Printmagazin TECHNIK und WISSEN - Ausgabe 009

STROMVERSORGUNGEN
SCHLEIFENWIDERSTAND
IM GRIFF
Elektronische Stromversorgungen bieten viele Vorteile. Neben einer geregelten
24-V-Gleichspannung zählt dazu die Kurzschlusssicherheit nach fest
definierter Kennlinie. Probleme können diese allerdings bei der Absicherung
langer Leitungen bekommen. Schuld daran ist der Schleifenwiderstand.
Von Markus Back
Als Verantwortlicher für Service-
Schulung-Support bei Murrelektronik
weiss Udo Huneke
ganz genau, wo den Anwendern
der Schuh drückt. «Wir bewegen
uns in einer Zeit, in der man glaubt, dass
Software und Elektronik fast alles lösen
können», sagt der Director Sales & Customer
Solutions. Weil die Gesetze der
Physik aber immer die gleichen bleiben,
gebe es Dinge, die sich nicht so einfach
austricksen liessen. «Dazu gehört auch
der Schleifenwiderstand, der beim Auslösen
von Leitungsschutzelementen immens
wichtig ist», ergänzt er.
Wieso der Schleifenwiderstand bei der
Kanalabsicherung diese Bedeutung hat,
ist schnell erklärt. Vor der Markteinführung
elektronischer Stromversorgungen
war es üblich, einzelne Kanäle mit Typ-
C-Leitungsschutzschaltern abzusichern.
Damit ein solcher Automat mit 6-A-
Nennstrom jedoch auslösen kann, benötigt
dieser gemäss der Formel 14 × I nenn
einen Auslösestrom von 14 × 6 A, was in
der Multiplikation 84 A entspricht. Soll
nun eine 24-V-Stromversorgung diese
84 A bereitstellen, darf der Widerstand
maximal 286 mΩ betragen.
Dass dieser Wert absolut unrealistisch
ist, zeigt ein Praxisbeispiel, bei dem der
Schleifenwiderstand einer 5 m langen
Sensorleitung mit einem Leitungsquerschnitt
von 0,34 mm 2 berechnet wird.
Deren Widerstand ergibt sich aus der
Formel R = ρ x l/A, wobei l wegen der
Hin- und Rückleitung mal zwei zu nehmen
ist.
Werden nun die einzelnen Werte unter
Berücksichtigung des spezifischen
Widerstands ρ von Kupfer (0,0178 ρ ×
mm 2 /m) eingesetzt, ergibt sich bereits
ein Widerstand von 520 mΩ. Mit den
weiteren Widerständen der Verteilerleitung
und der Litzen sowie die Innenwiderstände
der Leitungsschutzschalter
und Anschlussklemmen addiert sich
der Gesamtwiderstand auf über 1,3 Ω.
Auf die Formel U = R x I angewendet, bedeutet
dies, dass in einer elektronischen
24-V-Stromversorgung ein maximaler
Stromfluss von 18,18 A möglich ist. Diese
genügen aber nicht, um einen Typ-C-Leitungsschutzschalter
mit 6 A Nennstrom
auszulösen. Er würde, wie beschrieben,
mindestens 84 A benötigen.
«Vor etwa 25 Jahren begannen erste
Anwender damit, ihre Trafonetzgeräte
durch die vermeintlich vorteilhafteren
elektronischen Netzgeräte auszutauschen»,
erinnert sich Udo Huneke und
ergänzt: «Diese bringen viele Vorteile
mit sich, sind allerdings beim Liefern
des benötigten Stroms für klassische
Leitungsschutzschalter limitiert. Für
uns war das der Grund, den Murrelektronik
Intelligent Current Operator zu
entwickeln.»
Murrelektronik AG
www.murrelektronik.ch
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