Spannungsfall

Ich suche den benötigten Kabelquerschnitt: Als Laie recherchierte ich zuerst in google und fand diverse Formeln zur Berechnung des Spannungsfalls. Ich möchte eine 10m lange Leitung verlegen die mit 12 Volt "gespeist" wird. Am Ende befindet sich ein Verbraucher mit ca 100 W Leistung. Der Einfachheit halber rechne ich mit einem Strom von 10 Ampere. Da der Spannungsfall (nach meiner Recherche) nicht mehr als 3 % betragen darf, erechnete ich mit den vorgefundenen Formeln einer Leitungsquerschnit von ca 10mm² (auf 10 m)! Dies erscheint mir ziemlich "dick", also verglich ich dies mit den Einbaudownlights in unserer Decke im Wohnzimmer, ebenfalls 12 V, je Lampe etwa 50 Watt, aufgeteilt auf 2 Trafos mit je 250 Watt jedem hängen 5 Lampen, der weiteste Weg von Verteilerkästchen (ein ding mit einem Eingang und 6 Abgängen, geschraubt) zu Lampe auf der 12 Volt Seite beträgt etwa 7-8 m, das Kabel ist lt. Aufdruck "Haloflex 2*2,5mm²" und das Verteilerkästchen selbst (vorkonfektionierte Industrieware) hat eine Zuleitung in 2,5mm², ca 20 cm lang. Die Beleuchtung bzw. den Einbau übernahm vor 2 Jahren eine renommierte Fachfirma. Da die Klemmen am 250 Watt Trafo 12 Volt seitig auch gar nicht für größere Kabelquerschnitte ausgelegt sind, bin ich nun völlig verzweifelt: Gilt die 3% Spannungsfallregel für Kleinspannung nicht?? Das Ding kann aber auch abbrennen bei Erwärmung, oder übersehe ich etwas bei der Berechnung: ∆U = (2 x l x I x cos φ) / (γ x A)
∆U=Spannungsfall (Volt) l=leitungslänge I=strom cos φ=1, da ohmsche Last γ= 56 A=querschnitt

Betreff: Spannungsfall.
Irgend etwas scheint bei diesem eigenartigen Wort "Spannungsfall" nicht zu stimmen. Klingt wie "Sündenfall" :-)
Hier fand ich die Bestätigung: http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsfall
Vielleicht ist dieses hier etwas besser: http://de.wikipedia.org/wiki/Spannungsabfall
Gruß Jens

  Quoted Text Here  
Irgend etwas scheint bei diesem eigenartigen Wort "Spannungsabfall" nicht zu stimmen. Klingt wie Sondermüll:-)
Hier fand ich die Bestätigung: http://kamelopedia.mormo.org/index.php/Spannungsabfall
Gruß Willi

wrote:
  Quoted Text Here  
Ein Spannungsphall ist mir deutlich lieber als ein Spannungsabphall... (brrr)

Hallo, Jens,
Du (Jens.Rodrigo) meintest am 26.01.07:
  Quoted Text Here  
Elektriker und Sprache ... die wissen zwar (auch), dass es Abrissbirnen und Bessemerbirnen gibt, aber sie beharren darauf, dass es keine Glühbirnen gebe.
Sie sollten allerdings wissen, dass Elektrizität von Bernstein kommt, weil nämlich Schafwolle mit Bernstein gerieben Elektrizität erzeugt (jedenfalls in Griechenland).
Wikipedia: "Der griechische Name des Bernsteins ist elektron und der römische electrum (legere = sammeln, auslesen, auflesen, lesen; elegere sinngemäß also ,herauslesen":"
Viele Gruesse! Helmut

On 27 Jan., 09:01, snipped-for-privacy@hullen.de (Helmut Hullen) wrote:
  Quoted Text Here  
Doch, die gibt es schon. Sie sind bei manchen Menschen oberhalb des Halses anmontiert. :-) SCNR Harald

Hallo, Harald,
Du (newsgroup) meintest am 30.01.07:
  Quoted Text Here  
Glüh im Kranze dieses Brückes ... (oder wie heisst das noch gleich?)
Viele Gruesse! Helmut

Hallo,
also wir haben unsere Halogendeckenbeleuchtung damals alle mit 4 mm² massiven Kupferkabeln verlegt. Mein Bruder hat ein Halogenseilsystem mit 6-8 Metern länge und mit 6x 20 Watt und die am weitesten entfernte Lampe leuchtet merklich dunkler als die, die dichter am Trafo sitzen. Der Leiterquerschnitt ist bei ihm geschätzte 2,5 mm².
Claas

  Quoted Text Here  
4mm² Drahr hatte ich grad nicht zur Hand aber 6mm² vom alten Durchlauferhitzer in massiv. das passt aber definitiv nicht unter die Klemmen des 250 Watt Trafos (hab ich eben versucht). Ein Lux Messgerät habe ich leider auch nicht, aber die am weitesten entfernte Lampe vom Trafo (6,5m) ist nicht dunkler als die anderen. Die Klemme (gefühlt Keramik) ist aber etwas wärmer als die der anderen Lampen, aber nicht richtig heiß.
Malte

  Quoted Text Here  
Siehe http://home.arcor.de/janch/janch/_news/20070127-leiter1 /
Wäre nach DIN 18015 (max 3%) selbst bei 4mm^2 zu klein bemessen:
Für Einphasenwechselstrom 3% * 2 / sqrt(3) = 3,46%

Hallo Claas
Claas Langbehn schrieb:
  Quoted Text Here  
Bleibt doch mal auf dem Teppich!
Für so eine popelige Beleuchtung würde ich auf die 4% der VDE 0100 Teil 520, die 3% der DIN 18015 oder was sonst noch so an Vorschriften herumgeistern, gelinde gesagt, scheißen.
Wenn hinten ein spannungsempfindliches Gerät hängt, dessen störungsfreier Betrieb durch den Spannungsfall nicht mehr gewährleistet ist, ist ein größerer Querschnitt selbstverständlich. Auch bei Sicherheitsbeleuchtungen geht das in Ordnung. Aber ich lege doch nicht 10 Quadrat für stinknormale Beleuchtung.
Was soll denn passieren, wenn du bei max. 10 m und 10A Last 2,5 Quadrat nimmst? Die anderthalb Volt Spannungsfall im ungünstigsten Fall sind nicht so wild. Der gefahrlose Betrieb der Halogenlampen ist sicherlich auch nicht gefährdet.
Natürlich muss immer noch sichergestellt sein, dass die Leitung bei einem Kurzschluss nicht überlastet wird, aber dafür sollten ja Überstromschutzorgane oder der Trafo selbst sorgen.
Grüße Jürgen

X-No-Archive: Yes
begin quoting, Jürgen Kraus schrieb:
  Quoted Text Here  
Der OP hatte wohl das eher peinliche Problem, nach "Formeln" zu googeln, weil er sich wohl unter Widerstand so rein gar nichts vorstellen konnte. (Daß jemand "eine Formel" sucht, ist ein sicheres Indiz dafür, daß er überhaupt keine Ahnung hat.)
Deinen Umgang mit dem Thema "Halogenlampen" finde ich allerdings einigermaßen leichtfertig: Der Sinn von Dingern ist nämlich eigentich ihr relativ hoher Wirkungsgrad (weswegen ich mich immer an den Kopf fasse, wenn ich die irgendwo chronisch gedimmt sehe), und dafür brachen die eben schon eine ziemlich exakte Einhaltung der Sollspannung: Schon bei geringen Unterspannungen ist der schöne Wirkungsgrad und die "weiße" Lichtfarbe futsch - bei 5 % Unterspannung sinkt die Glühfadentemperatur von ca. 3.000 K auf ca. 2.940 K ab, was einer Rotverschiebung von 6,9 Mired entspricht, zugleich geht die Helligkeit um 17,7 % zurück, während die Leistungsaufnahme nur um 7,9 % sinkt (und die Stromstärke, die für die Trafo-Belastung relevanter ist - der Spannungsfall in der Zuleitung geht schließlich auch als Abwärme verloren - nur um 6,0 %), der Wirkungsgrad bezogen auf die Aufnahme aus dem Netz sinkt also auf 87,5 % des Nennwertes -> 12,5 % Energieverschwendung, dazu kommt noch, daß der Halogenkreisprozeß bei kleinen Unterspannungen nicht optimal ist und dadurch die Lebensdauerzunahme durch die Unterspannung teilweise kompensiert wird.
(Überspannung mögen Halogenlampen erst recht nicht, da sinkt ihre Lebensdauer drastisch.)
Es ist nunmal eine Tatsache, daß sich Leiterquerschnitte quadratisch zum reziproken Spannungsverhältnis verhalten: Wo man bei 230 V 1 kW (also rund 5 A) an 0,5 mm^2 anschließen kann, braucht man bei 12 V eben 180 mm^2, mal so als "Hausnummer" - die 2,5 mm^2 bei 12 V entsprechen also lächerlichen 0,0068 mm^2 (Durchmesser 0,093 mm) bei 230 V - würdest Du nirgends verwenden, erst recht nicht für eine 100-W-Lampe.
10 m Leitungslänge bei 10 mm^2 sind 35 mOhm; das sind bei 10 A 0,35 Spannungsabfall bzw. 2,9 % bezogen auf 12 V - mehr würde ich nicht zulassen wollen, die Hälfte wäre durchaus auch recht, denn es kommen noch Übergangswiderstände an den Klemmstellen dazu. (Ich frage mich allerdings, ob 10 m lange Zuleitungen überhaupt notwendig sind - die Trafos gehören doch in unmittelbare Lampennähe, notfalls, falls man "schön lange blanke Leiterseile" haben möchte, macht man eben mehrere Einspeisepunkte.)
  Quoted Text Here  
Das ist das kleinere Problem.
Gruß aus Bremen Ralf

Hallo Ralf
Ralf Kusmierz schrieb:
  Quoted Text Here  
Ein hoher Wirkungsgrad ist relativ. Bei Halogenlampen wird eh das meiste in Wärme umgewandelt. Der Vorteil dieser Lampen ist lediglich die geringe Größe, der geringe Preis, die maximale Leistung und die höhere Lebensdauer (gegenüber normalem Glühobst).
  Quoted Text Here  
Gibt es jetzt schon neben dem absoluten Gehör auch das absolute Sehen mit Frequenzerkennung?
  Quoted Text Here  
Messtechnisch wird man das sicherlich feststellen können, aber das Helligkeitsempfinden des Auges spielt da noch eine große Rolle.
Ich habe eben mal getestet, ob man optisch 1,5 Volt weniger Spannung erkennt. (13,5/12, 13/11,5, 12,5/11, 12/10,5) Ich selbst erkenne keinen Unterschied, meine Frau und unser Besuch auch nicht. Weder an der Farbe, noch an der Helligkeit.
  Quoted Text Here  
Halogenlampen sind sowieso Energieverschwender. Wenn ich einen hohen Wirkungsgrad möchte, nehme ich LEDs oder noch besser Leuchtstofflampen.
  Quoted Text Here  
Wenn es um die Lebensdauer geht, würde ich LEDs benutzen.
> 10 m Leitungslänge bei 10 mm^2 sind 35 mOhm; das sind bei 10 A 0,35
  Quoted Text Here  
Ich denke eher, der OP geht davon aus, dass sich die letzte Lampe in 10 m Entfernung befindet.
> Trafos gehören doch in unmittelbare Lampennähe, notfalls, falls man
Sehe ich auch so.
Gruß Jürgen

X-No-Archive: Yes
begin quoting, Jürgen Kraus schrieb:
  Quoted Text Here  
Das kann ich überhaupt nicht nachvollziehen: Aber natürlich sieht man den Unterschied - dick und fett, sozusagen.
  Quoted Text Here  
Dann rechnet er falsch. (Verteilung der Lampen auf die Leitungslänge ist noch ein Grund für dicke Leitungen, sonst leuchtet die vorderste "weiß" und hinterste "rot" - _ich_ sehe sowas.)
Gruß aus Bremen Ralf

Hallo Ralf
Ralf Kusmierz schrieb:
  Quoted Text Here  
Vielleicht hast du ja wirklich das absolute Sehen. Ich kann das jedenfalls nicht nachvollziehen.
Ich habe das gestern abend noch einmal subjektiv getestet.
2 baugleiche Labornetzgeräte, je zwei Halogenlampen 20 W ohne/mit Reflektor 3000 K, 2 Kaltlichthalogenlampen 20 W 3100 K, mehr Lampen waren nicht verfügbar. Jede Lampe wegen möglichen Streuungen an beiden Spannungen getestet. Spannungsmessung direkt an den Lampen.
Beleuchtet wurden weiße, voneinander abgetrennte Flächen. Bei Delta U 1,5 V kann ich definitiv keinen Unterschied feststellen. Weiß ist immer noch weiß, ein Helligkeitsunterschied ist nicht erkennbar.
Das menschliche Auge und die interne Bildverarbeitung hat's möglicherweise gerichtet. Eventuell kann man ja mit einer Digikamera Farb- und/oder Helligkeitsunterschiede feststellen, aber das war mir doch etwas zu viel Aufwand.
BTW, hast du vielleicht Quellen, in welchem Maße ein bestimmter Mired-Verschiebungswert bei welcher Farbtemperatur eine bewusste Farbänderung verursacht? Tabellen o. ä.?
  Quoted Text Here  
Wenn man eine langen Flur oder einen sehr großen Raum beleuchtet, kann es vielleicht sein, dass gleiche Farben etwas anders wirken. Ich kann es nicht abstreiten, aber auch nicht bestätigen.
Andererseits sinkt ja auch der Strom nach jeder Lampe und der jeweilige Spannungsfall nimmt ab. Bei 6 gleichmäßig verteilten Lampen je 20 W und 2,5 Quadrat hast du zwischen der ersten und letzten Lampe ungefähr 0,7 V Spannungsunterschied, zwischen den einzelnen Lampen beträgt die größte Spannungsdifferenz (1-2) dann noch 0,24 V, zwischen den letzten beiden hast du sogar nur noch 0,05 V.
Da mit zunehmender Entfernung auch die Empfindung der Helligkeit abnimmt und die interne Bildkorrektur eingreift, glaube ich nicht, dass man den Helligkeitsabfall auf Grund einer etwas geringeren Spannung über 10 m bewusst wahrnimmt.
Bei kleineren Räumen würde ich persönlich Ringleitungen, bei längeren Fluren mehrere Speisepunkte dem Verwenden von überdimensionalen Querschnitten vorziehen.
Ungeachtet dessen hat der OP ja eigentlich nach dem notwendigen Querschnitt gefragt, der vorgeschrieben ist.
Ich habe in dem Thread geantwortet, dass wenn der sichere Betrieb des Verbrauchers bei Delta U von 1,5 V (2,5 Quadrat CU) gewährleistet ist und eine Überlastung der Leitung beispielsweise bei einem Kurzschluss definitiv ausgeschlossen ist, ich die (eventuell) gültigen Vorschriften missachten und keinen größeren Querschnitt verlegen würde.
Was soll deiner Ansicht nach bei 10 m Leitungslänge und einem Querschnitt von 2,5 Quadrat passieren, wenn entweder eine Überstromschutzeinrichtung oder der Trafo selbst eine Überlastung verhindert?
Sollte etwa die etwas geringere Farbtemperatur einen sicheren Betrieb des Verbrauchers Halogenlampe verhindern? Sind die paar Watt Leistungsverlust auf der Zuleitung sicherheitsrelevant? Ist die Stromdichte zu hoch? Brennt deshalb die Hütte ab?
Gruß Jürgen

X-No-Archive: Yes
begin quoting, Jürgen Kraus schrieb:
  Quoted Text Here  
Nein, tut mir leid. Ich habe früher mal Temperaturverteilungen auf Glühdrähten ausgemessen, indem ich sie mit einem mikroskopischen Objektiv (bzw. es war ein Fotoobjektiv in Retro-Stellung) vor einer Hintergrundbeleuchtung mit einer Wolframbandlampe fotographiert habe, aber die Unterlagen habe ich nicht mehr, das ist zu lange her.
  Quoted Text Here  
Vielleicht ist es wirklich nicht so kritisch.
  Quoted Text Here  
So teuer ist das bißchen Kupfer nun auch wieder nicht ...
  Quoted Text Here  
Ich habe das nicht als Sicherheitsproblem angesehen, sondern als reine Komfortfrage.
  Quoted Text Here  
Wahrscheinlich ist die Leiter-Übertemperatur nicht besonders hoch. Mir ging es einfach darum, die Lampen nicht mit Unterspannung zu betreiben. Aber Beleuchtungsanlagen werden heutzutage ohnehin nicht primär unter Wirtschaftlichkeitsgesichtspunkten errichtet.
Gruß aus Bremen Ralf

Hallo Ralf
Ralf Kusmierz schrieb:
  Quoted Text Here  
Es geht mir auch nicht um den Preis, aber die größeren Querschnitte sind doch etwas zu unhandlich. Besonders unbehaglich sind mir die großen Klemmen, an denen letztendlich auch die einzelnen Lampen angeschlossen werden.
Da lege ich lieber von der letzten Lampe eine dünnere Leitung zurück zum Speisepunkt.
Gruß Jürgen

  Quoted Text Here  
Den Satz hättest Du dir sparen können, dann wärst Du mir sympathischer! Wenn ich Dein Fachwissen hätte, würde sich die Frage des Spannungs(ab)falls für mich nicht stellen, gewiß. Auch wäre ich nicht auf die Idee gekommen in dieser Gruppe danach zu fragen.
Malte

X-No-Archive: Yes
begin quoting, snipped-for-privacy@web.de schrieb:
  Quoted Text Here  
Danke gleichfalls.
  Quoted Text Here  
Nach der zulässigen Höhe kann man sehr wohl sinnvoll fragen, da entspann sich ja auch sogleich eine Kontroverse. Aber sowas wie das Ohmsche Gesetz ist nun einmal Schulstoff und gehört unbedingt zur Allgemeinbildung, das sind keine "Fachkenntnisse". Die Frage nach einer "Formel" ist da einfach verfehlt, eine solche kann auch nicht sinnvoll das Ergebnis von Internetrecherchen sein.
Gruß aus Bremen Ralf

wrote:
  Quoted Text Here  
Den Satz hättest Du dir sparen können, dann wärst Du mir sympathischer! Wenn ich Dein Fachwissen hätte, würde sich die Frage des Spannungs(ab)falls für mich nicht stellen, gewiß. Auch wäre ich nicht auf die Idee gekommen in dieser Gruppe danach zu fragen.
  Quoted Text Here  
Ich habe Dank Deiner Frage mein Programm etwas verbessert. Jede Frage ist willkommen.