Kabelquerschnitt berechnen und Umrechnungsfaktoren für Kabel und Leitungen
Strombelastbarkeit von elektrischen Leitungen
Bei der Leitungs- bzw. Kabeldimensionierung sollte der Nennquerschnitt eines jeden Leiters so gewählt werden, dass seine Strombelastbarkeit nicht kleiner ist als der maximale Dauerstrom, der unter Normalbedingungen durch den Leiter fließt. Die Grenztemperaturen, auf die sich die Strombelastbarkeit bezieht, sollten für Isolierhülle und Mantel der jeweiligen Leitungstypen nicht überschritten werden. Zu den definierten Bedingungen gehört auch die Verlegeart der verwendeten Leitung. Hierauf sollte bei der Bestimmung der zulässigen Belastungsströme geachtet werden.
Bedingungen, die bei der Berechnung der Strombelastbarkeit von elektrischen Leitungen zu berücksichtigen sind u.a.:
- zulässige Betriebstemperatur am Leiter
- Umgebungstemperatur
- Häufung, Bündelung und Verlegung der Leitung
- Anzahl der Adern
- aufgespulte Leitungen
- Frequenz des Stromes
- Auswirkungen von Oberwellen (von 50 Hz abweichend)
Leiterquerschnitt berechnen:
Der Leiterquerschnitt sollte nicht nur nach der erforderlichen Strombelastbarkeit ausgesucht werden; vielmehr sollen auch die Anforderungen zum Schutz gegen gefährliche Körperströme, Überlast- und Kurzschlussströme und Spannungsabfall beachtet werden. Werden Leitungen über längere Zeiten bei Temperaturen über den angegebenen Werten betrieben, können sie schweren Schaden erleiden, der zu frühzeitigem Ausfall oder zu einer wesentlichen Verschlechterung der Eigenschaften führen kann.
Zur Hilfe: Umrechnungstabellen
Beispiele zur Berechnung der maximalen Strombelastbarkeit nach VDE 0298-4:2023-06
Berechnung der maximalen Strombelastbarkeit (1. Beispiel)
| Leitungstype: | CC 500 |
| Leitungsartikel: | L0200-0315 |
| Temperaturbereich: | bis +70°C |
| Nennspannung | Uo/U: 300/500V |
| Aufbau (Kabelquerschnitt): | 3 G 1,5 mm² |
| Einsatz: | Für diese Installationsleitung wird die Strombelastbarkeit bei +50°C Umgebungstemperatur, zwei belasteten Adern und einer Verlegung mit drei weiteren Leitungen auf einem Fußboden benötigt. Die vier Leitungen haben die gleiche Abmessung und berühren sich. |
Zu beachtende Tabellen der VDE 0298-4: Tabelle 10, 11, 17 und 22.
- Strombelastbarkeit bei zwei gleichzeitig belasteten Adern 1,5mm² bei bis +30°C gemäß Tabelle 10 und 11/5: 18A
- Faktor für abweichende Umgebungstemperatur +50°C gemäß Tabelle 17: 0,71 (18 A x 0,71 ≈ 12,8A)
- Faktor für die Verlegung von vier dieser Leitungen auf dem Fußboden mit Berührung: 0,75 (12,78A x 0,75 ≈ 9,6A)
Die Stromlast für die beschriebene Leitung sollte einen Wert von 9,5A nicht überschreiten.
Berechnung der Strombelastbarkeit (Beispiel 2)
| Leitungstype: | DR 720 P |
| Leitungsartikel: | L0720-0640 |
| Temperaturbereich: | bis +90°C |
| Nennspannung: | Uo/U: 0,6/1 kV |
| Aufbau (Kabelquerschnitt): | 6 x 4,0 mm² |
| Einsatz: | Für diese trommelbare Leitung wird die Strombelastbarkeit bei +65°C Umgebungstemperatur, fünf belasteten Adern und einer Verlegung in drei Lagen auf einer Motortrommel benötigt. |
Zu beachtende Tabellen der VDE 0298-4: Tabelle 10, 11, 18, 27 und 28.
- Strombelastbarkeit für einen Nennquerschnitt von 4,0mm² bei bis +50°C gemäß Tabelle 10und 11/5: 34A
- Faktor für abweichende Aderanzahl (fünf Adern) gemäß Tabelle 27: 0,75 (34 A x 0,75 = 25,5A)
- Faktor für abweichende Umgebungsgtemperatur +65°C gemäß Tabelle 18: 0,79 (25,5 A x 0,79 ≈ 20,1)
- Faktor für die Verlegung in drei Lagen auf einer Motortrommel gemäß Tabelle 28: 0,49 (20,1A x 0,49 ≈ 9,9A)
Die Stromlast für die beschriebene Leitung sollte einen Wert von 9,8A nicht überschreiten.
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