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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kabelquerschnitt bei 42 A


Autor: Ingo Laabs (grobian)
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Ich habe hier zwei Akkus mit je 12V / 42 Ah die zu einem zusammengefasst 
werden und an eine DCUSV angeschlossen werden sollen. Welchen 
Querschnitt für die Kabel benötige ich da ??
Gruß aus Berlin
Ingo

Autor: Floh (Gast)
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Ingo Laabs schrieb:
> Querschnitt für die Kabel benötige ich da ??

Querschnitt ist abhängig vom benötigten Strom.

http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite

Autor: Dennis (Gast)
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Autor: Icke ®. (49636b65)
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Der Querschnitt richtet sich nach dem fließenden Strom und nicht nach 
der Batteriekapazität. Auch ein 42Ah-Akku kann kurzzeitig 200-300A 
abgeben. Um einen Richtwert zu bekommen, mußt du die Leistung der USV 
zur Berechnung heranziehen. Die Akkus werden wahrscheinlich in Reihe 
geschaltet (ist jedenfalls bei den meisten USVs üblich), somit haben wir 
24V Spannung. Angenommen, die USV hat einen Nennleistung von 3000W, dann 
ergibt sich nach I=P/U ein Strom von 125A. Da der Wirkungsgrad nicht 
100% beträgt, muß man noch ein bißchen aufschlagen, also kommen wir auf 
grob geschätzt 150A. Pro mm² Querschnitt kann Kupferkabel mit ca. 10A 
belastet werden, also brauchen wir 15 mm². Die nächste handelsübliche 
Größe liegt bei 16 mm². Kann man u.a. im Car-HiFi-Zubehör kaufen.

Autor: Ingo Laabs (grobian)
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Floh schrieb:
> Ingo Laabs schrieb:
>> Querschnitt für die Kabel benötige ich da ??
>
> Querschnitt ist abhängig vom benötigten Strom.
>
> http://www.mikrocontroller.net/articles/Leiterbahnbreite

Kabel net Leiterbahn...

Also sollten es 16 mm²sein. GELL

danke

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Ingo Laabs schrieb:

> Also sollten es 16 mm²sein. GELL

Natürlich unter der Annahme, daß die USV 3000W hat. Mußt du auf die 
tatsächliche Leistung anpassen.

Autor: Andi (Gast)
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die Frage, die man sich in dem Fall stellen sollte, wieviel Spannung 
soll denn an deiner USV ankommen?

Also, der Kabelquerschnitt hängt vom Strom und der Länge des Kabels ab, 
je länger, desto dicker das Kabel. Mein Tabellenbuch sagt(nur auf Strom 
bezogen):

- Einadrige, frei in Luft verlegte Kupfer-Leitung: 4mm²
- Eine oder mehrere in Rohr verlegte einadrige Leitungen: 10mm²

Also, es hängt unter anderem davon ab, wo die Leitung verlegt ist: 
freiluft, Rohr, Kabelschacht... Und sehr wichtig, Sicherung nicht 
vergessen, bei 2 Batterien parallel jeweils 2 Sicherungen. Ab 20A pro 
Leitung sollte man eine Maxi-Sicherung nehmen. Die normale 
Kfz-Flachstecksicherung wird zu heiss.

Im Reisemobilbereich sagt die Vorschrift, dass man max. 0,8V 
Spannungsabfall auf der Leitung haben darf. An deiner Stelle würde ich 
drunter bleiben wollen.

Jetzt musst du rechnen, gewünschten Spannungsabfall festlegen, der Strom 
ist bekannt und dann den spezifischen Widerstand deiner Leitung 
ausrechnen, s. Wikipedia 
http://de.wikipedia.org/wiki/Spezifischer_Widerstand

Da ich aus der Reisemobilbranche komme, würde ich dir zu 10mm² raten.

Autor: Andi (Gast)
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Ach und nicht vergessen, du hast 2 Leitungen: + und -, den spez. 
Widerstand auf die Gesamtlänge ausrechnen.

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Andi schrieb:

> Mein Tabellenbuch sagt(nur auf Strom bezogen):
>
> - Einadrige, frei in Luft verlegte Kupfer-Leitung: 4mm²
> - Eine oder mehrere in Rohr verlegte einadrige Leitungen: 10mm²

Mein Horoskop sagt:

- Montag bis Donnerstag rote Kabel verwenden
- Freitag bis Sonntag schwarze Kabel verwenden

Will sagen: Ohne konkreten Bezug auf die Stromstärke ist die Aussage des 
Tabellenbuches nutzlos.

> Da ich aus der Reisemobilbranche komme, würde ich dir zu 10mm² raten.

Und da ich aus der Erotikbranche komme, würde ich zu 2000 mm² raten.
Will sagen: Wie oben. Ohne Kenntnis der benötigten Stromstärke kann man 
keine sinnvolle Empfehlung geben.

Autor: Floh (Gast)
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Ingo Laabs schrieb:
> Kabel net Leiterbahn...

Breite mal Leiterbahndicke = Querschnittfläche :-)

Autor: Andi (Gast)
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@Icke ®. lesen macht schlau, in deinem Fall eher nicht.

>Will sagen: Ohne konkreten Bezug auf die Stromstärke ist die Aussage des
>Tabellenbuches nutzlos.

hättest du den Thread auch richtig gelesen, dann hättest du auch 
kapiert, dass ich von den 42A von Ingo ausgegangen bin, du Troll.

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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meiner meinung nach bei 42A bei 12V Gleichspannung  kannst du mit 50A 
absichern und 10mm² verlegen.

Autor: Arne W. (blaueled)
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Seine Batterie hat eine Ladung von 42Ah das hat mit dem Strom nichts zu 
tun...

Autor: Peter Brandstetter (decibel)
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asoo 42Ah
sry hab mich verlesen

Autor: Wilhelm F. (ferkes-willem)
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Ingo Laabs schrieb:

>Welchen Querschnitt für die Kabel benötige ich da ??

Wie lang soll das Kabel denn sein? Oder hab ich was überlesen? Von den 
12V Spannung soll ja sicher noch möglichst viel ankommen, nicht nur die 
Stromstärke.

Autor: Boris (Gast)
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@Ingo Laabs
Wir brauchen Daten, sonst sind keine konkreten Aussagen möglich.
1. Leistung der USV.
2. Wie lange ist das Kabel bzw. die Verbindung zwischen Batterie und 
USV.
3. In der Wand verlegt oder Freiluft.
4. Vll. auch Vorgaben bezüglich Spannungs(ab)fall.

Autor: Icke ®. (49636b65)
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Andi schrieb:

> hättest du den Thread auch richtig gelesen, dann hättest du auch
> kapiert, dass ich von den 42A von Ingo ausgegangen bin, du Troll.

Wenn du den Thread richtig gelesen hättest und nicht nur die 
Überschrift, dann hättest du schon in der ersten Zeile bemerkt, daß 42 
Ah gemeint waren.

Es ist bei USVs nicht üblich, daß die Batterien über lange Kabel 
angeschlossen werden. Normalerweise stehen sie unmittelbar daneben oder 
sind in das Gerät integriert. Die Kabellänge wäre damit 
vernachlässigbar. Klarheit kann jedoch nur der TE verschaffen.

Autor: ... (Gast)
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Icke ®. schrieb:
> Und da ich aus der Erotikbranche komme, würde ich zu 2000 mm² raten.

Da gilt ja sowieso je Dicker und Länger... ;)

Autor: ich (Gast)
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Warum weichen eigentlich die Querschnitte bei Kabeln und Leiterbahnen so 
stark voneinander ab? Die oben verlinkte Tabelle gibt für eine 35µm 
starke Leiterbahn mit 10mm Breite einen Maximalstrom von 20A an (bei 
0,35mm²). Warum kann ich bei Kabeln maximal 16A über 1,5mm² fließen 
lassen, während ich durch ein TO-220-Beinchen 75A quetschen kann?

Autor: M. B. (reisender)
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Wie gesagt, es kommt dabei auf die zulässige Erwärmung des Leiters und 
den maximal tolerierbaren Spannungsabfall an!

Und das du wirklich 75A durch ein normales TO 220 Beinchen jagen kannst, 
bezweifle ich... ;)

Autor: Falk Brunner (falk)
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Alles eine Frage der Kühlung und (zulässigen) Temperaturerhöhung.

Autor: Markus F. (5volt) Benutzerseite
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ich schrieb:
> Warum weichen eigentlich die Querschnitte bei Kabeln und Leiterbahnen so
> stark voneinander ab?
Das liegt an der Oberfläche des jeweiligen Leiters:
Die Leiterbahn für 20A ist 10mm breit. Damit hat sie eine sehr große 
Oberfläche und kann recht viel Wärme abgeben.
Das 1,5mm²-Kabel ist rund und nur ca. 1,4mm dick. Die Oberfläche ist 
hier sehr viel kleiner.
Damit erwärmt es sich bei gleicher Verlustleistung stärker.

Wichtig ist aber auch immer, ob die Wärme problemlos abgegeben werden 
kann:
Ein frei auf den Boden gelegtes 1,5mm² Kabel verträgt problemlos 16A. 
Würde man dagegen 100 Meter 1,5mm²-Draht zu einem engen Wickel 
aufwickeln, dann schmilzt die Isolation bei 16A bestimmt. Der Wickel 
würde da über 400W Abwärme auf kleiner Fläche erzeugen.

Und 75A für ein TO220-Gehäuse sind wohl durchaus möglich, ausprobiert 
habe ich es aber noch nie.
Wenn die Pins 5mm lang sind und 0,7mm² Querschnitt haben, dann hat jeder 
Pin so 0,12 Milliohm. Bei 75A ergibt das etwa 0,7 Watt Verlustleistung 
je Pin. Und diese Leistung kann über die (dicken) Leiterbahnen und über 
das auf einem Kühlkörper montierte MOSFET-Gehäuse ohne Probleme 
abgeführt werden.

Autor: Glasauge (Gast)
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Ein Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,8 mm schmilzt bei 1500 A 
etwa innerhalb einer Halbperiode bei Frequenzen zwischen 45 Hz und 67 Hz 
(oder innerhalb 0,01 s bei Gleichstrom).VDE 660 Teil 500.

Seine Anwendung betrifft aber die Bemessungsströme von Kupferleitungen 
(Herstellerwerte), diese Angaben stehen in Tabelle 8 der EN 60439.

   Ampère      Leiterquerschnitt mm²
 0  bis 8           1,0                 AWG 18
 8      12          1,5                     16
 12     15          2,5                     14
 15     20          2,5                     12
 20     25          4,0                     10
 25     32          6,0                     10
 32     50          10                      8
 50     65          16                  AWG 6
......            ......

Und was Halbleitermaterialien alles aushalten, das schreibe ich erst gar 
nicht.

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