Frage von Thierolf, 84

Querschnittsberechnung Kabel?

Hallo ich muss für eine Schulaufgabe den Querschnitt für ein Kabel berechen, komm aber nie weiter weil ich nicht verstanden hat wie man diese ausrechnen. Das Kabel soll an einen E-Herd gehen. Der Herd hat einen Verbrauch von 9800 W und läuft über 3 Phasen also: 24.5 A Strom Das Kabel ist 22.1 Meter lang. Die Temperatur liegt bei Maximal 30°C. cosp ist nicht gegeben also 1

Kann mir das zufällig jemand ausrechen? Und vllt noch dazu erkären wie er auf die Werte gekommen ist?

Wir haben die Formel: Wurzel 3 x i x l x cosp durch r die elektrische Leitfähigkeit x Delta U genommen.

Danke

Expertenantwort
von Peppie85, Community-Experte für Elektronik, 51

in deiner rechnung hast du einen kleinen fehler der sich da eingeschlichen hat. um auf 24,5 Ampere zu kommen müsste man von einer Spannung von 230 volt zwischen den Phasen rechnen. in unserem drehstromnetz haben wir aber 400 volt zwishen den außenleitern. dem entsprechend ergäbe sich also ein Phasenstrom von rund 14,2 ampere.

mein nächstes problem ist, dass ich zur errechnung der erwärmung keienrlei weitere anhaltspunkte habe. davon ausgegangen, dass ein kabel mit eienm qeruschnitt von 2,5 mm² verwendet wird, errechne ich hier eine verlustleistung von rund 95 Watt... bei 22,1 m Länge mal 3 Phasen ergibt sich nach R=q*l/a ein Widerstand von etwa 0,47 Ohm Multipliziert mit der 2. Potenz von 14,15 Ampere kommen wir auf die genannten 95 Watt...

für mich stellt sich hier die frage nach den 30 Grad. um das zu kalkulieren brauchen wir noch weitere angaben über die wärmeabführ so wie die bündelung etc... ich meine wenn wir bedenken, dass 30 watt zum löten reichen, was ja nicht mal ein drittel der energiemenge von 95 watt ist, das kabel vom herd aber gerade mal handwarm wird...

also irgendwas unterschlägst du uns hier

lg, Anna

Kommentar von Thierolf ,

Also wenn ich Drehstrom verwende benutze ich die 230 V einer einzelnen Phase zum Rechnen richtig?  Dann würde ich auf ein 0.8 mm² Kabel kommen. Dies ist doch viel zu klein für 24.5 Ampere Belastung.

Die Temperatur wird erst bei Folge aufgaben verwendet hab mich nur verlesen.

Kommentar von treppensteiger ,

Nein, du benutzt die 400V (zwischen 2 Phasen liegen 400V an)damit ergibt sich ein maximal erlaubter Spannungsabfall von 12V 

Und mit dem von Kollege Peppie erechneten Phasen!strom von 14,2A der daraus errechnete maximale Widerstand, den die Leitung haben darf.

 (man kann hier nicht einfach 9800W/400V oder 230V rechnen, da sich der Strom aufteilt, schau mal im Tafelwerk unter Drehstrom, Dreieckschaltung, Sternschaltung P, S, und Q, hier bedeutend "Wurzel aus 3")

Der Widerstand, die Länge und der Leitwert in die Gleichung eingesetzt und ergibt bei mir etwa 2,14mm² Mindestdurchmesser, was halbwegs realistisch ist, und mangels anderer Leitungen mit 2,5mm² verlegt wird.

Kommentar von treppensteiger ,

sorry, da ist mir ein Rechenfehler unterlaufen, ich komm auf 0,93mm² mit 44,2 m gerechnet. Erscheint mir auch etwas wenig, aber die Gleichung ist so einfach, da kann eigentlich nicht so viel schief gehen... Nach "Tabelle der möglichen Leitungslängen im Verhältnis zum Querschnitt" aber noch im Rahmen. Begrenzt nach unten wird der Querschnitt aber durch die mögliche Absicherbarkeit je nach Verlegeart, in Verlegeart A1 und A2 darf 3*1,5mm² nur bis 13A abgesichert sein, also muss dort trotzdem 2,5mm² hin, weil du mindestens 14,2 A brauchst.

Kommentar von Peppie85 ,

die gesamtlänge erstreckt sich aber über 66,3 m, weil es ja 3 phasen sind...

lg, Anna

Kommentar von Thierolf ,

Ok danke Leute :) 

Antwort
von treppensteiger, 50

In deiner Werteliste fehlt noch Delta U, also der (zulässige) Spannungsunterschied. Müsstest du wissen... ist für solche Fälle ein festgelegter Wert.

Die Leitfähigkeit ist für Kupfer? steht im Tabellenbuch/Tafelwerk

Kommentar von Thierolf ,

Ja der Wert liegt bei 3% 

Die ist Für Kupfer

Kommentar von Thierolf ,

Nach meiner Rechnung würde ich einen Querschnitt von 1.4 mm² benötigen.

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