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Physikalische Größen

Strombelastbarkeit

Auch bekannt als: Ampacity, Stromtragfähigkeit, zulässige Strombelastung

Symbol

I_z A

Kurzantwort

Der maximal zulässige Dauerstrom eines Leiters, bei dem die Isolierungstemperatur nicht überschritten wird — bei PVC bis 70 °C Leitertemperatur.

Grundlage: Kategorie: Physikalische Größen

Formel-Referenz

Ausführliche Definition

Die Strombelastbarkeit beschreibt, wie viel Strom ein Leiter dauerhaft führen darf, ohne dass die zulässige Isolationstemperatur — typisch 70 °C bei PVC, 90 °C bei vernetztem Polyethylen — überschritten wird. Sie ergibt sich aus einem Gleichgewicht zwischen der im Leiter entstehenden Wärme und der an die Umgebung abgegebenen Wärme. Entscheidende Einflussgrößen sind Leiterquerschnitt, Verlegeart, Umgebungstemperatur und die Häufung mehrerer Leiter. Tabellenwerte nach DIN VDE 0298-4 gelten für eine Referenzumgebung; in heißen Schaltschränken oder wärmegedämmten Wänden reduziert sich die zulässige Strombelastbarkeit durch Korrekturfaktoren entsprechend der Wurzel der Temperaturdifferenz.

Typische Werte und Bandbreite

Typischer Bereich 20 A bei 1,5 mm², 177 A bei 50 mm² Cu (Verlegeart B1)
Untergrenze wenige Ampere bei dünnen Querschnitten
Obergrenze mehrere hundert Ampere bei großen Querschnitten in freier Luft

Interaktive Grafik

Kurve zeigt I_z als Funktion des Leiterquerschnitts für NYM-J 5-adrig bei variabler Umgebungstemperatur und Verlegeart. Modell: I² · R = h_eff · π · D · ΔT.

Strombelastbarkeit gegen Querschnitt — Wärmebilanz-Modell
Querschnitt 3 mm²I_z = 19 A
Strombelastbarkeit gegen Querschnitt — Wärmebilanz-ModellI_z in Abhaengigkeit von Querschnitt, 15 Punkte.1,50625701502400127255382509Querschnitt [mm²]I_z [A]3 mm² · 19 A
2,5 mm²
30 °C

Beispiel: bei Querschnitt = 3 mm² ergibt sich I_z = 19 A.

Die Strombelastbarkeit wächst sublinear mit dem Querschnitt — ein doppelter Querschnitt liefert etwa das 1,5-Fache an zulässigem Strom, weil nur der Umfang die Wärme abgibt, während das Volumen mit dem Querschnitt wächst. Bei freier Verlegung (E) liegen die Werte rund 30 % über denen im Kabelkanal (B1). Aluminium bringt bei gleichem Querschnitt etwa 80 % der Kupfer-Belastbarkeit.

Anwendung in unseren Rechnern

Im Kabelquerschnitt-Rechner berechnen wir die Strombelastbarkeit aus einer eigenen Wärmebilanzformel und bestimmen daraus den thermisch ausreichenden Mindestquerschnitt. Im Schaltschrank-Rechner wird sie für die Innenverdrahtung bei erhöhter Gehäusetemperatur (meist 55 °C) bestimmt.
Kabelquerschnitt-Rechner Schaltschrank-Rechner

Häufige Missverständnisse

Viele verwechseln Strombelastbarkeit mit dem Sicherungsnennstrom. Die Sicherung muss kleiner oder gleich I_z sein — sie schützt den Leiter, nicht umgekehrt. Auch wird die Temperaturabhängigkeit oft unterschätzt: bei 50 °C Umgebung fällt die Belastbarkeit rechnerisch um rund 30 % gegenüber dem 30-°C-Tabellenwert.

Häufige Fragen

Fachliche Details zu dieser Parameter-Kombination

Warum unterscheidet sich die Strombelastbarkeit zwischen Verlegearten?
Weil unterschiedliche Verlegearten die Wärmeabfuhr verschieden gut ermöglichen. Frei in Luft kühlt ein Leiter durch Konvektion am besten; in einer wärmegedämmten Wand staut sich die Wärme und die Belastbarkeit sinkt auf bis zu 70 % des Referenzwerts.
Wie wirkt sich die Häufung von Leitungen aus?
Liegen mehrere belastete Stromkreise dicht beieinander, können sie gegenseitig ihre Wärme nicht mehr optimal abgeben. Der Häufungsfaktor k_2 reduziert die zulässige Belastbarkeit entsprechend — bei sechs Stromkreisen in einem Kabelkanal typisch auf 57 %.

Siehe auch

Verwandte Begriffe im Lexikon.

Leitungsquerschnitt
Die Fläche des stromführenden Leiters im Kabel in mm² — maßgebend für Strombelastbarkei…
Verlegeart
Die standardisierte Bezeichnung, wie ein Kabel oder eine Leitung verlegt ist — entschei…
Häufungsfaktor
Ein Reduktionsfaktor, der die gegenseitige thermische Beeinflussung mehrerer benachbart…
Verlustleistung
Die Leistung, die als Wärme im Leiter in die Umgebung abgegeben wird und als Nutzenergi…
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