Spannungsfall-Rechner | WireStandard

Geben Sie Strom (A), einfache Leitungslänge, Leiterquerschnitt, Systemspannung und Phasenzahl ein, um den Spannungsabfall in Volt und Prozent zu berechnen. Das Ergebnis wird mit den NEC 215.2(A)(1)(b)-Richtwerten verglichen: 3 % für Abzweigstromkreise und 5 % kombiniert. Zu kleine Leiter verursachen Motorstillstände, Lichtflackern und Normverstöße in Versorgungsstromkreisen — eine Prüfung vor der Installation spart die erneute Verlegung.

Spannungsabfall-Formel

Einphasig: VD = 2 × L × I × ρ / A. Dreiphasig: VD = √3 × L × I × ρ / A. L = einfache Länge (m), I = Strom (A), ρ = 0,0172 Ω·mm²/m (Kupfer, 20 °C IACS), A = Leiterquerschnitt (mm²). Der Faktor √3 ≈ 1,732 ersetzt den Rückleiter-Multiplikator 2 bei dreiphasigen Stromkreisen. Bei 75 °C Betriebstemperatur steigt ρ um ca. 1–3 % (NEC Chapter 9 Table 8); für Präzisionsberechnungen ist eine Temperaturkorrektur anzuwenden.

Rechenbeispiel

Last: 30 A Dauerbetrieb, 240 V einphasig, einfache Länge 200 ft (60,96 m), AWG 6 (13,3 mm²). VD = (2 × 60,96 × 30 × 0,0172) / 13,3 = 4,73 V = 1,97 % — besteht den NEC-3-%-Richtwert. Mit AWG 8 (8,37 mm²): VD = (2 × 60,96 × 30 × 0,0172) / 8,37 = 7,52 V = 3,13 % — nicht bestanden. Die Erhöhung um einen AWG-Schritt reduziert den Spannungsabfall um ein Drittel; der Mehrpreis des Leiters ist im Vergleich zu einer Nacharbeit vernachlässigbar.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen einphasigem und dreiphasigem Spannungsabfall?

Einphasige Stromkreise verwenden den Faktor 2, da der Strom über einen Leiter hin- und über einen anderen zurückfließt. Dreiphasige Stromkreise verwenden √3 ≈ 1,732, weil sich die drei Phasen gegenseitig teilweise aufheben. Bei gleichem Leiter und gleicher Last ist der dreiphasige Spannungsabfall ca. 13 % geringer als der einphasige.

Ist der 3-%-Grenzwert eine verbindliche NEC-Anforderung?

Nein. NEC 215.2(A)(1)(b) ist eine informative Anmerkung (Informational Note), keine durchsetzbare Regel. NEC 695.7 schreibt jedoch einen maximalen Spannungsabfall von 15 % für Feuerlöschpumpen-Versorgungsleitungen vor, und viele Versorgungsunternehmen und AHJs übernehmen 3/5 % als normative Anforderung. Für empfindliche Elektronik und Motorleitungen ist die Einhaltung des Richtwerts empfehlenswert.

Soll ich Widerstandswerte bei 60, 75 oder 90 °C verwenden?

75 °C ist der Standardwert für Neuinstallationen nach NEC, da die meisten Klemmen mit 75 °C bewertet sind und diese Spalte die Stromtragfähigkeit bestimmt. Für sicherheitsrelevante Leitungen (Feuerlöschpumpen, Notfallstromkreise) verwenden Sie die Kupferresistivität bei 90 °C, um die Erwärmung im ungünstigsten Fall abzubilden. Von 20 °C auf 75 °C steigt ρ von Kupfer um etwa 21 % — Präzisionsberechnungen müssen diese Korrektur berücksichtigen.