Vorwärts- und Rückwärtsbeziehungen des Spannungsabfalls
Der Spannungsabfall ist eine Berechnung des Leitungswiderstands und keine vollständige Regel zur Kabelauswahl. Dieser Arbeitsbereich übernimmt auf einer einheitlichen Seite die Vorwärtsberechnung und die drei nützlichen Rückwärtsfragen: Wie weit darf diese Leitung verlegt werden, wie hoch darf der Strom sein, bevor ein gewählter Abfallgrenzwert überschritten wird, und welcher Querschnitt würde diesen Grenzwert im vereinfachten Widerstandsmodell einhalten?
So verwendest du diesen Rechner
Wählen Sie den Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung oder einen der Rückwärtsberechnungsmodi.
Geben Sie Quellspannung, einfache Leitungslänge, Strom, Leiterquerschnitt, Material und den geplanten Abfallgrenzwert ein; die gesuchte Größe wird aus den übrigen Werten berechnet.
Prüfen Sie den Spannungsverlust in Volt, den prozentualen Abfall, die Lastspannung und die Schätzung der Leiterverluste. Beim minimalen Querschnitt dient die nächste aufgeführte metrische Größe nur als Referenz für den Spannungsabfall und ist keine endgültige Kabelempfehlung.
Typische Einsatzbereiche
- •Prüfen des Spannungsabfalls auf einer bestehenden Leitung
- •Ermitteln der maximalen einfachen Leitungslänge für einen gewählten Leiter
- •Rückwärtsberechnung von Strom oder Querschnitt aus einem Planungsgrenzwert für den Spannungsabfall
- •Vergleich der Widerstandseinflüsse bei Kupfer und Aluminium
Beispiel: 230 V, 20 A, 30 m, 4 mm² Kupfer
Mit dem vereinfachten Widerstandsmodell für 20 °C ergibt sich bei einer einphasigen Leitung ein Spannungsabfall von etwa 5,17 V, also rund 2,25 % von 230 V. Durch Wechsel des Berechnungsmodus lässt sich dieselbe Beziehung rückwärts berechnen.
Der Spannungsabfall ist nur eine von mehreren Anforderungen an die Kabelauslegung
- •Das Widerstandsmodell verwendet ungefähre Werte für 20 °C: Kupfer 0,017241 und Aluminium 0,028264 Ω·mm²/m. Der tatsächliche Leiterwiderstand steigt mit der Temperatur und hängt von der Bauart ab.
- •Die Berechnung des Spannungsabfalls bestimmt weder die Strombelastbarkeit noch die Auswahl von Leitungsschutzschalter oder Sicherung, die Isolationsklasse, Häufung bzw. Leistungsminderung, die Kurzschlussfestigkeit oder die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.
- •Der symmetrische Dreiphasenmodus verwendet die Beziehung mit √3 und berücksichtigt keine Unsymmetrie, Reaktanz, Oberschwingungen oder Leistungsfaktor. Bei größeren Wechselstromleitern oder längeren Leitungen kann die Impedanz statt des reinen Gleichstromwiderstands erforderlich sein.
Häufig gestellte Fragen
Warum wird die einfache Kabellänge eingegeben?+
Bei Gleichstrom und Einphasenwechselstrom berücksichtigt die Formel mit dem Faktor 2 Hin- und Rückleiter. Symmetrisches Dreiphasensystem verwendet √3 mit der einfachen Länge.
Kann dieser Rechner meinen Kabelquerschnitt auswählen?+
Er kann mit dieser vereinfachten Spannungsabfall-Gleichung den erforderlichen Querschnitt rückwärts berechnen und den nächsten aufgeführten metrischen Querschnitt anzeigen. Die endgültige Kabelauswahl muss jedoch auch die Anforderungen an die Strombelastbarkeit und die Installationsvorschriften erfüllen.
Warum ist die Leitertemperatur bei realen Installationen wichtig?+
Der Metallwiderstand steigt mit der Temperatur. Eine Schätzung mit dem Widerstand bei 20 °C kann daher den Spannungsabfall bei Betriebstemperatur unterschätzen.
Kann ich die maximale Kabellänge berechnen?+
Ja. Wählen Sie „Maximale einfache Länge“, und das Werkzeug berechnet den eingegebenen zulässigen Abfallgrenzwert rückwärts aus Spannung, Strom, Material und Leiterquerschnitt.
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