Kabelquerschnitt und Strom

[Iser-Modell]

Allerdings bekomme ich immer das Würgen, wenn ich die Ausgangsleitungen der Wunder-BECs bis mehrere Ampere sehe: Wenn's gut läuft 0.25mm² - booooaaahh. Nach der konservativen Faustregel 1mm² pro 10A wären hier 0.34-0.5mm² fällig, 0.75-1mm² ist sicher keine schlechte Idee. Die Flieger übrigens haben das längst erkannt ... Stichwort Akkuweichen mit anständigen Kabelquerschnitten ... eingangsseitig kämen getaktete BECs hingegen locker mit dünnem Kabel aus, denn der Eingangsstrom ist bei hohen Eingangsspannungen sehr viel niedriger als der Ausgangsstrom ;).
Hallo

Ich greife hier mal Michaels Aussage, zum Thema BEC, auf.
Ein, wie ich finde, nicht ganz unwichtiges Thema.

Die Faustregel 1mm² pro 10Amp. ist bekannt und auch OK.
Diese stammt wohl aus der Haus- und Heimelektrik.
Die Strombelastbatkeit eines Kabels ist aber auch stark von seiner Länge abhängig.
Zu Haus sind in den Wänden viele Meter Kabel verlegt,
wir haben in unseren Modellen jedoch nur kurze Stromleiter mit wenigen cm.

Beispiel:
ein gutes 1,5mm² Kabel von etwa 7cm Länge hat 0,001 Ohm.
Über dieses Kabelstück kann man nach URI (R=U/I) bis zu 100 Amp. schicken.
(Quelle:http://rcmax.de.vu (http://rcmax.de.vu/))

So kann man sich auch, wenn man auf einen Präzisionsshunt verzichten will, einen Shunt selber bauen und sein Volt- oder Multimeter zum Hochstromamperemeter aufrüsten.

Je länger das Kabel um so größer wird der Innenwiderstand
und um so weniger Strom verträg es.
Somit kann ich über ein kurzes 4mm² Kabel auch wesendlich mehr als 40 Amp. schicken.

Ich selbst hatte bei meinen BH-Setup´s mit 2,5mm² Kabel und 16 Zellen noch nie Probleme, auch nicht mit 4mm² bei 30 und mehr Zellen an großen Ultras.
Schaut euch doch mal die Kabel eines 100 Amp. Regler an,
da sind auch keine 10mm² Kabel dran.

Jetzt ist eure Meinung gefragt, bin mal gespannt und neugierig.

Edit: der Fehlerteufel hatte wieder zugeschlagen :(

[Thorsten Köhler]

Die Belastbarkeit in Ampere hat nix mit der Länge zu tun.
Das ein bestimmter Querschnitt im Haus durch VDE nur für eine bestimmte Stromstärke zugelassen ist, hat mit der maximalen Erwärmung bei Dauerbetrieb zu tun.
Im übrigen hängt das auch von der Kühlung ab.
Hohe Umgebungstemperaturen und sehr dichte Lagen verringern die zulässige Stromstärke.

Die Länge eines Leiters ist bei konstantem Querschnitt für den Spannungsverlust verantwortlich.
Bei 230V ist das Latte, ob unterwegs ein zehntel Volt verloren geht.
Bei unseren Anwendungen ist das nicht mehr egal.

Schließlich macht es keinen Sinn 10 selektierte NiMh zu fahren die 20mV mehr pro Zelle bringen als andere, wenn ich die Hälfte davon auf meiner 0,75² Verdrahtung verballere.

Falls keine NiMh zum Einsatz kommen macht das auch nichts, weil das Beispiel auch auf LiPo, LiFePo und und und übertragbar ist.

Du kannst bestimmt auch ein kA über 1,5² schicken. Die Frage ist auch hier: Wie lange?

[Drifterbegeisterter]

Hallo Ralf,

die Regel ist mir neu.
Denke, 1mm² reicht für mehr als 10A, aber darum geht es mir jetzt garnicht.
Falsch an dem was du schreibst ist das hier:

Die Strombelastbatkeit eines Kabels ist aber auch stark von seiner Länge abhängig.
Nach U=R*I <=> I=U/R ergibt sich, dass der maximale Strom, den man durch ein Kabel schicken kann abhängig von der angelegten Spannung und vom Kabelwiderstand ist. Steigt die Spannung bei gleichem Widerstand steigt auch der Strom. Sinkt der Wiederstand, kann bei gleicher Spannung ein höherer Strom fließen.
Nur das diese beiden Aspekte für uns komplett uninteressant sind, da der mögliche Strom durch ein Kupferkabel weit über dem liegt, was wir brauchen.

Der Widerstand eines Kabels steigt proportional zu seiner Länge; doppelte Länge => doppelter Widerstand. Gleichzeitig verhält er sich antiproportional zum Querschnitt; doppelter Querschnitt => halber Widerstand.
Hinzu kommt, dass Metalle Kaltleiter sind, das bedeutet, je kälter sie sind, desto geringer ist ihr Widerstand.

Lässt man also einen Strom durch ein Kupferkabel fließen, so fällt durch den Widerstand des Kabels im Kabel eine Spannung ab. Diese Spannung mit dem fließenden Strom multipliziert ergibt die Abfallende Leistung, die in Wärmeenergie umgewandelt wird. Ist das Kabel jetzt doppelt so lang, fällt eine doppelt so hohe Spannung ab, damit ist auch die abgefallene Leistung die in Wärme umgewandelt wird doppelt so hoch. Dadurch bleibt aber für jeden Centimeter Kabel die gleiche Wärmeenergie übrig, die abtransportiert werden muss, unabhängig von der Kabellänge!!

Allerdings sollte man darüber nachdenken, ob man bei sehr langen Kabeln nicht welche wählt mit größerem Querschnitt, damit weniger Spannung abfällt die einem beim Fahren fehlt...
Aber Angst haben, das dir das Kabel durchschmorrt, nur weil es länger ist.. das ist Blödsinn!

vg Kristian

[Iser-Modell]

Macht auch Sinn.

Dein letzter Satz ist aber der springende Punk.
"Du kannst bestimmt auch ein kA über 1,5² schicken. Die Frage ist auch hier: Wie lange?"

Die Erwärmung eines Kabels ist von dessen Widerstand und dem Strom abhängig.
Der Widerstand wiederum ist vom Kabelquerschnitt und der Kabellänge abhängig.

Ps.
Kristian war mit seinem Beitrag etwas schneller als ich.
Danke für die gute Erklärung mit dem Spannungsabfall.

[Thorsten Köhler]

Sorry Ralf,

aber da machst Du einen Denkfehler.
Richtig ist:
Die Verlustleistung, also die anfallende Wärmemenge auf der gesamten Leitungslänge steigt mit selbiger.

Aber:
Ob die Leitung schmilzt oder die Isolierung abfackelt, hat außer bei Spulen nix mit der Leitungslänge zu tun.

Das läßt sich leicht nachvollziehen, wenn man den Spannungsverlust pro Meter berechnet.

Da ich eine faule Socke bin gibt´s bei mir für das Beispiel mal 200V Netzspannung. Der Strom sei konstant 10 A. Querschnitt sei 1².
Die Leitung sei schnurgerade ausgelegt.

Fall 1:
50 Meter hin und 50 zurück macht 100 Meter.
R ist damit 100/(1²*56) = 1,785 Ohm.
Seht mir bitte nach, dass ich hier die Einheiten schlabbere.
Spannungsverlust bei 10 A sind dann 17,85 V.
Also etwa 8,9%. Pro Meter macht das 0,1785 V.
Verlustleistung pro Meter: 0,1785 V * 10 A = 1,785 W.

Ist die Strippe nur 5 Meter lang, dann ist der Widerstand:
10/(1²*56) = 0,1785 Ohm.
Spannungsverlust auf der Leitung 1,785 V.
Prozentual ausgedrückt 0,89%
Pro Meter bleiben es aber 0,1785 V.

Damit ist auch die Erwärmung konstant, denn pro Meter / cm oder was auch immer, entsteht die gleiche Verlustwärme.

Ich gebe zu, dass ich bei der Berechung geschlabbert habe, dass eine rein ohmsche Last bei geringerer Spannung (größerer Leitungslänge) auch einen niedrigeren Strom zieht.

Das bedeutet aber im Umkehrschluss, dass ich für den Fall einer konstanten Stromstärke am Anfang der Leitung mehr Spannung brauche. Also mehr oder bessere Zellen.

Die Erwärmung der Leitung steigt mit dem Quadrat der Stromstärke
P(verl) =I²*R
Der für uns wichtige, bzw. unerwünschte, Spannungsverlust ist umgekehrt proportional zum Querschnitt.
Hier gilt:
Viel hilft viel.