Rechner für Elektro
Spannungsfall-Rechner für Wechselstrom und Drehstrom
Der Rechner ermittelt den Spannungsfall einer Leitung in Volt und in Prozent der Nennspannung. Eine Ampel vergleicht das Ergebnis mit einem Grenzwert, den Sie selbst festlegen.
Nur zur Orientierung, ersetzt keine Elektrofachplanung.
Der Rechner bewertet nur den Spannungsfall. Strombelastbarkeit, Verlegeart, Häufung, Temperatur und Abschaltbedingungen prüft er nicht. Planung und Ausführung gehören in die Hand einer Elektrofachkraft.
Spannungsfall
Wechselstrom: ΔU = 2 · L · I · cos φ ÷ (κ · A)
Drehstrom: ΔU = √3 · L · I · cos φ ÷ (κ · A)
L ist die einfache Leitungslänge, A der Querschnitt.
Ergebnis
Spannungsfall
–
Prüfung erscheint mit dem Ergebnis.
- In Prozent der Nennspannung
- –
- Ausgeschöpft
- –
- Spannung am Verbraucher
- –
- Zulässig beim Grenzwert
- –
- Längste Leitung bis zum Grenzwert
- –
- Rechnerischer Mindestquerschnitt
- –
Tragen Sie die Werte ein, dann erscheint das Ergebnis.
Nur zur Orientierung, ersetzt keine Elektrofachplanung.
Die Skizze zeichnet sich, sobald alle Pflichtfelder gültig ausgefüllt sind.
Rechenweg mit Ihren Werten
Der Rechenweg erscheint hier, sobald alle Pflichtfelder gültig ausgefüllt sind.
So wird gerechnet
Wechselstrom einphasig: ΔU = 2 · L · I · cos φ ÷ (κ · A)
Drehstrom: ΔU = √3 · L · I · cos φ ÷ (κ · A)
In Prozent: ΔU in % = ΔU ÷ U × 100
Ampel: Grün bis 80 % des Grenzwerts, Gelb bis zum Grenzwert, Rot darüber
Dabei ist L die einfache Leitungslänge in Metern, I der Betriebsstrom in Ampere, cos φ der Leistungsfaktor, κ die Leitfähigkeit in m/(Ω·mm²), A der Leiterquerschnitt in mm² und U die Nennspannung in Volt.
Beim Wechselstrom fließt der Strom über Hin- und Rückleiter, daher der Faktor 2. Beim Drehstrom mit gleichmäßig verteilter Last steht dort √3, also rund 1,732, und der Prozentwert bezieht sich auf die Spannung zwischen den Außenleitern, meist 400 V.
Beispielrechnungen
Wechselstrom, die Beispielwerte im Rechner: 25 m Leitung, 16 A, cos φ = 1, 2,5 mm² Kupfer, 230 V, Grenzwert 3 Prozent.
| Schritt | Rechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Spannungsfall | 2 · 25 · 16 · 1 ÷ (56 · 2,5) = 800 ÷ 140 | 5,71 V |
| In Prozent | 5,71 ÷ 230 × 100 | 2,48 % |
| Ampel | 2,48 ÷ 3 = 83 % des Grenzwerts | Gelb |
Drehstrom: 30 m Leitung, 32 A, cos φ = 0,9, 6 mm² Kupfer, 400 V, Grenzwert 3 Prozent.
| Schritt | Rechnung | Ergebnis |
|---|---|---|
| Spannungsfall | √3 · 30 · 32 · 0,9 ÷ (56 · 6) = 1.496,49 ÷ 336 | 4,45 V |
| In Prozent | 4,45 ÷ 400 × 100 | 1,11 % |
| Ampel | 1,11 ÷ 3 = 37 % des Grenzwerts | Grün |
Hinweise
- Nur zur Orientierung, ersetzt keine Elektrofachplanung. Das Ergebnis hilft bei einer ersten Einschätzung, etwa beim Angebot. Für die Ausführung zählt die Planung einer Elektrofachkraft.
- Die Formeln vernachlässigen den induktiven Widerstand der Leitung. Bei großen Querschnitten und langen Leitungen wird das Ergebnis dadurch ungenauer.
- Mit steigender Leitertemperatur sinkt die Leitfähigkeit. Die vorbelegten Werte 56 und 35 sind gängige Rechenwerte; für eine warme Leitung tragen Sie einen kleineren Wert ein.
- Der rechnerische Mindestquerschnitt bezieht sich nur auf den Spannungsfall. Der gewählte Querschnitt muss auch Strombelastbarkeit und Abschaltbedingungen erfüllen.
Häufige Fragen zum Spannungsfall
Warum trage ich die einfache Leitungslänge ein?
Der Faktor 2 in der Formel für Wechselstrom berücksichtigt Hin- und Rückleiter bereits. Tragen Sie deshalb nur die Strecke vom Verteiler bis zum Verbraucher ein.
Was bedeutet cos φ?
Der Leistungsfaktor beschreibt, welcher Anteil des Stroms Wirkleistung überträgt. Bei ohmschen Verbrauchern wie Heizungen ist er 1, bei Motoren kleiner.
Welcher Grenzwert ist der richtige?
Das hängt von der Anlage ab. Prüfen Sie die Vorgaben aus DIN VDE 0100-520, den Technischen Anschlussbedingungen Ihres Netzbetreibers und Ihrer Planung. Der Rechner ist mit 3 Prozent vorbelegt, damit Sie sofort ein Ergebnis sehen.
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