Spannungsabfall-Rechner

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Spannungsabfall-Rechner

Dieser Rechner verwendet die genauen Spannungsabfallgleichungen aus AS/NZS 3008.1. Genaue Berechnungen des Spannungsabfalls führen zu kleineren Kabeldimensionen.

Lesen Sie den Abschnitt mit den häufig gestellten Fragen (FAQ), um hilfreiche Tipps zu erhalten.

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Ihr berechneter Spannungsabfall ist:

Warum dieses Ergebnis?
Der Spannungsabfall wurde mit einer genauen Gleichung berechnet, die den Kabelwiderstand, die Reaktanz und den Leistungsfaktor der Last berücksichtigt.

Die von diesem Rechner verwendeten Werte für Stromstärke, Kabelwiderstand und -reaktanz stammen aus AS/NZS 3008.1.1:2017 (basierend auf IEC-Normen).

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Expertentipps für die Berechnung des Spannungsabfalls

Häufig gestellte Fragen

Wie kann ich den Spannungsabfall berechnen?

Die Gleichung für den ausgeglichenen dreiphasigen Spannungsabfall lautet wie folgt. Für den einphasigen Spannungsabfall ersetzen Sie \(\sqrt{3}\) durch 2 und \(V_{3ph}\) durch \(V_{1ph}\).
Diagramm der genauen Spannungsabfallgleichung für die Berechnung von Stromkabeln einschließlich Widerstand und Leistungsfaktor
In unserer Anleitung finden Sie ein Beispiel für die Berechnung des Spannungsabfalls.
Die von diesem Rechner verwendeten Werte für Stromstärke, Kabelwiderstand und Kabelreaktanz stammen aus AS/NZS 3008.1.1:2017 (basierend auf IEC-Normen).
Der Einfluss des Leistungsfaktors auf den Spannungsabfall wird erklärt: Bei kleinen Kabeldimensionen, die einen größeren Widerstand als Reaktanz aufweisen, führt ein höherer Leistungsfaktor zu einem größeren Spannungsabfall. Bei großen Kabeldimensionen, die einen hohen Blindwiderstand im Vergleich zum Widerstand aufweisen, ist das Gegenteil der Fall.

Zulässige Grenzwerte für den Spannungsabfall?

Siehe den Artikel Spannungsabfallgrenzen für NS-Installationen, in dem alle Grenzwerte für Spannungsabfall und Spannungsanstieg aus der Norm AS/NZS 3000:2018 aufgeführt sind.

Wie wandelt man Leistung oder Pferdestärken in Strom um?

Die Gleichungen zur Umrechnung der Einheiten der vom Rechner verwendeten elektrischen Lasten lauten wie folgt.

Die Lastumwandlung von kW in A für eine Phase wird wie folgt berechnet:
\(I_{(A)}=\frac{1000\mal P_{(kW)}}{PF\mal V_{(V)}}\)
Für drei Phasen wird berechnet als:
\(I_{(A)}=\frac{1000\mal P_{(kW)}}{\sqrt{3}\mal PF\mal V_{P-P(V)}}\)
Dabei ist PF der Leistungsfaktor und \(V_{P-P}\) die Phase-Phase-Spannung (d. h. die 3-Phasen-Spannung).
Die Lastumwandlung von kVA in A für eine Phase wird wie folgt berechnet:
\(I_{(A)}=\frac{1000\times S_{(kVA)}}{V_{(V)}}\)
Für drei Phasen wird berechnet als:
\(I_{(A)}=\frac{1000\times S_{(kVA)}}{\sqrt{3}\times V_{P-P(V)}}\)
Die Lastumwandlung von Pferdestärken (hp) in A für einphasig wird wie folgt berechnet:
\(I_{(A)}=\frac{746\times hp}{V_{(V)}\times PF}\)
Für drei Phasen wird berechnet als:
\(I_{(A)}=\frac{746\mal hp}{\sqrt{3}\mal V_{P-P(V)}\mal PF}\)

Wie kann ich den Spannungsanstieg anstelle des Spannungsabfalls berechnen?

  • Der Spannungsanstieg unterscheidet sich nicht von der Berechnung des Spannungsabfalls.
  • In PV-Solaranlagen kommt es auf der AC-Seite zwischen den Wechselrichtern und dem Netzanschluss zu einem Spannungsanstieg, wenn Strom vom Wechselrichter zurück ins Netz fließt.
  • Die Anforderungen und Grenzwerte für den Spannungsanstieg sind in australischen Normen und staatlichen Vorschriften geregelt. Siehe den Artikel Berechnungen des Spannungsanstiegs.
  • Die Cable Pro Software bietet eine Auswahl für den Spannungsanstieg (%).

Wie gebe ich einen 3-phasigen Laststrom ein?

  • Der Laststrom, den Sie für die Berechnung der Kabeldimensionierung eingeben, ist der maximale Laststrom pro Phase.
  • Bei einer dreiphasigen Versorgung wäre der Laststrom also die Last auf der Phase, die den höchsten Laststrom führt (höchstbelastete Phase).

Was soll ich für den Leistungsfaktor eingeben?

  • Ein schlechter Leistungsfaktor wirkt sich erheblich auf die Kabelgröße aus, da er den Spannungsabfall erhöht, insbesondere bei großen Kabeln (sie haben einen hohen Blindwiderstand).
  • Die "Service and Installation Rules of New South Wales" schreiben vor, dass eine elektrische Anlage einen Leistungsfaktor von 0,9 oder mehr aufweisen muss.

Wie berechne ich den Spannungsabfall für ein unsymmetrisches 3-Phasen-System?

Wenn die Unwuchtzustände uneinheitlich oder intermittierend sind:

  • Ein Ansatz zur Berechnung des Spannungsabfalls für eine unsymmetrische dreiphasige Last besteht darin, von einer symmetrischen dreiphasigen Last auszugehen und die Berechnungen mit dem Strom durchzuführen, der in der am stärksten belasteten Phase fließt.

Die Ströme in den einzelnen Phasen sind in gleichbleibenden Zeiträumen unterschiedlich groß:

  • In diesem Fall können die Berechnungen des Spannungsabfalls durchgeführt werden, indem die Phasen als einphasig ausgewählt werden.

Eingaben des Rechners erklärt

Spannung (V)

  • Die Spannung wird zur Berechnung des tatsächlichen prozentualen Spannungsabfalls verwendet.
  • Standardmäßig beträgt die Versorgungsspannung 230 V für einphasige und 400 V für dreiphasige Lasten.
  • Die Nennspannung für Niederspannungsanlagen und elektrische Installationen beträgt 230/400 V, gemäß den Verdrahtungsregeln AS/NZS 3000:2018.

Phase

  • Wählen Sie die Phasenanordnung entsprechend der Last. Die verfügbaren Optionen sind einphasiger Wechselstrom, dreiphasiger Wechselstrom, zweiphasiger Wechselstrom oder Gleichstrom.
  • Diese Phasenanordnung hat Auswirkungen auf die Berechnung des Spannungsabfalls, da unterschiedliche Gleichungen für den Spannungsabfall verwendet werden.
  • Dreiphasenwechselstrom wird für größere Lasten und Verbrauchernetze verwendet. Es wird von symmetrischen dreiphasigen Verhältnissen ausgegangen, d. h. der Strom in jeder der drei Phasen ist gleich hoch.
  • Um den Spannungsabfall für eine unsymmetrische dreiphasige Last zu berechnen, ist ein konservativer Ansatz, von einer symmetrischen dreiphasigen Last auszugehen und die Berechnungen mit dem Strom durchzuführen, der in der am stärksten belasteten Phase fließt.

Laden Sie

  • Die Last bestimmt die Strombelastbarkeit des Kabels. Die Last wird in Ampere, Kilowatt, kVA oder Pferdestärken angegeben.
  • Bei einer dreiphasigen Last sollte dies der Strom der am höchsten belasteten Phase oder die Gesamtleistung aller Phasen sein.

Leistungsfaktor

  • Geben Sie den Leistungsfaktor der Last ein (unter der Annahme, dass er nacheilt). Der Leistungsfaktor wird für genaue Berechnungen des Spannungsabfalls verwendet.
  • Ein schlechter Leistungsfaktor führt zu einem höheren Spannungsabfall, insbesondere bei großen Kabeldurchmessern (da deren Impedanz sehr reaktiv ist).

Kabellänge (m)

  • Dies ist die Entfernung zwischen dem Versorgungspunkt und dem Ort der Last.
  • Die Länge des Kabelrücklaufs wird bei den Berechnungen des Spannungsabfalls für einphasige Lasten automatisch berücksichtigt.

Kerne

  • Die Impedanz (Widerstand und Reaktanz) von ein- und mehradrigen Kabeln ist unterschiedlich.

Dirigent

  • Sie können das Leitermaterial des Kabels auswählen. Die Art des Leiters beeinflusst aufgrund unterschiedlicher Impedanzwerte die Strombelastbarkeit und den Spannungsabfall des Kabels.

Isolierung

  • Das Isoliermaterial des Kabels wirkt sich auf die maximal zulässige Betriebstemperatur und damit auf den Nennstrom aus.
  • Kabel mit einer höheren zulässigen Temperatur (die von der Art der Isolierung abhängt) haben einen höheren Nennstrom.