Wofür wird dieses Kabelquerschnitt-Werkzeug verwendet?
Dieses Werkzeug berechnet den Mindestquerschnitt, der eine gewählte Spannungsfallgrenze einhalt, basierend auf Leitungsstrom, Kabellange, Leitermaterial und zulässigem Spannungsfall in Prozent.
Es eignet sich als erste Querschnittsabschätzung für Zuleitungen zu Schaltschranken, Motor- und Umrichteranschlüsse sowie Versorgung entfernter Feldgerate.
Verwendete Formel
- Allgemein: A = k x I x L x ρ / ΔU
- Dies ist die nach dem Querschnitt aufgeloste Spannungsfallformel (ΔU = k x I x L x ρ / A).
Variablen und Bedeutung
- I
- Leitungsstrom.
- L
- Einfache Leitungslange.
- ρ
- Spezifischer Widerstand des Leiters (Näherungswerte bei 20°C: Kupfer 0.0175, Aluminium 0.028 Ω·mm²/m).
- ΔU
- Zulässiger Spannungsfall, berechnet aus Versorgungsspannung und zulässigem Prozentsatz.
- k
- Ruckleiter- oder Dreiphasenfaktor je nach Systemtyp.
- A
- Berechneter erforderlicher Mindestquerschnitt.
Normquerschnitt-Tabelle
Das Ergebnis wird auf den ersten Wert aufgerundet, der größer oder gleich dem berechneten Minimum ist, aus diesen gängigen Handelsquerschnitten (mm²):
- 1.5, 2.5, 4, 6, 10, 16, 25, 35, 50, 70, 95, 120, 150, 185, 240, 300
Tabelle des spezifischen Widerstands von Leitern
| Material | Spezifischer Widerstand (Ω·mm²/m) |
|---|---|
| Silber | 0.0159 |
| Kupfer | 0.0175 |
| Aluminium | 0.028 |
| Eisen | 0.1 |
Einheitentabellen
Spannungseinheiten
| Einheitenname | Symbol | SI-Äquivalent | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Millivolt (mV) | mV | 0,001 V | Sensors and low-level signals |
| Volt (V) | V | 1 V | Base SI voltage unit |
| Kilovolt (kV) | kV | 1.000 V | High-voltage transmission |
Stromeinheiten
| Einheitenname | Symbol | SI-Äquivalent | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Milliampere (mA) | mA | 0,001 A | Electronic circuit currents |
| Ampere (A) | A | 1 A | Base SI current unit |
| Kiloampere (kA) | kA | 1.000 A | Industrial power systems |
Langeneinheiten
| Einheitenname | Symbol | SI-Äquivalent | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| Millimeter (mm) | mm | 0,001 m | Thin layers and small diameters |
| Centimeter (cm) | cm | 0,01 m | Short dimensions |
| Meter (m) | m | 1 m | Base SI length unit |
| Kilometer (km) | km | 1.000 m | Very large distances and long layers |
| Inch (in) | in | 0,0254 m | Imperial/US thickness measurements |
| Foot (ft) | ft | 0,3048 m | Imperial/US length measurements |
Anwendungsbeispiele
400 V, 20 A, 50 m, 3 % zulässiger Fall, Kupfer, dreiphasig
ΔU_zulässig = 400 x 0.03 = 12 V. A = 1.732 x 20 x 50 x 0.0175 / 12 und ergibt etwa 2.53 mm². Der nächste Normquerschnitt ist 4 mm².
230 V, 16 A, 25 m, 3 % zulässiger Fall, Kupfer, einphasig
ΔU_zulässig = 230 x 0.03 = 6.9 V. A = 2 x 16 x 25 x 0.0175 / 6.9 und ergibt etwa 2.03 mm². Der nächste Normquerschnitt ist 2.5 mm².
Typische Anwendungen
- Zuleitungen zu Schaltschranken
- Motor- und Umrichteranschlüsse
- Versorgung entfernter Feldgerate
- Schnelle Querschnittsabschätzung in der Projektphase
Annahmen und Grenzen
- Diese Berechnung empfiehlt einen Querschnitt nur anhand der Spannungsfallgrenze; Strombelastbarkeit (Ampacity), Verlegeart, Häufung und Temperaturkorrekturen sind nicht enthalten.
- Der empfohlene Querschnitt muss separat anhand von Ampacity-Tabellen der geltenden Elektrovorschrift (z. B. IEC, nationale oder lokale Vorschriften) bestätigt werden.
- Die verwendeten spezifischen Widerstande (Kupfer 0.0175, Aluminium 0.028 Ω·mm²/m) sind Näherungswerte bei 20°C.
- Überschreitet der berechnete Querschnitt die 300-mm²-Normtabelle, schlagt das Werkzeug keinen Normwert vor; ein Sonderquerschnitt oder parallele Leiter sollten geprüft werden.