Auf der Speiseleitung (

1

RE 1.1041

9.9 10

SBB-Leitung

Auf der Speiseleitung ( ^{2 x 95 mm}

²

,Cu-Seil) eines Streckenabschnittes der SBB von 1 , 75 ^km Länge kann die Belastung maximal ^{340 A} betra- gen. Der Leistungsfaktor ist 0 , 75 ( ρ

Cu

= 0 , 0175 Ω ^mm

²

/ ^m ).

Berechnen Sie:

a) den Spannungsabfall und

b) den Spannungsverbrauch der Leitung!

4 V , 164

2 V

,

219

2

RE 1.1053

Drehstromleitung

Eine ohmisch belastete Drehstromleitung besteht aus 4 Drähten von je Ω

4 ,

0 . Berechnen Sie den Spannungsabfall bei 10 ^A Belastung in ^V

und in ^% (Nennspannung ^{3 x 400 / 230 V} )!

3

325

Ein 300 kW -Elektrokessel wird über ein 165 m langes Cu-Kabel von

120

2

3 x mm Querschnitt an das 3 x500 V -Netz angeschlossen. Berechnen Sie

a) die Stromaufnahme,

b) den Spannungabfall in Volt und Prozent.

Lösungsvorschlag

R₃N

R₂N Str

N R

R1 =

R₃L

R₂L

R₁L

PStr

IStr

I =

US tr

U

u

V

1

2

15.32.01

R₃N

R₂N Str

N R

R1 =

3 L

₁

L

₂

R₃L

R₂L

R₁L

L

₃

PStr

IStr

I =

US tr

U

u

V

Die Strangleistung beträgt

kW r

P

_St

= 100 .

Der Strangwiderstand kann wie folgt berechnet werden

( )

=

=

Str Str

Str

P

R U

2

=

 





 





=

Str

Str

P

U R

2

3 =

 





 



 kW

V

100 3 500

²

Ω 0, 8333 R

_Str

= Zuleitungswiderstand

⋅ =

= A R

_L

ρ l

=

⋅

2 2

120

165 0175

0

mm m m , Ω mm

Ω 02406 0,

Berechnung des Zuleitungsstromes

=

= R

I U

^Str

= R U

3 =

+

_Str

L

R

R U

3 =

+ Ω

Ω ^{0 8333} 0246

0

3 500

, ,

V

A ,7 336

Berechnung des Spannungsverlustes

=

⋅

=

_L

V

I R

u 336 , 7 A ⋅ 0 , 02406 Ω = 8 ,1 V Spannungsabfall (absolut)

=

⋅

= u

_V

u 3

∆ 3 ⋅ 8 ,1 V = 14 ,03 V

Spannungsabfall (in Prozent)

=

⋅

= %

U u

_%

∆ u 100

∆ ⋅ % =

V V , 100 500

03

14 2 ,806 %

Zusammengefasst für ohmschen Verbraucher

=

⋅

= u

_V

u 3

∆ u

_V

= I ⋅ R

_L

= + ⋅

⋅

=

_L

Str L

R R R

U

u 3

∆ 3

Str

L

R

R U I = + 3

Spannungsteiler

= + ⋅

=

_L

Str L

R R R u U

∆

Str

Str

P

U R

2

3  





 





=

4

326

Eine Dörranlage hat 6 Dörrapparate zu 14 kW Leistung für 3 x400 V . Der Spannungsabfall in der 115 m langen Cu-Zuleitung soll 3% nicht über- schreiten. Welcher Kabelquerschnitt ist erforderlich?

Lösungsvorschlag

R₃N

R₂N Str

N R

R₁ =

R₃L

R₂L

R₁L

PStr

IStr

I =

U S tr

U

u

V

1

2

15.32.01

R₃N

R₂N Str

N R

R₁ =

3 L

₁

L

₂

R₃L

R₂L

R₁L

L

₃

PStr

IStr

I =

U S tr

U

u

V

Die Strangleistung beträgt kW

P

_Str

= 28 .

Der Strangwiderstand kann wie folgt berechnet werden

( )

=

=

Str Str

Str

P

R U

2

=

 





 





=

Str

Str

P

U R

2

3

=

 





 



 kW

V

28 3 400

²

Ω 1, 905 R

_Str

= Spannungsabfall in Volt

⋅ =

= %

U u u

^%

100

∆ ∆ %

U u

_%

= ∆ u ⋅ 100

∆

⋅ =

= %

V u %

100 400

∆ 3 12 V

Spannungsverbrauch

=

= 3 u

_VL

∆ u

= 3

12V 6 ,928 V

Spannung am Strang des Verbrauchers

=

−

=

_V

Str

U u

U

3 V − , V =

928 6 3

400 224 ,01 V

Strom in der Zuleitung

=

=

Str Str

R

I U =

Ω 905 1

01 224

, V

, 117 ,49 A

Leitungswiderstand

=

= I

R

_Str

u

^VL

= A ,

V ,

59 117

928

6 0, ⁰⁵⁸⁹² Ω

Notwendiger, berechneter Querschnitt für verlangten Spannungsverbrauch

⋅ =

= R

L

A ρ l

=

⋅ Ω Ω

05892 0

115 0175

0

2

, m m , mm

16

2

34 , mm

Genormeter nächst grösserer Querschnitt 35 mm

2

A =

Querschnitt für die gegebene Strombelastung nach NIN und Normalbedingungen für die

Verlegearten A1, A2 und B2 ( 70mm

²

), B1 und C ( 50mm

²

).

5

327

Von einer Transformatorenstation führt eine 315 m lange 3 x400 V - Freileitung aus 70mm

²

Aldreyseil ( ρ = 0 , 033 Ω mm

²

/ m ) zu einem 8 kW - Tiefnutenankermotor, der einen Steinbrecher antreibt; cos ϕ des Motors

0, 81 , Wirkungsgrad ^{0, 83} . Berechnen Sie a) den Nennstrom des Motors,

b) den Spannungsverlust in der Zuleitung in Volt und in Prozent, c) den Spannungsabfall in Volt und in Prozent,

d) die Spannung bei der TS, damit der Motor mit Nennstrom versorgt wird,

e) den Spannungsverlust im Anlaufmoment, wenn der Anlaufstrom das 3,5-fache des Nennstromes beträgt.

R

ET

R

E B

R

L

R

PEN

HAK

Fundament beim Bezüger Fundament

in der TS

Transformatorenstation

Verbraucher in Schaltung L1

PEN PEN N PE

Netz-Trafo

L2 L3

L2 L3

L1 L2 L3 L1

Bild 727.02.01

TN-C

Primär

HPA Sekundär

Bezüger TN-S

R

ET

R

E B

R

L

R

PEN

Lösungsvorschlag a)

=

⋅

⋅

⋅

=

M N

N

N

U cos

I P

η ϕ

3 =

⋅

⋅

⋅ 400 0 81 0 83 3

000 8

, , V

W

' 17 , 17 A

b)

=

⋅

=

N L

VL

I R

u _⋅ ^⋅ ₌

A I

_N

ρ l

=

⋅

⋅

₂

2

70

315 033

0 17 17

mm m m , mm A ,

Ω

V U

_VL

= 2 , 5497

=

⋅

=

_VL

V

u

u 3 3 ⋅ 2 ,5497 V = 4 ,416 V

c)

=

⋅

= ϕ

∆ u u

_V

cos 4 , 416 ⋅ 0 , 81 = 3 ,577 V

I U

2

ϕ₂

Bild 7.6.1

UVX

ϕ₂

U

1

ϕ₁

∆U_XL

6

328

Zwischen 2 Kabelkabinen ist ein 320 m langes 4x95-mm

²

-Cu-Kabel verlegt. Welche Wirkleistungen könnten

a) bei 3 x 380 V bzw.

b) bei 3 x 500 V

übertragen werden, wenn in beiden Fällen der Spannungsabfall 4 Pro- zent nicht überschreiten darf ( cos ϕ = 0, ⁸⁵ )?

c) Was lesen Sie aus den Ergebnissen heraus?

7

329

Zu einem 32-kW-Härteofen, der an 380-V-Drehstrom angeschlossen ist, führt eine 31 m lange T-Drahtleitung.

a) Berechnen Sie den Drahtquerschnitt der Zuleitung. Der Span- nungsverlust soll 1,5 Prozent nicht überschreiten.

b) Ist dieser Querschnitt nach den NIN zulässig? (Begründung)

8

330

Die lnstallationsvorschriften eines Werkes bestimmen, daß der Span- nungsabfall in den Wärme-Gruppenleitungen im 3x380-V-Netz 2 Pro- zent nicht überschreiten darf.

Welchen Leitungslängen entspricht dies bei der jeweiligen Maximalbe- lastung

a) für den 1,5-mm

²

-Draht,

b) für den 4 mm

²

-Draht,

c) für den 16 mm

²

-Draht?

9

331

In den untenstehend skizzierten Hausleitungen ist für den obersten Abzweigkasten der Spannungsabfall in Volt und in Prozenten zu be- rechnen für

a) 230 V,

b) 3 x 400/230 V.

c) Berechnen Sie die total zugeführte Leistung in jeder Hausleitung.

Jeder Polleiter ist mit dem angegebenen Strom belastet ( cos ϕ = ¹ ).

EST 15

5

101

Frage Vorschrift

Literatur Antwort

EST 15

5

102

Frage

Vorschrift

Literatur Antwort

EST 15

5

103

Frage

Vorschrift

Literatur

Antwort

EST 15

5

104

Frage

Vorschrift

Literatur Antwort