Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von 1Alexander am 04.04.2016 22:42

@inductor

Die Mitführung eines Schutzleiters ist bereits von erheblichem Wert und wird nunmehr in alle festeneingebauten Leitungen als gesonderter Leitungsschutz verlangt. Auch wenn keine Betriebsmittel der Schutzklasse 2 - verstärkte oder doppelte Isolierung -  angeschlossen werden, welche für sich keinen Schutzleiteranschluß benötigen. Das war früher anders.
Es geht auch nicht um die Berührung  der Leiter. Tatsächlich kommte es durch zu hohe Betriebsströme und/oder Wärmestaus zu anderen Erffekten. Zunächst wird das Material der Isololierung geschädigt und u. U. porös. Es setzt ein Prozess der Kriechstrombildung ein, welcher zu einem Funkenüberschlag und zum Lichtbogen führen kann. In einem Kabel oder einer Leitung sind keine Leiter von der Hitzentwicklung verschont und ein einmal in Gang gesetzer Prozess wird früher oder später alle Adern betreffen, was dann irgendwann zur Auslösung des RCD´s führen sollte. Das wurde experimentel nachgewiesen und fließt in die Normen, sowie die Material und Produktprüfung ein.
Für den vorsorglichen Brandschutz wird ein Ausschaltstrom  <300 mA als ausreichend angesehen. Bei den üblichen 30 mA besteht bereits eine Verbesserung um den Faktor 10. RCD´s führen zu einer erheblichen Verbesserung des Schutzlevels von Anlagen. Nur weil es ein sehr geringes Restrisiko vorhanden ist, sollte man darauf nicht verzichten.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von Roland am 04.04.2016 21:52

Um das Volumen eines Ziegelsteins mit den Abmessungen a * b * c zu berechnen, benötigt man noch keine Differentialgleichung.

Im Falle eines Falles benötigt man auch keine " parabolischen partiellen Differentialgleichungen ", da sich jedes beliebiges DGL-System auf die Grundform gewöhnliche Differtialgleichungssyteme des Typs dZ/dt = K/C zurückführen läßt und damit numerisch gelöst werden kann.

Nein, es ging um Wärmeübertragung von der Kabeloberfläche an den Rest der Welt und in diesem Fall infolge Konvektion der Luft und Strahlung. Das Kabelinnere habe ich wegen des relativ kleinen Wärmewiderstandes des Kabelinneren in diesem Fall vernachlässigt, da es mir nur um die ungefähre Größenordnung der Erwärmung ging.

So etwas verwende ich nur dann, wenn etwas sehr genau sein muß. Dann nehme ich das Fehlberg II Verfahren 8. Ordnung mit automatischer Schrittweitensteuerung. Etwa im astronomischen Bereich oder im atomaren Bereich.

Ansonsten verwende ich das einfache Hölzchen auf Stöckchen-Verfahren, wenn die Rechnerei deshalb nicht länger als vielleicht wenige Sekunden dauert. Ich könnte dies zwar mit Fehlberg II auf vielleicht 100 Mikrosekunden noch abkürzen, aber der Ladevorgang dauert länger als das gesamte Hölzchenstöckchenverfahren samt brauchbarem Ergebnis.

Ich nutze also den Umstand, daß heutzutage ein Rechner uncompiliert 5 Mio komplette Gleitkommarechnungen je Sekunde erledigt zu meiner Bequemlichkeit voll aus. Nur wenn es "kritisch" ist, bemühe ich mich und dann schafft die Kiste auch 300 Mio/s und dann verwende ich auch "ordentliche" Integrationsverfahren.

Für einfache Wärmeleitungsberechnungen etwa im eindimensionalen (oder auch mehrdimensional) Zeitbereich verwende ich meist noch kein besonderes Verfahren. Ich arbeite grundsätzlich im Zeitbereich, weil sich dann auch zwischendurch auch etwas verändern darf. Vor allem bekommt man ein "Gefühl" für das Problem, wenn man die zeitliche Entwicklung des Geschehens beobachten kann und nicht ein fertiges Ergebnis wie bei einer rein partiellen DGL hingeklatscht bekommt. Die zeitliche Entwicklung mündet schließlich immer in das stationäre Ergebnis der partiellen DGL.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von Rico am 04.04.2016 21:33

Ist doch ganz einfach.

Wenns blitzt fließt Strom.

Eine Bockwurst ist dann ruckzuck heiß....

Mahlzeit

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 20:19

Das ist keine schlechte Idee, aber nur im Eigenheim durchsetzbar.


Wie?  Es geht ja um Wärmeleitung. Aus Deinen bisherigen Ausführungen lese ich heraus, dass Du weniger intelligente Lösungsverfahren für gewöhnliche Differtialgleichungssyteme gegen intelligentere abwägst. Ich mutmaße hier mal explizite Verfahren vom Typ Euler gegen implizite Runge-Kutta-Verfahren. Wie hältst Du das mit parabolischen partiellen Differentialgleichungen wie der Wärmeleitungsgleichung, die ja hier zuständig sind?

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von Roland am 04.04.2016 19:53

Von der Absicherung einmal ganz abgesehen habe ich mir die Situation mal durchgerechnet (Binärmathematik!).

Die auf der Holzdecke aufliegende Leitung wird bei 1+3 sich um ca. 100 K erwärmen. Bei 2 + 2 dagegen nur um 76 K. Die Erwärmungszeitkonstante liegt bei 6 Minuten. Daher wird nach 20 Minuten die Endtemperatur des Kabels erreicht sein, wenn diese Zeit die volle 3 x 16 A Leistung verbraten wird.

 

Der Temperaturbereich einer typischen 5x1.5 PVC Rundleitung ist bis 70°C angegeben. Dies bedeutet, die zulässige Manteloberflächentemperatur bei Nennlast liegt bei ca. 104°C.

Bei 20°C wird bei 1+3 dagegen eine unzulässige Oberflächentemperatur von 119°C erreicht. Bei 2+2 dagegen eine zulässige Temperatur von 96°C.

Wenn der Ofen eh nur an einer Phase hängt, wäre es daher besser gewesen, die 4-Adern auf 2+2 aufzuteilen und mit einer einzigen 48 A Sicherung abzusichern. Natürlich hätte man das Kabel auch direkt gegen 2,5 mm² austauschen müssen. Bei 2 + 2 a 2,5 mm² ergibt sich bei 20°C eine Kabeloberflächentemperatur von 67°C.

  
 

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 19:50

In der Praxis wird das nicht viel bringen, denn es dürfte schwierig werden alle Herdplatten und den Backofen absolut gleichzeitig zum Heizen zu bringen. Entweder sind da Thermostate im Spiel und/oder (wie im vorliegenden Fall) ein Induktionskochfeld. Die Schwierigkeiten mit Induktivitäten oder Kapazitäten hast Du ja angedeutet. Ich würde mich nicht Inductor nennen, wenn nicht gerade diese Bauteile genauso spaßig wären wie Gravitation, schwarze Löcher oder dunkle Materie.


Sicher? Ich kenne das Argument und würde sagen: Heuristisch ja, aber sicher ist das nicht, denn es müsste zu einer Berührung von entweder N oder L mit PE im Brandfall kommen. Garantiert ist das doch nicht?

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von 1Alexander am 04.04.2016 19:12

@Inductor

Ich habe das schnell reingehauen ohne viel zu korrigerien. Es war ja ein halber Spaß. Nach deiner Zeichnung definitiv gefährlich.
Eine Zusammenfassung der oberen Leitern auf einer Klemme beinhaltet die Nachteile, welche ich beschrieben habe.

Ja die Leitung dürfte Schaden nehmen. Eine Brandgefahr ist weniger Wahrscheinlich, aber natürlich u. U. gegeben. Nach meiner oberflächlichen Kenntnis benötigt man dazu eine Heizleistung von 60 W. Der RCD schallte den entstehenden Kabelbrand vorher weg. Aber wer will das ausprobieren?

Ich wollte mit dem Text verdeutlich, dass die Thematik durchaus komplexer und vielschichtiger ist. Also nur auf den Nennstrom schauen, reicht eben nicht. Minderungsfaktoren können die Belastbarkeit von Kabel und Leitungen durchaus halbieren. Natürlich immer auch unter den Gesichtpunkten der Art des Verbauchers und des Nutzungsverhalten. Die einen kochen allenfalls Tütensuppen auf einer Platte. Manche machen volle Aktion auf allen Platten gleichzeitig und Backen nebenbei drei Kuchen. Andere haben eine Ofen mit Selbstreinigungsfunktion durch Pyrolyse.

@heinzkerner
Das stimmt nicht ganz so. Nur im Idealfall der Belastungen in Form von Sinusschwingen.
Der vermehrte Einsatz von Leistungselektronik, auch bei IT-System und anderen Baugruppen hat diesen alten Grundregel fragwürdig werde lassen. Und zwar im beachtenswerten Maß. Durch das Lastverhalten solche Baugruppen treten Netzrückwirkungen u. a. in Form von Oberschwingungen auf, welche die Kurvenform verzerre. Dadurch kommte es unter bestimmten Beduingungen zu Konstellationen, inden sich die Neutralleiterströme regelrecht aufsummieren. Ein Problem, welches sich aus der Praxis in die Theorie geschwappt ist und noch in der Entwicklung ist.
Dann war es keine Fachkraft, sondern nur eine "Fachkraft".
Spaßenshalber würde ich mal eine Zangenstrommessung über den Neuralleiter vornehmen. Dann würde ich die Firma anrufen und Dampf machen. Also umbringen muß man sich von Idioten nicht lassen.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 17:01

Es war eben kein Drehstrom, es war so:




Die Drahtbrücken unterhalb des kombinierten FI/LS  waren für jeden deutlich zu erkennen. Und in diesem Fall ist der Neutralleiterstrom die Summe der Ströme über L1/L2/L3, im Extremfall also 48A. Das Kabel verlief direkt unterhalb einer Holzdecke.

PS: Hier schaltet natürlich nichts ab, hier brennt was durch, wenn's schief geht.

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von heinzkerner am 04.04.2016 16:27

Re: Essai Thread: Zu allen möglichen Themen

von inductor am 04.04.2016 15:36

Das ist ein bisschen viel Text. Aber es war bzw. ist die drohende Neutralleiterüberlastung, also das hier (auch wenn ich hier grammatikalische Schwierigkeiten habe):


Die erste Fachkraft hat es so angeschlossen und der zweiten Fachkraft konnte ich den Unterschied zwischen Sternschaltung bei Drehstrom und der Parallelschaltung die sich bei einer Phase für den Neutralleiter zwangsweise ergibt nicht klar machen.