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0,61 Ω Schleifenimpedanz: Elektroherd mit B16

Prüfung der Abschaltbedingung im TN-System: Z_s · I_a ≤ U_0 für B16 an 2,5 mm² Cu. Validierung gegen DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023 Tab. 6.

Z_s bei 12 m

0,61 Ω
Z_s,max
2,30 Ω
I_k
376 A
max. Länge
108 m
Status
Erfüllt

Kurzantwort

B16 an NYM-J 5×2,5 mm² bei 12 m Zuleitung: Schleifenimpedanz Z_s = 0,61 Ohm, max zulässig Z_s,max = 2,30 Ohm — Abschaltbedingung erfüllt mit Reserve.

Grundlage: DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023, Tab. 6 (TN-Abschaltbedingungen)

Orientierungshilfe · Prüfung durch Elektrofachkraft erforderlich Mehr →

Wie weit darf die Zuleitung für Elektroherd sein?

Schleifenimpedanz über Leitungslänge (Elektroherd)
Schleifenimpedanz über Leitungslänge (Elektroherd) Z_s in Abhaengigkeit von Leitungslänge. 6 Datenpunkte. Z_s,max 10,0 32,0 54,0 76,0 98,0 120 0,00 0,69 1,38 2,06 2,75 Leitungslänge [m] Z_s [Ω]

Verlauf von Z_s über die Zuleitungslänge für B16 an NYM-J 5×2,5 mm². Die gestrichelte Linie markiert Z_s,max = 2,30 Ω. Bei diesem Wert wird die Abschaltbedingung verletzt — die maximale zulässige Leitungslänge beträgt 108 m.

Weitere Berechnungen für Elektroherd

Passende Folgeberechnungen für diese Parameter-Kombination.

Welche Länge ist noch zulässig?

Wie sich Z_s, der Kurzschlussstrom und die Reserve mit der Zuleitungslänge entwickeln.

Länge Z_s I_k Reserve Status
10 m 0,58 Ω 399 A +75 % OK
20 m 0,75 Ω 305 A +67 % OK
30 m 0,93 Ω 247 A +60 % OK
50 m 1,28 Ω 179 A +44 % OK
80 m 1,81 Ω 127 A +21 % OK
120 m 2,52 Ω 91 A -10 % FAIL

Schaltet die Sicherung im Fehlerfall zuverlässig ab?

Ein dreiphasiger Elektroherd ist meist mit B16 abgesichert. Da Herde i.d.R. nahe der Verteilung liegen (Küche unmittelbar oben/unten), ist die Schleifenimpedanz unkritisch — typische Zuleitungen unter 15 m bleiben deutlich unter Z_s,max = 2,3 Ohm.

Im TN-System muss die Schleifenimpedanz Z_s so klein bleiben, dass beim Erdschluss der Kurzschlussstrom I_k = U_0 / Z_s den unverzögerten Auslösebereich des LS-Schalters erreicht. Für B16 bedeutet das Auslösung ab 5 mal I_n = 80 A. Mit 25 % Sicherheits-Marge gegen Reaktanz und Versorgungsschwankungen ergibt sich 100 A erforderlicher Strom und damit Z_s,max = 2,30 Ohm bei U_0 = 230 V.

Bei der angenommenen Konfiguration (12 m NYM-J 5×2,5 mm², Versorger-Impedanz Z_v = 0,40 Ohm) liegt die berechnete Schleifenimpedanz bei 0,61 Ohm. Daraus ergibt sich ein voraussichtlicher Kurzschlussstrom von 376 A — ausreichend, um die Abschaltung innerhalb der geforderten Zeit auszulösen. Reserve bis zur maximalen Schleifenimpedanz: 73 %.

Die maximal zulässige Leitungslänge bei sonst gleichen Parametern beträgt 108 m. Innerhalb dieser Grenze ist die Abschaltbedingung nach DIN VDE 0100-410 sicher erfüllt — der LS-Schalter löst beim Erdschluss in unter 0,1 s aus, weit innerhalb der vorgeschriebenen 0.4 s.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Parameter-Kombination

Welche maximale Leitungslänge ist bei Elektroherd mit B16 und NYM-J 5×2,5 mm² zulässig?
Bei einer Versorger-Impedanz von 0,40 Ohm und Kupfer-Leitern in der angegebenen Konfiguration sind 108 m möglich, bevor die Schleifenimpedanz die Grenze von 2,30 Ohm übersteigt und damit die Abschaltbedingung verletzt wäre. Bei kleineren Versorger-Impedanzen oder größeren Querschnitten verschiebt sich diese Grenze entsprechend.
Warum reicht der Spannungsfall-Rechner nicht — was kommt zusätzlich?
Spannungsfall und Schleifenimpedanz prüfen unterschiedliche Schutzziele: Der Spannungsfall begrenzt den Komfort-Verlust und die Verluste im Normalbetrieb (3 % Empfehlung), die Schleifenimpedanz die Sicherheit beim Erdschluss-Fehlerfall. Beide müssen unabhängig erfüllt sein. Für Elektroherd ist die Schleifenimpedanz oft die kritischere Größe — vor allem bei C-Charakteristik wie bei Wärmepumpen.
Was ist die 25-Prozent-Sicherheits-Marge bei der Berechnung des Auslösestroms?
Die normgerechte Auslegung verwendet I_erf = 1,25 mal des oberen Auslöse-Faktors (also 6,25 mal I_n bei Typ B, 12,5 mal I_n bei Typ C) statt der reinen IEC-60898-Definition. Damit wird das Modell konservativ gegen drei Effekte: Versorgungs-Spannungsschwankungen, vernachlässigte Reaktanz, sowie Streuung in der Auslöse-Charakteristik einzelner Schalter-Exemplare. Für B16 ergibt das I_erf = 100 A statt 80 A nach Definition.
Wie verhält sich Z_s zur Versorger-Impedanz Z_v?
Die Schleifenimpedanz ist die Summe Z_s = Z_v + Z_phase + Z_PE. Z_v stammt aus dem Versorger-Trafo bis zum Hausanschluss und wird typisch mit 0,4 Ohm für ein deutsches Niederspannungsnetz angesetzt; in Industriegebieten oder mit eigenem Trafo kann sie deutlich kleiner sein (bis 0,1 Ohm). Im konkreten Setup hier ist Z_v = 0,40 Ohm angesetzt. Z_phase und Z_PE sind die Widerstände der eigenen Zuleitung — sie skalieren linear mit der Länge. Die Zuleitung trägt 0,21 Ohm zur Gesamt-Schleifenimpedanz von 0,61 Ohm bei.
Was passiert, wenn die Abschaltbedingung verletzt ist?
Wenn Z_s zu groß wird, reicht der Kurzschlussstrom beim Erdschluss nicht mehr für die unverzögerte Auslösung des LS. Der Schalter löst dann nur noch über die thermische Auslösung aus — Auslösezeiten typisch 5 bis 60 s. Während dieser Zeit kann am berührbaren Metallteil eine gefährliche Berührungsspannung anstehen. Lösungsweg in Reihenfolge: erstens Querschnitt größer (proportional kleinere Z_phase + Z_PE), zweitens PE-Querschnitt vergrößern wenn er reduziert war, drittens Verteilung näher an den Verbraucher legen, viertens Charakteristik wechseln (B statt C wo möglich).

Fachbegriffe in diesem Text