So wird der Spannungsfall berechnet
Jede Leitung hat einen Widerstand. Fließt Strom, fällt an ihr ein Teil der Spannung ab, und beim Verbraucher kommt weniger an. Der Spannungsfall hängt von Länge, Strom, Querschnitt und Leitermaterial ab:
Wechselstrom: ΔU = 2 · L · I · cos φ ÷ (κ · A)
Drehstrom: ΔU = √3 · L · I · cos φ ÷ (κ · A)
Gleichstrom: ΔU = 2 · L · I ÷ (κ · A)
- L
- einfache Leitungslänge in m
- I
- Strom in A
- A
- Leiterquerschnitt in mm²
- κ
- Leitfähigkeit: Kupfer 56, Aluminium 35 m/(Ω·mm²)
- cos φ
- Leistungsfaktor der Last
Der Faktor 2 berücksichtigt Hin- und Rückleiter. Bei symmetrischem Drehstrom fließt kein Strom zurück, dafür steht √3.
Rechenbeispiel
Eine 25 m lange Kupferleitung mit 2,5 mm² versorgt eine Steckdose, an der 16 A fließen. Der Spannungsfall beträgt 2 × 25 × 16 ÷ (56 × 2,5) = 5,7 V, das sind 2,5 % von 230 V. In der Leitung werden dabei 91 W in Wärme umgesetzt.
Maximale Leitungslänge bei 3 % Spannungsfall
| Querschnitt (Kupfer) | 10 A, 230 V | 16 A, 230 V | 16 A, 400 V Drehstrom |
|---|---|---|---|
| 1,5 mm² | 29 m | 18 m | 36 m |
| 2,5 mm² | 48 m | 30 m | 61 m |
| 4 mm² | 77 m | 48 m | 97 m |
| 6 mm² | 116 m | 72 m | 145 m |
Bei cos φ = 1 und κ = 56. Die Strombelastbarkeit nach Verlegeart ist gesondert zu prüfen.
Was der Rechner nicht prüft
Der Spannungsfall ist nur eine von mehreren Bedingungen für die Kabelauswahl. Ebenso wichtig sind die Strombelastbarkeit nach DIN VDE 0298-4 (abhängig von Verlegeart, Häufung und Umgebungstemperatur) und die Abschaltbedingungen der vorgeschalteten Sicherung. Installationen an festen Anlagen dürfen nur Elektrofachkräfte ausführen.