Bemessungsbeispiele

 

 

 

 

 

  F-I

B-I

D/V-I

 

 

 

 

1)

Rel. / LP

2)

Rel./ LP

 

Rel./ LP

 

Rel./ LP

 

1a

Versorgungsnetz 230 / 400 VAC

(BIS 250 / 400 V)

Überspannungskategorie III
Verschmutzungsgrad 2

Isolierstoffgruppe II, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,5 / 0,5

0,5 / 0,5

3,0 / 3,0

5,5 / 5,5

mm

Kriechstrecke

1,8 / 1,0

2,8 / 2,0

1,8 / 1,0

3,6 / 2,0

mm

Spannungsfestigkeit

1.500

1.700

1.500

3.000

VAC

1b

Versorgungsnetz 230 / 400 VAC

(BIS 250 / 400 V)
Überspannungskategorie III

Verschmutzungsgrad 2
Isolierstoffgruppe III
, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,5 / 0,5

0,5 / 0,5

3,0 / 3,0

5,5 / 5,5

mm

Kriechstrecke

2,5 / 1,0

4,0 / 2,0

2,5 / 1,0

5,0 / 2,5

mm

Spannungsfestigkeit

1.500

1.700

1.500

3.000

VAC

1c

Versorgungsnetz 230 / 400 VAC

(BIS 250 / 400 V)

Überspannungskategorie II
Verschmutzungsgrad 2

Isolierstoffgruppe II, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,5 / 0,5

0,5 / 0,5

1,5 / 1,5

3,0 / 3,0

mm

Kriechstrecke

1,8 / 1,0

2,8 / 2,0

1,8 / 1,0

3,6 / 2,0

mm

Spannungsfestigkeit

1.500

1.700

1.500

3.000

VAC

1d

Versorgungsnetz 230 / 400 VAC
(BIS 250 / 400 V)

Überspannungskategorie II
Verschmutzungsgrad 2
Isolierstoffgruppe III
, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,5 / 0,5

0,5 / 0,5

1,5 / 1,5

3,0 / 3,0

mm

Kriechstrecke

2,5 / 1,0

4,0 / 2,0

2,5 / 1,0

5,0 / 2,5

mm

Spannungsfestigkeit

1.500

1.700

1.500

3.000

VAC

2a

Versorgungsnetz 120 – 240 VAC
(BIS 125 / 250 V)

Überspannungskategorie III
Verschmutzungsgrad 2
Isolierstoffgruppe II
, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,2 / 0,2

0,2 / 0,2

1,5 / 1,5

3,0 / 3,0

mm

Kriechstrecke

0,75  / 0,25

1,8 / 1,0

0,75 / 0,25

1,5 / 0,5

mm

Spannungsfestigkeit

1.300

1.500

1.300

2.600

VAC

2b

Versorgungsnetz 120 – 240 VAC
(BIS 125 / 250 V)

Überspannungskategorie III
Verschmutzungsgrad 2
Isolierstoffgruppe III
, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,2 / 0,2

0,2 / 0,2

1,5 / 1,5

3,0 / 3,0

mm

Kriechstrecke

1,5  / 0,25

2,5 / 1,0

1,5 / 0,25

3,0 / 0,5

mm

Spannungsfestigkeit

1.300

1.500

1.300

2.600

VAC

2c

Versorgungsnetz 120 – 240 VAC
(BIS 125 / 250 V)

Überspannungskategorie II
Verschmutzungsgrad 2
Isolierstoffgruppe II
, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,2 / 0,2

0,2 / 0,2

0,5 / 0,5

1,5 / 1,5

mm

Kriechstrecke

0,75  / 0,25

1,8 / 1,0

0,75 / 0,25

1,5 / 0,5

mm

Spannungsfestigkeit

1.300

1.500

1.300

2.600

VAC

2d

Versorgungsnetz 120 – 240 VAC
(BIS 125 / 250 V)

Überspannungskategorie II
Verschmutzungsgrad 2
Isolierstoffgruppe III
, bzw. Leiterplatte

Luftstrecke

0,2 / 0,2

0,2 / 0,2

0,5 / 0,5

1,5 / 1,5

mm

Kriechstrecke

1,5  / 0,25

2,5 / 1,0

1,5 / 0,25

3,0 / 0,5

mm

Spannungsfestigkeit

1.300

1.500

1.300

2.600

VAC

Rel. / LP à Relais / Leiterplatte

1)        Isolation innerhalb des Strompfades nach EN 50178 (für F-I sind Kriech- und Luftstrecken wie bei Ü I) und benachbarten  Stromkreisen bei gleichem Potential.

2)        Isolation zwischen zwei benachbarten Stromkreisen für die verkettete / summierte Spannung

Die obigen Bemessungsbeispiele zeigen deutlich die Auswirkung der Überspannungskategorie und der Isolierstoffgruppe auf das Ergebnis. Die „fetten“ Zahlenwerte bestimmen das Mindestabstandsmaß der Leiter am Relais (Rel.) / auf der Leiterplatte (LP). Dabei gilt, dass eine Luftstrecke nicht kleiner sein kann als eine Kriechstrecke. Wo die Bemessung eine solche Konstellation ergibt, ist der Wert der Kriechstrecke auf den der Luftstrecke zu erhöhen.

 

 

 

 

 


Mindestluftstrecken für die Isolationskoordination

 

Steh-Stoßspannung 1)

Mindestluftstrecken bis 2 000 m über Meereshöhe (NN) 3) 4)

Verschmutzungsgrad

1

                 2

               3

kV

mm

mm

mm

                   0,33 2)

0,01

0,2 3)

0,8

                   0,40

0,02

0,2 3)

0,8

                   0,50 2)

0,04

0,2 3)

0,8

                   0,60

0,06

0,2

0,8

                   0,80 2)

0,10

0,2

0,8

                   1,0

0,15

0,2

0,8

                   1,2

0,25

0,8

                   1,5 2)

0,5

0,8

                   2,0

1,0

                   2,5 2)

1,5

                   3,0

2,0

                   4,0 2)

3,0

                   5,0

4,0

                   6,0 2)

5,5

                   8,0 2)

8,0

                   10

11

                   12 2)

14

1)   Diese Spannung ist:
– für Funktionsisolierung: Die höchste an der Luftstrecke zu erwartende Stoßspannung
– für Basisisolierung, falls direkt oder wesentlich beeinflusst durch transiente Überspannungen aus dem Niederspannungsnetz: Die Bemessungs-Stoßspannung des Betriebsmittels;
– für andere Basisisolierung: Die höchste Stoßspannung, die im Stromkreis auftreten kann;
– für verstärkte Isolierung: Siehe Anmerkungen 1 und 2 in Tabelle 13.

    In besonderen Ausnahmefällen (insbesondere für bestehende Konstruktionen) dürfen für die Bemessung der Luftstrecke Zwischenwerte interpoliert werden.

2)   Vorzugswerte für die Zuordnung der Überspannungskategorie (siehe Anhang I)

3)   Bei Leiterplatten gelten die Werte des Verschmutzungsgrades 1 mit der Ausnahme, dass der Wert von 0,04 mm nicht unterschritten werden darf.

4)   Da die Maße nur für Höhen bis 2 000 m über dem Meeresspiegel gültig sind, müssen Luftstrecken für Höhen über 2 000 m über dem Meeresspiegel mit den in Tabelle A.2 der IEC 60664‑1 angegebenen Höhenkorrekturfaktoren multipliziert werden

 


Mindestkriechstrecken für Betriebsmittel mit langzeitiger Spannungsbeanspruchung

Spannung

Effektivwert 1)

Kriechstrecken

Verschmutzungsgrad

Gedruckte

Schaltungen

Andere Materialien

1

2

1

2

3

 

 

 

Isolierstoffgruppe

Isolierstoffgruppe

 

V

2)

3)

2)

     I

    II

   III

     I

    II

   III

mm

mm

  mm

  mm

  mm

  mm

  mm

  mm

  mm

  10

0,025

0,04

0,08

0,4

1

  12,5

0,025

0,04

0,09

0,42

1,05

  16

0,025

0,04

0,1

0,45

1,1

  20

0,025

0,04

0,11

0,48

1,2

  25

0,025

0,04

0,125

0,5

1,25

  32

0,025

0,04

0,14

0,53

1,3

  40

0,025

0,04

0,16

0,56

0,8

1,1

1,4

1,6

1,8

  50

0,025

0,04

0,18

0,6

0,85

1,2

1,5

1,7

1,9

  63

0,04

0,063

0,2

0,63

0,9

1,25

1,6

1,8

2

  80

0,063

0,1

0,22

0,67

0,95

1,3

1,7

1,9

2,1

100

0,1

0,16

0,25

0,71

1

1,4

1,8

2

2,2

125

0,16

0,25

0,28

1,05

0,75

1,5

1,9

2,1

2,4

160

0,25

0,4

0,32

0,8

1,1

1,6

2

2,2

2,5

200

0,4

0,63

0,42

1

1,4

2

2,5

2,8

3,2

250

0,56

1

0,56

1,25

1,8

2,5

3,2

3,6

4

320

0,75

1,6

0,75

1,6

2,2

3,2

4

4,5

5

400

1

2

1

2

2,8

4

5

5,6

6,3

500

1,3

2,5

1,3

2,5

3,6

5

6,3

7,1

8

1)   Diese Spannung ist:
– für Funktionsisolierung: Die Arbeitsspannung;
– für Basis- und zusätzliche Isolierung eines direkt vom Niederspannungsnetz gespeisten Stromkreises.
 Die ausgewählte Bemessungs-Spannung oder die Bemessungs-Isolationsspannung;
– für Basis- und zusätzliche Isolierung von Systemen, Betriebsmitteln und internen Stromkreisen, die nicht direkt vom Niederspannungsnetz gespeist werden: Der höchste Effektivwert der Spannung, die im System, Betriebsmittel oder internem Stromkreis bei Versorgung mit Bemessungsspannung und bei der ungünstigsten Kombination der Betriebsbedingungen im Rahmen der Bemessungsdaten auftreten kann.

2)   Isolierstoffgruppen I, II, IIIa und IIIb

3)   Isolierstoffgruppen I, II, und IIIa

 


Spannungsfestigkeit – AC

 

 

 

 

 

 

 

Zu prüfende Isolierung oder Abschaltung 7)

Prüfspannung1) 2) in Abhängigkeit von der Nennspannung der Versorgung (Effektivwert)

3)

 

bis 50 V

 

 

50 V bis 120 V

100 V – 200 V

120 V – 240 V

125 V – 250 V

 

230 V / 400 V

277 V / 480 V

 

400 V / 400/√3 V

480 V / 480/√3 V

 

 

 4)

 5)

 6)

L – E

L – E

L – E

L – L

L – E

L – L

L – E

L – L

V

V

V

V

V

Funktionsisolierung 8)  

500

1.300

1.300

1.500

1.500

 1.700

1.700

 1.700

Basisisolierung 9)

500

1.300

1.300

---

1.500

---

1.700

---

Zusätzliche Isolierung 9)

---

1.300

1.300

---

1.500

---

1.700

---

Verstärkte Isolierung oder doppelte Isolierung 9)

500

2.600

2.600

---

3.000

---

3.400

---

Mikro-Abschaltung 10)

400

  400

  400

  500

500

   700

   700

   700

Volle-Abschaltung

500

1.300

1.300

1.500

1.500

1.700

1.700

1.700

1)           Der für die Prüfung verwendete Hochspannungstransformator muss so gebaut sein, dass der               Ausgangsstrom mindestens 200 mA beträgt, wenn die Ausgangsklemmen kurzgeschlossen werden, nachdem die Ausgangsspannung auf die Prüfspannung eingestellt wurde. Das Überstromrelais darf        nicht auslösen, wenn der Ausgangsstrom 3 mA nicht überschreitet. Es ist darauf zu achten, dass die          Effektivwerte der Prüfspannung mit einer Genauigkeit von ± 3 % gemessen werden.

2)           Für Funktions-, Basis- und zusätzliche Isolierung und für Volle-Abschaltung werden die Werte mit               der Formel U+ 1.200 V berechnet und gerundet.

              Für Mikro-Abschaltung werden die Werte mit der Formel U+ 250 V berechnet und gerundet.

3)           Bis 50 V: Nicht für den direkten Anschluss an das Netz; es werden keine zeitweiligen               Überspannungen nach IEC 60364‑4‑44 erwartet.

4)           Einphasen-Wechselstromnetz, Mittelpunkt geerdet.

5)           Dreiphasen-Wechselstromnetz, Sternpunkt geerdet.

6)           Dreiphasen-Wechselstromnetz, Phase geerdet.

7)           Bauelemente, welche die Prüfung praktisch undurchführbar machen könnten, wie Leuchtdioden,               Freilaufdioden, Varistoren, werden an einem Pol getrennt, überbrückt oder entfernt, entsprechend     der zu prüfenden Isolierung.

8)           Beispiel: Die Isolierung zwischen Kontakten, die nur für die Funktion erforderlich ist.

9)           Für die Prüfung von Basis-, zusätzlicher und verstärkter Isolierung werden alle aktiven Teile               miteinander verbunden, dabei müssen sich alle beweglichen Teile in der ungünstigsten Stellung               befinden.

10)         Kontaktöffnung, welche die einwandfreie Funktion des Kontaktes sicherstellt (deckt die               Mikrounterbrechnung mit ab).

 


Bemessungs-Stoßspannung für Betriebsmittel
die direkt aus dem Niederspannungsnetz betrieben werden

Nennspannung des Strom-

versorgungssystems *) in V

Bemessungs-Stoßspannung in kV für Überspannungskategorie

Dreiphasige

Systeme

Einphasige

Systeme

mit Mittelpunkt

 

 

I

 

 

II

 

 

III

 

 

IV

 

120 - 240

0,8

1,5

2,5

4

230/400

277/480

 

1,5

2,5

4

6

400/690

 

2,5

4

6

8

1 000

 

Werte für die Projektierung im Einzelfall. Falls keine Werte verfügbar sind, gelten die Werte der vorangegangenen Zeile.

1)   Nach IEC 60038

ANMERKUNG:                      Die nachstehende Beschreibung der Überspannungskategorien dient der Orientierung. Die tatsächlich zutreffende Überspannungskategorie ist der    für die Anwendung der Relais gültigen Produktnorm zu entnehmen.

Überspannungskategorie I    gilt für solche Geräte, die zum Anschluss an die feste elektrische Installation eines Gebäudes bestimmt sind, wobei (entweder in der festen Installation oder dem Gerät) Maßnahmen zur Begrenzung der transienten Über-spannungen auf den betreffenden Wert getroffen worden sind.

Überspannungskategorie II   gilt für solche Geräte, die zum Anschluss an die feste elektrische Installation eines Gebäudes bestimmt sind.

Überspannungskategorie III  gilt für solche Geräte, die Bestandteil der festen Installation sind, und an-dere Geräte, bei denen ein höherer Grad der Verfügbarkeit erwartet wird.

Überspannungskategorie IV gilt für Geräte für den Einsatz an oder in der Nähe der Einspeisung in die elektrische Installation von Gebäuden, und zwar von der Hauptverteilung aus in Richtung zum Netz hin gesehen.