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Einfluß der Kabellänge bei Drehstrom

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Elektrikforum Foren-Übersicht -> Grundlagen & Schaltungen der Elektroinstallation
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Loppies
Cool Newbie
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Anmeldungsdatum: 27.08.2017
Beiträge: 12

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 10:33    Titel: Einfluß der Kabellänge bei Drehstrom Antworten mit Zitat
Hallo zusammen,
mal eine Frage die ich für mich schon beantwortet habe - wo ich aber gerne mal prüfen würde ob ich richtig liege:
Bei der Auslegeung des Leiterquerschnitts bei Drehstromverlängerungen (und natürlich eigentlich auch allen anderen stromführenden Kabeln), berücksichtigt man die Verlegeart (frei, in einer Gruppe, in einem Schact etc.), den maxinmalen Strom (z.B. 32A pro Phase) und die Länge des Kabels.
Gehe ich richtig in der Annahme das:
1) Sich Verlegeart und maximaler Strom insbesondere in bezug auf die Erwärmung des Kabels auswirken (Brandgefahr). soll heißen wer hier unterdimensioniert riskiert einen Brand.
2) Die Länge (so lange der Querschnitt in bezug auf 1 ausreichend dimensioniert ist) nur auf den Spannungsabfall auf der Leitung und damit die verfügbare Spannung am verbraucher auswirkt. Heißt wer hier unterdimensioniert (wie gesagt, bezugen auf 1 ist alles ok) riskiert lediglich das das Endgerät nicht mehr genug Spannung hat und damit evtl. nicht mehr zuverlässig funktioniert.

Ist das so korrekt?

Gruß Loppies
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Hallo!

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Octavian1977
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Anmeldungsdatum: 05.10.2006
Beiträge: 14367
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 11:13    Titel: Antworten mit Zitat
zu 1. Brandgefahr ist das eine, bei geringen Unterdimensionierungen entstehen aber hauptsächlich Schäden am Isoliermaterial der Leitungen durch deutlich schnellere Alterung.
zu 2 Falsch.
1. ein Erhöhter Spannungsfall führt zur Beschädigung von Motoren, da der Strom durch Schwächung der Felder im Motor steigt. Auch geregelte Netzteile/Vorschaltgeräte ziehen einen höheren Strom was zu deren Beschädigung führen kann (viele sind allerdings für 100-240V ausgelegt).
Außerdem erhöht ein höherer Spannungsfall auch den Energieverlust auf der Leitung.
2. Die Leitungslänge und somit der Widerstand der Leitung hat Einfluss auf den Strom im Kurzschlußfall. ist dieser nicht ausreichend, löst die vorgeschaltete Sicherung nicht in der notwendigen Zeit aus, was zum einen eine Brandgefahr und zum anderen die Gefährdung von Personen darstellt, da Berührungsspannungen auch irgendwann nicht mehr abgeschaltet werden.
Ein 30mA FI benötigt deutlich geringere Ströme und kann den Personenschutz auch noch bei sehr langen Leitungen sicher stellen.

An zu merken ist allerdings, daß die Leitungslänge zur Einhaltung der Abschaltzeiten meist wesentlich länger sein darf als um den Spannungsfall ein zu halten.
Bei hohen Innenwiderständen der Spannungsquelle (z.B. Inselanlagen) kann das aber auch mal umgekehrt sein.
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Sparky
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Anmeldungsdatum: 03.02.2013
Beiträge: 1095

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 12:02    Titel: Antworten mit Zitat
Octavian1977 hat folgendes geschrieben:

1. ein Erhöhter Spannungsfall führt zur Beschädigung von Motoren, da der Strom durch Schwächung der Felder im Motor steigt. Auch geregelte Netzteile/Vorschaltgeräte ziehen einen höheren Strom was zu deren Beschädigung führen kann (viele sind allerdings für 100-240V ausgelegt).


Aha, bei sinkender Spannung steigt der Strom Rolling Eyes

Was habe ich all die Jahre nur gemacht.....heul
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Octavian1977
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Anmeldungsdatum: 05.10.2006
Beiträge: 14367
Wohnort: Wiesbaden

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 14:57    Titel: Antworten mit Zitat
anscheinend bist Du bei dem statischen ohmschen Widerstand hängen geblieben.

einem Motor wird an der Welle eine gleichbleibende Last abgenommen somit muß bei sinkender Spannung der Strom steigen um diese mechanische Leistung zu liefern, sofern das Teil nicht stehen bleibt.
Bei Drehstrom oder Kondensatormotoren erzeugt eine Reduktion der Spannung eine Schwächung der Gegeninduktion und der Strom steigt.
und was meinst Du was ein geregeltes Netzteil macht wenn auf der anderen Seite die Belastung nicht sinkt wenn aber die Primärseitige Spannung sinkt?
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Pumukel
Inventar
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Anmeldungsdatum: 22.07.2016
Beiträge: 1607

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 15:13    Titel: Antworten mit Zitat
Tja Sparky Grundlagen ! Was denkst du wo der Strom hingeht wenn du die Motorwelle Blockierst. Ein Motor muss die Leistung aufnehmen, die er an der Welle abgeben soll. Deshalb steigt der Motorstrom bei sinkender Spannung an! Noch etwas ein Motor ist ein Induktiver Verbraucher und hat einen induktiven Scheinwiderstand . Der rein ohmsche Widerstand dagegen ist "vernachlässigbar"!
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Sparky
Inventar
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Anmeldungsdatum: 03.02.2013
Beiträge: 1095

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 17:14    Titel: Antworten mit Zitat
Es wird jetzt unterirdisch!

Ich bin raus.
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Pumukel
Inventar
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Anmeldungsdatum: 22.07.2016
Beiträge: 1607

BeitragVerfasst am: 29.08.2017 17:59    Titel: Antworten mit Zitat
So stellen wir das Ganze mal auf die Füße.
Jede Leitung hat einen Widerstand. (Superleiter mal außen vorgelassen). Dieser Widerstand hängt ab vom Werkstoff, Dem Querschnitt und der Länge. Das trifft natürlich auch auf die Leitungen in der Hausinstallation oder für Verlängerungen zu.
Bekanntlich setzt jeder Strom durch einen Widerstand an diesem eine Leistung um, die in Wärme umgewandelt wird. An diesem Widerstand fällt natürlich auch eine Spannung ab. Das ergibt den Spannungsfall. Auf der anderen Seite begrenzt der Widerstand auch den Strom. Das kann dazu führen, das eben eine Sicherung nicht rechtzeitig auslöst.
Die Verlegeart gibt vor in wie weit eine Leitung die Verlustwärme an die Umgebung abgeben kann. Nehmen wir an die Leitung kann die Wärme gar nicht abgeben, dann wird sie sich stark erwärmen , was zur Schädigung der Isolierung führt bis hin zum Brand. Da du die Länge in den wenigsten Fällen beeinflussen kannst bleibt dir nur den Werkstoff zu verändern (Gold statt Kupfer) oder eben den Querschnitt vergrößern. Ziel ist es den Querschnitt so zu wählen, das er einerseits nicht zu groß und anderseits eben nicht zu klein wird damit der Widerstand eben das gerade noch Erforderliche erfüllt. Stell dir mal vor du mußt 16 A über 600m übertragen. Dann kannst du dir ja mal den Widerstand bei 1,5mm² der Cu -Leitung ausrechnen. Das selbe machst du mit 100mm² dann siehst du den Unterschied. Da du bei Wechselstrom ja 2 Leitungen ( Hin und Rückleiter hast kannst du dir auch ausrechnen welche Spannung bei 16 A und dem gegebenem Widerstand der Leitung über diese abfällt. Und aus dem Strom und der Spannung über dem Leitungswiderstand kannst du auch die Leistung ausrechnen , die dieser Widerstand in Wärme umwandelt!
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bigdie
Inventar
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Anmeldungsdatum: 23.11.2013
Beiträge: 6742

BeitragVerfasst am: 30.08.2017 05:05    Titel: Antworten mit Zitat
Sparky hat folgendes geschrieben:
Es wird jetzt unterirdisch!

Ich bin raus.

Ist wirklich so bei Motoren. Natürlich nur bis zu einem bestimmten Punkt.
Wenn du also bei einem 400V Motor nur noch 200 anlegst, wird er es nicht mehr schaffen den Strom über Nennstrom zu erhöhen. Dann steigt einfach der Schlupf und er kann die benötigte Leistung nicht mehr liefern.
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Manuelk
Master Member
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Anmeldungsdatum: 26.10.2016
Beiträge: 209

BeitragVerfasst am: 30.08.2017 06:22    Titel: Antworten mit Zitat
Zitat:
(Gold statt Kupfer)


Alles schön geschrieben, aber dieser Wechsel würde es noch weiter verschlechtern, da Gold einen schlechteren Leitwert hat wie Kupfer.

Gold wird nur bei Steckern verwendet, da es edler wie Kupfer ist und somit nicht (so schnell) korrodiert. Es stellt also über eine längere Zeit gesehen eine bessere elektrische Verbindung her wie ein Kupferkontakt, der relativ schnell anlaufen würde und DANN schlechter leitet.

Aber als Leitung oder Kabel ist Kupfer besser.

Zum Rest: P=U*I Wenn U sinkt MUSS I größer werden um P konstant zu halten.
Ist wirklich so Wink Die Formel lässt da relativ wenig Spielraum Laughing

Viele Grüße

Manuel
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bigdie
Inventar
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Anmeldungsdatum: 23.11.2013
Beiträge: 6742

BeitragVerfasst am: 30.08.2017 06:42    Titel: Antworten mit Zitat
Die lässt schon Spielraum, bei einer Heizung sinkt P udn I, wenn U sinkt.
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