Leitungsverluste und Leitungslänge im Sekundärkreis
Wie viel VA verbraucht die Messleitung zwischen Stromwandler und Messgerät? Rechnet Leitungsbürde, Gesamtbürde gegenüber der Nennleistung und die größte Leitungslänge – mit Empfehlung zu 1 A oder größerem Querschnitt.
Eingabewerte
Weg vom Wandler zum Messgerät – Hin- und Rückleiter rechnet der Rechner selbst.
Strompfad laut Datenblatt; leer lassen = nur Leitung.
Ergebnis
- Leitungswiderstand (hin und zurück)
- 0,142 Ω
- Bürde der Leitung
- 3,56 VA
- Gesamtbürde
- 3,56 VA
- Anteil an der Nennleistung
- 71 %
- Größte Leitungslänge mit diesem Querschnitt
- 14 m
- Dieselbe Leitung mit 1 A sekundär
- 0,14 VA
Passt: Die Gesamtbürde liegt zwischen 25 % und 100 % der Nennleistung – der Wandler hält seine Genauigkeitsklasse.
Empfehlung
- Mit einem Wandler für 1 A sekundär sinkt die Gesamtbürde auf 0,14 VA – die Leitungsverluste betragen ein Fünfundzwanzigstel.
So wird gerechnet
P = 2 · L · I² · ρ / ABeispiel: 5 A, 10 m, 2,5 mm² → 2 · 10 · 25 · 0,0178 / 2,5 = 3,56 VA
ρ = 0,0178 Ω·mm²/m (Kupfer bei 20 °C). Klemmen und Kontakte sind nicht enthalten; der VA-Rechner rechnet dafür pauschal 0,1 VA zu.
Weiterführende Seiten
FAQ
Wie berechne ich die Leitungsverluste im Sekundärkreis eines Stromwandlers?
P = 2 · L · I² · ρ / A. L ist die einfache Leitungslänge in m (der Faktor 2 steht für Hin- und Rückleiter), I der Sekundärstrom, ρ = 0,0178 Ω·mm²/m für Kupfer bei 20 °C und A der Querschnitt in mm². Beispiel: 5 A, 10 m, 2,5 mm² ergibt 2 · 10 · 25 · 0,0178 / 2,5 = 3,56 VA.
Wie lang darf die Messleitung sein?
So lang, dass Leitungsbürde und Eigenverbrauch der Geräte zusammen die Nennleistung des Wandlers nicht überschreiten: L_max = (Nennleistung − Geräte) · A / (2 · ρ · I²). Bei 5 A, 2,5 mm² und einem 5-VA-Wandler ohne Geräte sind das 14 m, mit 1 A sekundär 351 m.
Warum ist 1 A bei langen Leitungen besser als 5 A?
Die Verluste steigen mit dem Quadrat des Stroms. Bei 1 A beträgt die Leitungsbürde ein Fünfundzwanzigstel des Werts bei 5 A – im Beispiel 0,14 VA statt 3,56 VA.
Was mache ich, wenn die Gesamtbürde zu hoch ist?
Größeren Querschnitt wählen, die Leitung kürzen, einen Wandler mit 1 A sekundär oder mit höherer Nennleistung einsetzen. Der Rechner zeigt, welcher Normquerschnitt reicht und welche Nennleistung passt.
Warum soll die Bürde nicht viel kleiner als die Nennleistung sein?
Die Genauigkeitsklasse gilt nach IEC 61869-2 bei einer Bürde von 25 % bis 100 % der Nennleistung (Klassen 0,1 bis 1). Liegt die Bürde darunter, ist die Klasse nicht mehr zugesichert, und der Überstrom-Begrenzungsfaktor wirkt schwächer.
Sind Klemmen und Kontakte berücksichtigt?
Nein, der Rechner betrachtet Leitung und Geräte. Für Klemmen und Kontakte rechnet der VA-Rechner pauschal 0,1 VA zu.