Querschnitt, Länge, Strom und Systemspannung eingeben. Das Tool liefert Leiterwiderstand, absoluten Spannungsfall, prozentualen Abfall und ohmsche Verluste – für Kupfer oder Aluminium bei der erwarteten Betriebstemperatur.
Der Spannungsfall ist die stille Randbedingung. Eine Schiene kann jede Erwärmungsprüfung bestehen und am Ende einer langen Einspeisung trotzdem zu wenig Spannung liefern, besonders bei 48 V oder in langen Rack-Verteilungen. Die Rechnung ist einfach; die Disziplin liegt in der richtigen Länge, der richtigen Temperatur und dem richtigen Faktor für den Rückleiter.
Für einen homogenen Leiter gilt R = ρ(T) · L / A. Der Spannungsfall ist Strom mal Widerstand des gesamten Stromwegs. Bei DC oder Einphasen fließt der Strom hin und zurück, der Weg ist also doppelt so lang wie die einfache Länge: ΔV = 2 · I · R.
Im Drehstromkreis übernehmen die beiden anderen Phasen den Rückweg; bei symmetrischer Last gilt für den Leiter-Leiter-Abfall ΔV = √3 · I · R. Wer im Drehstromnetz den Einphasenfaktor ansetzt, überschätzt den Abfall um rund 15 %; wer nur die einfache Länge einsetzt, unterschätzt ihn um die Hälfte. Beide Fehler finden sich in echten Spezifikationen.
Der spezifische Widerstand hängt von der Temperatur ab. Bei 20 °C liegt Kupfer bei etwa 1,724 × 10⁻⁸ Ω·m, Aluminium bei 2,82 × 10⁻⁸ Ω·m. Eine Schiene bei 90 °C hat rund 27 % mehr Widerstand als bei 20 °C – und genau dieser Wert zählt, wenn die Einspeisung an der Temperaturgrenze ausgelegt ist.
Das Tool liefert nur den ohmschen Anteil des Leiters. Übergangswiderstände an Stoßstellen, Kontaktwiderstände an Klemmen und der Abfall über eine Steckverbindung sind nicht enthalten. Eine ordnungsgemäße Schraubverbindung bringt Mikroohm, eine schlechte Milliohm und Wärme.
Außerdem wird ein gleichmäßiger Querschnitt und ein einzelner Leiter angenommen, der den gesamten Strom führt. Parallele Schienen teilen den Strom nach Widerstand und Lage im Gehäuse auf; zwei parallele Schienen führen selten exakt die Hälfte.
Nutzen Sie das Ergebnis zur Querschnittswahl und prüfen Sie diese anschließend gegen Erwärmungsgrenze, Kurzschlussfestigkeit und Einbauluftstrecken. Liegt der Abfall nahe der Grenze, hilft meist mehr Kupfer oder eine kürzere Strecke – nicht eine höhere Spannungsklasse.
Eine Kupferschiene 30 × 5 mm hat 150 mm² Querschnitt und bei 20 °C etwa 0,115 mΩ pro Meter. Bei 200 A fallen über einen Meter Zweiwege-Strecke rund 46 mV ab – gegenüber einer 48-V-Schiene vernachlässigbar, aber 0,1 % pro Meter summieren sich über 10 m Rack-Verkabelung.
Bei 800 V und 400 A liegen 400 mm² bei etwa 0,19 V pro Meter Zweiwege-Strecke, rund 0,024 % – deshalb verträgt eine DC-Verteilung mit hoher Spannung lange Strecken, die bei 48 V unmöglich wären.
Das Muster ist der Punkt: Spannungsfall ist zuerst ein Niederspannungsproblem. Bei 48 V oder 400 V DC im Rack wird nach Abfall ausgelegt; bei 800 V in Traktion oder Ladetechnik nach Erwärmung und Kurzschlussfestigkeit.
Senden Sie Stromprofil, Spannungsklasse und Einbaubedingungen – wir dimensionieren die Stromschiene und dokumentieren die Berechnung.
