Forum: Fahrzeugelektronik Frage zur Amperebelastung von Kabelquerschnitten


Announcement: there is an English version of this forum on EmbDev.net. Posts you create there will be displayed on Mikrocontroller.net and EmbDev.net.
von Dani (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guten Abend Community,

ich scheitere gerade etwas an der Auslegung des Leitungsquerschnitts für 
einen Sicherungshalter.

Der Eingang soll max. 20A an drei Sicherungen verteilen bei 12V DC.
Wie der Querschnitt ausgerechnet wird, habe ich auch mal gelernt und 
steht ja noch im Tabellenbuch. Ich benutze, aus Faulheit, jedoch einfach 
die Online Rechner. Dort zeig mir jeder aber was anderes an... Von 0.03 
mm² bis 4 mm² ist alles dabei. Spannungsabfall 1%, Länge rund 10 cm. Es 
handelt sich um einen Kupferlackdraht 1mm².
Ich dachte also, ich schaue mal in die VDE Liste....

Dort steht, dass 1 mm² rund 11A verkraftet. Sind diese nun auf einen 
Meter berechnet oder wie haben die sich das ausgerechnet?

Das ist eigentlich auch schon der Kern meiner Frage. Denn wenn das auf 
einen Meter gerechnet ist, dann kann ich ja die 1 mm² Leitung einlöten 
und gut ist oder noch ne zweite um sicher zu gehen. Ich stehe da nämlich 
gerade etwas auf dem Schlauch, bei DC brauche ich einen größeren 
Querschnitt als bei AC, obwohl die Ampere gleich sind usw.... vielleicht 
hat jemand Lust und Zeit mich da mal aufzuklären.

Vielen Dank im Vorraus

von Mani W. (e-doc)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Guckst Du

http://www.meinhart.at/fileadmin/_migrated/content_uploads/Technische_Listen_und_Tabellen.pdf

Ist ja einfach zu finden...

Und wenn Du das durchgeackert hast, weißt Du alles zum Thema...

: Bearbeitet durch User
von Mani W. (e-doc)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dani schrieb:
> Ich benutze, aus Faulheit, jedoch einfach
> die Online Rechner. Dort zeig mir jeder aber was anderes an... Von 0.03
> mm² bis 4 mm² ist alles dabei. Spannungsabfall 1%, Länge rund 10 cm.


Vielleicht ist diese Seite eine Hilfe...

https://campofant.com/kabelquerschnitt-leitungsquerschnitt-berechnen/

: Bearbeitet durch User
von Christian M. (Firma: magnetmotor.ch) (chregu) Benutzerseite


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dani schrieb:
> Dort steht, dass 1 mm² rund 11A verkraftet. Sind diese nun auf einen
> Meter berechnet oder wie haben die sich das ausgerechnet?

Das kommt nicht auf die Länge drauf an! Die 11A sagen lediglich aus, um 
wieviel sich der Leiter erwärmt (erwärmen darf)! Der Spannungsabfall 
hingegen hängt von der Länge ab, und bei kleinen Versorgungsspannungen 
würde ich eine grössere Dicke wählen. Bei längeren Längen noch dicker!

Gruss Chregu

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dani schrieb:
> Sind diese nun auf einen
> Meter berechnet

Nein, jeder Meter ist gleich, wird gleich warm, heiss, schmlitz die 
Isolation und oxidiert den Draht vbevor er durchglüht. Nur der 
Spannungsbfall (bei dir 1% erlaubt) bezieht sich auf die Gesamtlänge (da 
sind 10cm eher wenig).
Ganz kurze Verbindungen (1cm) führen ihre Wärme auch über dickere 
wärmeträgene Enden ab, wenn dort z.B. Klemmen sitzen oder dichere 
Lötzinnhügel, daher dürfen Bauteilanschlüsse stärker belastet werden als 
es dem Drahtquerschnitt entspricht.

von chris (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Dani schrieb:
> Dort steht, dass 1 mm² rund 11A verkraftet. Sind diese nun auf einen
> Meter berechnet oder wie haben die sich das ausgerechnet?

Nein nicht auf 1m sondern es nennt sich Stromtragfähigkeit und dieses 
bezieht sich auf den Querschnitt. In einem gewissen Querschnitt kann nur 
eine gewisse Stromdichte herschen.

Dani schrieb:
> Ich stehe da nämlich
> gerade etwas auf dem Schlauch, bei DC brauche ich einen größeren
> Querschnitt als bei AC, obwohl die Ampere gleich sind usw.... vielleicht
> hat jemand Lust und Zeit mich da mal aufzuklären.

Ähm Gegenfrage was bedeutet 230V AC ?

230V AC ist nur der Effektivwert das wenn der Verbraucher DC vertragen 
könnte, könnte dieser eben auch an 230V DC betrieben werden.

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/2206191.htm

Wenn der Groschen fällt und man nur SPannung/Ströme in betracht zieht 
EEIGENTLICH nicht aber der dritte Faktor heißt hier Frequenz und somit 
kommt man zu Schein/Blind/Wirkleistungen...

von Axel L. (axel_5)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der begrenzende Faktor ist in der Regel bei den Tabellen die Isolierung 
und die Umgebung.

PVC kann in der Regel 60°C problemlos ab, so dass die Erwärmung nicht 
darüber liegen sollte. Es gibt aber Kunststoffe, die mehr abkönnen, dann 
kann das Kabel auch höher belastet werden (z. B. im KFZ). Auch wird die 
Leitung wärmer, wenn sie in Dämmung verlegt wird, so daß der zulässige 
Strom dann niedriger ist.

Die AC Tabellen sind in der Regel für Hausinstallationen, da hat man 
üblicherweise zwei oder dreiadrige Leitungen, wodurch mehr Wärme 
produziert und weniger abgegeben werden kann gegenüber einer 
Einzelleitung.

Gruß
Axel

: Bearbeitet durch User
von Reiner O. (elux)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da es hier ja um Kfz geht:

1,5 mm2 haben nach VDE 0298 Teil 4 eine zulässige Dauerstromstärke von 
24A.

Quelle: Westermann "Kraftfahrzeugtechnik Tabellenbuch" 1. Aufl. 2007 
S.89

Ich würde aber die Kabelstärke eher von der Länge abhängig machen. Auf 
selbiger Seite im genannten Buch steht auch eine "Tabelle Zulässiger 
Spannungsabfall" und gemäß dieser darf der Spannungsabfall über die 
ganze Länge von der Spannungsquelle bis zum Verbraucher (abzüglich 
Sicherungen und Schalter) bei 12V Anlagen 0,5 Volt bei Nennlast nicht 
übersteigen.



MfG
Elux

von Hennes (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo

und somit recht einfach zu berechnen.
Leider sagt das wenig darüber aus wie dick nun die Litze bzw. ein Kabel 
wirklich ist, Zuviel hängt von den mechanischen Vorgaben (Mechanische 
Belastung und Umgebung) ab.

Und leider in der Praxis (wenn die Litze, das Kabel nicht teuer 
expliziert auf oder von der Rolle und Made in Germany, Swiss oder 
zumindest Europe gekauft wird):

Gerne wird viel Isolierung und wenig Kupfer verwendet - das soll wohl 
das "Gefühl" beim unbedarften Kunden erwecken:

Das Kabel kann was ab, das Gerät hat Power.
Gerade wie den ehr billigen Elektrowerkzeugen fällt mir das immer wieder 
auf - eine 600W Bohrmaschine (wohl Eingangsleistung...) hat da ein Kabel 
was locker 3* 2,5mm² vermuten lassen würde - mit viel Glück und bei den 
besseren (meist auch überteuerten Ausführungen) sind es dann eventuell 
tatsächlich 3* 1,5mm² meist aber eher 3* 0,75mm² nicht selten auch mal 
0,5mm².
Der Geiz, der schon oft in Richtung Betrug geht ist bei den Herstellern 
von Geräten die nicht im Profibereich (oder Hobbybereich für spezielle 
Anwendungen mit wissender Kundschaft und dann generell extrem teuer 
sind) spielen extrem ausgeprägt.
Kupfer scheint das neue Gold zu sein, während Gummi und oder Kunststoff 
in rauen Mengen weitergegeben wird.

Hennes

von chris (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hennes schrieb:
> Gerade wie den ehr billigen Elektrowerkzeugen fällt mir das immer wieder
> auf - eine 600W Bohrmaschine (wohl Eingangsleistung...) hat da ein Kabel
> was locker 3* 2,5mm² vermuten lassen würde - mit viel Glück und bei den
> besseren (meist auch überteuerten Ausführungen) sind es dann eventuell
> tatsächlich 3* 1,5mm² meist aber eher 3* 0,75mm² nicht selten auch mal
> 0,5mm².

Das hat nix mit Geiz zu tun!!

Ein Familienhaus wird nur auf Kurzzeitbelastung ausgelegt z.B. ein 
Leitungsschutzschalter wird auf den maximal vorkommenden Strom ausgelegt
du willst an der Steckdose 3680W haben = 16A daraus folgt 16A Sicherung!

Ganz im Gegenteil zur Industrie/Firmen, diese legt man auf 
Dauerbelastung aus. Heißt, die Schaltschränke werden etwas größer 
dimensioniert. Sprich wenn 16A als Dauerstrom fließen sollen sind dies 
nur 80% aufgrund der enormen Erwärmung in den Anlagen. Rede hier nicht 
von 1-2h sondern 24h/d/Woche/Monat/Jahr. Würde man sie auf 100% auslegen 
kann es vorkommen das dann die Leitungschutzschalter auslösen im 
Überlastbereichobwohl gar keine Überlast vorliegt.

Elektrowerkzeuge sind auch auf Peakbelastung dimensioniert wenn sie für 
den Privatmann/Frau sind. Die 600W sind mechanische Leistung die deine 
Borhmaschine abgibt....

Für Firmen gibts dort wieder Maschinen die in der Belastung und 
elektrischen Leistung anders ausgelegt sind.

Aber wer weiß das schon.... Also wird billig gekauft und an Sicherheit 
gespart....

Reiner O. schrieb:
> 1,5 mm2 haben nach VDE 0298 Teil 4 eine zulässige Dauerstromstärke von
> 24A.

Diese bezieht sich nur auf den Querschnitt vergleichbar mit dem 
Wasserrohr da passt auch nur eine gewisse Menge durch den Querschnitt 
egal wie lang die Leitung ist.

Reiner O. schrieb:
> Ich würde aber die Kabelstärke eher von der Länge abhängig machen

einfache Faustformel
Kurze Leitung eher den Querschnitt betrachten <1-2m
Lange Leitung wird der Spannungsfall betrachtet


1. Bündelung von Leitungen = Thermische Beeinflussung Gegenseitig
2. Oberschwingungen/EMV im Bordnetz
3. Gleichstrom/Spannung ist schwieriger in der Abschalt/Löschbarkeit des 
Lichtbogens, erfordert höherwertigeres Kontaktmaterial.

von Axel L. (axel_5)


Bewertung
1 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Hennes schrieb:
>> Gerade wie den ehr billigen Elektrowerkzeugen fällt mir das immer wieder
>> auf - eine 600W Bohrmaschine (wohl Eingangsleistung...) hat da ein Kabel
>> was locker 3* 2,5mm² vermuten lassen würde - mit viel Glück und bei den
>> besseren (meist auch überteuerten Ausführungen) sind es dann eventuell
>> tatsächlich 3* 1,5mm² meist aber eher 3* 0,75mm² nicht selten auch mal
>> 0,5mm².
>
> Das hat nix mit Geiz zu tun!!
>
> Ein Familienhaus wird nur auf Kurzzeitbelastung ausgelegt z.B. ein
> Leitungsschutzschalter wird auf den maximal vorkommenden Strom ausgelegt
> du willst an der Steckdose 3680W haben = 16A daraus folgt 16A Sicherung!

Das ist falsch.

Die Berechnungen für die 16A bei 1,5mm² beruhen gerade darauf, dass 
ansonsten bei der Isolierung langfristig der Weichmacher ausgast und die 
dann spröde und somit gefährlich wird. Es ist eben nicht so, dass bei 
30A der Draht glüht. Der wird nur zu warm für die Isolierung.

Kurzfristig können die deutlich mehr, werden dann aber wärmer als 
langfristig gut ist.

Gruß
Axel

von chris (Gast)


Bewertung
-1 lesenswert
nicht lesenswert
Axel L. schrieb:
> Das ist falsch.
>
> Die Berechnungen für die 16A bei 1,5mm² beruhen gerade darauf, dass
> ansonsten bei der Isolierung langfristig der Weichmacher ausgast und die
> dann spröde und somit gefährlich wird. Es ist eben nicht so, dass bei
> 30A der Draht glüht. Der wird nur zu warm für die Isolierung.
>

FALSCH!!! Der gast auch so aus...

PVC ist für verschiedene Temperaturen bei Dauerlast ausgelegt diese darf 
dann auch z.B. 70°C betragen ohne das die Isolierung schaden nimmt.
Die HEA-Fachgemeinschaft hatte mal was eingestellt wie stark sich jedes 
weitere Grad Temperaturerhöhung auswirkt. Grob gesagt halbiert sich ab 
71°C die Anlagenzeit.
Stand ist im Moment ca. 30 Jahre danach sollte man die E-Anlage 
eigentlich neu machen... Wirklich kommts nur ganz selten vor...
https://www.faberkabel.de/upload/files/downloads/165/verl_temp.pdf

Wer sagt denn das 1,5mm² nur 16A abkönnen ?
Die 16A sind nur dann das Maximum wenn man alle Bedigungen kennt:
1. Verlegeart
2. Länge
3. Oberwellenanteil (nur durch Messung feststellbar)
4. erhöhte Temperatur (unabhängig von der Verlegeart)
5. Leitungshäufung
6. belastete Adern mit Strom

Verlegeart B2 2adrig für
25°C 17,5A bei 1,5mm²
30°C 16,5A bei 1,5mm²

https://library.e.abb.com/public/a6d7a9f5a041ca8cc12579cf00217542/2CDC401002D0106_viewfile.pdf

Trotzdem kann ein Querschnitt, mal losgelöst von allen Faktoren, nur 
einen maximalen Strom vertragen.

Jetzt kommt die Länge ins Spiel wleche mit den Spannungsfall * Strom die 
Leitung zustätzlich belastet zu der Betriebstemperatur z.B. von 70°C des 
Kupferkernes.
Heißt, 16A bei 1,5mm² auf z.B. 17,5m hat die 70°C ebenso
wie eine Leitung mit 22A bei 1,5mm² aber nur auf z.B. 13m!!

Es sollte erkennbar sein warum das EFH die Leitung die 16A als BEISPIEL 
überträgt auch direkt mit 16A abgesichert werden kann/könnte und in der 
Industrie die 16A-Sicherung, und natürlich auch andere Automaten nur zu 
80%(12,8A/16A) ausgelastet werden sollte/darf!!!

EFH 10A Leitung = 10A Sicherung
INDUSTRIE 8A = 10A Sicherung somit nur 80%itge Auslastung

Wie gesagt hier gehts darum das alle Automaten
1. dicht an dicht aufegstezt sind
2. der Gleichzeitigkeitsfaktor, sprich die Stromnutzung über alle Kabel 
dauerhafter sind.

> Kurzfristig können die deutlich mehr, werden dann aber wärmer als
> langfristig gut ist.

Joar bis 160°C aber auch nur für wenige ms im Kurzschlussfalle und im 
Überlastfalle bis und über 1h.

Dazu 
https://www.vde-verlag.de/buecher/leseprobe/9783800736706_PROBE_01.pdf

von HildeK (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Elektrowerkzeuge sind auch auf Peakbelastung dimensioniert wenn sie für
> den Privatmann/Frau sind. Die 600W sind mechanische Leistung die deine
> Borhmaschine abgibt....

Ohne es sicher zu wissen: ich bin mir recht sicher, dass es die 
aufgenommene elektrische Leistung ist. Hört sich in der Werbung doch 
viel besser an ...

von chris (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
HildeK schrieb:
> Ohne es sicher zu wissen: ich bin mir recht sicher, dass es die
> aufgenommene elektrische Leistung ist

Oh da bin ich wohl zu sehr an den Motoren selbst und weitere hängen 
geblieben. Da es bei diesen immer die abgegebene Leistung angegeben 
wird.
https://de.wikipedia.org/wiki/Nennleistung

Trotzdem passt der Text zu der Dimensionierung und verschiedenen 
Gesichtspunkten und im KFZ zum Teil auch...

von Philipp G. (geiserp01)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Elektrowerkzeuge sind auch auf Peakbelastung dimensioniert wenn sie für
> den Privatmann/Frau sind. Die 600W sind mechanische Leistung die deine
> Borhmaschine abgibt....

Das habe ich anders gelernt. 600W auf dem Leistungsschild ist die 
elektrische Energie, welche das Gerät maximal aufnimmt.

von Udo S. (urschmitt)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
chris schrieb:
> Oh da bin ich wohl zu sehr an den Motoren selbst und weitere hängen
> geblieben. Da es bei diesen immer die abgegebene Leistung angegeben
> wird.
> https://de.wikipedia.org/wiki/Nennleistung

Herrlich unpräzise formuliert und damit prädestiniert für 
Missverständnisse.

Mit "Motoren" meinst du Verbrennungsmotoren in PKW und LKW, da wird die 
mechanische Abgabeleistung ab Kurbelwelle als Nennleistung angegeben.
Hier in einem Elektronikforum meinen aber 80% der Personen bei dem Wort 
"Motor" einen Elektromotor, und zumindest bei Kleinmotoren wird 
üblicherweise die elektrische Aufnahmeleistung angegeben.

von chris (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Philipp G. schrieb:
> Das habe ich anders gelernt. 600W auf dem Leistungsschild ist die
> elektrische Energie, welche das Gerät maximal aufnimmt.

Lese er die Korrektur! Und beachte das Einsatzgebiet... bei solchen
Motoren stimmt deine Aussage ebend nicht ;)
https://www.js-technik.de/media/image/16/01/e7/ms-631-2_2p_0-18-kw_b3.jpg

Obwohl dieser auch eher von der Leistung zu den Kleinmotoren zählt

Udo S. schrieb:
> Mit "Motoren" meinst du Verbrennungsmotoren in PKW und LKW, da wird die
> mechanische Abgabeleistung ab Kurbelwelle als Nennleistung angegeben.
> Hier in einem Elektronikforum meinen aber 80% der Personen bei dem Wort
> "Motor" einen Elektromotor, und zumindest bei Kleinmotoren wird
> üblicherweise die elektrische Aufnahmeleistung angegeben.

Üblicherweis ist deine Aussage ebenfalls ziemlich allgemein, es kommt 
auf das Einsatzgebiet an welche Angabe genutzt wird ;)

von Dani (Gast)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Erstmal, entschuldigt, dass ich lange nicht online war um zu antworten.
Zweitens, vielen Dank für die Zahlreichen antworten und Aufklärungen. 
Diese haben mir sehr geholfen.

Ich habe mein Projekt nun mit eurer Hilfe zuende gestellt und es 
funktioniert einwandfrei. Die leitungen werden nicht warm und der 
Spanungsabfall ist gleich null.

Vielen Dank euch allen

von Michael B. (laberkopp)


Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Udo S. schrieb:
> und zumindest bei Kleinmotoren wird
> üblicherweise die elektrische Aufnahmeleistung angegeben.

Das sollte nicht so sein,
http://www.fachlexika.de/technik/mechatronik/elektromotor.html#leistung
http://www.electronicaestudio.com/docs/SHT-034.pdf (siehe: OUTPUT bei 
POWER und klein ist der wirklich)
aber was interessiert die Werbebranche schon die Norm,
die erfinden irgendwelche Zahlen frei aus der Luft.

Also: Immer nachgucken, ob seriös oder nicht.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.