Warum Ihre 400A-Schaltanlage bei 350A auslöst: Die verborgene Wahrheit über Nennströme
Stellen Sie sich vor: Sie haben eine Verteilung mit einem 400A-Hauptleistungsschalter für eine Industrieanlage spezifiziert. Die Lastberechnungen zeigen eine maximale Leistungsaufnahme von 340A – also weit innerhalb der Kapazität. Doch drei Monate nach der Inbetriebnahme löst das System bei kontinuierlichem Betrieb mit nur 350A wiederholt aus. Der Kunde ist wütend, die Produktion steht still, und Sie suchen verzweifelt nach der Ursache.
Der Übeltäter? Ein grundlegendes Missverständnis darüber, wie die IEC 61439 Nennströme definiert. Anders als bei der traditionellen Denkweise der “Leistungsschalter-Nennleistung” – bei der ein 400A-Leistungsschalter einer Kapazität von 400A entspricht – behandelt die moderne Norm Schaltanlagen als ein integriertes thermisches System. Drei kritische Parameter bestimmen die reale Kapazität: InA (Bemessungsstrom der Anlage), Inc (Bemessungsstrom des Stromkreises) und RDF (Bemessungs-Gleichzeitigkeitsfaktor).
Dieser Leitfaden entschlüsselt diese miteinander verbundenen Nennwerte, um kostspielige Spezifikationsfehler zu vermeiden. Da die IEC 61439 die IEC 60439 im Jahr 2009 ablöste (wobei die Übergangsfristen bis 2014 endeten), sind diese Parameter für konforme Schaltanlagen obligatorisch geworden. Dennoch besteht weiterhin Verwirrung, insbesondere in Bezug auf RDF – einen thermischen Reduzierungsfaktor, der oft fälschlicherweise für elektrische Diversität gehalten wird.
Ob Sie nun Schaltschrankbauer, beratender Ingenieur oder Händler sind, das Verständnis von InA, Inc und RDF ist nicht mehr optional. Es ist der Unterschied zwischen einem System, das zuverlässig funktioniert, und einem, das im Feld ausfällt.
Verständnis der Philosophie der IEC 61439 zur Nennstrombestimmung
Der Paradigmenwechsel: Von Komponenten zu Systemen
Die IEC 61439 hat die Art und Weise, wie wir die Kapazität von Schaltanlagen bewerten, grundlegend verändert. Die Vorgängernorm IEC 60439 konzentrierte sich auf die Nennwerte einzelner Komponenten – wenn Ihr Hauptleistungsschalter mit 400A und Ihre Sammelschienen mit 630A bemessen waren, wurde die Anlage als ausreichend betrachtet. Die neue Norm erkennt eine harte Realität: thermische Wechselwirkungen zwischen Komponenten reduzieren die reale Kapazität unter die auf dem Typenschild angegebenen Werte.
Dieser Wandel spiegelt jahrzehntelange Feldausfälle wider, bei denen “ordnungsgemäß bemessene” Schaltanlagen unter Dauerlast überhitzten. Das Problem? Die von einem Leistungsschalter erzeugte Wärme beeinflusst benachbarte Geräte. Ein dicht gepackter Schaltschrank mit zehn gleichzeitig betriebenen 63A-MCBs erzeugt eine thermische Umgebung, die sich drastisch von einem einzelnen Leistungsschalter in Isolation unterscheidet.
Der Black-Box-Ansatz: Vier kritische Schnittstellen
Die IEC 61439-1:2020 behandelt Schaltanlagen als “Black Box” mit vier Schnittstellenpunkten, die klar definiert sein müssen:
- Schnittstelle elektrische Stromkreise: Eigenschaften der Einspeisung (Spannung, Frequenz, Kurzschlussfestigkeit) und Anforderungen der abgehenden Last
- Schnittstelle Installationsbedingungen: Umgebungstemperatur, Höhe, Verschmutzungsgrad, Luftfeuchtigkeit, Belüftung
- Schnittstelle Betrieb & Wartung: Wer bedient die Anlage (Fachkräfte vs. Laien), Anforderungen an die Zugänglichkeit
- Schnittstelle Anlageneigenschaften: Physische Anordnung, Sammelschienenkonfiguration, Kabelanschlusstechniken –hier werden InA, Inc und RDF bestimmt
Der Hersteller muss nachweisen, dass die komplette Anlage die Grenzwerte für die Erwärmung (IEC 61439-1, Abschnitt 10.10) in ihrer spezifischen physischen Konfiguration einhält. Diese Überprüfung kann nicht aus den Datenblättern einzelner Komponenten extrapoliert werden.
Vergleich alte vs. neue Denkweise
| Aspekt | IEC 60439 (alter Ansatz) | IEC 61439 (aktuelle Norm) |
|---|---|---|
| Fokus der Nennwerte | Nennwerte einzelner Komponenten (Leistungsschalter, Sammelschiene, Klemmen) | Thermisches Verhalten der kompletten Anlage |
| Verifikationsmethode | Bauartgeprüfte Anlage (TTA) oder teilweise bauartgeprüfte Anlage (PTTA) | Konstruktionsverifizierung durch Prüfung, Berechnung oder bewährte Konstruktion |
| Annahme Dauerlast | Komponenten können Nennwert tragen | Erfordert RDF zur Berücksichtigung thermischer Wechselwirkungen |
| Sammelschienen-Nennwert | Basierend allein auf dem Leiterquerschnitt | Basierend auf der physischen Anordnung, der Montage und den benachbarten Wärmequellen in dieser spezifischen Anordnung |
| Symbol für Nennstrom | In (Nennstrom) | InA (Anlage), Inc (Stromkreis), mit RDF-Modifikator |
| Verantwortung | Verschwommen zwischen OEM und Schaltschrankbauer | Klare Zuordnung: Originalhersteller verifiziert die Konstruktion, der Monteur befolgt die dokumentierten Verfahren |
Warum das wichtig ist: Nach der alten Norm konnte ein Schaltschrankbauer Geräte aus Katalogkomponenten zusammenbauen und die Konformität annehmen. Die IEC 61439 erfordert dokumentierten Nachweis , dass die spezifische Anlagenkonfiguration auf thermisches Verhalten überprüft wurde. Dies ist nicht akademisch – es ist der Unterschied zwischen einem System, das für Dauerbetrieb ausgelegt ist, und einem, das überhitzt.
InA – Bemessungsstrom der Anlage: Das Rückgrat der Verteilungskapazität
Definition und Bestimmung (IEC 61439-1:2020, Abschnitt 5.3.1)
InA ist der Gesamtstrom, den die Hauptsammelschiene in der jeweiligen Anlagenanordnung verteilen kann, ohne die in Abschnitt 9.2 genannten Grenzwerte für die Erwärmung zu überschreiten. Entscheidend ist, dass InA als der kleinere von zwei Werten:
definiert ist: (a) Die Summe der Bemessungsströme aller parallel betriebenen Einspeisestromkreise, oder
(b) Die Strombelastbarkeit der Hauptsammelschiene in dieser spezifischen physischen Anordnung
Dieser Dual-Limit-Ansatz fängt einen häufigen Fehler ab: die Annahme, dass, wenn Ihre Einspeiseleistungsschalter insgesamt 800A betragen (z. B. zwei 400A-Einspeisungen), Ihr InA automatisch 800A beträgt. Das stimmt nicht – wenn die Sammelschienenanordnung nur 650A verteilen kann, bevor die Temperaturerhöhung an den Anschlüssen 70°C überschreitet, InA = 650A.
Warum das physische Layout InA bestimmt
Die Strombelastbarkeit von Stromschienen hängt nicht nur vom Kupferquerschnitt ab. IEC 61439-1 verifiziert den Temperaturanstieg am heißesten Punkt in der Baugruppe– typischerweise dort, wo:
- Stromschienen 90°-Biegungen machen (erzeugt lokale Wirbelströme)
- Ankommende Kabel enden (Widerstand an den Kabelschuhen)
- Abgehende Geräte dicht beieinander liegen (kumulative Wärmeabstrahlung)
- Die Belüftung eingeschränkt ist (interne Luftzirkulationsmuster)
Eine 100×10mm Kupferstromschiene hat eine theoretische Kapazität von ~850A in freier Luft. Dieselbe Stromschiene in einer IP54-gekapselten Schaltanlage mit Kabelverschraubungen, umgeben von belasteten Schutzschaltern, vertikal montiert bei 45°C Umgebungstemperatur, darf möglicherweise nur 500A verteilen, ohne die Temperaturgrenzwerte zu überschreiten.
Kritischer Irrtum: InA ≠ Nennstrom des Hauptschalters. Ein 630A-Hauptschalter garantiert nicht InA = 630A. Wenn das Stromschienenlayout die Verteilung auf 500A begrenzt, dann ist InA = 500A, und die Baugruppe muss entsprechend reduziert werden.
InA-Berechnungsbeispiel: Dual-Incomer-Szenario
Betrachten Sie eine typische Industrieschaltanlage mit zwei Einspeisungen zur Versorgungssicherheit:
| Parameter | Einspeisung 1 | Einspeisung 2 | Stromschienenkapazität |
|---|---|---|---|
| Schutzschalternennstrom (In) | 630A | 630A | Bemessungsstrom 1.000A |
| Inc (Nennstrom des Einspeisekreises) | 600A | 600A | – |
| Summe der Inc (Parallelbetrieb) | – | – | 1.200 A |
| Stromverteilungskapazität der Stromschiene (verifiziert durch Temperaturerhöhungsprüfung in diesem spezifischen Gehäuse/Layout) | – | – | 800A |
| InA (Bemessungsstrom der Baugruppe) | – | – | 800A ✓ |
Ergebnis: Obwohl zwei 600A-Einspeisekreise vorhanden sind (Summe = 1.200A), kann die physische Stromschienenanordnung in dieser Baugruppe nur 800A verteilen. Daher gilt:, InA = 800A. Das Typenschild der Baugruppe muss diese Einschränkung ausweisen.
Anforderungen an die Überprüfung des Temperaturanstiegs
IEC 61439-1, Tabelle 8 legt maximale Temperaturanstiegsgrenzwerte (über Umgebungstemperatur) für verschiedene Komponenten fest:
- Blankstromschienen (Kupfer): 70K Anstieg (70°C über Umgebungstemperatur)
- Verschraubte Stromschienenverbindungen: 65K Anstieg
- MCB/MCCB-Klemmen: 70K Anstieg
- Kabelanschlussösen: 70K Anstieg
- Zugängliche Außenflächen (Metall): 30K Anstieg
- Griffe: 15K Anstieg
Diese Grenzwerte setzen eine Umgebungstemperatur von 35°C voraus. Bei 45°C Umgebungstemperatur befindet sich eine Stromschiene, die 115°C erreicht (70K Anstieg), an der absoluten Grenze. Jede zusätzliche Last oder beeinträchtigte Belüftung führt zu einem Ausfall.
Wann InA unternehmenskritisch wird
- Solar-PV-Mikroerzeugung: Wenn Solarstrom vom Dach in eine Verteilung zurückgespeist wird, schreibt Regulation 551.7.2 (BS 7671) vor: InA ≥ In + Ig(s) wobei In = Nennstrom der Versorgungssicherung, Ig(s) = Nennausgangsstrom des Generators. Eine 100A-Versorgung mit 16A Solarausgang benötigt mindestens InA ≥ 116A.
- EV-Ladeinstallationen: Mehrere 7kW-22kW EV-Ladegeräte erzeugen anhaltende Lasten, die typische Diversitätsannahmen überschreiten und eine verifizierte InA-Kapazität erfordern.
- Rechenzentren: Serverlasten laufen rund um die Uhr mit einer Kapazität von 90-95%, was Schaltanlagen mit InA = tatsächlicher Anschlusslast erfordert (keine Diversitätsgutschrift).
VIOX Designhinweis: Überprüfen Sie immer, ob InA Ihrem Lastprofil entspricht. Fordern Sie den Temperaturerhöhungsprüfbericht des Herstellers an, der die spezifische getestete Baugruppenkonfiguration zeigt – nicht generische Stromschienentabellen.
Inc – Bemessungsstrom eines Stromkreises: Jenseits von Leistungsschalter-Typenschildern
Definition und Anwendung (IEC 61439-1:2020, Klausel 5.3.2)
Inc ist der Nennstrom eines bestimmten Stromkreises innerhalb der Baugruppe, unter Berücksichtigung thermischer Wechselwirkungen mit benachbarten Stromkreisen und der physischen Anordnung der Baugruppe. Dies unterscheidet sich grundlegend vom Nennstrom des Geräts (In).
Ein MCB trägt ein Typenschild (In) – zum Beispiel 63A. Dieser Nennwert wird durch Testen des Leistungsschalters isoliert unter Standardbedingungen ermittelt (siehe IEC 60898-1 Spezifikationen). Wenn aber derselbe 63A MCB in einer dicht gepackten Schaltanlage montiert ist, umgeben von anderen belasteten Geräten, kann der Stromkreisnennwert Inc deutlich niedriger sein– vielleicht nur 50A Dauerstrom.
Gerätenennwert (In) vs. Stromkreisnennwert (Inc)
| Bedingung | Geräteleistung (In) | Stromkreisleistung (Inc) | Derating-Faktor |
|---|---|---|---|
| Einzelner MCB in freier Luft, 30°C Umgebungstemperatur | 63A | 63A | 1.0 |
| Derselbe MCB in geschlossenem Schaltschrank, 35°C, mit 3 benachbarten, belasteten MCBs | 63A | ~55A | 0.87 |
| Derselbe MCB in dicht gepacktem IP54-Gehäuse, 40°C, 8 benachbarte, belastete MCBs | 63A | ~47A | 0.75 |
| Derselbe MCB mit Kabelanschluss, der 5W Verlustleistung verursacht, schlechte Belüftung | 63A | ~44A | 0.70 |
Wesentliche Erkenntnis: Das Gerät ändert sich nicht – der 63A MCB ist weiterhin mit 63A bemessen. Aber die Fähigkeit des Stromkreises, Wärme in dieser spezifischen Installation abzuführen, bestimmt Inc. Dies wird durch IEC 61439 verifiziert.
Faktoren, die die Bestimmung von Inc beeinflussen
- Montage-Dichte: MCBs, die Seite an Seite ohne Abstand montiert sind, leiten Wärme zwischen benachbarten Geräten. Hersteller testen spezifische Konfigurationen – zum Beispiel “10 MCBs in einer Reihe, abwechselnd belastet/unbelastet”, um den Worst-Case-Inc zu bestimmen.
- Kabelanschlussverluste: Jede Schraub- oder Klemmverbindung erhöht den Widerstand. Ein schlecht angezogener Kabelschuh erzeugt 2-3W Wärme pro Pol bei 50A. Multiplizieren Sie dies über 20 abgehende Stromkreise, und Sie haben eine zusätzliche Wärmelast von 100W+, die Inc für alle Stromkreise beeinflusst.
- Gehäusebelüftung: IP21-Gehäuse mit offenem Boden leiten Wärme auf natürliche Weise ab. IP54-Gehäuse mit Dichtung schließen Wärme ein. IP65-Polycarbonat-Gehäuse in direkter Sonneneinstrahlung erzeugen extreme Innentemperaturen. Inc muss dies berücksichtigen.
- Sammelschienen-Nähe: Stromkreise, die in der Nähe von Hochstrom-Sammelschienen (Zuleitungen) montiert sind, erfahren Strahlungswärme von den Sammelschienen selbst, wodurch ihr Inc unter den Wert von Geräten sinkt, die entfernt montiert sind.
- Höhe und Umgebungsbedingungen: Siehe unseren Leitfaden zu elektrischer Derating für Temperatur-, Höhen- und Gruppierungsfaktoren für detaillierte Berechnungen.
Praxisbeispiel: 63A MCB in einem vollgepackten Schaltschrank
Ein industrieller Schaltschrank enthält:
- 12× 63A MCBs für Motorabgänge
- Montiert in einer einzigen DIN-Schienenreihe
- IP54-Gehäuse in 40°C Umgebungstemperatur (Maschinenraum)
- Schlechte natürliche Belüftung (keine Lüfter)
Herstellerverifizierung: Temperaturerhöhungsprüfungen zeigen, dass bei gleichzeitiger Belastung aller 12 Stromkreise mit 63A die Klemmentemperaturen 110°C überschreiten (40°C Umgebungstemperatur + 70K Erhöhungsgrenze). Um IEC 61439-1 zu entsprechen, erklärt der Hersteller:
- Geräteleistung (In): 63A pro MCB
- Stromkreisleistung (Inc): 47A pro Stromkreis in dieser Konfiguration
- Erforderlicher RDF: 0,75 (erläutert im nächsten Abschnitt)
Praktische Auswirkung: Jeder Motorstromkreis muss auf 47A Dauerlast begrenzt werden, oder der Schaltschrank muss mit Abstand/Belüftung neu konfiguriert werden, um höhere Inc-Werte zu erreichen.
Zum Vergleich mit älteren Normen siehe unseren Artikel über IEC 60947-3 Gebrauchskategorien die die Geräte selbst regelt, nicht die Baugruppe.
RDF – Bemessungs-Diversitätsfaktor: Der kritische thermische Multiplikator
Definition und Zweck (IEC 61439-1:2020, Abschnitt 5.3.3)
RDF (Rated Diversity Factor) ist der Pro-Unit-Wert von Inc, mit dem alle abgehenden Stromkreise (oder eine Gruppe von Stromkreisen) kontinuierlich und gleichzeitig belastet werden können, unter Berücksichtigung gegenseitiger thermischer Einflüsse. Er wird vom Hersteller der Baugruppe auf der Grundlage der Temperaturerhöhungsprüfung zugewiesen.
Entscheidende Unterscheidung: RDF ist KEIN elektrischer Diversitätsfaktor (wie in BS 7671 oder NEC Artikel 220). Diese Codes schätzen tatsächliche Lastnutzungsmuster (“nicht alle Lasten laufen gleichzeitig”). RDF ist ein thermischer Derating-Faktor der die Stromkreisbelastung begrenzt, um eine Überhitzung zu verhindern wenn alle Stromkreise gleichzeitig laufen.
RDF-Werte und ihre Bedeutung
| RDF-Wert | Interpretation | Typische Anwendungen |
|---|---|---|
| 1.0 | Alle Stromkreise können gleichzeitig die volle Inc kontinuierlich führen | Solar-PV-Systeme, Rechenzentren, industrielle Prozesslinien mit Dauerbetrieb, kritische Infrastruktur |
| 0.8 | Jeder Stromkreis ist auf 80% von Inc für kontinuierliche gleichzeitige Belastung begrenzt | Gewerbebauten mit gemischten Lasten, gut belüftete Schaltschränke, moderate Lastdichte |
| 0.68 | Jeder Stromkreis ist auf 68% von Inc für kontinuierliche gleichzeitige Belastung begrenzt | Wohnungsverteiler, dicht gepackte Gehäuse, hohe Umgebungstemperaturen |
| 0.6 | Jeder Stromkreis ist auf 60% von Inc für kontinuierliche gleichzeitige Belastung begrenzt | Extrem dichte Schaltschränke, schlechte Belüftung, erhöhte Umgebungsbedingungen, Nachrüstszenarien |
Beispiel: Ein Verteiler hat einen abgehenden Stromkreis mit Inc = 50A und RDF = 0,68. Die maximal zulässige kontinuierliche gleichzeitige Last für diesen Stromkreis beträgt:
IB (Betriebsstrom) = Inc × RDF = 50A × 0,68 = 34A
Wenn Sie diesen Stromkreis kontinuierlich mit 45 A belasten müssen, haben Sie zwei Möglichkeiten:
- Spezifizieren Sie eine Verteilung mit höherem RDF (z. B. 0,9 → 50 A × 0,9 = 45 A ✓)
- Fordern Sie eine Konfiguration an, bei der dieser Stromkreis einen höheren Inc-Wert hat (z. B. Inc = 63 A → 63 A × 0,68 = 43 A, immer noch unzureichend; Inc = 67 A oder RDF = 0,9 erforderlich)
Wie Hersteller RDF durch Tests bestimmen
IEC 61439-1 Abschnitt 10.10 erfordert den Nachweis der Erwärmung durch:
Methode 1 – Vollständige Prüfung: Belasten Sie die Schaltgerätekombination unter Nennbedingungen (InA an den Einspeisungen, abgehende Stromkreise mit Inc × RDF) für eine ausreichende Zeit, um das thermische Gleichgewicht zu erreichen. Messen Sie die Temperaturen an kritischen Punkten. Wenn alle unter den Grenzwerten bleiben (Tabelle 8), ist der RDF validiert.
Methode 2 – Berechnung (zulässig bis InA ≤ 1.600 A): Verwenden Sie die thermische Modellierung gemäß IEC 61439-1 Anhang D unter Berücksichtigung von:
- Verlustleistung jeder Komponente (aus Herstellerdaten)
- Wärmeübertragungskoeffizienten (Konvektion, Strahlung, Leitung)
- Thermische Eigenschaften des Gehäuses (Material, Oberfläche, Belüftungsöffnungen)
Methode 3 – Bewährtes Design: Weisen Sie nach, dass die Schaltgerätekombination von einem zuvor getesteten, ähnlichen Design mit dokumentierten Modifikationen abgeleitet wurde, die die thermische Leistung nicht verschlechtern.
Die meisten Hersteller verwenden Methode 1 für Flaggschiff-Produktlinien und leiten dann Varianten mit Methode 3 ab. Kundenspezifische Verteilungen erfordern oft Berechnungen nach Methode 2.
RDF-Anwendungsbeispiel: 8-Stromkreis-Verteilung
Eine Verteileranlage für ein Gewerbegebäude enthält:
| Schaltung | Gerät (In) | Inc-Nennwert | RDF | Maximale Dauerlast (IB) | Tatsächliche Last |
|---|---|---|---|---|---|
| Einspeisung | 100A MCCB | 100A | – | – | Summe der Abgänge |
| Stromkreis 1 | 32A MCB | 32A | 0.7 | 22,4A | 20A (Beleuchtung) |
| Stromkreis 2 | 32A MCB | 32A | 0.7 | 22,4A | 18A (Beleuchtung) |
| Stromkreis 3 | 40A RCBO | 40A | 0.7 | 28A | 25A (HLK) |
| Stromkreis 4 | 40A RCBO | 40A | 0.7 | 28A | 27A (HLK) |
| Stromkreis 5 | 20A MCB | 20A | 0.7 | 14A | 12A (Steckdosen) |
| Stromkreis 6 | 20A MCB | 20A | 0.7 | 14A | 11A (Steckdosen) |
| Stromkreis 7 | 63A MCB | 50A* | 0.7 | 35A | 32A (Küche) |
| Stromkreis 8 | 63A MCB | 50A* | 0.7 | 35A | 30A (Küche) |
*Stromkreis 7 & 8 haben Inc < In aufgrund der Montageposition in der Nähe einer Wärmequelle
Überprüfung: Die gesamte tatsächliche Last beträgt 175 A. Mit RDF = 0,7 kann die Verteilung eine Summe von (Inc × RDF) = maximal 199,2 A verarbeiten. Die Verteilung ist ausreichend dimensioniert, aber wenn Stromkreis 7 oder 8 mit vollen 63 A betrieben werden müssen, würden Sie die thermischen Grenzwerte überschreiten (63 A > 35 A zulässig).
Kritische Anwendungen, die RDF = 1,0 erfordern
- Solar PV Combiner Boxen: PV-Arrays erzeugen 4-6 Stunden täglich während der maximalen Sonneneinstrahlung maximale Leistung. Strangströme fließen gleichzeitig mit Nennleistung. Jeder RDF < 1,0 verursacht unnötige Überstromauslösungen oder langfristige Verschlechterung der Sammelschiene. Siehe unsere Designrichtlinie für Solar Combiner Boxen.
- Rechenzentren und Serverräume: IT-Lasten arbeiten rund um die Uhr mit 90-95% der Nennleistung. Selbst kurze thermische Ausflüge bergen das Risiko von Geräteschäden. RDF muss gleich 1,0 sein, und thermische Berechnungen sollten Worst-Case-Szenarien berücksichtigen.
- Industrielle kontinuierliche Prozesse: Chemische Anlagen, Wasseraufbereitung, 24-Stunden-Fertigung – jeder Prozess, bei dem Stillstand = teure Ausfallzeiten bedeutet, erfordert RDF = 1,0-Schaltanlagen.
- EV-Ladestationen: Mehrere Level-2-Ladegeräte die stundenlang gleichzeitig laufen, erfordern volle thermische Kapazität. Typische RDF = 0,7-Verbraucherverteilungen versagen in diesen Anwendungen schnell.
Häufige Fehler, die Ingenieure bei RDF machen
Fehler 1: Verwechslung von RDF mit elektrischer Diversität/Bedarfsfaktoren gemäß NEC oder BS 7671. Diese sind nicht dasselbe.. Elektrische Diversität reduziert die gesamte Anschlussleistung basierend auf Nutzungsmustern (nicht alle Lasten laufen gleichzeitig). RDF begrenzt die individuelle Stromkreisbelastung selbst wenn alle Lasten gleichzeitig laufen aufgrund thermischer Einschränkungen.
Fehler 2: Anwendung von RDF auf kurzzeitige Lasten. IEC 61439-1 definiert “kontinuierlich” als Lasten, die >30 Minuten betrieben werden. Bei kurzen Betriebszyklen (z. B. Motorstart, Einschaltströme) gilt RDF typischerweise nicht – die thermische Masse verhindert einen Temperaturanstieg bei kurzen Ereignissen.
Fehler 3: Annahme, dass RDF für alle Stromkreise gleichermaßen gilt. Hersteller können verschiedenen Abschnitten oder Gruppen innerhalb einer Baugruppe unterschiedliche RDF-Werte zuweisen. Überprüfen Sie immer den spezifischen RDF-Wert des Stromkreises.
Fehler 4: Ignorieren von RDF bei Änderungen am Panel. Das Hinzufügen von Stromkreisen zu einer bestehenden Platine verändert die thermische Belastung. Wenn der ursprüngliche RDF 0,8 basierend auf “5 belasteten Stromkreisen” betrug, kann das Hinzufügen von 3 weiteren belasteten Stromkreisen den effektiven RDF auf 0,65 reduzieren, es sei denn, die Belüftung wird verbessert.
Für zugehörige Überlegungen zur Dimensionierung von Schutzgeräten konsultieren Sie unseren Leitfaden zu Leistungsschalter-Nennwerten: ICU, ICS, ICW, ICM.
Die Wechselbeziehung: Wie InA, Inc und RDF zusammenarbeiten
Die grundlegende Verifikationsgleichung
Eine konforme IEC 61439-Baugruppe muss Folgendes erfüllen:
Σ (Inc × RDF) ≤ InA
Wo:
- Σ (Inc × RDF) = Summe aller abgehenden Stromkreisbelastungen (angepasst für gleichzeitigen Betrieb)
- InA = Bemessungsstrom der Baugruppe (Busbar-Verteilungskapazität)
Diese Gleichung stellt sicher, dass die gesamte thermische Belastung der Baugruppe, unter Berücksichtigung des kontinuierlichen gleichzeitigen Betriebs aller Stromkreise mit ihrer thermisch reduzierten Kapazität, nicht das überschreitet, was das Busbarsystem ohne Überhitzung verteilen kann.
Designverifikationssequenz
- Lastanforderungen ermitteln: Berechnen Sie die tatsächlichen Betriebsstöme (IB) für alle Stromkreise
- Stromkreisschutzgeräte auswählen: Wählen Sie MCBs/RCBOs mit In ≥ IB (Standard-Überstromschutzdimensionierung)
- Baugruppenkonfiguration überprüfen: Der Hersteller bestimmt Inc für jeden Stromkreis basierend auf dem physischen Layout
- RDF anwenden: Der Hersteller weist RDF basierend auf der Temperaturanstiegsverifizierung zu
- Konformität prüfen: Überprüfen Sie für jeden Stromkreis, ob IB ≤ (Inc × RDF)
- InA-Kapazität überprüfen: Stellen Sie sicher, dass Σ(Inc × RDF) ≤ InA
Wenn Schritt 5 oder 6 fehlschlägt, sind die Optionen:
- Erhöhen Sie die Panelgröße/Belüftung, um den RDF zu verbessern
- Reduzieren Sie die Stromkreisbelastung (IB)
- Konfigurieren Sie das Layout neu, um Inc zu erhöhen
- Rüsten Sie Busbars auf, um InA zu erhöhen
Fallstudie: Verteilerfeld für gemischt genutzte Anlagen
Szenario: Industrieanlage mit Bürobereich, Produktionsfläche und Solar-PV-Anlage auf dem Dach. Einzelnes Hauptverteilerfeld.
| Schaltung | Lastart | IB (A) | Geräte In (A) | Inc (A) | RDF | Inc×RDF (A) | Konform? |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Einspeisung | Netzversorgung | – | 250A MCCB | 250A | – | – | – |
| C1 | Büro-HLK | 32 | 40A MCB | 40A | 0.8 | 32A | ✓ (32A ≤ 32A) |
| C2 | Bürobeleuchtung | 18 | 25A MCB | 25A | 0.8 | 20A | ✓ (18A ≤ 20A) |
| C3 | Bürosteckdosen | 22 | 32A MCB | 32A | 0.8 | 25.6A | ✓ (22A ≤ 25.6A) |
| C4 | Produktionslinie 1 | 48 | 63A MCB | 55A* | 0.8 | 44A | ❌ (48A > 44A) |
| C5 | Produktionslinie 2 | 45 | 63A MCB | 55A* | 0.8 | 44A | ✓ (45A ≤ 44A) |
| C6 | Ausrüstung zum Schweißen | 38 | 50A MCB (Leitungsschutzschalter) | 50A | 0.8 | 40A | ✓ (38A ≤ 40A) |
| C7 | Kompressor | 52 | 63A MCB | 60A | 0.8 | 48A | ❌ (52A > 48A) |
| C8 | Solar PV Rückspeisung | 20 | 25A MCB | 25A | 1.0 | 25A | ✓ (20A ≤ 25A) |
*Inc reduziert aufgrund der Montageposition in einem hochdichten Bereich
Analyse:
- InA deklariert: 250A (begrenzt durch Busbar-Verteilung in dieser Konfiguration)
- Σ(Inc × RDF): 32 + 20 + 25.6 + 44 + 44 + 40 + 48 + 25 = 278.6A → Überschreitet InA!
Probleme:
- Stromkreis C4 überschreitet seine thermische Grenze (48A Last > 44A erlaubt)
- Stromkreis C7 überschreitet seine thermische Grenze (52A Last > 48A erlaubt)
- Die gesamte thermische Belastung (278.6A) überschreitet die Montagekapazität (250A InA)
Lösungen:
- C4 & C7 rekonfigurieren: Verschieben Sie diese hochbelasteten Stromkreise in einen Bereich mit besserer Belüftung, wodurch sich ihr Inc auf 63A bzw. 65A erhöht → Inc×RDF wird zu 50.4A und 52A ✓
- InA aufrüsten: Größere Sammelschiene installieren oder Kühlung verbessern, um InA = 300A zu erreichen (erfordert neue thermische Berechnung)
- Verteilung aufteilen: Verwenden Sie eine Unterverteilung für Produktionslasten, um die Hauptplatinenbelastung zu reduzieren
- Solar PV Anforderung überprüfen: Beachten Sie, dass C8 RDF = 1.0 hat (kann thermisch nicht reduziert werden), da Solarstrom tagsüber kontinuierlich erzeugt wird. Siehe BS 7671 Abschnitt 551.7.2 und unsere Installationsanleitung für Mikroerzeugung für Anforderungen.
Überlegungen zur zukünftigen Erweiterung
Warnung: Eine Platine, die heute mit 90% von InA betrieben wird, hat keine thermische Reserve für Erweiterungen. Bei der Spezifizierung neuer Installationen:
- Geben Sie InA mit 125-150% der anfänglichen Last für eine 10-jährige Erweiterungsfähigkeit an
- Fordern Sie vom Hersteller die Dokumentation der Reserve-Stromkreis-Kapazität an (wie viele zusätzliche Stromkreise, bevor sich RDF verschlechtert)
- Fordern Sie für kritische Einrichtungen einen Bericht zur thermischen Modellierung an, der die Temperaturreserven aufzeigt
VIOX Best Practice: Wir entwerfen Schaltanlagen mit InA, die für die tatsächliche angeschlossene Last plus 30% Reserve ausgelegt sind, und überprüfen RDF für die ungünstigste gleichzeitige Belastung. Alle thermischen Berechnungen und Testberichte werden mit der Lieferdokumentation bereitgestellt, um sicherzustellen, dass Installateure vollständige Informationen für zukünftige Änderungen haben.
Praktischer Anwendungsleitfaden für die Spezifizierung von IEC 61439 Schaltanlagen
Schritt-für-Schritt-Spezifikations-Checkliste
Phase 1: Lastanalyse
- Berechnen Sie den Auslegungsstrom (IB) für jeden Stromkreis anhand der tatsächlichen Lastdaten
- Identifizieren Sie Dauerlasten (Betrieb >30 min) im Vergleich zu Kurzzeitlasten
- Bestimmen Sie die Umgebungstemperatur am Installationsort (entscheidend für die Reduzierung)
- Bewerten Sie die Belüftungsbedingungen (natürlich, erzwungen, eingeschränkt)
- Dokumentieren Sie zukünftige Erweiterungsanforderungen
Phase 2: Erste Geräteauswahl
- Wählen Sie Überstromschutzeinrichtungen mit In ≥ IB
- Wählen Sie den Bautyp: PSC (IEC 61439-2) für Industrie oder DBO (IEC 61439-3) für den Betrieb durch Laien
- Geben Sie das erforderliche InA an, basierend auf: max(Summe der eingehenden Stromkreise, Σ(IB mit Diversität))
- In Betracht ziehen Schalttafel vs. Schaltanlage Unterscheidungen
Phase 3: Verifizierungsanforderungen
- Fordern Sie vom Hersteller die Inc-Werte für jeden Stromkreis an in der vorgeschlagenen Konfiguration
- Fordern Sie den deklarierten RDF-Wert(e) für die Baugruppe oder die Stromkreisgruppen an
- Überprüfen Sie: IB ≤ (Inc × RDF) für alle Dauerlaststromkreise
- Überprüfen Sie: Σ(Inc × RDF) ≤ InA für die komplette Baugruppe
- Fordern Sie einen Temperaturerhöhungsprüfbericht oder eine Berechnung an (IEC 61439-1, Abschnitt 10.10)
Phase 4: Dokumentationsprüfung
- Stellen Sie sicher, dass die Typenschildmarkierungen InA, Inc-Plan und RDF enthalten
- Überprüfen Sie die Designverifizierungsdokumente (Testberichte, Berechnungen oder bewährte Designreferenzen)
- Überprüfen Sie die Einhaltung der geltenden Teile der IEC 61439-Reihe (Teil 1, 2 oder 3)
- Überprüfen Sie die Höhen-/Temperaturkorrekturfaktoren, falls erforderlich (siehe Derating-Leitfaden)
Herstellerdatenblätter richtig lesen
Worauf Sie achten sollten:
- InA-Deklaration: Muss klar angegeben sein, nicht im Kleingedruckten versteckt. Vorsicht vor Datenblättern, die nur die “Sammelschienen-Nennstromstärke” ohne InA der Baugruppe zeigen.
- Inc-Tabelle: Professionelle Hersteller stellen eine Inc-Tabelle für jeden Stromkreis bereit, nicht nur generische Gerätebewertungen. Wenn das Datenblatt nur “10× 63A MCB” auflistet, fordern Sie tatsächliche Inc-Werte für diese spezifischen Positionen an.
- RDF-Wert und Anwendbarkeit: Sollte RDF angeben und klarstellen, ob er für alle Stromkreise, bestimmte Gruppen oder Abschnitte gilt. Aussagen wie “RDF = 0,8 für Standardbelastung” sind vage – fordern Sie Spezifikationen an.
- Überprüfung der Temperaturerhöhung: Fordern Sie einen Verweis auf die Testberichtnummer oder die Berechnungsdatei an. Gemäß IEC 61439-1 muss diese Dokumentation vorhanden sein.
- Umgebungstemperatur: Standard ist 35 °C. Wenn Ihr Standort diesen Wert überschreitet, ist eine Reduzierung erforderlich. Fragen Sie nach Baugruppen mit 40 °C oder 45 °C (reduziert InA/Inc um ~10-15 %).
Warnsignale in Spezifikationen
🚩 Datenblatt zeigt InA = Hauptschalter In: Deutet darauf hin, dass die Baugruppe nicht ordnungsgemäß verifiziert wurde. InA sollte durch thermische Analyse bestimmt werden, nicht einfach von der Nennstromstärke des Einspeiseschalters kopiert werden.
🚩 Kein RDF angegeben oder “RDF = 1,0” ohne Begründung: Entweder unvollständige Dokumentation oder der Hersteller hat keine Überprüfung durchgeführt. Fordern Sie Testberichte an.
🚩 Generische Inc-Werte ohne Bezug auf die Konfiguration der Baugruppe: Inc hängt vom physischen Layout ab. Ein Datenblatt, das “63A MCB = Inc 63A” für alle Positionen in allen Schaltschrankgrößen angibt, ist nicht konform.
🚩 “Basierend auf IEC 60439” oder “Entspricht älteren Normen”: IEC 60439 wurde abgelöst. Geräte müssen der IEC 61439-Reihe entsprechen (Übergangszeitraum endete 2014).
🚩 Keine Dokumentation zur Temperaturerhöhung verfügbar: Gemäß Abschnitt 10.10 ist die Überprüfung obligatorisch. Wenn der Hersteller dies nicht nachweisen kann, ist die Baugruppe nicht konform.
Wann thermische Berechnungen angefordert werden sollten
Fordern Sie immer thermische Berechnungen an, wenn:
- Das kundenspezifische Schaltschranklayout von den Standarddesigns des Herstellers abweicht
- Die Umgebungstemperatur 35 °C übersteigt
- Das Gehäuse eine eingeschränkte Belüftung aufweist (IP54+, abgedichtete Umgebungen)
- Hohe Stromkreisdichte (>60 % der verfügbaren Plätze belegt)
- Anwendungen mit Dauerbetrieb (Rechenzentren, Prozessindustrie, Solar-PV)
- Höhe >1.000 m (reduzierte Kühlleistung)
Dokumentationsanforderungen gemäß IEC 61439
Konforme Baugruppen müssen Folgendes enthalten:
- Typenschild (IEC 61439-1, Abschnitt 11.1):
- Name/Marke des Herstellers
- Typbezeichnung oder Identifikation
- IEC 61439-X-Konformität (relevanter Teil)
- InA (Bemessungsstrom der Baugruppe)
- Bemessungsspannung (Ue)
- Nennfrequenz
- Schutzart (IP-Schutzart)
- Bedingter Kurzschlussstrom (falls zutreffend)
- Technische Dokumentation (IEC 61439-1, Abschnitt 11.2):
- Einliniendiagramm
- Stromkreisidentifikationstabelle mit Inc-Werten
- RDF-Erklärung
- Bericht oder Referenz zur Überprüfung der Temperaturerhöhung
- Kurzschlussnachweis
- Wartungs- und Betriebsanleitungen
- Überprüfungsunterlagen: Für die Designverifizierung durch Tests, Berechnungen oder bewährte Designs müssen formelle Aufzeichnungen aufbewahrt und zur Inspektion verfügbar sein.
Häufige Spezifikationsfehler und Korrekturen
| Fehler | Folge | Korrekte Vorgehensweise |
|---|---|---|
| Spezifizieren von “400A-Schaltschrank” ohne Angabe von InA, Inc oder RDF | Der Hersteller liefert die billigste konforme Lösung; kann InA = 320A mit RDF = 0,7 haben | Spezifizieren Sie: “InA ≥ 400A, RDF ≥ 0,8 für alle abgehenden Stromkreise, Inc-Tabelle gemäß Lastliste” |
| Verwenden von Gerätebewertungen (In) für Lastberechnungen | Überlastung – tatsächlicher Inc kann niedriger sein | Fordern Sie eine Inc-Tabelle an, überprüfen Sie IB ≤ (Inc × RDF) |
| Ignorieren von Umgebungsbedingungen | Feldüberhitzung im Sommer oder in Umgebungen mit hohen Temperaturen | Geben Sie die Umgebungstemperatur an, fordern Sie Reduzierungsfaktoren an |
| Hinzufügen von Stromkreisen nach der Lieferung ohne erneute Überprüfung | Thermische Überlastung, Garantieverlust | Beauftragen Sie den Hersteller mit der Modifikationsüberprüfung |
| Annahme, dass RDF von einem Schaltschrank für einen anderen gilt | Unterschiedliche Layouts haben unterschiedliche RDF-Werte | Fordern Sie RDF spezifisch für Ihre Konfiguration an |
VIOX Technischer Support: Unser Engineering-Team bietet Vorab-Thermoanalysen für kundenspezifische Projekte an. Reichen Sie Lastenpläne und Installationsbedingungen ein, und wir liefern Inc/RDF-Verifizierung, bevor Sie sich zum Kauf verpflichten. Für Standardprodukte werden umfassende Testberichte mit der Lieferung mitgeliefert.
Fazit: Drei Zahlen, die die reale Kapazität definieren
Der Unterschied zwischen einer Schaltanlagenkombination, die 20 Jahre lang zuverlässig funktioniert, und einer, die innerhalb von Monaten ausfällt, liegt oft im Verständnis von InA, Inc und RDF. Diese drei miteinander verbundenen Parameter – vorgeschrieben durch IEC 61439, aber immer noch weitgehend missverstanden – definieren die thermische Realität der Dauerbetrieb-Stromverteilung.
Wichtigste Erkenntnisse:
- InA ist die Gesamtverteilungskapazität der Kombination, begrenzt durch die thermische Leistung der Sammelschiene in dieser spezifischen physischen Anordnung – nicht der Nennstrom des Hauptschalters
- Inc ist der Nennstrom jedes Stromkreises unter Berücksichtigung der Montageposition, der benachbarten Wärmequellen und der thermischen Wechselwirkungen – nicht der Nennwert auf dem Typenschild des Geräts
- RDF ist der thermische Reduktionsfaktor für kontinuierliche, gleichzeitige Belastung – nicht ein elektrischer Diversitätsfaktor aus Installationsvorschriften
Fordern Sie beim Spezifizieren oder Kaufen von Schaltanlagen diese drei Werte mit unterstützender Dokumentation an. Überprüfen Sie die grundlegende Gleichung: Σ(Inc × RDF) ≤ InA. Fordern Sie Temperaturerhöhungsprüfberichte oder Berechnungen an. Akzeptieren Sie keine vagen Datenblätter oder unbestätigten Behauptungen.
Das Verständnis von InA, Inc und RDF verhindert:
- Feldausfälle durch thermische Überlastung
- Kostspielige Nachrüstungen, wenn die Lasten nicht den Erwartungen entsprechen
- Nichteinhaltung der IEC 61439 bei Inspektionen
- Garantiestreitigkeiten über “unzureichende Nennleistung”
- Produktionsausfallzeiten durch Fehlauslösungen
VIOX-Verpflichtung: Jede VIOX-Schaltanlagenkombination wird mit vollständiger IEC 61439-Konformitätsdokumentation geliefert – InA-Typenschildmarkierungen, Inc-Schaltungspläne, deklarierte RDF-Werte und Temperaturerhöhungs-Verifizierungsnachweise. Unsere Ingenieure arbeiten während der Spezifikation mit Ihnen zusammen, um sicherzustellen, dass die thermischen Margen zu Ihrer Anwendung passen und nicht nur die Mindeststandards erfüllen.
Da sich die Stromversorgungssysteme in Richtung höherer Nutzungsfaktoren entwickeln (Solar-PV, EV-Ladung, Always-On-Dateninfrastruktur), wird das Wärmemanagement immer wichtiger. Die Zukunft beinhaltet intelligente Überwachung – digitale Zwillinge, die thermische Margen in Echtzeit vorhersagen und Bediener warnen, bevor Probleme auftreten. Die Grundlage bleiben jedoch diese drei grundlegenden Nennwerte: InA, Inc und RDF.
Spezifizieren Sie sie klar. Überprüfen Sie sie gründlich. Ihre elektrische Infrastruktur hängt davon ab.
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Was passiert, wenn ich den InA-Wert überschreite?
Das Überschreiten von InA führt dazu, dass die Hauptsammelschienen über ihren Temperaturerhöhungsgrenzwerten (typischerweise 70 K über Umgebungstemperatur) betrieben werden. Kurzfristig beschleunigt dies die Alterung der Isolierung, lockert verschraubte Verbindungen aufgrund von Wärmeausdehnungszyklen und erhöht den Kontaktwiderstand. Langfristige Folgen sind Sammelschienenoxidation, verkohlte Isolierung und eventuell Überschläge oder Brände. Am wichtigsten ist, dass, Überstromschutzeinrichtungen möglicherweise nicht auslösen– ein 250-A-Hauptschalter schützt nicht vor thermischer Überlastung bei 260 A Dauerlast. Die Kombination ist als System konzipiert; das Überschreiten von InA beeinträchtigt das gesamte thermische Gleichgewicht.
Kann ich einen Stromkreis mit vollem Inc verwenden, wenn RDF < 1.0?
NEIN. RDF begrenzt die kontinuierliche, gleichzeitige Belastung speziell auf Inc × RDF. Wenn Inc = 50 A und RDF = 0,7 ist, beträgt die maximal zulässige Dauerlast 35 A. Der Betrieb mit 50 A verstößt gegen die IEC 61439-Temperaturgrenzwerte, obwohl der Schutzschalter nicht ausgelöst hat. Kurzzeitige Lasten (< 30 Minuten Einschaltdauer mit ausreichender Ausschaltdauer zur Kühlung) können sich dem vollen Inc nähern, aber der Dauerbetrieb muss RDF berücksichtigen. Wenn Ihre Anwendung eine kontinuierliche Volllast von Inc erfordert, spezifizieren Sie eine Kombination mit RDF = 1,0 oder fordern Sie eine Konfiguration mit höherem Inc für diesen spezifischen Stromkreis an.
Wie bestimme ich den RDF für meine spezifische Schalttafelkonfiguration?
RDF muss vom Hersteller der Kombination bereitgestellt werden, nicht vom Installateur oder Planer berechnet. Er wird ermittelt durch:
- Temperaturerhöhungsprüfung gemäß IEC 61439-1, Abschnitt 10.10
- Thermische Berechnung unter Verwendung validierter Modelle (Anhang D)
- Ableitung von einem bewährten Design mit dokumentierter Ähnlichkeit
Geben Sie bei Angebotsanfragen Folgendes an: “RDF-Wert mit unterstützendem Prüfbericht oder Berechnungsreferenz angeben.” Wenn der Hersteller keine RDF-Dokumentation bereitstellen kann, entspricht die Kombination nicht der IEC 61439. Fordern Sie für kundenspezifische Panels, die von Standardkatalogdesigns abweichen, eine formelle thermische Analyse an – VIOX bietet diesen Service in der Spezifikationsphase für Projekte über 100 A InA an.
Gilt RDF für kurzzeitige Lasten (< 30 Minuten)?
Im Allgemeinen keine. RDF berücksichtigt das thermische Gleichgewicht unter Dauerlast (>30 Minuten, wo sich die Temperatur stabilisiert). Kurzzeitige Lasten wie Motoranläufe, Schweißimpulse oder kurzzeitige Überlastungen profitieren von der thermischen Masse – die Kombination erreicht keine stationäre Temperatur. Wenn jedoch kurzzeitige Lasten schnell zyklisch auftreten (z. B. 20 min EIN / 10 min AUS wiederholt), kühlt die Kombination nie vollständig ab, und RDF gilt effektiv. Konsultieren Sie für Anwendungen mit Einschaltdauer den Hersteller mit Ihrem spezifischen Lastprofil. IEC 61439-1 schreibt keine genauen Regeln für die Einschaltdauer vor – die thermische Verifizierung bestimmt die Grenzwerte.
Was ist der Unterschied zwischen RDF und Diversitätsfaktoren in elektrischen Vorschriften (BS 7671, NEC)?
Elektrische Diversitätsfaktoren (BS 7671 Anhang A, NEC Artikel 220) schätzen tatsächliche Lastnutzung: “Nicht alle Stromkreise arbeiten gleichzeitig.” Sie reduzieren die gesamte angeschlossene Last für die Dimensionierung von Versorgungskabeln und Transformatoren basierend auf statistischen Nutzungsmustern. Beispiel: Fünf 30-A-Stromkreise für eine Wohnküche können einen Diversitätsfaktor von 0,4 haben, wobei von einer durchschnittlichen Nutzung von nur 40 % ausgegangen wird.
RDF (Rated Diversity Factor) ist ein thermische Grenze für den Dauerbetrieb: “Auch wenn alle Stromkreise gleichzeitig laufen, begrenzt die Wärmeentwicklung jeden Stromkreis auf Inc × RDF.” Es ist eine physische Einschränkung, keine statistische Schätzung. Sie können die elektrische Diversität anwenden, um die Versorgungsdimensionierung zu reduzieren, aber Sie dürfen die durch RDF definierten thermischen Grenzen nicht überschreiten.
Beispielhafte Verwirrung: Ein Ingenieur wendet eine Diversität von 0,7 an, um die Versorgungsdimensionierung zu reduzieren (korrekt), und geht dann davon aus, dass jeder Stromkreis mit 100 % Inc betrieben werden kann, da “nicht alle Lasten gleichzeitig laufen” (falsch). Auch wenn statistisch gesehen nicht alle Lasten gleichzeitig laufen, wenn sie es tun, muss jeder innerhalb der thermischen Grenzen von Inc × RDF bleiben.
Kann der Wert von InA höher sein als der Nennstrom des Hauptleitungsschutzschalters?
Ja, InA kann den In-Nennwert des Hauptschalters überschreiten. InA wird durch die thermische Kapazität der Sammelschiene in einem bestimmten Layout bestimmt, während der In des Hauptschalters für den Überstrom-/Kurzschlussschutz basierend auf den Versorgungseigenschaften und der Koordination ausgewählt wird.
Beispiel: Eine Schaltanlage hat InA = 800 A (verifiziert durch thermische Prüfung der Sammelschiene). Das Kurzschlussniveau des Versorgungstransformators und die Koordinationsanforderungen erfordern einen 630-A-Hauptschalter (In = 630 A). Die Kombination kann thermisch 800 A verteilen, aber der Überstromschutz begrenzt die Versorgung auf 630 A. Dies ist konform.
Umgekehrt kann InA niedriger sein als der Nennstrom des Hauptschalters – ein häufigeres Szenario, das zu Verwirrung im Feld führt. Ein 400-A-Hauptschalter garantiert nicht InA = 400 A, wenn das Sammelschienenlayout die Verteilung auf 320 A begrenzt.
Wie beeinflusst die Umgebungstemperatur diese Nennwerte?
Die IEC 61439-1-Standardnennwerte gehen von einer Umgebungstemperatur von 35 °C aus (gemäß Tabelle 8). Der Betrieb bei höheren Temperaturen reduziert die Strombelastbarkeit, da die Komponenten näher an den Temperaturgrenzwerten starten. Typische Reduzierung:
- 40 °C Umgebungstemperatur: Reduzierung von InA/Inc um ~10 %
- 45 °C Umgebungstemperatur: Reduzierung um ~15-20 %
- 50 °C Umgebungstemperatur: Reduzierung um ~25-30 %
Dies sind Näherungswerte – die genaue Reduzierung hängt von der Konstruktion der Baugruppe ab. Fordern Sie immer die Temperaturkorrekturkurven des Herstellers an. Geben Sie dies bei Installationen über 40 °C Umgebungstemperatur (Maschinenräume, tropisches Klima, Außengehäuse in der Sonne) im Voraus an. VIOX kann Baugruppen liefern, die für erhöhte Umgebungstemperaturen ausgelegt sind, oder Korrekturfaktoren auf Standarddesigns anwenden.
Die Höhe beeinflusst auch die Kühlung (geringere Luftdichte). Oberhalb von 1.000 m ist eine zusätzliche Reduzierung erforderlich – siehe unser umfassender Leitfaden zur Reduzierung für detaillierte Berechnungen.
