Leitungstemperatur

[Jürgen (Gast)]

Guten Morgen,

ich hätte eine Frage zur Berechnung der Leitungstemperatur.
Ich habe über eine Einzelader einen gewissen Spannungsabfall pro 
Distanz, wodurch über den Strom eine Leistung P erhalte, die quasi in 
Wärme umgewandelt wird. Wie kann ich jetzt Anhand dieser Leistung die 
Temperatur der Einzelader (Freiluft und einzeln verlegt) berechnen?
Die Umgebungstemperatur wäre max. 60°C und die Leitung ist für 110°C 
ausgelegt!

Jürgen

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jürgen schrieb:
> Wie kann ich jetzt Anhand dieser Leistung die Temperatur der Einzelader
> (Freiluft und einzeln verlegt) berechnen?
Gar nicht. Das hatten wir doch vor Kurzem bis zum Erbrechen durchgekaut 
im Beitrag "Max. Strombelastbarkeit einer Leitung"


> Wie kann ich ... die Temperatur ... berechnen?
Du brauchst ein genaues Modell der Konvektion, dann die Isolation, die 
Geometrie und ein Rechenzentrum mit ausreichend viel Rechenleistung. 
Dann noch ein Programm, das mit irgendwelchen finiten Elementen 
irgendwelche thermischen Strömungen simuliert und die abgeführte 
Leistung berechnet.

Oder du schlägst in einem Tabellenbuch irgendwelche empirisch 
ermittelten Näherungswerte nach.

[Jürgen (Gast)]

Danke erst einmal für die schnelle Antwort.
Also kann man davon ausgehen, das man die Temperatur vernachlässigen 
kann (nur wichtig für die Berechnung der Widerstandsänderung des 
Kabels), solange die Umgebungstemperatur unter der Betriebstemperatur 
des Kabels liegt.

Hat mir schon weitergeholfen!

[Jan H. (j_hansen)]

Jürgen schrieb:
> Also kann man davon ausgehen, das man die Temperatur vernachlässigen
> kann [...], solange die Umgebungstemperatur unter der Betriebstemperatur
> des Kabels liegt.

Ich glaube nicht, dass Lothar Miller das so gemeint hat. Er hat 
geschrieben, du sollst in einem Tabellenbuch nachschlagen.

[Jürgen (Gast)]

Kennt jemand einen Link zu solchen Tabellen für die Wärmeentwicklung von 
Leitungen (Freiluft) die bei einem Spannungsabfall entstehen?

[Praktiker (Gast)]

Hallo,

die Tabellen welche normalerweise zur verfügung stehen gehen von einer 
bestimmten Verlegungsart aus,welche auch näher beschreiben wird, und die 
für bestimmte Leiterquerschnitte max. möglichen Stromstärken aus.
Die dabei entsehenden Temperaturen befinden sich dann im sicheren 
Bereich - eventuelle reduzierungen der max. Stromstärke bei hohen 
Umgebungstemperaturen werden auch angegeben.
Wie Warm aber dein Leiter jetzt wird ist wohl tatsächlich nur sehr 
aufwendig zu berechnen, da die Umgebungsbedingungen alles andere als 
fest sind.

Praktiker

[Jürgen (Gast)]

Praktiker schrieb:
> die Tabellen welche normalerweise zur verfügung stehen gehen von einer
> bestimmten Verlegungsart aus,welche auch näher beschreiben wird, und die
> für bestimmte Leiterquerschnitte max. möglichen Stromstärken aus.

Sind diese Werte in einer DIN festgelegt? Könnte jemand eine solche 
Tabelle (Tabellen) als Anhang bereitstellen?

[Der Andere (Gast)]

Was ist denn das eigentlich Problem bzw. Aufgabe?

[Jürgen (Gast)]

Der Andere schrieb:
> Was ist denn das eigentlich Problem bzw. Aufgabe?

Es ist eine theoretische Überlegung den Kabelquerschnitt zu verkleinern.
Gehen wir mal davon aus, das bei einem Strom X über eine Länge Y ein 
Kabel den Spannungsabfall S hat und somit eine "Blindleistung" Q 
generiert die das Kabel erwärmt. Sprich das Kabel hat eine 
Nenntemperatur bei Strom X über L. Jetzt ist da Kabel ja für eine höhere 
Betriebstemperatur ausgelegt, theoretisch könnte man beim Strom X den 
Leitungsquerschnitt soweit verkleinern bis die Temperatur der Leitung 
bei Nennlast nahezu an der max. zulässigen Betriebstemperatur liegt!
Also könnte man ja einiges an Kupfer sparen oder?

Natürlich ändert sich der Spannungsabfall bei kleinerem Querschnitt aber 
vielleicht gibt es ja da einen verträglichen Mittelwert?!

[Der Andere (Gast)]

Jürgen schrieb:
> Es ist eine theoretische Überlegung

also im Prinzip wieder ein heisse Luft Problem`?

Normalerweise ergibt sich der Quarschnitt aus dem max. Spannungsfall 
oder dem gewünschten min. Wirkungsgrad.
Kupfer zu sparen und dafür über die gesamte Nutzungsdauer Energie 
wegzuwerfen ist oft eine blöde Idee.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Jürgen schrieb:
> Es ist eine theoretische Überlegung den Kabelquerschnitt zu verkleinern.
Dann kommt noch wesentlich mehr dazu: welche Sicherheitskategorie muss 
mit diesem Kabel erfüllt werden? Welche Zulassungen werden benötigt? 
Wieviel ist es wert und wieviel darf es kosten, von den erlaubten (<-- 
das ist das Schlüsselwort!) Werten nach unten abzuweichen?

[Düsendieb (Gast)]

Das Problem wird aber größer, wenn am Ende der Leitung ein Kurzschluss 
ist und deine Kinder versuchen drei mal hintereinander den 
Sicherungsautomaten einzuschalten, weil sie weiter Computer spielen 
wollen.

Dann hast Du auf ein schon heißes Kabel noch drei mal einen richtig 
hohen Kurzschlussstrom draufgeschossen.
So ganz dumm sind die Werte in den Tabellen nicht.

[Harald W. (wilhelms)]

Jürgen schrieb:

> theoretisch könnte man beim Strom X den
> Leitungsquerschnitt soweit verkleinern bis die Temperatur der Leitung
> bei Nennlast nahezu an der max. zulässigen Betriebstemperatur liegt!

Genau, sowas macht man in Glühlampen. Da werden recht hohe
Ströme durch recht kleine Querschnitte geschickt. Also nimmst
Du am besten Leitungen aus Wolframdraht.

[Jan H. (j_hansen)]

Jürgen schrieb:
> Gehen wir mal davon aus, das bei einem Strom X über eine Länge Y ein
> Kabel den Spannungsabfall S hat und somit eine "Blindleistung" Q
> generiert die das Kabel erwärmt.

Du meinst nicht die Blindleistung. Schau dir einmal die Definitionen von 
Wirk-, Blind- und Scheinleistung an.

> Sprich das Kabel hat eine
> Nenntemperatur bei Strom X über L.

Was ist "L"? Warum schreibst du überhaupt so pseudomathematisch, wenn es 
nicht notwendig und auch nicht richtig ist?

> Jetzt ist da Kabel ja für eine höhere
> Betriebstemperatur ausgelegt, theoretisch könnte man beim Strom X den
> Leitungsquerschnitt soweit verkleinern bis die Temperatur der Leitung
> bei Nennlast nahezu an der max. zulässigen Betriebstemperatur liegt!

Klar kannst du das. Du kannst auch im Winter die Fenster offen lassen, 
wenn du dafür die Heizung durchgehend auf Vollast laufen lässt. Aber ist 
das, gerade in Zeiten der Energieverteuerung, sinnvoll?