Formeln

FORMELN:

Erforderlicher Drahtquerschnitt für Leiter in elektrischen Leitungen.

Gegeben Gleichstrom Einphasen Wechselstrom Drehstrom Wechselstrom
Spannungsabfall, Strom A = 200 · L · I
y · U° · U²
200 · L · I · cosφ
y · U° · U
173 · L · I · cosφ
y · U° · U
Spannungsabfall, Leistung A = 200 · L · P
y · U° · U²
200 · L · P
y · U° · U²
100 · L · P
y · U° · U²
Leistungsverlust, Strom A = 200 · L · I²
y · P° · P
200 · L · I²
y · P° · P
300 · L · I²
y · P° · P
 Leistungsverlust, Spannung A = 200 · L · P
y · P° · U²
200 · L · P
y · P° · U² · cos²φ
100 · L · P
y · P° · U² · cos²φ

P = Leistung in Watt
U = Spannung des Außenleiters in Volt
I = Strom des Außenleiters in Ampere
cosφ = Leistungsfaktor
ŋ = Wirkungsgrad

Die für Wechselstrom und Drehstrom angegebenen Formeln nehmen keine Rücksicht auf den induktiven Widerstand. Dieser Widerstand ist eine Funktion des gegenseitigen Abstandes zwischen den einzelnen Leitern. Bestimmung des Stroms wenn die Leistung bekannt ist:

Gleichstrom:

I = P / U · ŋ

P = Leistung in Watt
U = Spannung in V
I = Strom in Ampere
ŋ = Wirkungsgrad

Beispiel
Wieviel Strom braucht ein Heizelement von 3.4kW bei 440V?

I = 3400 / 400 · I = 7.7 A

Wechselstrom:

I = P / U · cosφ

P = Leistung in Watt
U = Spannung in V
I = Strom in Ampere
cosφ = Leistungsfaktor

Beispiel:
Welchen Stromverbrauch hat ein Wechselstrommotor von 1.9kW bei cosφ = 0.77 und einem Wirkungsgrad von 79%?
Die Spannung beträgt 230V, 50 Hz.

I = 1900 / 230 · 0.77 · 0.79 = 13.6 A

Drehstrom:I = P / 1.73  · cosφ  · ŋ · U

Beispiel:
Wieviel Strom verbraucht ein Drehstrommotor von 22kW bei 400V 50Hz bei cosφ = 0.89 und einem Wirkungsgrad von 99%?

I = 22000 / 1.73 · 400 · 0.89 · 0.9  = 39.7 A

I = Strom in Ampere
y = Leitfähigkeit (Kupfer 56, Aluminium 34)
L = Länge des einadrigen Leiters in Metern
P = Übertragene Leistung in Watt
= Leistungsverlust der übertragenen Leistung in %
A = Drahtquerschnitt des Leiters in mm²
= Leistungsabfall der Betriebsspannung in %
U = Betriebsspannung in Volt
cosφ = Leistungsfaktor (normalerweise angenommen als 0.8)