Schritt-für-Schritt-Anleitung: Verdrahtung eines kombinierten 1- & 3-Phasen-400V/230V-Verteilerkastens (UK & EU)

Verdrahtung einer Kombination aus 1-Phasen- & 3-Phasen-, 230V/400V-Verteilerkasten: IEC-EU & UK

Was ist ein Verteilerkasten?

Ein Verteilerkasten (auch Elektroverteiler, Schalttafel, Hauptschalterkasten oder Hauptverteiler genannt) ist eine Kombination von Schutzeinrichtungen und Komponenten zur sicheren Steuerung und Verteilung der Stromversorgung an elektrische Geräte. Er enthält diverse Schutzeinrichtungen wie Hauptschalter, LS-Schalter (MCB), MCCB, FI-Schalter (RCD), RCBO, Lasttrennschalter, Sicherungen und Schalter.

Verteilerkästen werden in industriellen, gewerblichen sowie privaten Anwendungen eingesetzt. Sie können für 3-phasigen 400-V-AC, 1-phasigen 230-V-AC oder beides gleichzeitig (400 V & 230 V) genutzt werden.

Folgende Typen von Verteilerkästen kommen für 3-Phasen- & 1-Phasen-Versorgung in Industrie und Wohnbau zum Einsatz:

• Hauptverteilerkasten: Erster und Hauptschalterkasten, angeschlossen an das 3-Phasen- + 1-Neutralleiter-Versorgungskabel vom Sekundärwicklungsstern des Verteiltransformators am Versorgungsmast. Vor dem Hauptkasten wird das Versorgungskabel an den 3-Phasen-Energiezähler und einen Lasttrennschalter angeschlossen.
• Unterverteilerkasten: Sekundärer Verteiler, der vom Hauptverteiler gespeist wird, um einen ausgewählten Bereich in einem Gebäude (z. B. ein bestimmtes Stockwerk in einem Mehrfamilienhaus) mit Strom zu versorgen.
• Endverteilerkasten: Dient der Stromversorgung der endgültigen und untergeordneten Endstromkreise, z. B. der Schalterkasten in einem Raum für Beleuchtung und Deckenventilator oder ein Drehstrommotor-Steuerkasten.

In diesem Tutorial zeigen wir, wie man einen kombinierten Einphasen- und Drehstromverteilerkasten verdrahtet und Lastpunkte mit verschiedenen Schutzeinrichtungen anbindet.

Verwandter Beitrag: Wie man eine 1-phasige 230-V-Verbrauchereinheit mit FI-Schalter verdrahtet? IEC, UK & EU

Einphasen- & Drehstromversorgung in UK & EU

Bei Einphasenversorgung haben alle Spannungen denselben sinusförmigen Verlauf und benötigen nur zwei Leiter. Bei Drehstromversorgung gibt es drei sinusförmige Spannungen mit 120° Phasenverschiebung, wofür je nach Konfiguration 3 oder 4 Leiter nötig sind.

Im Einphasensystem entspricht die Spannung der Differenz zwischen Phase und Neutralleiter (230 V). Im Drehstromsystem beträgt die Phasen-Phasen-Spannung √3-mal die Phasenspannung (400 V), während Phase-zu-Neutralleiter der Einphasenspannung entspricht.

In der Energieverteilung für Wohn- und Gewerbeanwendungen wird 11 kV von einem deltageschalteten Transformator geliefert. Dessen Sekundärwicklung ist mit der Primärseite (Delta) des Verteiltransformators am Mast verbunden. Dessen Sekundärwicklung ist in Stern (Y) geschaltet. So wird die Spannung von 11 kV auf 400 V & 230 V heruntertransformiert:

• Spannung Phase (Leiter) zu Neutralleiter = 230 V AC Einphasig
• Spannung zwischen drei Phasen (Leitern) = 400 V AC Drehstrom

Für beide Systeme stehen vier Leiter (drei Phasen + ein Neutralleiter) zur Verfügung.

Die meisten Länder folgen denselben Spannungsniveaus wie UK und EU. In USA/Kanada unterscheiden sich die Spannungen deutlich:

Einphasenspannung in UK & EU

• Phase zu Neutralleiter = 230 V

Drehstromspannung in UK & EU

• Phase zu Phase = 400 V (nicht 440 V – Korrektur zum Originaltext)
• Beliebige Phase zu Neutralleiter = 230 V Einphasig
• Zwischen drei Phasen = 400 V Drehstrom

Einphasenspannung in US & Kanada

• Außenleiter zu Neutralleiter = 120 V
• Außenleiter zu Neutralleiter = 208 V (High-Leg-Delta)
• 2 Außenleiter = 240 V (Split-Phase)
• Außenleiter zu Neutralleiter = 277 V
• Außenleiter zu Neutralleiter = 480 V

Drehstromspannung in US & Kanada

• 3 Außenleiter = 208 V
• 3 Außenleiter = 240 V
• 3 Außenleiter = 480 V

Wissenswert:

Symmetrische & unsymmetrische Last im 3-Phasen- & 1-Phasen-System

Bei symmetrischer Drehstromlast können alle Lasten direkt an die drei Leiter ohne Neutralleiter angeschlossen werden. Bei unsymmetrischer Last ist der Neutralleiter erforderlich, um den unsymmetrischen Strom zur Quelle zurückzuführen. Motoren und Durchlauferhitzer haben konstante Impedanzen pro Leiter, sodass der Resultierstrom nahezu null ist – kein Neutralleiter nötig.

Bei unsymmetrischer Last (instabile Spannung, unerwartete Ströme, Systemausfall- und Schlaggefahr) führt der Neutralleiter den Ausgleichsstrom zurück zur Quelle.

Nun sehen wir, wie man 3-Phasen- und 1-Phasen-Lastkreise in einem 230V/400V-Verteilerkasten managt.

Wie verdrahtet man eine 1-Phasen-Last im Verteilerkasten?

Eine einphasige Last wird zwischen einer beliebigen Phase (von dreien) und Neutralleiter angeschlossen. Der 230-V-Lastkreis wird über Phase, Neutralleiter und PE verdrahtet. Gute Praxis: Einphasenlasten nicht alle auf dieselbe Phase (L1, L2 oder L3) legen, um Unsymmetrie zu vermeiden.

Wie in Abb. 1 für den Kombi-Verteiler gezeigt, werden Einphasenlasten über FI-Schalter, LS-Schalter und RCBO wie folgt angebunden:

Rechte Seite der Schalterreihe

• Drei 1-polige LS-Schalter
• Zwei 1-polige RCBO
• Ein 2-poliger FI-Schalter (RCD)

Linke Seite der Schalterreihe

• Zwei 1-polige LS-Schalter
• Ein 1-poliger RCBO

Wie verdrahtet man eine 3-Phasen-Last im Verteilerkasten?

Drehstromlasten werden direkt an 3- oder 4-polige Schalter, RCBO oder FI-Schalter angeschlossen. Neutralleiter ist in manchen Fällen nötig.

Beispiel: Drehstrommotor und andere symmetrische Lasten direkt an L1, L2, L3 + PE. Bei unsymmetrischem System wird Neutralleiter für Rückführung des Ausgleichsstroms benötigt.

Abb. 1 zeigt die Drehstromlasten-Verdrahtung für 400-V-Versorgung:

Rechte Seite der Schalterreihe

• Ein 3-poliger LS-Schalter

Linke Seite der Schalterreihe

• Ein 3-poliger LS-Schalter
• Ein 4-poliger FI-Schalter (RCD)

400/230V Verteilerkasten-Verdrahtung – Alte UK-Farbcodes

Viele Länder (Indien, Pakistan, Philippinen, VAE etc.) nutzen noch die alten UK-Farbcodes (vor 2004) für Ein- und Drehstrom. Die gleiche Verdrahtung wie oben mit alten UK-Farbcodes:

Verdrahtung 400V 3-phasig & 230V 1-phasig Lastkreise im Verteilerkasten

In einem Kombi-Verteiler (400V/230V) werden 1-phasige 230-V-Lastkreise über 3 Adern (Phase, Neutralleiter, PE) angeschlossen. Spannung Phase-Neutralleiter = 230 V AC.

Eine 3-phasige Last wird direkt an alle drei Phasen angeschlossen (Spannung zwischen allen drei Phasen = 400 V). Neutralleiter nicht immer nötig. Beispiel: Drehstrommotor direkt an 3 Leiter ohne Neutralleiter. Bei Whirlpool/Pool wird Neutralleiter mit allen drei Phasen benötigt. Für korrekte Installation Gerätehandbuch beachten oder Elektrofachkraft konsultieren.

In folgender Abbildung der Schutz für Ein- und Drehstromlastkreise:

Einphasige 230V Lasten

• Glühlampe über 1-poligen LS-Schalter
• Waschmaschine über 1-poligen RCBO
• Warmwasserspeicher über 2-poligen FI-Schalter

Drehstrom 400V Lasten

• 3-Phasen-Motor über 3-poligen LS-Schalter (3 Adern)
• 3-Phasen-Whirlpool/Pool-Steuerung (5 Adern: 3 Phasen + 1 Neutralleiter + 1 PE)

IEC-Verdrahtungsfarbcodes – 3 & 1-phasig, 400V/230V: UK & EU

Folgende IEC-Farbcodes für 400-V-Drehstrom und 230-V-Einphasen in UK & EU:

IEC-Farbcodes für 400V, 3-phasig, 4-leitig

• Braun = Leiter 1 / Phase 1
• Schwarz = Leiter 2 / Phase 2
• Grau = Leiter 3 / Phase 3
• Blau = Neutralleiter
• Grün oder Grün-Gelb = PE

IEC-Farbcodes für 230V, 1-phasig, 2-leitig

• Braun = Außenleiter / Phase
• Blau = Neutralleiter
• Grün oder Grün-Gelb = PE

Alte UK-Farbcodes für Ein- und Drehstrom:

400V Drehstrom (alt)

• Rot = Phase 1
• Gelb = Phase 2
• Blau = Phase 3
• Schwarz = Neutralleiter
• Grün = PE

230V Einphasig (alt)

• Rot = Phase
• Schwarz = Neutralleiter
• Grün = PE

Anweisungen & Sicherheitsvorkehrungen

• Stromversorgung vor Arbeiten vollständig abschalten (Hauptschalter im Hauptverteiler/Verbrauchereinheit auf „AUS“). Spannungsfreiheit prüfen.
• Nicht auf nassen/metallischen Teilen stehen oder diese berühren.
• Alle Warnhinweise und Anweisungen sorgfältig lesen und strikt befolgen.
• Immer richtig dimensionierte Kabel, Leitungen, Steckdosen, Schalter und passende Leistungsschalter verwenden. Kabelquerschnittsrechner nutzen.
• Nie ohne fachkundige Anleitung mit Strom arbeiten (Lebensgefahr). Arbeiten nur in Gegenwart erfahrener Elektrofachkräfte.
• Eigenständige Elektroarbeiten sind gefährlich und teils illegal. Vor Änderungen konzessionierten Elektriker oder Netzbetreiber kontaktieren.
• Verteilerkasten nicht höher als 2,2 m über Boden, korrosionsgeschützt, fern von Feuchtigkeit. Alle Leitungen im Kasten verlegen. Sicherheitszeichen anbringen.
• Autor haftet nicht für Schäden durch Nutzung dieser Infos oder fehlerhafte Schaltungen. Vorsicht: Strom ist lebensgefährlich.

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