Gibt es Unterschiede zwischen vollständig und nicht vollständig abgewickeltem Verlängerungskabel in Bezug auf Strom, Spannung, Magnetfeld und Selbstinduktion ?
Gibt es dazu noch Unterschiede bei Gleich- und Wechselspannungskreisen?
8 Antworten
Da sich weder Induktionsschleifen ändern noch die Beeinflussung der direkt benachbarten Leiter wesentlich verändert wird, zumal diese auch noch mit einem "Schlag" verseilt sind, bevor sie in gemeinsamem Mantel isoliert wurden, ändern sich diese Größen primär kaum.
Trotzdem müssen Leitungen aus einem simplen Grund vollständig abgewickelt sein, bevor sie stärker belastet werden dürfen: Die Wärmeabfuhr ändert sich drastisch. Nur voll abgespulte Leitungen dürfen auch wie angegeben belastet werden.
Zum Verständnis: Die Kabel Aufspulung eines 3- oder 5-adrigen Kabels entspricht einer bifilaren Wicklung. Diese ist magnetisch "fast" neutral.
Es wird allerdings ganz, ganz anders, wenn man nur die "Erdschleife" des PE berücksichtigt im Zusammenhang mit anderen Gebilden und Pfaden auf PE-Niveau: dessen Induktivität erhöht sich drastisch durch die Spulenwirkung, gleiches gilt für alle wie auch immer gearteten parasitären Gleichtakt-Ströme, die aber keinen normalen galvanischen Strompfad finden können. Im Gehäuseschlussfall als Fehler allerdings hebt sich diese durch die "eigene" Hinleitung wieder auf....
Ist das Kabel ausreichend lang und der Strom schön hoch, so wirkt das Kabel wie eine Spule, es werden ordentliche Magnetströme induziert. Durch die Erwärmung (auch schon durch die fließende Leistung) und die fehlende Lüftung kommt es zur Erhitzung des Kabels, was auch zum Kabelbrand o.ä. führen kann.
Das mit der Spulenwirkung ist ein verbreiteter Irrtum, denn die Induktionen von Hin- und Rückpfad heben sich ideal auf. Die Stromsumme ist null, es gibt keine Ampere-Windungen zur Flussverkettung. Wer diesen physikalischen Grundsatz experimentell überprüfen möchte, kann gern ein Zangenamperemeter anlegen und weiß dann mehr.
Es bleibt aber die gravierende Wärmeentwicklung mit verheerenden Folgen, wenn man nicht aufpasst.... Die Brandgefahr besteht in hohem Maß, solange das Kabel nicht vollständig abgewickelt ist und nicht mehr "auf einem Haufen" angeordnet ist, sprich seine Verlustleistung wie technisch vorgesehen auch ohne unzulässige Erwärmung an die Umgebung abgeben kann.
Bei einem aufgewickelten Verlängerungskabel wird nur sehr wenig Wärme abgeleitet bei größerer Belastung. Dadurch kann das Kabel bis zur Verbrennung aufgeheizt werden.
Ganz beiläufig fällt natürlich bei einem heißen Leiter auch die Spannung etwas stärker ab. Das ist aber hier praktisch kaum von Bedeutung.
nun, eine aufgewickelte kabeltrommel ist eine spule. dem entsprechend wirklt sie wie ein Dämpfer. beim zuschalten großer lasten geht die spannung erst mal ein wenig bis gewaltig in die knie. so bald sich aber der stromfluss stabilisiert hat, kommt die spannung nahezu vollkommen wieder.
das große problem auf die dauer ist, dass so ein kabel eine gewaltige verlustleistung entfaltet. 50 m Kabel (3 x 1,5 mm²) haben hin und zurück (den schutzleiter missachten wir mal hier) einen Widerstand von ungefähr 0,6 Ohm.
nach der Ohmschen Formel (U = R x I) sinkt die Spannung an der steckdose in der trommel bei 10 Ampere um 6 Volt.
nach P = U x I macht das 60 watt verlustleistung. wenn die wärme sich in der trommel staut, dann dauert es nicht lange, bis die isolierung schmilzt...
überbackene kabeltrommel - lecker
lg, Anna
das sehe ich ein wenig anders, dem entsprechend dürfte ja auch ein gewicklter kondensator nicht funzen... du hast ja noch die anderen windungen und die spule ist alles andere als sauber gewickelt...
einen gewissen effekt hat die trommel also tatsächlich im aufgewickelten zustand. ich habe die ergebnisse auch schon am eigenenen leib gesehen mit dem unterschied zwischen auf und abgegerllt...
wie gesagt. für den dauerbetrieb machts keinen nennenswerten unterschied, aber so eine (halb) aufgewickelte kabeltrommel ist ein prima einschaltstrombegrenzer.
lg, Anna
Die 0,6 Ohm vom Kabelwiderstand wirken als Strombegrenzer. Das bifilare Kabel trägt nichts bei, egal ob auf oder abgewickelt.
Offenbar ist es nicht sehr bekannt, dass zur Vermeidung von Induktivitäten bifilare Wicklungen benutzt werden. Auch der Wickelkondensator ist solch eine bifilare Wicklung, noch hinzu tritt, dass gleiche Kondensatorseiten seitwärts verlötet sind, so dass der (Wechsel) Strom nicht in Wicklungsrichtung fließt, sondern nur von der einen zur anderen verlöteten Seite.
Also ich habe mir einmal die Mühe gemacht, das durchzumessen, nachdem es hier eine ziemlich streitbare Person gab, die nicht wahrhaben wollte, dass die Anordnung keine Induktivität hat. Obwohl ich ziemlich pedantisch vorging, konnte ich keinen Unterschied zwischen aufgewickeltem und losem Kabel feststellen (von Erwärmung einmal abgesehen).
Ein Effekt könnte höchstens von zweiter Ordnung sein, in erster Ordnung heben sich die Felder von Hin- und Rückleiter auf, sodass auch nicht zu erwrten ist, dass man hier einen Effekt feststellt.
Was meinst du mit: der Schutzleiter ist ein Kern?
Ein gewickelter Kondensator ist außerdem etwas ganz anderes: hier heben sich die Felder nicht gegenseitig auf - nicht mal ansatzweise. Man kann ja nicht Äpfel mit Birnen vergleichen...
Eigentlich gibt es nur ein Problem bei der Wärmeableitung.
(Der Widerstand wird ein klein wenig höher bei der stärkeren Erhitzung, aber das ist ein ziemlich kleines Problem verglichen mit v. a. der Brandgefahr.)
Was Magnetfeld und Selbstinduktion betrifft: das Verlängerungskabel enthält sowohl Hin- als auch Rückleitung, damit heben sich die magnetischen Wirkungen der beiden stromführenden Adern (bis auf sehr kleine Randeffekte) gegenseitig exakt auf. Das gilt auch für die Selbstinduktion.
(Diese gegenseitige Aufhebung der magnetischen Wirkungen wird von Leuten, die sich ein klein wenig, aber nicht gründlich mit der Materie beschäftigt haben, immer wieder übersehen.)
Na, du als Physiker weißt das natürlich. Danke für die Klarheit auch von deiner Seite, das macht den Wert einer solchen Seite aus: Andere können etwas lernen.
Und so unterschätzen sie hoffentlich dann nie wieder die thermischen Auswirkungen und die Häufung von Verlusten (schau dir mal die Fotos von einem großen Kabelkanal (Internet-Foto) vom BER dazu an: ich frage mich, wie man als seriöse Firma jemals auf den absurden Gedanken kommen kann, dem wilden Haufen auch nur eine einzige Leitung hinzu zu fügen...)
Wie man auf eine solche Idee kommen kann?
"Das haben wir schon immer so gemacht."
"Et hätt noch émmer joot jejange."
"Andere Möglichkeit? Da müsste ich ja nachdenken!"
"Andere Möglichkeit? Versteh ich nicht - ist das holländisch oder polnisch?"
"Sicherheitsvorschriften? Kenn ich nich, hat mehr als 10 Buchstaben!"
Zu BER im besonderen: man muss sich ja immer wieder was neues einfallen lassen, warum es auch zu diesem Termin nicht fertig wird.
Oder, wie es ein Radiokomiker letztes Jahr (oder früher?) sagte: Bei Berlin befindet sich ein als Flughafenbaustelle getarntes Atommüllendlager.
Danke für den Kölleschen Humor... also auch schon mal in Köln-Bonn durch den Flughafen gelaufen und sich köstlich amüsiert...
Es fällt nicht immer leicht, den Humor zu finden. Und alles in Bausch und Bogen verdammen möchte man ja auch nicht, da muss ich mich dann doch zu oft an die eigene Nase fassen...
nein, ist zwei Spulen ! nämlich bifilar, hin- und rück. Deshalb kein magnetischer oder induktiver Anteil, nur ohmisch.