ElectroBoard
IEC
IEC 60364-4-43 · Ausgabe 2008

§434.5 Kurzschlussschutz — adiabatisches Kriterium (k²×S² ≥ I²t) EB-ZUSAMMENFASSUNG

Bei einem Kurzschluss (KS) erwärmt sich der Leiter so schnell, dass die Wärmeabgabe an die Isolierung und die Umgebung vernachlässigt werden kann — der Vorgang wird für Zeitdauern von 0,1 bis 5 s als adiabatisch betrachtet. **Die Bedingung der thermischen Beständigkeit des Leiters muss erfüllt sein**: `k² × S² ≥ I² × t`, wobei S der Leiterquerschnitt (mm²), I der Effektivwert des KS-Stroms (A), t die Auslösezeit der Schutzeinrichtung (s) und k ein vom Leitermaterial und Isolierungstyp abhängiger Faktor ist (Werte aus Annex A IEC 60364-4-43). Typische k-Werte: Kupfer mit PVC-Isolierung — 115; Kupfer mit vernetztem Polyethylen (XLPE) — 143; Aluminium mit PVC — 76; Aluminium mit XLPE — 94. Das Kriterium begrenzt die Durchlassenergie (I²t let-through) der Schutzeinrichtung so, dass die Endtemperatur des Leiters den Grenzwert für die jeweilige Isolierung nicht überschreitet (160 °C für PVC, 250 °C für XLPE). Der prospektive KS-Strom (RMS) `I_cc` wird in der Planungsphase unter Berücksichtigung der gesamten Schleifenimpedanz (Transformator + Speisekabel) ermittelt. Sicherungen mit gG-Charakteristik und strombegrenzender Wirkung können die Durchlassenergie `I²t` im Vergleich zu Leitungsschutzschaltern bei hohen prospektiven `I_cc`-Werten reduzieren. Das Kriterium wird für den ungünstigsten Fall überprüft: maximaler KS-Strom am Leitungsanfang und minimaler am Leitungsende (wo die Auslösezeit am längsten ist).
Zusammenfassung von ElectroBoard zur Planungserleichterung — KEIN normativer IEC-Text. Offizielle Norm IEC 60364-4-43:2008 verfügbar auf webstore.iec.ch →.
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Dieser Punkt behandelt die Prüfung des Kabels auf Kurzschluss. Bei Kurzschluss ist der Strom so groß, dass sich der Leiter nahezu augenblicklich erwärmt, sodass die Wärme nicht abgeführt werden kann – der Vorgang wird als adiabatisch betrachtet. Die Bedingung für die Unversehrtheit lautet: k² × S² ≥ I² × t, wobei S der Querschnitt, I der Kurzschlussstrom, t die Abschaltzeit des Schutzes und k ein Faktor nach Leitermaterial und Isolierung ist (z.B. Kupfer mit PVC – 115, mit XLPE – 143). Einfach gesagt: Der Schutz muss den Kurzschluss so schnell abschalten, dass der Leiter sich nicht über die Grenze seiner Isolierung erwärmt. Daher ist bei großen Kurzschlussströmen oder dünnen Kabeln die Schnelligkeit wichtig – strombegrenzende Sicherungen sind hier oft besser als normale Leitungsschutzschalter. Geprüft werden die ungünstigsten Punkte: der maximale Kurzschlussstrom am Anfang der Leitung und der minimale an ihrem Ende, wo der Schutz am langsamsten auslöst.