Berechnung zur maximalen Strombelastung in Kabeln und Kupferleitern

26. September 2012 Bärbel
Fachwissen Berechnung, Lichtplanung, LED Universum

Stromdichteberechnung¹

Wenn homogene Querschnittsverhältnisse vorliegen und der Strom I die Fläche A unter einem Winkel von 90° durchsetzt, gilt vereinfacht:

J = I / A

Die Stromdichte J beträgt bei einem Strom der Stromstärke I von 1 A (Ampere) innerhalb eines Leiters mit der Querschnittsfläche A von 10 mm²

J = I / A = 1 A / 10mm² = 0,1 A / mm²

Ein technisch wichtiger Stromleiter ist Kupfer. Die Stromdichte wird im Allgemeinen auf 6 A/mm² ausgelegt, damit unter Dauerlast keine unzulässige Erhitzung vorkommt ist die Berechnung der maximalen Strombelastung zwingendes Know-How. Aufgrund der mit dem Stromfluss verbundenen Wärmeerzeugung und dem somit steigenden Widerstand, ist die maximale Stromdichte begrenzt, kurzzeitig kann sie jedoch beliebig hoch werden. In Schmelzsicherungen wird die Erhitzung genutzt, um den Strom zu unterbrechen. Nach VDE 0100 beträgt der maximale Strom von Leitern 13 A bei einer Querschnittsfläche von 0,75 mm², 16 A bei 1,0 mm² sowie 27 A bei 2,5 mm².

In der Galvanotechnik bezeichnet die Stromdichte den elektrischen Strom pro Flächeneinheit, der für die Beschichtung eingestellt wird. Die übliche Einheit ist hier A/dm2, weil sich dadurch kleine, anschauliche Zahlen zwischen 0,5 und 5 ergeben. Verfahrensspezifisch gibt es typische Stromdichten, die eingehalten werden müssen, um z.B. bei einer Verzinkung oder Vernickelung gute Ergebnisse zu erhalten.

Strombelastungstabelle

Die von LED Universum angegebenen Werte sollen nur als unverbindliche Empfehlung bei der Auswahl des richtigen Kabels (z.B. RGB Kabelverlängerung) für Ihr Bauvorhaben mit LED Produkten dienen. Meistens wirken mehrere Einflussgrößen wie Umgebungstemperatur, kurz- oder langfristige Belastung sowie Betriebsdauer begrenzend auf die zulässige Strombelastung. Den Werten der Tabelle liegt eine Maximaltemperatur von 70°C zugrunde.

Nennquerschnitt	Max. zulässige Belastung	zulässige Belastung nach VDE 100
mm²	Strom in A
0,1	5
0,14	6
0,2	7
0,25	9
0,35	10
0,5	12,5
0,75	15	13 A
1	18
1,5	21	16 A
2,5	30	27 A
4	40