Verlust eines Kabels berechenen?

... komplette Frage anzeigen

7 Antworten

das ist einer von den klassikern, die man nicht beantworten kann... es fehlt eine entscheidene angabe. nämlich der strom... die verlsute in einer solchen Leitung hängen sehr stark von der strombelastung ab.....

du brauchst als aller erstes mal den Widerstand des kabels. den rechnest du am einfachsten nach dem Leitwert aus. also Länge durch Querschnitt durch Leitwert...

der Querschnitt muss hier in Quadratmillimetern angegeben werden. die Länge in Metern. der Leitwert ist eine fixe Zahl, bei Kupfer ist sie 56.

Alternativ, das macht man aber heute nicht mehr, kann man nach spezifischem Widerstand rechnen. hier musst du den Spezifischen Widerstand mit der Länge in Metern malnehmen und dann durch den Querschnitt teilen...

der Spezifische Widerstand ist übrigens der Kehrwert des Leitwertes... also 1/56stel (0,0179irgendwas)

bei der ganzen Lameng musst du aber unbedingt bedenken, dass so ein kabel ja mehrere adern hat z.B. Phase und neutralleiter. also in einem 260 meter langen kabel stecken 540 Meter Draht. die dritte ader, den schutzleiter missachten wir mal hier, weil da kein strom drüber fließt.

der nächste schritt wäre dann einfach nach der ohmschen formel (U = R x I) den Spannungsverlust auszurechnen. die Spannung ist hier nämlich das Produkt aus Widerstand und Strom.

im letzten Schritt wird dann die Spannung noch mal mit dem Strom multipliziert, um die Verlustleistung zu ermitteln (P = U x I)

ich möchte dir  ein kleines beispiel geben... ein 2m Kupferdraht mit einem Querschnitt von 1,5 mm² haben einen Widerstand von etwa 0,02381 Ohm. warum 2m? weil in einem Meter Kabel ja zwei belastete Adern sind (Phase und Null)

gehen wir mal von einer Belastung von 13 Ampere aus. also 0,02381 ohm mal 13 Ampere, das ergibt einen Spannungsverlust von ca. 0,31 Volt. mal wiederum 13 Ampere, weil ja die Leistung das Produkt aus Spannung und Strom ist, ergibt eine Verlustieistung von 4 watt auf einem Meter. das klingt jetzt nicht gerade spekakulär. man muss sich aber zwei sachen vor augen halten.... 1. wenn die Leitung von der verteilung zum Backofen sagen wir 10 m lang ist, dann sind das 40 Watt die flöten gehen! und außerdem muss die energie ja irgendwo hin. wenn du also viele kabel in einem bündel verlegt hast, und noch irgendwo hinter einer isolierung, dann kann da schon mal was warm werden, ob wohl die sicherung eigendlich ausreichen würde...

lg, Anna

PS: ich habe das ganze mal nach teschnischen Möglichkeiten durchgerechnet... eine solch lange Leitung kannst du, um ein sicheres abschalten im Kurzschlussfall rechtzeitig zu ermöglichen maximal mit einer Schmelzsicherung der Charakteritik gL oder einem Leitungsschutzschalter, Charakeristik B und einem Nennstrom von 4 Ampere absichern.

das heißt, wenn du das ganze bis an die schmerzgrenze belasten würdest, also 4 Ampere, dann kommen wir auf dieser Länge auf eine Verlustleistung von guten 100 Watt bei einem Spannungsverlust von knappen 26 Volt.

andersrum gerechnet fließen bei den rund 6,5 Ohm an Widerstand, die dein Kabel hat bei 230 volt im Kurzschlussfall knapp 36 Ampere. abgesichert mit 16 Ampere hieße das, dass der magnetische Auslöser selbst bei einem B-Automaten nicht kommt! durschnittlich ist hier mit ca. 20 bis 25 Sekunden zu rechnen. das ist WEIT über denen selbst für groben schutz geforderten 5 Sekuden...

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

der Widerstand von Kupfer ist bekannt ,

die Spannung ist bekannt . 

einfache Stromberechnung .  U/R=I  

dann hat man den Spannungsabfall der Leitung mal dem Strom so hat man die Leistung W . 

https://elektrikertipps.wordpress.com/2011/11/27/tabelle-theoretische-widerstandswerte-fur-kupferleiter-in-abhangigkeit-von-querschnitt-und-lange/

oder :

den spezifischen widerstand von kupfer 0,0175  direkt in die formel (R = roh*länge/querschnitt) einsetzen soll. diese 0,0175  entsprechen ja nur einem leiter von 1m länge und 1 mm² querschnitt. 

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Dafür musst du den spezifischen Widerstand des Kupferkabels herausfinden.

Kupfer is fett geschrieben, weil das Material wichtig ist.

Google mal nach Spezifischer Widerstand berechnen. Da kommst du ganz schnell selbst auf die Lösung

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Aus dem Durchmesser des Kabels errechnet du den Querschnitt, dann mit Hilfe des spezifischen Widerstandes und der Länge ( mal 2 für Hin-und Rückweg) den leitungswiderstand.  Sicherlich gibt es in der Aufgabe noch ein Wert für den fließenden Strom, den brauchst du, um den Spannungsabfall sowie die Leistung, die in Wärme umgewandelt wird zu berechnen. 

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung

Es fehlt eine Information dazu, wie das Ganze verschaltet ist. Ist mit dem langen Kabel die Spannungsquelle kurzgeschlossen?

Außerdem gibt es keinen Stromverlust in A, wenn es keine Abzweigungen gibt. Der Strom kann ja nirgends "raus" und ist deshalb am Anfang und am Ende der Leitung gleich.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von MeikelZW
13.06.2016, 14:04

Richtig, ohne Last, wenn sie auch "nur" ein Kurzschluss wäre, stellt sich kein Spannungs- oder Leistungsverlust ein!

0

Was soll ein "Stromverlust" und ein "Stromverlust (A und W)" sein? Den Leitungswiderstand kannst Du berechnen gemäß spezifischem Widerstand des Kupfers.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von ChillenmitStil
13.06.2016, 13:22

Den Verlust in Ampere( A) und den Verlust is Watt(w)

0

wenn dann 1,5mm² querschnitt wäre eine gängige größe,denn kabel werden nicht nach dicke bezeichnet

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung