Das deutsche QBasic- und FreeBASIC-Forum

[Sebastian]

Hallo,

ich suche nach einer Formel, mit der ich berechnen kann, welchen Durchmesser eine Kupferlitze haben muss, damit sie einen gewissen Strom bei einer gewissen Spannung auf einer gewissen Länge aushält. Hat da jemand einen Tipp für mich? Ich meine irgendwie in Erinnerung zu haben, dass das über den spezifischen Widerstand des Materials zu errechnen ist, aber der wird bei einer Kupferlitze anders als bei einem Kupferdraht sein.

Viele Grüße!
Sebastian
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Die gefährlichsten Familienclans | Opas Leistung muss sich wieder lohnen - für 6 bis 10 Generationen!

[Kai Bareis]

Ob es Kupferlitze oder Kupferdraht ist sollte nichts machen.
Die andere Frage ist natürlich mit wieviel strom ist zu rechnen damit der Spannungsabfall über dem Kabel nicht zu groß ist.
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MfG Kai Bareis
Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen! Warum einfach wens auch umständlich geht!

[E-P-S]

Ich denke das das schon einen großen Unterschied macht. Strom fließt (wenn ich das noch richtig im Kopf habe) an der Oberfläche von Materialien. Da eine Litze auf gleichem Raum, also bei gleichem Durchmesser, mehr Oberfläche zur Verfügung stellt als ein starrer Leiter, kann demnach ein höherer Strom fließen als bei einem Draht.

Das Problem sind dabei natürlich die Übergänge. Die sollten bei einer Litze ordnungsgemäß und sauber ausgeführt sein, da es gerade hier etwas schwieriger ist als bei einem einfachen Leiter.

Andernfalls würden hier zu große Widerstände und damit die Gefahr einer Überhitzung bzw. sogar eines Feuers entstehen.

(alle Angaben ohne Gewähr )
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Man kann sich öfter als zweimal im Leben halb tot lachen.

[Skilltronic]

Hallo

Der Skineffekt ist Frequenzabhängig und tritt nur bei Wechselstrom auf. Bei Gleichstrom kann man den Widerstand einer Litze genauso berechnen wie bei einem Draht. Auch die niedrige Netzfrequenz macht noch nicht viel aus, laut Wikpedia beträgt die "Skindicke" einer Kupferleitng bei 50Hz fast 1cm, also viel mehr als den Radius einer einzelnen Leitung in der Litze. Zudem sind die einzelnen Kupferfasern ja nicht gegeneinander isoliert.

Gruss
Skilltronic
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Elektronik und QB? www.skilltronics.de !

[Maestro]

Dass ein Leiter einen gewissen Strom "aushält", ist wohl grundsätzlich unglücklich ausgedrückt. Auch der Wolframdraht in einer Glühlampe "hält" den Strom aus - allerdings bei einer Temperatur von 1800°C...

In der Elektrotechnik (Installationstechnik) geht man davon aus, dass der Spannungsfall (bedingt durch die Leiterlänge, Querschnitt (nicht Durchmesser!) und dessen Material (bzw dem Leitwert des Materials)) nicht größer als 4% betragen darf. Für Kleinspannungsanwendungen dürfen auch mal 10% abfallen. Siehe auch hier.

Die Formel für den Spannungsabfall lautet:

R [Ω] = l [m] x ρ [Ωxmm²/m] / A [mm²]

Länge l [m],
Querschnitt q [mm²],
spez. Widerstand ρ [Ω x mm²/m] (Konstante Kupfer: 0,0179 Ω x mm²/m)

Quelle.


Hier gibt es auch einen netten Onlinerechner.

lg Martin

[Michael Frey]

Meiner Meinung nach kann man es nicht Pauschal sagen.
In der Elektronik (kaum Spannung, kleine Ströme kurze Strecken), wählt man den Draht Pi mal Daumen und nach Lagerbestand.

Bei Hausinstalltionen gibt es Normen.
(Altes Schweizer Formelbuch)

(Aktuelles Rechenbuch)


Bei Fahrzeug Elektrik gibt es soviel ich weiss auch Tabellen.

Und in der Audio Technik gelten sowieso ganz andere Regeln.

Wegen Litze/Draht:
Das ist unterschiedlich, ich weiss aber nicht mehr wieso.
(Kühlung?)

@Maestro
R in Ω ist der Widerstand und nicht die Spannung .

[Maestro]

ups - vertippselert - soll natürlich der resultierende Widerstand sein, der - eingesetzt in das ohm'sche Gesetz den Spannungsfall ergibt - sorry. Ich bin von der Arbeit einfach zu sehr abglenkt...

[Sebastian]

Das heißt, dass mir keine Isolierungen wegschmelzen etc., solange der Spannungsabfall unter 4% der Anfangsspannung beträgt?
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[Michael Frey]

Wie man die Leute mit Tatsachen verwirrt .
Die 4% sind die Verluste die man toleriert bei Übertragung.
Trotzdem kann der Draht unter gewissen Ümstanden durch brennen.
Wenn z.B. 4% von 1000 Volt an eine 10cm Leitung abfallen dampft sie trotzdem ab.
Zudem: Im Kleinspannung Bereich (bis 50V) sind 4% Spannungsverluste ein grosser Wert.

Zudem Spielt auch die Umgebungstemperatur eine Rolle.
(Je wärmer des Kabel ist, desto weniger Elektrische Leistung braucht es zum durchbrennen)

Kannst du mal die Anwendung sagen?

[Maestro]

absolut - das ist der von der VDE vorgeschriebene Spannungsfall, welcher auch bei der Hausinstallation verwendet wird.

Hierbei wird auch berücksichtigt, dass gewisse Geräte Unterspannung nicht gerne mögen (zB Frequenzumrichter u.Ä.).

Was hast Du denn vor?

[edit] *lach* Michael war schneller - diese Regelung steht in der VDE 0100, die nur für Spannungen bis 1000V (also max 40V Spannungsfall) gilt - an Spannungsbereiche über ~60V sollte man sich als Laie eh nicht wagen...

[Sebastian]

Es geht um verschiedene kleine Niedervoltverbraucher (Gleichstrom), aber mitunter längere Kabelstrecken von 25-50 Metern. Es handelt sich dabei zum größten Teil um Relais, Zugmagnete und Schrittmotoren. Die Stromstärke, die eine Leitung verkraften muss, ohne wegzuschmelzen / Feuer zu fangen, liegt i.d.R. max. bei 3A.
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[Michael Frey]

Verwende nicht Begriffer wie "Niedervoltverbraucher", dieser Begriff ist nicht Standartisiert.
Um welchen Spannungsbereich geht es konkrett?

3A ist schon einiges, aber auch dafür braucht man noch keine Riesenleitungen.

[Maestro]

Da kommen wir der Sache schon näher

Schrittmotoren brauchen zur Ansteuerung ne ordentliche Flanke, wenn du sie mit hoher Winkelgeschwindigkeit betreiben möchtest. Du solltest Dir überlegen, die Leistungsteile in der Nähe der Motoren zu installieren.

Die anderen Verbraucher sind unspektakulär.

1 - 1,5mm² sollten dicke reichen für die Strecke.

lg Martin, der gerne Industrieroboter programmiert

[edit] schon wieder schneller *lach*

Schrittmotoren der normalen für Privatanwenungen verwendeten Bauform "laufen auf" 5-12V, Industriemotörchen können auch mal bei 400-600V liegen... Je nach benötigtem Beschleunigungs-/Haltemoment...

[Sebastian]

Die meisten Teile laufen mit 12V, wenige mit 6V. Die Schrittmotoren sind aber auch nichts Spektakuläres, genau nachgemessen habe ich deren Stromstärke nicht, aber sie sind nicht größer als ein Stück Seife...

Ich bin übrigens kein Elektrotechniker oder dergleichen (ich verpfusche also niemandem seine Elektroinstallationen - keine Sorge!), sondern bloß normaler Schüler ein einem ganz normalen Gymnasium, also nichts Technisches. Ich "pimple" nur von Zeit zu Zeit an kleinen Projekten herum...
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[volta]

Hi Sebastian,
eine Faustformel für Leitungsquerschnitt ist die Strombelastung per 1mm² nicht über 5Ampere zu wählen.
Dabei wird der Strom die Leitung nicht durch Eigenerwärmung zerstören.
Beispiel:
Akkuladegerät 14,4V / 25Ampere mit 3m Anschlussleitung, Spannungsverlust auf den Leitungen zum Akku < 0,5Volt.
1. nach der Faustformel sollte die AnschlussLeitung mindestens 5mm² haben.

2. Auch 0,5V / 25A = 0,02Ohm sollen nicht überschritten werden.
Daraus Leitungslänge (2 * 3m) / (56 m /(mm²*Ohm) * 0,02Ohm) = 5,36mm² gewählter Querschnitt 6mm².
Gruß
Volta
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Warnung an Choleriker:
Dieser Beitrag kann Spuren von Ironie & Sarkasmus enthalten.
Zu Risiken & Nebenwirkungen fragen Sie Ihren Therapeuten oder Psychiater.

[Sebastian]

@Volta: Ah, wunderbar! Danke für das Beispiel!

An alle: Ebenfalls danke!
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