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Drehstrom • 400V • Aluminiumleitung

Kabelquerschnitt für Drehstrom 400V berechnen

Berechne den erforderlichen Kabelquerschnitt für eine Aluminiumleitung anhand von Leistung, Leitungslänge, cos φ und zulässigem Spannungsfall.

Werte für die Berechnung

Hinweis: Diese Berechnung ist eine fachlich saubere Vereinfachung für typische Online-Rechner. Für die praktische Auslegung müssen Normen, Verlegeart, Temperatur, Häufung, Absicherung, Leitungstyp und Herstellerangaben zusätzlich geprüft werden.

Verwendete Formel

Für Drehstrom gilt:

I = P / (√3 × U × cos φ)

A = (√3 × L × I × cos φ) / (κ × ΔU)

Dabei ist A der Leiterquerschnitt in mm², L die einfache Leitungslänge in Metern, I die Stromstärke in Ampere, κ die Leitfähigkeit von Aluminium, hier standardmäßig 37, und ΔU der zulässige Spannungsfall in Volt. Der Leistungsfaktor cos φ wird in der Strom- und Spannungsfallbetrachtung berücksichtigt.

FAQ

Häufige Fragen zu Kabelquerschnitt Drehstrom Aluminiumleitung berechnen

Kurz erklärt: Formel, Einsatzbereich und wichtige Grenzen der Berechnung.

Welche Leitfähigkeit wird für Aluminium verwendet? +

Für Aluminium ist im Rechner standardmäßig κ = 37 hinterlegt. Der Wert kann bei Bedarf angepasst werden, wenn mit anderen Materialwerten gerechnet werden soll.

Warum braucht Aluminium oft einen größeren Querschnitt als Kupfer? +

Aluminium hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit als Kupfer. Bei gleicher Leistung, Leitungslänge und gleichem Spannungsfall ergibt sich deshalb meist ein größerer benötigter Leiterquerschnitt.

Welche Formel nutzt der Rechner? +

Der Rechner nutzt für Drehstrom I = P / (√3 × U × cos φ) und anschließend A = (√3 × L × I × cos φ) / (κ × ΔU).

Was muss zusätzlich zur Berechnung geprüft werden? +

Zusätzlich müssen unter anderem Strombelastbarkeit, Verlegeart, Umgebungstemperatur, Häufung, Absicherung, Kontaktierung und Herstellerangaben geprüft werden.

Praxiswissen

Aluminiumleitung für eine Drehstromleistung bewerten

Aus der eingegebenen Wirkleistung wird zunächst der Drehstrom berechnet. Anschließend bestimmt der zulässige Spannungsfall den rechnerischen Mindestquerschnitt der Aluminiumleiter.

Eingabewerte erklärt

Leistung in Kilowatt
Verwende die Wirkleistung des Verbrauchers in kW. 1 kW entspricht 1000 W; Motor-Nennleistung und elektrische Aufnahmeleistung können voneinander abweichen.
Leitungslänge
Gemeint ist die einfache Strecke vom Einspeisepunkt bis zum Verbraucher. Der notwendige Rückweg wird durch die jeweilige Formel berücksichtigt.
Spannung
Trage die Außenleiterspannung zwischen zwei Phasen ein. In üblichen Niederspannungsnetzen sind das 400 V; 230 V wäre hier nicht der passende Eingabewert.
Leistungsfaktor cos φ
cos φ beschreibt das Verhältnis von Wirk- zu Scheinleistung. Für reine Heizlasten liegt er nahe 1; bei Motoren und Transformatoren sollte der Datenblattwert verwendet werden.
Zulässiger Spannungsfall
Dieser Prozentwert begrenzt den rechnerischen Spannungsverlust. Er ist eine Planungsannahme und muss zum Stromkreis sowie zu den geltenden Vorgaben passen.
Leitfähigkeit κ
κ ist der verwendete Rechenwert für das Leitermaterial. Übliche Näherungen sind 58 für Kupfer und 37 für Aluminium; Erwärmung erhöht den realen Widerstand.

Beispiel: 11 kW, Aluminium, 25 m

Angenommen werden 11 kW bei 400 V, cos φ 0,90, eine einfache Länge von 25 m und maximal 3 % Spannungsfall.

I ≈ 17,64 A; A = (√3 × 25 × 17,64 × 0,90) ÷ (37 × 12) ≈ 1,55 mm²

Aus dem Spannungsfall ergibt sich der nächste hinterlegte Standardquerschnitt 2,5 mm². Anschlussbedingungen und die geringere Strombelastbarkeit gegenüber einer größeren Leitung sind zusätzlich zu bewerten.

Besonderheiten von Aluminium

Aluminium hat eine geringere Leitfähigkeit als Kupfer und stellt eigene Anforderungen an Klemmen, Oxidschutz und Verarbeitung. Das Rechenergebnis allein erlaubt keine Aussage über eine zulässige Anschluss- oder Verlegeart.

Grenzen der Berechnung

  • Thermische Strombelastbarkeit und notwendige Korrekturfaktoren werden nicht berechnet.
  • Übergangswiderstände, geeignete Klemmen und materialgerechte Montage bleiben unberücksichtigt.