Wofür wird dieses Spannungsfall-Werkzeug verwendet?
Dieses Werkzeug berechnet den Spannungsverlust für einen gewählten Kupfer- oder Aluminiumquerschnitt, den daraus folgenden prozentualen Spannungsfall und die am Leitungsende verbleibende Spannung.
Es eignet sich zur Prüfung interner Elektroinstallationen, Motorzuleitungen und entfernter Feldschranke, um zu bestätigen, dass ein gewählter Querschnitt ausreicht.
Verwendete Formel
- Allgemein: ΔU = k x I x L x ρ / A
- Für Einphasen- und DC-Systeme gilt k = 2 (Hin- und Ruckleiter)
- Für Dreiphasensysteme gilt k = √3
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).
- A
- Leiterquerschnittsfläche.
- k
- Ruckleiter- oder Dreiphasenfaktor je nach Systemtyp.
- ΔU
- Berechneter Spannungsfall.
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 |
Querschnittseinheiten
| Einheitenname | Symbol | SI-Äquivalent | Typische Verwendung |
|---|
| Square millimeter (mm²) | mm² | 0,000001 m² | Small sections and surfaces |
| Square centimeter (cm²) | cm² | 0,0001 m² | Medium-scale test surfaces |
| Square meter (m²) | m² | 1 m² | Base SI area unit |
| Square kilometer (km²) | km² | 1.000.000 m² | Very large surfaces |
| Square inch (in²) | in² | 0,00064516 m² | Imperial/US small surface areas |
| Square foot (ft²) | ft² | 0,09290304 m² | Imperial/US surface areas |
Anwendungsbeispiele
400 V, 20 A, 50 m, 6 mm², Kupfer, dreiphasig
ΔU = 1.732 x 20 x 50 x 0.0175 / 6 und ergibt etwa 5.05 V, also 1.26 % Fall. Die Endspannung betragt etwa 394.95 V.
230 V, 16 A, 30 m, 2.5 mm², Kupfer, einphasig
ΔU = 2 x 16 x 30 x 0.0175 / 2.5 und ergibt etwa 6.72 V, also 2.92 % Fall. Die Endspannung betragt etwa 223.28 V.
Typische Anwendungen
- Prüfung interner Elektroinstallationen
- Motorzuleitungen
- Leitungen zu entfernten Sensoren oder Feldschranken
- Kontrolle, ob ein vorhandener Querschnitt bei gegebener Entfernung ausreicht
Annahmen und Grenzen
- Diese Berechnung deckt nur den ohmschen Spannungsfall ab; Reaktanz (induktiver Fall), Oberschwingungen und Anlaufströme sind nicht enthalten.
- Die verwendeten spezifischen Widerstande (Kupfer 0.0175, Aluminium 0.028 Ω·mm²/m) sind Näherungswerte bei 20°C; die tatsachliche Leitertemperatur beeinflusst das Ergebnis.
- Dieses Werkzeug prüft nicht die Strombelastbarkeit (Ampacity). Der gewählte Querschnitt muss separat anhand von Verlegeart, Umgebungstemperatur und geltender Elektrovorschrift bestätigt werden.
Verwandte Links
Verwandte Rechner
Passende Einheitenleitfaden