Δθc = Δθz × (Ic / Iz)²
θc=θamb+Δθc
Δθc ：Overheating of the cable
Δθz ：θmax−θamb
θmax ：Maximum admissible temperature for insulation
θamb ：Ambient temperature
Ic ：Load current
Iz ：Max wire ampacity
θc ：Cable temperature
Dieses Werkzeug berechnet die stationäre Temperatur eines Kabelleiters unter Laststrom basierend auf den IEC 60364-5-52 Normen. Es bewertet, ob die Betriebstemperatur das thermische Limit des Isoliermaterials überschreitet, um Überhitzung und Schäden zu verhindern.
Stromart: Gleichstrom, Einphasenwechselstrom, Zweiphasen- oder Drehstrom (3- oder 4-Leitersystem)
Spannung (V): Geben Sie die Spannung zwischen Phase und Neutral für Einphasensysteme ein, oder die Spannung zwischen Phasen für Mehrphasensysteme
Lastleistung (kW oder VA): Nennleistung der angeschlossenen Ausrüstung, verwendet zur Berechnung des Betriebsstroms
Leistungsfaktor (cos φ): Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung, zwischen 0 und 1 (Standard: 0.8)
Installationsmethode: Gemäß IEC 60364-5-52 Tabelle A.52.3 (z.B., offen, in Rohr, vergraben)
Leitermaterial: Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al), beeinflusst Widerstand und Wärmeerzeugung
Isolierungstyp: PVC (70°C), XLPE/EPR (90°C), bestimmt die maximale zulässige Temperatur
Leiterquerschnitt (mm²): Querschnittsfläche des Leiters, beeinflusst direkt die Stromtragfähigkeit
Umgebungstemperatur (°C): Temperatur des umgebenden Mediums ohne Belastung, beeinflusst die Wärmeabfuhr
Schaltkreise im gleichen Rohr: Anzahl der Schaltkreise in einem Rohr; für den Derating-Faktor (Tabelle B.52.17) verwendet
Stationäre Leiter-Temperatur (°C)
Ob die Temperatur die Isolierungsgrenzen überschreitet (PVC: 70°C, XLPE/EPR: 90°C)
Angepasste Korrekturfaktoren (Umgebungsluft/Erdboden-Temperatur, Boden-Wärmeleitfähigkeit)
Referenznormtabellen: IEC 60364-5-52 Tabellen B.52.14, B.52.15, B.52.16
Entwickelt für Elektroingenieure und Installateure, um die thermische Leistung von Kabeln zu bewerten und eine sichere langfristige Nutzung zu gewährleisten.
Die maximale Betriebstemperatur hängt von der Art der Isolierung ab. Übliche Nennwerte sind:
PVC (70°C): Wird für die allgemeine Verkabelung verwendet (z. B. Romex).
XLPE/EPR (90°C): Für Hochtemperatur- oder Außenanwendungen.
Für 75°C ausgelegte Leitungen: Häufig in gewerblichen Anlagen eingesetzt; ermöglichen eine stärkere Herabsetzung des Betriebsstroms.
Das Überschreiten dieser Grenzwerte kann zu einem Isolationsdurchschlag, Kurzschlüssen oder Bränden führen.
Bei den meisten Haushaltskabeln gilt jede Temperatur über 70 °C (158 °F) als zu hoch, sofern sie PVC-isoliert sind. XLPE-zugelassene Kabel können Temperaturen bis zu 90 °C (194 °F) standhalten. Wenn Sie während des normalen Betriebs eine Erwärmung an einem Kabel spüren, kann dies auf eine Überlastung hindeuten – überprüfen Sie die Belastung und den Leiterquerschnitt.
Die "sichere" Temperatur wird durch die Isolierstoffklasse definiert: 70°C für PVC, 90°C für XLPE/EPR. Die Betriebstemperatur darf unter keiner Lastbedingung diesen Wert überschreiten. Wenden Sie stets die NEC- oder IEC-Abminderungsfaktoren für Umgebungstemperatur, Bündelung und Verlegeart an.
Kaltes Wetter selbst beschädigt keine Kabel, aber extreme Kälte (unter -20°C) kann PVC verspröden lassen und es während der Verlegung anfällig für Rissbildung machen. Die meisten Kabel sind je nach Typ für die Verlegung bei Temperaturen bis hinab zu -10°C bis -20°C zugelassen. Vermeiden Sie das Ziehen oder Biegen von Kabeln, wenn diese gefroren sind.
Die Installationstemperatur bezieht sich auf die Umgebungstemperatur während der Kabelverlegung und des Kabelabschlusses. Die meisten Normen (wie NEC und IEC) verlangen, dass Kabel bei Temperaturen oberhalb ihrer minimalen Temperaturbewertung (typischerweise -10 °C bis 0 °C) verlegt werden, um Beschädigungen zu vermeiden. Verlegen Sie niemals Kabel bei Frostbedingungen, es sei denn, sie sind für niedrige Temperaturen ausgelegt.
Der Unterschied liegt im Isoliermaterial und der thermischen Belastbarkeit:
75°C-Leitung: Verfügt typischerweise über eine PVC- oder THHN-Isolierung; wird in Innenräumen bei mittleren Belastungen eingesetzt.
90°C-Leitung: Verwendet XLPE oder EPR; ermöglicht eine höhere Strombelastbarkeit und bessere Leistung in heißen Umgebungen.
Im NEC können 90°C-bewertete Leiter für die Berechnung der Strombelastbarkeit verwendet werden, jedoch nur, wenn der Leitungsschutzschalter entsprechend dimensioniert ist (z. B. 75°C-Anschlüsse).
Dies bezieht sich auf die Nenntemperatur der Anschlüsse des Leistungsschalters. Das bedeutet:
60°C: Maximal zulässige Temperatur an der Anschlussklemme unter Nennlast.
75°C: Die höhere Nenntemperatur ermöglicht die Verwendung von Leitern mit einer 90°C-Belastungsgrenze ohne Abminderung (sofern alle Anschlüsse dem 75°C-Standard entsprechen).
Die Nenntemperatur der Leitung ist stets an die Komponente mit der niedrigsten Nenntemperatur im Stromkreis anzupassen.
Die Temperaturbelastbarkeit des Kabels ist die maximale kontinuierliche Betriebstemperatur, die die Isolierung ohne Verschlechterung aushalten kann. Sie wird durch das Isoliermaterial bestimmt (z. B. PVC = 70 °C, XLPE = 90 °C) und beeinflusst, wie viel Strom das Kabel sicher führen kann. Diese Nenntemperatur ist entscheidend für die Einhaltung von NEC Artikel 310 und IEC 60364-5-52.
V-90-Kabel sind in der Regel XLPE-isolierte Kabel mit einer Nenntemperatur von 90 °C. Die normale Betriebstemperatur sollte unterhalb dieses Grenzwertes liegen. In der Praxis können sie bei Volllast je nach Umgebungsbedingungen und Verlegeart 70–85 °C erreichen.
Das Tool wendet die Abminderungsmethoden aus IEC 60364-5-52 (international) an und entspricht für Umgebungstemperatur, Bündelung und Verlegebedingungen dem NEC (NFPA 70) Artikel 310 (USA). Für Korrekturfaktoren verweist es auf die IEC-Tabellen B.52.14–B.52.17.
Dies bedeutet in der Regel, dass der Strom die sichere Belastbarkeit des gewählten Kabelquerschnitts und der Verlegeart überschreitet. Beispielsweise werden 50 A bei einem 1,5 mm² PVC-isolierten Kabel wahrscheinlich die thermischen Grenzwerte überschreiten. Überprüfen Sie dies stets gemäß den lokalen Vorschriften und erwägen Sie die Verwendung eines Leiters mit größerem Querschnitt.
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