Beantwortung dieser Frage:
Da dem Unterzeichner dieser Antwort zur detaillierten Beantwortung dieser Praxisanfrage, die genauen Anlagenkennwerte nicht zur Verfügung stehen, wird diese Anfrage so beantwortet das eine Ableitung für ähnliche oder vergleichbare Fälle ermöglicht wird und die grundsätzlichen Betrachtungspunkte verdeutlicht werden. Zu dieser Praxisanfrage sind folgende Punkte von relevanter Bedeutung, um eine nachvollziehbare Antwort auf den Kern der Anfrage herausarbeiten zu können.
Es muss nach der geplanten Errichtung der Straßenbeleuchtung folgende relevanten Betrachtungspunkte erfüllt bzw. gegeben sein.
- Überstromschutz der Kabel
- Anlagenfunktion und Verfügbarkeit
- Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag
- Einhaltung des Kurzschlussschutzes
- Einhaltung des Spannungsfalls
- Einhaltung der relevanten Pegel für die Oberschwingungen durch drei Teilbaren Ordnung
Überstromschutz der Kabel
Unter dem Punkt „Überstromschutz der Kabel“ ist die Ermittlung des Teilabschnittes der Straßenbeleuchtung mit dem höchsten Betriebsstromes und dem Abgleich der Strombelastbarkeit der verwendeten Kabel zu verstehen. (Es wird hier von einem in der gesamten Straßenbeleuchtungsanlage gleichen Kabelquerschnitt ausgegangen). Hierzu sind entweder die Strombelastbarkeitstabellen der DIN VDE 0298-4 (2013-06)
Verlegeart „D“ (Verlegung im Erdreich) oder die Belastbarkeitstabellen der DIN VDE 0276-603 (2010-03) (Tabellen für Dauerstrombelastung) zu verwenden.
Danach erfolgt wie üblich ein Abgleich des Überstromschutzes nach DIN VDE 0100-430 (2010-10) mittels der „Betriebsstromregel“.
Anlagenfunktion und Verfügbarkeit
Unter dem Punkt „Anlagenfunktion und Verfügbarkeit“ ist vom Anfragenden für den hier relevanten Praxisfall zu prüfen, ob bei einem Ausfall einer Leuchten - Einheit der störungsfrei Weiterbetrieb einer Mindestanzahl von Leuchten (Gewährleistung der Verkehrssicherungspflicht des Betreibers) gegeben ist. Dies kann z.B. Durch eine Aufteilung der Leuchten auf mehrere Stromkreise erreicht werden, es wäre hier auch möglich die Versorgungskabel die von Leuchte zu Leuchte führen mit einpoligen Schutzeinrichtungen z.B. Schmelzsicherungen zu versehen.
Zusätzlich sind die Anforderungen der DIN VDE 0100-714 VDE 0100-714(2014-02) Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 7-714: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Beleuchtungsanlagen im Freien zu beachten.
Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag
Unter dem Punkt „Schutzmaßnahmen gegen elektrischen Schlag“ ist vom Anlagen -Errichter der Nachweis der Schutzmaßnahmen im TN-System nach DIN VDE 0100-410 zu erbringen, dies wird in der Regel in der Praxis durch ein Überprüfung der elektrischen Anlage nach DIN VDE 0100-600 erfolgen.
Für Versorgungskabel zu den einzelnen Masten der Leuchten gilt nach DIN VDE 0100-410 eine Abschaltzeit für „Verteilerstromkreise“ von 5s. Für die Endstromkreise der einzelnen Leuchten wäre dann wieder eine Abschaltzeit von 0,4s einzuhalten (Bezogen auf die im Mast angeordnete Schutzeinrichtung der jeweiligen Leuchte).
Hinweis:
Es ist ausdrücklich auch nicht gefordert diese Straßenbeleuchtungsanlage den zusätzlichen Schutz mittel RCD- Schutzeinrichtungen (TN Netz) zu realisieren.
Einhaltung des Kurzschlussschutzes
Unter dem Punkt „Einhaltung des Kurzschlussschutzes“ ist mittels einer Netzinnenwiderstandsmessung oder einer Kurzschlussstromberechnung der Nachweis zu erbringen das bei einem kleinen einpoligen Kurzschluss am Stromkreisende der zur Auslösung der Kurzschlussschutzeinrichtung notwendige Kurzschlussstrom erreicht wird. Hier wird auch der Abschaltstrom der Schutzeinrichtung für eine Abschaltung in 5 s der Versorgungskabel zu den einzelnen Masten der Leuchten zu betrachten sein. Und zusätzlich ist noch der Kurzschlussschutz der Leuchten-Zuleitung durch das Schutzorgan das in der Regel im Leuchten - Mast angeordnet ist zu realisieren.
Einhaltung des Spannungsfalls
Unter dem Punkt „Einhaltung des Spannungsfalls“ ist zur Sicherstellung der Funktion von elektrischen „Betriebsmitteln und Verbrauchsmitteln“ die maximale Reduzierung der Netzspannung am Ende des Stromkreise zu betrachten. Hier sollte im vorliegenden Fall der Berechnungsansatz einer „verzweigten Leitung“ gewählt werden, um den Spannungsfall an der letzten Leuchte zu ermitteln.
[Maximaler Spannungsfall (Empfehlung) Siehe DIN VDE 0100-520 (2013-06) Abschnitt 525]
Einhaltung der relevanten Pegel für die Oberschwingungen durch drei teilbaren Ordnung
Unter diesem Punkt ist bei einer Aufteilung der Stromversorgung der Straßenbeleuchtung auf die drei Außenleiter mit dem Effekt eines erhöhten Neuralleiterstromes durch Oberschwingungen (3, 6,9 Oberschwingung) trotz symmetrischer Belastung durch den Anfragenden abgestellt worden. Dies ist durch die in den Leuchten nach entsprechender Produktnorm enthaltene Leistungsfaktor- Korrektureinrichtungen (PFC) (Leuchten größer 25W) nach den Erfahrungen des Unterzeichners dieser Antwort kein relevanter Problemfall.
Durch die in diesem Fall ohnehin nach Spannungsfall und Abschaltbedingung auszulegenden Kabelquerschnitte (Kabelquerschnitte nach Strombelastbarkeit wegen Spannungsfall und Abschaltbedingung deutlich überdimensioniert ) stellt dies in diesem Fall ohnehin kein Problem dar.
Zusammenfassung:
Unter Berücksichtigung der oben genannten Punkte dürfte die in der Anfrage aufgeführte Anlagenprojektierung für eine Elektrofachkraft soweit keine Problem mehr darstellen.
Hinweis:
Eine komplette ausführliche Projektierung der oben beschriebenen Straßenbeleuchtungsanlage würde die Darstellungsmöglichkeiten in der Rubrik „Praxisprobleme“ deutlich übersteigen.
Das etz empfiehlt Ihnen zu diesem Thema folgenden Kurs: Praxisseminar: Zurechtfinden im Normendschungel
Unterzeichner der Antwort:Frank Ziegler Elektrotechniker –Meister Dozent am Elektro-Technologie- Zentrum (etz) Stuttgart
Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für das Elektrotechniker Handwerk der HWK Stuttgart.
VDS Sachverständiger für die Prüfung elektrischer Anlagen nach VDS 3602 und VDS Thermografiesachverständiger.
Der Beitrag erschien in der Fachzeitschrift de / pv-praxis.de im Rahmen der Rubrik „Praxisprobleme“