Normquerschnitt der Zuleitung zwischen Sekundärseite des Transformators und Leuchtmittel?
Hallo Leute,
werden Leuchtmittel (z.B. Halogen, Leuchtkette) mit Gleichstrom, der von einem Transformator kommt, betrieben oder auch in Wechselspannung?
Weil in einer Aufgabe soll ich den Querschnitt für die Zuleitung von Sekundärer Seite eines Transformators zu einer Leuchte (Halogen) berechnen. Und die Formel (Siehe Bild), wie in der Lösung drin steht, ist für Gleichspannung ( ich dachte man müsste die Formel für Wechselspannung nehmen.
4 Antworten
Den Rechenweg hast Du ja von Peppie 1a erklärt bekommen.
Wenn Du von "Normquerschnitt" sprichst/ schreibst, fehlt die Angabe der Norm. Im Bereich der Elektrotechnik gibt es viele Normen. Auch von verschiedenen Normungsgremien. Z.B. DIN, IEC, VDE, ÖVE usw.
Hier z.B. wird auf eine VDE Norm eingegangen:
https://library.e.abb.com/public/a6d7a9f5a041ca8cc12579cf00217542/2CDC401002D0106_viewfile.pdf
Wenn Du rechnerisch auf knapp 5qmm kommst, sollte ausgehend von der vorgegebenen Norm immer der nächst höhere Querschnitt gewählt werden.
Je nach Anwendung sind auch die Umgebungsparameter zu berücksichtigen.
je nach Leistung ist das ok.
wenn die Spannung runter geht, geht der Strom rauf.
P=UxI
Deswegen sind Hochspannungsleitungen relativ dünn.
Hier gibt es noch passende Informationen:
http://www.lichtmacherei.de/kategorie/technik/leitungslaenge-und-querschnitt.html
Die Halogenlampen werden mit Wechselspannung betrieben (bei normalen Trafos 50Hz, bei elektronischen einige kHz, über dem Hörbereich), aber da sie eine ohmsche Last sind kann man wohl die Formel für Gleichspannung verwenden
Tja, das sind wohl so typische Fangfragen, ob jemand das vorher gelernte begriffen hat, und/oder aufmerksam genug ist. ;-)
Unlocker gab dir ja schon eine gute Antwort. ;-) Diese bezog sich auf rein ohmsche Last.
Ich frage dich mal, ob nur nebenbei erwähnt wird es geht um die sekundärseite eines Trafos. Na, fällt dir dazu im Zusammenhang mit den angebotenen Formeln was ein?
Der Unterschied der Formeln für Gleichstrom und Einphasenwechselspannung ist doch einzig dieses Cosinus-Vieh ;-)
Zählt cosinusphi noch auf der Sekundärseite? Oder wirkt der auf der Primärseite? Reine Verständnisfragen.
Unlocker, was sagst du dazu? ;-)
Achso, du meinst also, dass auf der Sekundärseite das Cosinus φ nicht wirkt, sondern nur auf der Primärseite? Und wenn ja kannst du mir noch erklären warum?
Den sogenannten Cosinus Phi einem Laien zu erklären ist nicht einfach. Selbst manche Fachleute verstehen das nur teilweise.
Verbraucher in denen Spulen wirken sind keine rein ohmsche Verbraucher mehr. Wenn durch Spulen ein Strom fließt baut sich darum ein Magnetfeld auf, das sinngemäß Energie verbraucht.
Es wird also eine gewisse Energiemenge abgezweigt, die somit nicht mehr sinnvoll genutzt werden kann. Zwar wird diese Energie gespeichert, und könnte somit ja genutzt werden, weil diese theoretisch nicht verloren geht.
Nur ändert sich bei Wechselstrom ja zyklisch die Quellenspannung und somit auch alles damit zusammen hängende. Somit kann ja die gespeicherte Energiemenge nicht vollständig rückgewonnen werden, weil diese Wechselzeit vorher abgelaufen ist.
Somit entsteht quasi ein Verlust, eine Verlustleistung, die nicht genutzt werden kann.
Soweit mein Versuch, dir diese Dinge möglichst verständlich zu erklären. Es dürfte dir einleuchten, dass so ein Effekt nicht zwei mal auftreten kann. Ebenso, dass dieser Effekt ja im Zusammenhang mit der einspeisenden Energie stehen muss, denn das ist die Ursprungsseite. Da wird Energie eingespeist und dort gibt es besagte Verluste.
Ich hoffe, du kommst mit dieser Erklärung zurecht.
In dem letzten Satz steht glaube ich das, was ich wissen wollte, warum es auf der sekundären Seite Cosinus Phi nicht wirkt. Danke
gleich oder wechselstrom macht hier erst mal wenig unterschied, da es sich bei der last um ohmsche verbraucher handelt, der blindleistungscoeffizient (cosinus Phi) ist hier nämlich 1....
und 3 mal 1 sind 3... da kannst du dich auf den kopfstellen und jodeln... das ändert nichts daran....
hier fehlt schon mal sonst noch einiges....
zum beispiel, wie groß der maximale spannungsverlust sein darf. gerade bei halogenlampen ist das eine nicht zu verachtende größe, da sie mit abnehmender spannung sehr schnell an leuchtkraft einbüßen... bei ungefähr 80% der nennspannung haben sie nur noch 50% der leuchtkraft...
und wenn von 12 volt nur 2,4 fehlen, dann sind es eben nur noch 80%!
den Widerstand einer leitung kannst du an hand des leitwertes (56) oder des spezifischen widerstandes (0,01789irgendwas) ausrechnen...beide sind eigendlich mit einander verwand, denn der spezifische widerstand (1/56) ist der kehrwert des leitwertes (56/1)
dann brauchts noch die stromaufnahme der lampe und natürlich die vorgeebene kabellänge...
hast du mehrre lampen hintereinander an einem strang, KEINE reihenschaltung, musst du als stromwert für den ersten streckenabschnitt vom trafo bis zur letzten lampe jeweils die summen festlegen. d.h. du bräuchtest noch die abstände der lampen zu einander und den abstand vom trafo zur ersten lampe.
wenn es nur eine lampe ist, oder merhere, sternförmig vom trafo weggehend ist es einfacher...
ich mach dir mal ne besispielrechnung auf, bei der ich jetzt bewusst mal einfacher zu rechnende werte einsetze....
du hast 5 meter kabel vom trafo zur lampe und eine 60 Watt lampe bei 12 volt... das macht einen nennstrom von 5 Ampere. (I = P / U)
dann ist der maximale spannungsverlust bei 5% festgesetzt...
5% von 12 volt sind 0,6 volt...
nach der ohmschen formel R = U / I darf der maximale Widerstand des kabels dann nur 0,6/5 also 0,12 Ohm betragen....
um den benötigten Querschnitt nach Leitwert auszurechnen brauchst du nur die Länge durch den Widerstand und dann durch den leitwert zu teilen....
also 10 m (5 hin 5 zurück) durch 0,12 Ohm durch 56... das ergibt dann einen querschnitt von knapp 1,5 mm²
lg, Anna
Danke erstmal für die ausführliche Antwort.
Und weißt du warum es auf der sekundären Seite das Cosinus Phi = 1 ist?
Habe einen Querschnitt von 4,96 mm² berechnet. In der Lösung steht dazu ein Normquerschnitt von 6mm². Muss die Leitung wirklich so dick sein ( also nach Normquerschnitt 6mm² )?
Und kann man irgendwo eine Tabelle zu Normquerschnitt finden?
die halogenlampe ist ein ohmscher verbraucher. da ist der cosinus phi eben 1....
gib mir doch mal bitte alle daten anhand derer du diesen querschnitt berechnet hast.
lg, Anna
Gegeben: 2 x Halogen Leuchten je 50 Watt (inges. 100W), Spannung 12 V, Spannungsabfall 3%, Abstand zu Transformator 6m, Kupfer 56m/Ohm mm²
Gesucht: Querschnitt des Kabels auf sekundärer Seite des Transformator zu den Leuchten
Lösung: Spannungsabfall = (u*U)/100 = (3% *12V)100%= 0,36V
Stromstärke = P/U = 2*50W/12V= 8,33A
Querschnitt= (2*.6m*8,33A)/ 56 m/Ohm mm² *0,36V = 4,96mm²
----> Normquerschnitt =6mm²
Danke für die Antwort. Aber ist es normal, dass auf 6m Leitung für Halogenleuchte ein Kabel von 6mm² Querschnitt genommen wird? Weil 6mm² ist ja ziemlich dick.