Schleifenimpedanz-Rechner
Wird der Leitungsschutzschalter im Erdschluss-Fall sicher in unter 0,4 s auslösen? Prüfung der Abschaltbedingung im TN-System nach DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023 — komplementär zur Überlast-Koordination.
Schleifenimpedanz-Rechner
Prüft die Abschaltbedingung im TN-System: Z_s · I_a ≤ U_0.
Schleifenimpedanz Z_s
✓ Abschaltbedingung erfüllt
- Max. Z_s,max
- 2,30 Ω
- Kurzschlussstrom I_k
- 273 A
- Erforderlich I_erf
- 100 A
- Max. Länge l_max
- 108 m
- Reserve
- +63 %
Modell auf Basis DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023 §7, Reaktanz vernachlaessigt. Validiert in 6 Stuetzpunkten (Typ B, kleine Querschnitte) ≤ 10 % Toleranz.
Typische Beispiele und Anwendungsfälle
Neun typische Endstromkreise und Industrie-Anschlüsse mit ihrer berechneten Schleifenimpedanz bei der jeweils empfohlenen Standard-Zuleitungslänge.
Wallbox 11 kW
B16 / NYM-J 5×2,5
- Max. Z_s,max
- 2,30 Ω
- Max. Länge
- 108 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
Wallbox 22 kW
B32 / NYM-J 5×6
- Max. Z_s,max
- 1,15 Ω
- Max. Länge
- 102 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
Elektroherd
B16 / NYM-J 5×2,5
- Max. Z_s,max
- 2,30 Ω
- Max. Länge
- 108 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
Durchlauferhitzer 21 kW
B32 / NYM-J 5×6
- Max. Z_s,max
- 1,15 Ω
- Max. Länge
- 102 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
Wärmepumpe 9 kW
C16 / NYM-J 5×2,5
- Max. Z_s,max
- 1,15 Ω
- Max. Länge
- 43 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
Steckdose 16 A
B16 / NYM-J 3×2,5
- Max. Z_s,max
- 2,30 Ω
- Max. Länge
- 108 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
CEE 32 A Industrie
B32 / NYY-J 5×6
- Max. Z_s,max
- 1,15 Ω
- Max. Länge
- 102 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
CEE 63 A
63 A gG / NYY-J 5×16
- Max. Z_s,max
- 0,58 Ω
- Max. Länge
- 157 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
CEE 125 A
125 A gG / NYY-J 5×35
- Max. Z_s,max
- 0,29 Ω
- Max. Länge
- 97 m
- Status
- OK
Detail-Berechnung + Längen-Matrix →
Berechnungsgrundlage
Wann diesen Rechner nutzen? Wenn Sie prüfen wollen, ob der vorgesehene Leitungsschutzschalter beim Erdschluss-Fehlerfall innerhalb der vorgeschriebenen Zeit auslöst. Komplementär zum Leitungsschutz-Koordinationsrechner (Überlast-Prüfung) und Spannungsabfall-Rechner (Komfort-Prüfung).
Die Schleifenimpedanz Z_s setzt sich aus drei Teilen zusammen: der Vorimpedanz Z_v vom Versorger-Trafo (typisch 0,4 Ohm im deutschen NS-Netz), dem Phasenleiter-Widerstand und dem PE-Leiter-Widerstand auf der Zuleitung.
Die Abschaltbedingung im TN-System nach DIN VDE 0100-410:
I_a · Z_s ≤ U_0
— der Kurzschlussstrom muss ausreichen, um den LS-Schalter
innerhalb der geforderten Abschaltzeit (0,4 s im Endstromkreis, 5 s in
der Verteilung) auslösen zu lassen. Validierungs-Quelle:
DIN VDE 0100-520 Beiblatt 2:2023, Tab. 6 (lmax bei Einhaltung der
Abschaltbedingungen im TN-System).
Was ist die Schleifenimpedanz Z_s?
Die Schleifenimpedanz ist der gesamte Wechselstrom-Widerstand der Fehlerstrom-Schleife im TN-System: vom Versorger-Trafo über den Phasenleiter bis zur Fehlerstelle und über den Schutzleiter PE zurück zum Trafo-Sternpunkt. Sie bestimmt, wie groß der Kurzschlussstrom I_k bei einem Erdschluss-Fehler werden kann — und damit, ob der vorgesehene Leitungsschutzschalter rechtzeitig auslöst. Die zentrale Größe für die Sicherheit nach DIN VDE 0100-410; je niedriger Z_s, desto höher der Fehlerstrom und desto schneller die Abschaltung.
Welche Schleifenimpedanz-Grenzwerte gelten je LS-Schalter (B16, C16, D16)?
Der höchst-zulässige Wert für Z_s ergibt sich aus der Abschaltbedingung Z_s,max = U_0 / I_a, mit U_0 = 230 V Strangspannung und I_a als magnetischem Auslösestrom des LS — das ist 5 × I_n für B-Typ, 10 × I_n für C-Typ und 20 × I_n für D-Typ (worst-case nach DIN EN 60898-1). Beispiel B16: I_a = 80 A, also Z_s,max = 230 V / 80 A = 2,88 Ω — die häufigste Schwelle in Haushaltsstromkreisen. Werte gerundet auf 0,01 Ω:
| LS | I_n | I_a (5×/10×/20×) | Z_s,max |
|---|---|---|---|
| B10 | 10 A | 50 A | 4,60 Ω |
| B13 | 13 A | 65 A | 3,54 Ω |
| B16 | 16 A | 80 A | 2,88 Ω |
| B20 | 20 A | 100 A | 2,30 Ω |
| B25 | 25 A | 125 A | 1,84 Ω |
| B32 | 32 A | 160 A | 1,44 Ω |
| C10 | 10 A | 100 A | 2,30 Ω |
| C16 | 16 A | 160 A | 1,44 Ω |
| C20 | 20 A | 200 A | 1,15 Ω |
| C25 | 25 A | 250 A | 0,92 Ω |
| C32 | 32 A | 320 A | 0,72 Ω |
| D10 | 10 A | 200 A | 1,15 Ω |
| D16 | 16 A | 320 A | 0,72 Ω |
| D20 | 20 A | 400 A | 0,57 Ω |
Werte berechnet aus U_0 = 230 V / I_a; I_a folgt der LS-Charakteristik nach DIN EN 60898-1 (worst-case magnetische Auslösung). Die tatsächliche Messung im fertigen Stromkreis sollte einen Sicherheits- abschlag von 10–20 % gegen diese Grenze halten — Leitfähigkeit sinkt mit Temperatur, und Toleranzen im Trafo addieren sich.
Wie berechnet man die Schleifenimpedanz?
Z_s = Z_v + (R_L + R_PE) · L, mit der Trafo-Vorimpedanz Z_v (typisch 0,4 Ω im deutschen Niederspannungsnetz) plus den temperatur- korrigierten Widerständen von Phasenleiter R_L und Schutzleiter R_PE, jeweils multipliziert mit der Leitungslänge L. Beispiel: NYM-J 5×2,5 mm² Cu bei 20 m, 70 °C Leitertemperatur ergibt R_L ≈ R_PE ≈ 0,167 Ω, Z_s ≈ 0,4 + 2 × 0,167 = 0,73 Ω — passt für B16 (Z_s,max 2,87 Ω) sicher, für C16 (1,44 Ω) noch im grünen Bereich. Der Rechner oben übernimmt die Temperatur-Korrektur und prüft die Abschaltbedingung pro LS automatisch.
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