- Spannungsfall
- – V
- ΔU = Phasenfaktor × L × I × ρ × cosφ / A. Faktor 2 für Einphasen (Hin- und Rückweg), √3 für Drehstrom. Spezifischer Widerstand Kupfer ρ = 0,0175 Ω·mm²/m bei 20 °C. Bei 70 °C Kabeltemperatur ist der tatsächliche Spannungsfall ca. 20 % höher.
- Spannungsfall in Prozent
- – %
- Der Spannungsfall als Prozentsatz der Netzspannung. Nach DIN 18015-1 maximal 3 % für Wohnungsinstallationen und 5 % für industrielle Installationen.
- Spannung am Endpunkt
- – V
- Die verbleibende Spannung am Endpunkt nach Abzug des Spannungsfalls.
- DIN-Prüfung
- –
- Prüfung nach DIN 18015-1 auf Basis des berechneten Spannungsfallprozentsatzes.
So rechnet der Spannungsfall berechnen
Der Spannungsfall (ΔU) über ein Kabel ergibt sich aus ΔU = 2 × L × I × ρ × cosφ / A für einphasige Leitungen. Der Faktor 2 steht für Hin- und Rückweg. Der spezifische Widerstand von Kupfer bei 20 °C beträgt ρ = 0,0175 Ω·mm²/m. Bei Volllast und einer Kabeltemperatur von 70 °C (PVC-Isolierung) steigt der Widerstand um ca. 20 % auf 0,0210 Ω·mm²/m — der tatsächliche Spannungsfall ist dann höher als der berechnete Wert. Berücksichtigen Sie dies bei kritischen Installationen.
Bei einer dreiphasigen Installation mit 400 V ist der Faktor für den Hin- und Rückweg √3 statt 2, wodurch der Spannungsfall pro Phase bei gleicher Stromstärke geringer ausfällt. Der maximal zulässige Spannungsfall beträgt nach DIN 18015-1 3 % für Wohnungsinstallationen. Ein zu hoher Spannungsfall führt zu Leistungsverlusten bei Motoren und Geräten, und die im Kabel verlorene Energie wird in Wärme umgewandelt. Bei extremer Überschreitung kann dies zu Isolationsschäden oder Brand führen.
Formeln
-
Effektive Spannung
effectieve_spanning = if(spanning == 0, spanning_custom, spanning) -
Effektiver Querschnitt
effectieve_doorsnede = if(doorsnede == 0, doorsnede_custom, doorsnede) -
Phasenfaktor
fase_factor = if(spanning == 400, 1.7320508, 2) -
Spannungsfall
spanningsval_v = round(fase_factor * kabellengte * stroom * 0.0175 * cos_phi / effectieve_doorsnede, 2)ΔU = Phasenfaktor × L × I × ρ × cosφ / A. Faktor 2 für Einphasen (Hin- und Rückweg), √3 für Drehstrom. Spezifischer Widerstand Kupfer ρ = 0,0175 Ω·mm²/m bei 20 °C. Bei 70 °C Kabeltemperatur ist der tatsächliche Spannungsfall ca. 20 % höher. -
Spannungsfall in Prozent
spanningsval_pct = round(spanningsval_v / effectieve_spanning * 100, 2)Der Spannungsfall als Prozentsatz der Netzspannung. Nach DIN 18015-1 maximal 3 % für Wohnungsinstallationen und 5 % für industrielle Installationen. -
Spannung am Endpunkt
spanning_eindpunt = round(effectieve_spanning - spanningsval_v, 1)Die verbleibende Spannung am Endpunkt nach Abzug des Spannungsfalls. -
DIN-Prüfung
nen_check = if(spanningsval_pct <= 3, 'Der Spannungsfall liegt innerhalb der Norm. Maximal 3 % gemäß DIN VDE 0100 für Wohngebäudeinstallationen. Beachten Sie: Bei 70 °C Kabeltemperatur ist der tatsächliche Spannungsfall ca. 20 % höher als berechnet.', if(spanningsval_pct <= 5, 'Der Spannungsfall liegt zwischen 3 % und 5 %. Nicht normgerecht gemäß DIN VDE 0100 für Wohngebäudeinstallationen, aber für industrielle Anlagen zulässig. Erwägen Sie einen größeren Kabelquerschnitt.', 'Der Spannungsfall liegt über 5 %. Nicht normgerecht gemäß DIN VDE 0100. Verwenden Sie einen größeren Kabelquerschnitt oder verkürzen Sie die Kabellänge. Ein zu hoher Spannungsfall führt zu Wärmeentwicklung im Kabel.'))Prüfung nach DIN 18015-1 auf Basis des berechneten Spannungsfallprozentsatzes.