Rechner für DC-Spannungsabfall

So funktioniert die Berechnung des Gleichspannungsabfalls

Der Rechner schätzt den Spannungsabfall in einem zweiadrigen Gleichstromkreis. Geben Sie die einfache Leitungslänge ein; das Modell verdoppelt sie, weil der Strom zur Last und zurück fließt. Der Widerstand wird aus dem spezifischen Widerstand des Leiters, der Schleifenlänge und der Querschnittsfläche berechnet. Anschließend ermittelt das Werkzeug Spannungsabfall, prozentualen Abfall, geschätzte Spannung an der Last und Leitungsverlust. Im Modus für den Mindestquerschnitt wird dieselbe Gleichung nach dem Querschnitt für einen gewählten Grenzwert umgestellt. Das Ergebnis ist eine elektrische Schätzung beim angezeigten spezifischen Widerstand und kein vollständiger Sicherheitsnachweis für die Leitung.

Schleifenlänge (m) = 2 × einfache Länge

Widerstand (Ω) = spezifischer Widerstand (Ω·mm²/m) × Schleifenlänge ÷ Querschnitt (mm²)

Spannungsabfall (V) = Strom (A) × Widerstand (Ω)

Spannungsabfall (%) = Spannungsabfall ÷ Systemspannung × 100

Leitungsverlust (W) = Strom² × Widerstand

Mathematischer Mindestquerschnitt (mm²) = spezifischer Widerstand × Schleifenlänge × Strom ÷ zulässiger Spannungsabfall in V

Durchgerechnete Beispiele

12 V, 10 A, 5 m einfach, Kupfermodell 0,0175 und 2,5 mm²: 10 m Schleife, 0,0700 Ω, 0,70 V Abfall (5,83 %), 11,30 V an der Last und 7,00 W Verlust.

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24 V, 20 A, 10 m einfach, Kupfermodell 0,0175 und 6 mm²: 0,05833 Ω, 1,1667 V Abfall (4,86 %), 22,8333 V an der Last und 23,3333 W Verlust.

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12 V, 10 A, 5 m einfach, Kupfermodell und 3-%-Ziel: maximal 0,36 V Abfall und mindestens 4,8611 mm² mathematischer Querschnitt. Dies ist nicht automatisch ein sicherer Kabelquerschnitt.

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Häufig gestellte Fragen

Warum wird die Leitungslänge verdoppelt?

Die eingegebene Länge gilt für eine Richtung. Ein zweiadriger Gleichstromkreis besitzt Hin- und Rückleiter, die beide zum Widerstand beitragen.

Was ist der spezifische Widerstand eines Leiters?

Er ist die Materialeigenschaft, die Länge und Querschnitt mit dem Widerstand verknüpft. Die angezeigten Standardwerte sind veränderbare Modellwerte bei 20 °C.

Warum verursacht Aluminium mehr Spannungsabfall als Kupfer?

Bei den angezeigten Modellwerten hat Aluminium einen höheren spezifischen Widerstand. Bei gleicher Länge, gleichem Querschnitt und Strom entsteht daher mehr Widerstand.

Warum kann der gemessene Spannungsabfall vom Ergebnis abweichen?

Der tatsächliche Widerstand hängt von Leitertemperatur, Material, Klemmen, Verbindungen, wirklicher Länge und Fertigungstoleranzen ab.

Welchen Prozentsatz für den Spannungsabfall soll ich wählen?

Verwenden Sie den Grenzwert, den Last, Systemauslegung und einschlägige Hersteller- oder Installationsanforderungen verlangen. Dieser Rechner schreibt keinen universellen Zielwert vor.

Ist der berechnete Mindestquerschnitt ein sicherer Leiterquerschnitt?

Nein. Er berücksichtigt nur den Spannungsabfall. Strombelastbarkeit, Isolierung, Temperatur, Verlegeart, Fehlerstrom und Schutz müssen gesondert geprüft werden.

Kann ich diesen Rechner für Wechselstromleitungen verwenden?

Das MVP modelliert einen zweiadrigen Gleichstromkreis. Wechselstromreaktanz, Phase, Leistungsfaktor und Mehrphasensysteme werden nicht berücksichtigt.

Was bedeutet es, wenn der berechnete Abfall die Versorgungsspannung erreicht oder überschreitet?

Der angenommene Stromkreis ist in diesem einfachen Modell nicht sinnvoll. Erhöhen Sie Spannung oder Leiterquerschnitt, verringern Sie Länge oder Strom und prüfen Sie die gesamte Auslegung, statt sich auf eine negative Lastspannung zu stützen.

Quellen

• NIST / Bureau of Standards, spezifischer Widerstand von Kupfer bei 20 °C
• Tatsächliche Kabelwerte, Temperatur und zulässige Verwendung: Dokumentation des Kabelherstellers und Anforderungen der jeweiligen Installation.