Wie gerechnet wird
Der erforderliche Leitungsquerschnitt wird in mehreren Schritten ermittelt. Zuerst wird der effektive Strom mit dem Sicherheitsfaktor multipliziert:
Ieff = I × SF
Dann wird der maximal zulässige Spannungsfall absolut berechnet:
ΔUmax = U × p / 100
Der Systemfaktor f beträgt 2 für Gleichstrom oder Einphasen-Wechselstrom und √3 für Drehstrom. Der erforderliche Querschnitt ergibt sich aus:
A = (f × Ieff × L × ρ) / ΔUmax
Dabei ist ρ der spezifische Widerstand: 0,01786 Ω·mm²/m für Kupfer, 0,0282 Ω·mm²/m für Aluminium. Der tatsächliche Spannungsfall entspricht dem maximal zulässigen Wert: ΔUabs = ΔUmax und ΔUrel = p.
Annahmen
- Die Berechnung basiert auf dem spezifischen Widerstand bei 20 °C. Temperaturabhängigkeit wird nicht berücksichtigt.
- Der Spannungsfall wird als maximal zulässiger Wert vorgegeben; der berechnete Querschnitt ist der Mindestquerschnitt, um diesen einzuhalten.
- Es wird angenommen, dass die Leitung aus einem einzigen Leiterquerschnitt besteht und die Länge die einfache Strecke vom Verteiler zum Verbraucher ist.
- Der Sicherheitsfaktor berücksichtigt Dauerlast, Umgebungstemperatur und andere Betriebsbedingungen.
- Die Ergebnisse werden auf die angegebene Anzahl Dezimalstellen gerundet.
Rechenbeispiel
Gegeben: I = 16 A, L = 20 m, U = 230 V, Material = Kupfer (ρ = 0,01786), System = Gleichstrom/Einphasen-Wechselstrom (f = 2), p = 3 %, SF = 1,25.
- Effektiver Strom: Ieff = 16 A × 1,25 = 20 A
- Maximaler Spannungsfall absolut: ΔUmax = 230 V × 3 / 100 = 6,9 V
- Erforderlicher Querschnitt: A = (2 × 20 A × 20 m × 0,01786) / 6,9 V = 2,07 mm²
- Spannungsfall absolut: 6,9 V; relativ: 3 %
Ergebnisse: Erforderlicher Querschnitt = 2,07 mm², Spannungsfall absolut = 6,9 V, Spannungsfall relativ = 3 %.
Praktische Hinweise
Wählen Sie stets den nächstgrößeren genormten Querschnitt (z. B. 2,5 mm² statt 2,07 mm²). Achten Sie auf die Umgebungstemperatur und Verlegeart, da diese den zulässigen Strom beeinflussen. Für Drehstromanschlüsse verwenden Sie den Systemfaktor √3. Verwenden Sie bei längeren Leitungen oder höheren Strömen einen Spannungsfall-Rechner zur Kontrolle. Für die Auswahl der richtigen Wandfarbe kann der Wandfarbe-Rechner hilfreich sein. Bei der Planung von Schotterflächen hilft der Schotter-Rechner.
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