Erforderlicher theoretischer Querschnitt
mm²
Erforderlicher theoretischer Querschnitt
Elektrotechnik · Industrielle Elektrotechnik
Kabelquerschnitt nach zulässigem Spannungsfall dimensionieren
Bestimmen Sie den Leiterquerschnitt für einen vorgegebenen maximalen Spannungsfall und prüfen Sie anschließend den Spannungsfall mit dem gewählten Querschnitt.
Erstellt am v1.0
Von Thibaut Grzelak, Berechnungsingenieur für Mechanik
02
Ergebnisse
Gewählter Vorzugsquerschnitt
mm²
Gewählter Vorzugsquerschnitt
Spannungsfall ΔU
Berechnete Spannungsdifferenz entlang der Leitung.
Relativer Spannungsfall
%
Spannungsfall bezogen auf die Nennspannung U.
Spannung am Leitungsende U₂
Geschätzte Spannung an der Last nach dem Spannungsfall.
Formel und Einsetzen der Werte
S = k · ρ · L · I · cosφ / (ΔUmax − k · L · I · X · sinφ)—
L ist die einfache Entfernung von der Quelle zur Last, nicht die gesamte Leiterlänge. Einphasig steht der Faktor 2 für Hin- und Rückweg; bei symmetrischem Drehstrom gilt √3. R = ρ / S. X = const. Geprüft wird nur der Spannungsfall; Strombelastbarkeit, Schutz, Kurzschluss, Verlegeart, Häufung und Normkonformität werden nicht geprüft. Sstd ∈ {1.5 … 630} mm².
01Formeln und Symbole
Verwendete Formeln
sinφ
√(1 − cos²φ)sin φΔUmax
U · ΔUmax%ΔUmaxSreq
k · ρ · L · I · cosφ / (ΔUmax − k · L · I · X · sinφ)SreqSstd
min { Sᵢ | Sᵢ ≥ Sreq }SstdΔU
k · L · I · ((ρ / Sstd) cosφ + X sinφ)Spannungsfall ΔUU₂
U − ΔUSpannung am Leitungsende U₂02Annahmen und Grenzen
Gültigkeitsbereich
- L ist die einfache Entfernung von der Quelle zur Last, nicht die gesamte Leiterlänge.
- Einphasig steht der Faktor 2 für Hin- und Rückweg; bei symmetrischem Drehstrom gilt √3.
- R = ρ / S.
- X = const.
- Geprüft wird nur der Spannungsfall; Strombelastbarkeit, Schutz, Kurzschluss, Verlegeart, Häufung und Normkonformität werden nicht geprüft.
- Sstd ∈ {1.5 … 630} mm².
03Validierungsbeispiel
Numerischer Referenzfall
- U = 400 V ; I = 32 A ; L = 50 m ; cos φ = 0.85 ; ρ = 0.01724 Ω·mm²/m ; X = 0.08 Ω/km ; ΔUmax = 3 %
- Sreq ≈ 3.417 mm²
- Sstd = 4 mm²
- ΔU ≈ 10.269 V ; ΔU% ≈ 2.567 % ; U₂ ≈ 389.731 V
04Quellen
Technische Quellen
- IEC 60364-5-52 — Niederspannungsanlagen: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Kabel- und Leitungsanlagen.