Physikalische Größen
Schleifenimpedanz
Auch bekannt als: Z_s, Erdschluss-Schleife, Fehlerschleifenimpedanz
Symbol
Z_s Ω
Kurzantwort
Gesamtwiderstand der Stromschleife vom Versorger über den Außenleiter zum Fehlerort und über den Schutzleiter zurück — bestimmt, ob der LS bei Erdschluss schnell genug auslöst.
Grundlage: DIN VDE 0100-410, DIN VDE 0100-600
Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich
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Formel-Referenz
Ausführliche Definition
Die Schleifenimpedanz Z_s ist die Summe aller Widerstände auf dem Weg, den ein Erdschlussstrom durchläuft: Versorger-Innenwiderstand (Trafo + Hausanschlussleitung), Phasenleiter-Widerstand bis zum Fehler, und PE-Widerstand vom Fehler zurück zum Versorger-Sternpunkt. Im TN-System ist sie die zentrale Größe für den Fehlerschutz nach DIN VDE 0100-410: nur wenn Z_s klein genug ist, fließt beim Erdschluss ein Kurzschlussstrom, der groß genug ist, den Leitungsschutzschalter im unverzögerten Auslösebereich (< 0,1 s) zu durchschlagen. Reaktanz wird bei kleinen Querschnitten (≤ 16 mm²) vernachlässigt.
Typische Werte und Bandbreite
| Typischer Bereich | 0,5 – 3 Ω im Wohnungsbau |
|---|---|
| Untergrenze | 0,1 Ω (Industrie nahe Trafo) |
| Obergrenze | 8 Ω (lange Endstromkreise) |
Anwendung in unseren Rechnern
Im Schleifenimpedanz-Rechner ist Z_s das zentrale Ergebnis. Beispiel Wallbox 11 kW an B16 mit 2,5 mm² NYM-J: Bei 25 m Zuleitung und 0,4 Ω Versorger-Impedanz ergibt die Rechnung Z_s = 0,84 Ω. Maximal zulässig sind formal 2,88 Ω (230 V / 80 A), in der Planung mit Spannungsfaktor 0,9 rund 2,59 Ω — Reserve laut Berechnung rund 68 %.
Häufige Missverständnisse
Nicht zu verwechseln mit der reinen Versorger-Impedanz Z_v (nur der Trafo-Anteil). Auch nicht mit der Kurzschluss-Impedanz Z_k zwischen zwei Außenleitern (3-poliger Kurzschluss). Die Schleifenimpedanz bezieht sich immer auf den Pfad Außenleiter–Erde, der den PE-Leiter mit einbezieht.
Häufige Fragen
Fachliche Details zu dieser Berechnung
Wie unterscheidet sich Z_s von Z_v?
Z_v ist nur die Versorger-Vorimpedanz vom Trafo bis zum Hausanschluss (typisch 0,4 Ω). Z_s ist die Gesamtschleife einschließlich der eigenen Zuleitung mit Phase + PE — also Z_s = Z_v + R_phase·L + R_PE·L. Z_v ändert sich mit der Lage zum Trafo, Z_s zusätzlich mit der eigenen Leitungslänge.
Wie misst der Elektriker die Schleifenimpedanz?
Mit einem Schleifenimpedanz-Messgerät, das einen Prüfstrom über den PE einprägt und aus dem Spannungsfall Z_s berechnet. Pflicht der Erstprüfung nach DIN VDE 0100-600. Unser Rechner liefert die Auslegung — die Messung ersetzt er nicht.
Was passiert bei zu großer Schleifenimpedanz?
Der Fehlerstrom erreicht den Bereich der sicheren unverzögerten LS-Auslösung nicht — der Schalter löst dann womöglich nur noch thermisch aus, nach Sekunden bis Minuten. So lange kann am Metallteil gefährliche Spannung anstehen. Lösung: kürzere Leitung, größerer Querschnitt oder Verteilung näher zum Verbraucher.
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Siehe auch
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