Spannungsfall-Rechner
Ein- oder dreiphasig, Kupfer oder Aluminium. Strom, Leitungslänge und Querschnitt eingeben — der Spannungsfall in Volt und Prozent wird beim Tippen aktualisiert.
Übliche Auslegungsgrenzen: ≤3% für Beleuchtung, ≤5% für Kraftstromkreise. Prüfen Sie stets den Grenzwert in der geltenden Norm.
NEC-Empfehlung (Informational Notes zu 210.19 und 215.2): bis 3% im Endstromkreis oder in der Zuleitung, 5% für beide zusammen. Eine Empfehlung, keine Pflicht — prüfen Sie lokale Ergänzungen.
Formel für den Spannungsfall
ΔU = k · I · L · (ρ/S · cos φ + x · sin φ), mit k = 2 einphasig und √3 dreiphasig, ρ dem spezifischen Widerstand des Leiters (Kupfer 0,0225, Aluminium 0,036 Ω·mm²/m bei Betriebstemperatur), x ≈ 0,00008 Ω/m dem Reaktanzbelag, L der einfachen Länge und S dem Querschnitt. Der Prozentwert ist ΔU geteilt durch die Nennspannung. Die Werte sind Richtwerte — prüfen Sie sie anhand der Projektbedingungen und der geltenden Norm.
ΔU = k · I · L · (R · cos φ + X · sin φ) / 1000, mit k = 2 einphasig (120 V oder 240 V) und √3 dreiphasig; L ist die einfache Länge in Fuß, R der Leiterwiderstand bei 75 °C nach NEC Chapter 9, Table 8 (Ω je 1000 ft) und X ≈ 0,05 Ω je 1000 ft eine typische Reaktanz für Leiter im Rohr. Mit Leistungsfaktor 1 ergibt sich die bekannte Formel 2 · K · I · L / CM. Richtwerte — prüfen Sie sie an den Projektbedingungen und der vor Ort gültigen Code-Ausgabe.
Rechenbeispiel
Einphasige Last von 16 A über 25 m Kupfer 2,5 mm², bei 230 V und cos φ 0,95: ΔU ≈ 6,9 V — etwa 3,0%, innerhalb des 5%-Grenzwerts für Kraftstromkreise. Halbieren Sie die Länge oder verdoppeln Sie den Querschnitt, und der Spannungsfall halbiert sich etwa.
Last von 20 A an 120 V auf Kupfer 12 AWG, 100 ft einfache Länge, Leistungsfaktor 1: ΔU = 2 × 20 × 100 × 1,93 / 1000 ≈ 7,7 V — 6,4%, deutlich über den empfohlenen 3%. Mit 10 AWG sind es etwa 4,8 V (4,0%), mit 8 AWG etwa 3,1 V (2,5%).
Häufige Fragen
Was ist ein zulässiger Spannungsfall?
Übliche Auslegungsregel: bis etwa 3% für Beleuchtung und 5% für Kraftstromkreise, vom Anfang der Anlage bis zur Last. Prüfen Sie stets den genauen Grenzwert in der geltenden Norm.
Wie berechnet man den Spannungsfall dreiphasig?
ΔU = √3 · I · L · (R·cos φ + X·sin φ), wobei R = ρ/S der Widerstand je Meter ist; einphasig wird der Faktor √3 zu 2. Der Prozentwert ist ΔU geteilt durch die Nennspannung.
Kupfer oder Aluminium — wie stark wirkt es sich aus?
Aluminium hat einen rund 60% höheren spezifischen Widerstand als Kupfer (etwa 0,036 gegenüber 0,0225 Ω·mm²/m), daher ist der Spannungsfall bei gleichem Querschnitt größer. Ausgleich durch größeren Aluminiumquerschnitt.
Wie lässt sich der Spannungsfall verringern?
Vergrößern Sie den Querschnitt, verkürzen Sie die Leitung, verteilen Sie die Last auf mehrere Stromkreise oder speisen Sie mit höherer Spannung. Querschnitt und Länge wirken am stärksten.
Brauchen Sie den ganzen Satz gezeichnet?
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