Wie wählt man den Querschnitt eines elektrischen Leiters?
Der Querschnitt wird so gewählt, dass er gleichzeitig drei Bedingungen gem. N-SEP-E-002 erfüllt: die dauernde Strombelastbarkeit (I_B ≤ I_z nach Korrektur mit den Faktoren k₁ und k₂), den zulässigen Spannungsfall (ΔU% ≤ Grenzwert gem. PN-HD 60364-5-52) und den mechanischen Mindestquerschnitt. Maßgebend ist die anspruchsvollste Bedingung — der Rechner prüft alle drei zugleich und zeigt, welche entscheidend ist.
Welcher Querschnitt für Steckdosen und Beleuchtung?
In typischen Wohnungsinstallationen werden 1,5 mm² Cu für Beleuchtungsstromkreise (Schutz 10 A) und 2,5 mm² Cu für allgemeine Steckdosenstromkreise (16 A) verwendet. Dedizierte Stromkreise wie Elektroherd oder Warmwasserbereiter benötigen oft 4–6 mm². Das sind Richtwerte — bei längeren Strecken oder höheren Lasten ist der Querschnitt gegen Spannungsfall und Strombelastbarkeit nachzurechnen.
Was sind die Faktoren k₁ und k₂?
Es sind Faktoren, die die Strombelastbarkeit eines Leiters korrigieren. k₁ berücksichtigt eine von der Referenz abweichende Umgebungstemperatur (30 °C in Luft, 20 °C im Erdreich), k₂ die gegenseitige Erwärmung gebündelter oder auf gemeinsamer Trasse verlegter Leiter. Die korrigierte Belastbarkeit ist I_z = I_z(Tab) × k₁ × k₂; je mehr benachbarte Stromkreise und je höher die Temperatur, desto geringer die zulässige Belastbarkeit.
Kupfer oder Aluminium — was wählen?
Kupfer hat höhere Belastbarkeit und Leitfähigkeit, sodass für denselben Strom ein kleinerer Querschnitt ausreicht; es ist Standard in Wohnungsinstallationen. Aluminium ist günstiger und leichter und für größere Querschnitte (≥ 16 mm²) in Versorgungsleitungen und Anschlusskabeln wirtschaftlich. Für denselben Strom benötigt Aluminium einen größeren Querschnitt und geeignete Klemmen.
Entscheidet der Strom oder der Spannungsfall über den Querschnitt?
Das hängt von der Streckenlänge ab. Bei kurzen Stromkreisen ist meist die Strombelastbarkeit (verbunden mit der Wahl des Schutzorgans) maßgebend, bei langen Leitungen dagegen die Spannungsfall-Bedingung, die einen größeren Querschnitt erzwingt, als der Strom allein erfordern würde. Daher sind beide Kriterien zugleich zu prüfen; der Rechner zeigt, welches entscheidend ist.
Wie unterscheiden sich die Verlegearten A1–F?
Die Referenzverlegearten gem. PN-HD 60364-5-52 beschreiben die Leiterführung, die die Wärmeabfuhr und damit die Strombelastbarkeit beeinflusst: A1/A2 — in Rohren in einer gedämmten Wand, B1/B2 — in Installationskanälen, C — direkt auf einer Wand, E/F — auf Pritschen und Schellen in Luft, D — im Erdreich. Eine Verlegung mit besserer Kühlung (E, F, im Erdreich) erlaubt eine höhere Belastbarkeit desselben Querschnitts.
Kann eine 2,5-mm²-Leitung mit einem B16-Schutzschalter abgesichert werden?
In der Regel ja. Für Cu/PVC mit 2 belasteten Adern beträgt die Strombelastbarkeit Iz von 2,5 mm²: A1 19,5 A, A2 18,5 A, B1 24 A, B2 23 A, C 27 A — jeweils ≥ 16 A, und I₂ = 1,45·16 = 23,2 A ≤ 1,45·Iz. Die Bedingung scheitert erst nach der Häufungskorrektur: bei Verlegeart A1 mit 2 Stromkreisen in einem Rohr ist Iz = 19,5·0,8 = 15,6 A < 16 A — dann sind 4 mm² oder ein B13 nötig. Wähle im Rechner „Schutzorgan In = 16 A“ als Strombasis und berechne im Schutzorgan-Rechner Iz aus Verlegeart, Anzahl gehäufter Stromkreise und Temperatur.