.41 als auch IEC 60364-7-722 schreiben explizit eine Dimensionierung von 125 % für Elektrofahrzeug-Ladeeinrichtungen vor, da die Last kontinuierlich (>3 Stunden) betrieben wird. Dies ist keine Sicherheitsmarge – es ist ein obligatorischer Derating-Faktor, der auf thermischen Tests von Leistungsschaltern unter Dauerlast basiert. Das Überspringen dieses Schritts verstößt gegen die elektrischen Vorschriften und erzeugt latente thermische Gefahren.

Die Konsequenz: Fehlgeschlagene elektrische Inspektionen, erloschene Gerätegarantien (die meisten Hersteller von Elektrofahrzeug-Ladegeräten geben in den Installationshandbüchern minimale Leistungsschaltergrößen an) und erhöhte Versicherungshaftung. Kritischer ist, dass sich Verbindungen, die an thermischen Grenzen betrieben werden, schneller verschlechtern und hochohmige Fehler verursachen, die sich als intermittierende Ausfälle manifestieren – die am schwersten zu diagnostizierende Art.

3. Überdimensionierung “Nur um sicher zu gehen”

Der Fehler: Installation eines 63A- oder 80A-Leistungsschalters für ein 7kW-Ladegerät, “um jede Möglichkeit des Auslösens zu verhindern”, mit der Begründung, dass größer immer sicherer ist und zukünftige Erweiterungskapazität bietet.

Warum das falsch ist: Überdimensionierte Leistungsschalter verursachen zwei schwerwiegende Probleme. Erstens verstoßen sie gegen selektive Koordination– wenn ein Fehler im Ladegerät auftritt, löst der überdimensionierte Leistungsschalter möglicherweise nicht aus, bevor der Hauptleistungsschalter des Panels dies tut, was zu einem Ausfall des gesamten Panels anstelle einer isolierten Stromkreisabschaltung führt. Zweitens ermöglichen größere Leistungsschalter höhere Fehlerströme, was die Störlichtbogen-Ereignisenergie erhöht und teurere PSA für Wartungsarbeiten erfordert.

Die Konsequenz: Erhöhte Anforderungen an die Kennzeichnung von Störlichtbogengefahren (NFPA 70E), höhere Versicherungsprämien für gewerbliche Installationen und potenzielle Haftung, wenn der Leistungsschalter keinen angemessenen Geräteschutz bietet, da der Auslösepunkt die Kurzschlussfestigkeit der nachgeschalteten Geräte überschreitet. Der NEC verbietet ausdrücklich eine Überdimensionierung über die nächste Standardnennleistung über dem berechneten Minimum hinaus.

4. Verwendung von Leistungsschaltern in Wohnqualität für gewerbliche Installationen

Der Fehler: Spezifizierung von Standard-MCBs mit einer Schaltleistung von 10 kA für 22kW-Ladegerätinstallationen im gewerblichen Bereich, ohne Bewertung des verfügbaren Fehlerstroms am Installationsort, insbesondere in Gewerbebauten mit großen Transformatoren und niederohmiger Verteilung.

Warum das falsch ist: Gewerbliche elektrische Systeme weisen typischerweise höhere verfügbare Fehlerströme (15kA-25kA) auf als Wohnsysteme (5kA-10kA), da größere Versorgungstransformatoren und schwerere Leiter mit geringerer Impedanz verwendet werden. Ein Leistungsschalter mit unzureichender Schaltleistung (Icu) kann bei einem Kurzschluss katastrophal versagen und möglicherweise eine Explosion und einen Brand verursachen, anstatt den Fehler sicher zu unterbrechen.

Die Konsequenz: Leistungsschalterexplosion bei Fehlerbedingungen, umfangreiche Kollateralschäden an Panel und angrenzenden Geräten, Brandgefahr durch Elektrizität und erhebliche Haftungsrisiken. Industrielle und gewerbliche Installationen erfordern Fehlerstromberechnungen gemäß NEC 110.24 oder IEC 60909, wobei Leistungsschalter so ausgewählt werden, dass sie den berechneten verfügbaren Fehlerstrom um mindestens 25 % Sicherheitsmarge überschreiten.

5. Vergessen des RCD-Schutzes

Der Fehler: Installation nur eines MCB zum Schutz des Elektrofahrzeug-Ladegeräts ohne Hinzufügung des erforderlichen RCD (RCCB) zur Erdschlusserkennung, oft aufgrund von Kostendruck oder dem Missverständnis, dass der “eingebaute Schutz” des Ladegeräts ausreichend ist.

Warum das falsch ist: MCBs erkennen Überstrom – sie messen die gesamte Stromstärke und lösen aus, wenn sie die Nennleistung überschreitet. Sie bieten keinen Schutz gegen Erdschlussstrom, der auftritt, wenn Strom einen unbeabsichtigten Weg zur Erde findet (möglicherweise durch eine Person). Elektrofahrzeug-Ladegeräte bergen aufgrund von freiliegenden leitfähigen Gehäusen, der Kabelführung im Freien und Gleichstromfehlerströmen, die Standard-RCDs sättigen können, einzigartige Stromschlagrisiken.

Die Konsequenz: Tödliches Stromschlagrisiko bei Isolationsfehlern, fehlgeschlagene elektrische Inspektion (RCD-Schutz ist in den meisten Gerichtsbarkeiten für Steckdosen und das Laden von Elektrofahrzeugen gemäß IEC 60364-7-722 / NEC 625.22 obligatorisch), erloschener Versicherungsschutz und erhebliche Haftungsrisiken. Am wichtigsten ist, dass dies der eine Fehlermodus ist, bei dem Kosteneinsparungen direkt in ein Risiko für die Lebenssicherheit umgesetzt werden – in professionellen Installationen nicht akzeptabel.

Korrekte vs. inkorrekte Dimensionierung von Leistungsschaltern für die Anwendung von EV-Ladegeräten mit Dauerlast
Visuelle Anleitung, die die korrekte vs. inkorrekte Dimensionierung des Leistungsschalters demonstriert: 32A-Ladegeräte benötigen einen 40A-Schutz, um die 125 % Dauerlast-Sicherheitsmarge aufrechtzuerhalten.

Fazit: Dimensionierung für Systemlanglebigkeit

Die 125 % Dauerlastregel ist keine willkürliche Sicherheitsmarge – sie ist das Ergebnis jahrzehntelanger thermischer Tests, die zeigen, wie sich elektrische Komponenten unter anhaltendem Hochstrombetrieb verhalten. Installateure, die sie als optional behandeln, schaffen Systeme, die anfangs zu funktionieren scheinen, sich aber schnell verschlechtern und Fehler nach 18-36 Monaten aufweisen, wenn der Garantiezeitraum in der Regel abläuft und die Fehlerdiagnose komplex wird.

Die korrekte Dimensionierung des Leistungsschalters für die Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen geht über die einfache Anpassung der Stromstärke hinaus und umfasst:

  • Wärmemanagement: Berücksichtigung der Wärmeansammlung im Dauerbetrieb in allen Systemkomponenten
  • Code-Konformität: Erfüllung der NEC/IEC-Anforderungen, die speziell zur Verhinderung von Feldausfällen existieren
  • Phasenkonfiguration: Verständnis der Grundlagen der einphasigen vs. dreiphasigen Stromverteilung
  • Mehrschichtiger Schutz: Kombination von Überstromschutz (MCB/MCCB) mit Erdschlussschutz (RCD)
  • Installationsqualität: Anwenden des richtigen Anschlussdrehmoments und der Derating-Faktoren

VIOX Electric entwickelt Stromschutzgeräte für reale Dauerlastanwendungen und integriert Kontakte aus Silberlegierung, verbesserte Wärmeableitung und eine präzise Auslösekalibrierung, die herkömmliche Leistungsschalter in Szenarien mit anhaltender Last übertrifft. Aber selbst die besten Komponenten versagen, wenn sie unsachgemäß eingesetzt werden – das System ist nur so zuverlässig wie seine schwächste Dimensionierungsentscheidung.

Für projektspezifische Beratung zur Auswahl von Leistungsschaltern, zur Bewertung der Panelkapazität oder zur Navigation durch komplexe Installationen mit mehreren Ladegeräten bietet das technische Engineering-Team von VIOX kostenlose Anwendungsunterstützung. Kontaktieren Sie unsere Lösungsarchitekten mit Ihren Projektspezifikationen für kundenspezifische Empfehlungen zum Schutzsystem, die durch thermische Analyse und Fehlerstromberechnungen unterstützt werden.

Häufig Gestellte Fragen

Kann ich einen 32A-Leistungsschalter für ein 7kW (32A) EV-Ladegerät verwenden?

Nein. Während ein 7kW-Ladegerät bei 230V etwa 30,4A zieht, erfordert die NEC 125 % Dauerlastregel, dass der Leistungsschalter mindestens 30,4A × 1,25 = 38A ausgelegt ist. Die nächste Standard-Leistungsschaltergröße ist 40A. Die Verwendung eines 32A-Leistungsschalters führt zu thermischen Auslösungen während längerer Ladesitzungen, typischerweise innerhalb von 60-90 Minuten, da der Leistungsschalter kontinuierlich mit 100 % seiner Nennleistung betrieben wird und nicht mit dem ausgelegten Lastzyklus von 80 %. Dieser Dimensionierungsfehler ist die häufigste Ursache für vorzeitige Leistungsschalterausfälle bei Elektrofahrzeuginstallationen im Wohnbereich.

Was ist der Unterschied zwischen MCB und MCCB für das Laden von Elektrofahrzeugen?

MCBs (Miniature Circuit Breakers) sind Geräte mit fester Auslösung bis 125A mit einer Schaltleistung von 6kA-25kA, ideal für das Laden von Elektrofahrzeugen im Wohnbereich und im leichten Gewerbebereich (7kW-22kW Einzelladegerät). Sie sind kostengünstig, kompakt und für die meisten Installationen ausreichend. MCCBs (Kompakt-Leistungsschalter) bieten einstellbare Auslöseeinstellungen, eine höhere Schaltleistung (bis zu 150kA) und Nennleistungen bis zu 2500A, wodurch sie für Installationen mit mehreren Ladegeräten, raue Umgebungen oder die Integration von Gebäudeleitsystemen erforderlich sind. Für ein Standard-Einzelladegerät mit 22kW ist ein MCB ausreichend; ein Upgrade auf MCCB ist erforderlich, wenn 3+ Ladegeräte eingesetzt werden oder Kommunikationsprotokolle erforderlich sind. Siehe unsere MCCB vs MCB Reaktionszeitvergleich für eine detaillierte Leistungsanalyse.

Benötige ich einen 4-poligen Schutzschalter für ein 22-kW-Ladegerät?

Dies hängt von Ihrer Systemkonfiguration und den lokalen elektrischen Vorschriften ab. Ein 3-poliger (3P) Leistungsschalter schützt die drei Phasenleiter (L1, L2, L3) und ist in Systemen ausreichend, in denen der Neutralleiter unter symmetrischer Last nur minimalen Strom führt – typisch in reinen Drehstromsystemen. Ein 4-poliger (4P) Leistungsschalter fügt einen Neutralleiterschutz hinzu und ist erforderlich, wenn: (1) lokale Vorschriften das Schalten des Neutralleiters vorschreiben (üblich in UK/IEC-Märkten), (2) das Ladegerät einen Neutralleiter für 230V-Hilfsstromkreise benötigt oder (3) ein signifikanter Neutralleiterstrom aufgrund unausgeglichener Last erwartet wird. Die meisten 22kW-Gewerbeinstallationen in IEC-Märkten verwenden 4P-Leistungsschalter; NEC-Installationen verwenden häufiger 3P mit separatem Neutralleiter. Überprüfen Sie immer die Spezifikationen des Ladegerätherstellers und die lokalen Vorschriften.

Warum löst mein 7-kW-Ladegerät immer wieder einen 32-A-Leistungsschalter aus?

Dies ist ein Lehrbuchbeispiel für die Auswahl eines unterdimensionierten Leistungsschalters. Die thermische Auslösung tritt auf, weil der Leistungsschalter mit 100 % seiner Dauerlastleistung betrieben wird (30,4A Stromaufnahme bei einem 32A-Leistungsschalter), wodurch sich Wärme im Bimetall-Auslöseelement schneller ansammelt, als sie abgeführt wird. Leistungsschalter sind so ausgelegt, dass sie kontinuierlich 80 % ihres Nennstroms führen; das Überschreiten dieses Wertes verursacht eine thermische Überlastauslösung – keinen Überstromfehler, sondern eine temperaturbasierte Schutzaktivierung. Die Lösung besteht darin, auf einen 40A Schutzschalter (30,4A × 1,25 = 38A, aufgerundet auf die nächste Standardgröße von 40A) aufzurüsten, wodurch dieselbe 30,4A-Last mit 76 % der Leistungsschalterkapazität betrieben werden kann – weit innerhalb des Dauerlastbereichs. Überprüfen Sie die Leiterdimensionierung (mindestens 6mm²) vor der Aufrüstung der Leistungsschalterleistung.

Kann ich mehrere Ladestationen für Elektrofahrzeuge an einem Stromkreis installieren?

Im Allgemeinen keine– jedes Elektrofahrzeug-Ladegerät sollte einen dedizierten Stromkreis mit entsprechend dimensioniertem Leistungsschalter und Leitern haben. Die Hauptgründe: (1) NEC 625.41 behandelt Elektrofahrzeug-Ladegeräte als Dauerlasten, die eine Dimensionierung von 125 % erfordern; das Kombinieren von Lasten würde unpraktisch große Leistungsschalter erfordern, (2) das gleichzeitige Laden mehrerer Fahrzeuge würde einen anhaltend hohen Strom erzeugen, der die typischen Stromkreisnennleistungen überschreitet, (3) die Fehlerisolierung ist beeinträchtigt – ein Problem mit einem Ladegerät legt mehrere Ladepunkte lahm. Exception: Installationen mit Electric Vehicle Power Management Systems (Energiemanagementsysteme für Elektrofahrzeuge) können elektrische Kapazität gemeinsam nutzen, indem sie den Betrieb des Ladegeräts sequenziell steuern und so gleichzeitige Spitzenlasten verhindern. Diese Systeme erfordern spezielle Lastmanagement-Controller und müssen gemäß NEC 625.42 konstruiert werden. Für duale Ladegerätinstallationen im Wohnbereich sind zwei dedizierte Stromkreise Standard.

Welchen RCD-Typ benötige ich für das Laden von Elektrofahrzeugen?

RCD Typ B (30mA Empfindlichkeit) ist der empfohlene Schutz für alle Elektrofahrzeug-Ladeinstallationen. Im Gegensatz zu Standard-RCDs des Typs A, die nur AC-Fehlerströme erkennen, erkennen RCDs des Typs B sowohl AC- als auch DC-Fehlerströme – was kritisch ist, da Onboard-Ladegeräte von Elektrofahrzeugen Gleichrichter verwenden, die DC-Leckströme erzeugen können. DC-Fehler können den Magnetkern von RCDs des Typs A sättigen, wodurch sie unwirksam werden und unentdeckte Stromschlaggefahren entstehen. IEC 61851-1 (EV-Ladestandard) erfordert ausdrücklich Typ B oder eine gleichwertige DC-Fehlererkennung. Während RCDs des Typs B 3-5× mehr kosten als Typ A, sind sie für die Einhaltung der Lebenssicherheit nicht verhandelbar. Einige Hersteller bieten RCD-DD (DC-Fehlererkennung) Module als kostengünstigere Alternativen an, aber überprüfen Sie die Akzeptanz durch die lokalen Vorschriften. Für einen umfassenden Vergleich von RCDs des Typs B vs. Typ A vs. Typ EV siehe unsere RCCB-Auswahlhilfe für das Laden von Elektrofahrzeugen.

Wie berechne ich die Größe des Schutzschalters für eine kundenspezifische Ladegerät-Stromstärke?

Befolgen Sie diesen vierstufigen Prozess für jede EV-Ladestation: (1) Ladestrom bestimmen: Leistung durch Spannung teilen. Beispiel: 11kW Ladegerät bei 240V → 11.000W ÷ 240V = 45,8A. (2) 125%-Dauerlastfaktor anwenden: Ladestrom mit 1,25 multiplizieren. Beispiel: 45,8A × 1,25 = 57,3A. (3) Auf die nächste Standard-Leistungsschaltergröße aufrunden: Gemäß NEC 240.6(A) sind Standardgrößen 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 60, 70, 80, 90, 100A… Beispiel: 57,3A wird aufgerundet auf 60A Leistungsschalter. (4) Leiterquerschnitt überprüfen: Sicherstellen, dass die Leiter mindestens für die Leistungsschaltergröße ausgelegt sind. Beispiel: 60A Leistungsschalter benötigt mindestens 6 AWG Kupfer (75°C). Für Drehstromladegeräte Berechnungen pro Phase durchführen: 22kW bei 400V 3-phasig → 22.000W ÷ (√3 × 400V) = 31,7A pro Phase × 1,25 = 39,6A → 40A Schutzschalter. Den 125%-Faktor immer nur einmal anwenden – nicht zweimal multiplizieren.

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Hallo, ich bin Joe, einem engagierten Profi mit 12 Jahren Erfahrung in der elektrischen Branche. Bei VIOX Electric, mein Fokus ist auf die Bereitstellung von high-Qualität elektrische Lösungen, zugeschnitten auf die Bedürfnisse unserer Kunden. Meine expertise erstreckt sich dabei über die industrielle automation, Wohn Verdrahtung und kommerziellen elektrische Systeme.Kontaktieren Sie mich [email protected] wenn u irgendwelche Fragen haben.

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