Spannungsfall-Rechner (IEC 60364)
Berechne den Spannungsfall einer Kupferleitung in Volt und %, die Spannung am Verbraucher und den kleinsten Querschnitt, der deinen Grenzwert einhält. Mit dem Verfahren aus IEC 60364-5-52 Anhang G, wie in der App Cable Calc.
Kupferleiter, ρ₁ = 0,0225 Ω·mm²/m (1,25 × ρ bei 20 °C) und λ = 0,08 mΩ/m wie in Anhang G. Bei Drehstrom die Außenleiterspannung eingeben (z. B. 400 V); die % beziehen sich auf die Strangspannung. Nur zur Orientierung: Prüfe die Norm, die Herstellerangaben und die nationalen Vorschriften. Der Spannungsfall ist nur eine Prüfung: Die Leitung muss nach den Umrechnungsfaktoren auch den Strom tragen.
Empfohlene Grenzwerte (IEC 60364-5-52, Tabelle G.52.1)
| Versorgung | Beleuchtung | Andere Verbraucher |
|---|---|---|
| A: direkt aus dem öffentlichen Niederspannungsnetz | 3 % | 5 % |
| B: eigene Niederspannungsversorgung (eigener Trafo oder Generator) | 6 % | 8 % |
Nationale Vorschriften (z. B. DIN VDE 0100-520) können strengere Werte verlangen.
Rechenbeispiel
Ein 230-V-Wechselstromkreis führt 16 A über 30 m Kupferleitung 2,5 mm² bei cos φ = 0,95: ΔU = 2 × (0,0225 × 30 / 2,5 × 0,95 + 0,00008 × 30 × 0,31) × 16 ≈ 8,2 V, also 3,6 % von 230 V. Das liegt über dem Grenzwert von 3 % für Beleuchtung; mit dem nächsten Querschnitt, 4 mm², sind es etwa 5,2 V (2,2 %).
Fragen
Wie berechnet man den Spannungsfall?
IEC 60364-5-52 Anhang G verwendet ΔU = b × (ρ₁ × L / S × cos φ + λ × L × sin φ) × IB. Dabei ist b = 1 für Drehstrom und 2 für Wechselstrom, ρ₁ der spezifische Widerstand im Betrieb (0,0225 Ω·mm²/m für Kupfer), L die Länge in Metern, S der Querschnitt in mm², λ der Blindwiderstandsbelag (0,08 mΩ/m) und IB der Betriebsstrom. Der Prozentwert ist ΔU geteilt durch die Strangspannung.
Wie hoch darf der Spannungsfall sein?
IEC 60364-5-52 Tabelle G.52.1 empfiehlt 3 % für Beleuchtung und 5 % für andere Verbraucher bei Versorgung direkt aus dem öffentlichen Niederspannungsnetz und 6 % / 8 % bei eigener Niederspannungsversorgung. Nationale Vorschriften können strenger sein, also prüfe deine.
Warum ist der Spannungsfall bei Drehstrom kleiner als bei Wechselstrom?
Bei symmetrischer Belastung fließt im Neutralleiter kein Strom. Der Spannungsfall wird deshalb nur für einen Leiter gezählt (b = 1) statt für Hin- und Rückleiter (b = 2) und auf die Strangspannung bezogen.
Eignet sich der Rechner für AWG-Leitungen?
Nein. Er verwendet metrische Querschnitte in mm² und IEC-Werte. Für Nordamerika gelten das NEC-Verfahren und AWG-Größen.