Frage an Elektriker - Kabelquerschnitt Camperausbau

[Isarindianer]

Ich bitte um Hilfe, da ich mit Google nicht weiterkomme. Ich habe im Internet verschiedene Kabelquerschnittsrechner gefunden. Diese beziehen sich alle auf einen einheitlichen Kabelquerschnitt über die gesamte Länge der Leitung.

Was passiert aber, wenn ich zwei verschiedene Querschnitte kombiniere? Berechnet sich dann der Spannungsabfall additiv (kurzes Stück mit hohem Widerstand plus langes Stück mit geringerem Widerstand) oder gibt der jeweils geringere Durchschnitt den Spannungsabfall über die gesamte Leitungslänge vor?

Beispiele:

a) Mein Victron Energy Orion-Tr Smart Ladebooster (30A Ausgangsleistung) hat Anschlüsse für Kabel bis maximal 16 mm2 Querschnitt. Ich überlege von der Starterbatterie im Motorraum bis zum Ladebooster auf der Pritsche Kabel (Plus und Minus, meine Pritsche sitzt vermutlich auf Silentblöcken und hat vermutlich keinen guten Masseanschluß) mit 25 mm2 zu ziehen und erst kurz vor dem Ladebooster mit zwei Sammelschienen auf 16 mm2 zu wechseln. Würde das weniger Spannungsverlust bedeuten als zwei durchgehende Kabel mit 16 mm2 Querschnitt?

b) Mein faltbares Solarpanel (Maximalleistung 33V, 10,3A) kommt serienmäßig mit 5m doppeladrigen Kabeln von 4mm2 Querschnitt. Als überzeugter Schattenparker möchte ich aber 10-12m Kabel anschließen. Laut diverser Kabelquerschnittsrechner bräuchte ich da um die 9 mm2 Querschnitt. Da erscheinen mir die serienmäßigen 4 mm2 sehr unterdimensioniert zu sein.

An den Anschluß des 4 mm2 Kabels am Panel komme ich zerstörungsfrei nicht dran. Ich könnte aber stattdessen das (vermutlich verlötete) Kabel am Solarpanel kurz nach dem Ausgang aus dem Panel kappen und an ein kurzes Resttück von, sagen wir mal, 20 cm Kabel mit 4mm2 Querschnitt, ein neues langes Kabel von 10-12m Länge mit 6 oder sogar 10 mm2 Querschnitt mit Anderson Steckern anschließen (Doppeladrige Kabel werden nur mit Querschnitten von 2.5, 4, 6, 10 mm2 gefertigt). Würde das weniger Spannungsverlust bedeuten als die simple Lösung einfach bei Bedarf an die serienmäßigen 5m 4 mm2 Kabel mit Anderson Steckern ein Verlängerungskabel von 5m Länge und 4mm2 anzuschließen?

Danke
Clemens

[Nordland-Virus]

du kannst Stiftkabelschuhe verwenden und dann direkt an den Ladebooster mit dicken Kabeln anschließen.

[HJ61-Freak]

Bitte beachten: Die verwendeten Stecker/Kabelschuhe bzw. deren Qualität und der damit verbundene Übergangswiderstand sind ebenfalls von Bedeutung. Auch die Qualität der Befestigung/Montage an den Kabelenden beeinflusst den Übergangswiderstand und damit den Gesamtverlust bezogen auf die gesamte Kabellänge.

Gruß

Florian

[Theo]

Hallo Clemens,

zu a):
2x 25qmm ist OK und über Kabelstützpunkt mit 16mm weiter ist auch OK
aber wie Florian schon sagt auf gute Vercrimpungen achten

zu b):
serienmäßige Kabel sind meist an der unteren Grenze aber bei der Länge noch OK
aber auch der Anderson Stecker kann Spannungsabfall bringen, das Verlängerungskabel mit 10qmm ist OK, wenn aber das ganz Kabel 10qmm hat wird es sehr unhandlich

Hier gibt es 2pol Kabel bis 50qmm:

https://www.db-shop24.de/Doppelt-isolie ... -rot-25-mm

Viele Grüße

Theo

[quackderbruchpilot]

Fürs Solarpaneel reichen bestimmt die 4 mm^2 da es sowieso nur in den seltensten Fällen die Maximalleistung bringt, schlimmsten falls wird halt das Kabel warm.
Du hättest dann bummelig 1 Volt spannungsabfall bei 12v, also 12 watt heizleistung, da kokelt auch nix, aber die batterie wird trotzdem voll weil das Solarpaneel eine deutlich höhere Spannung liefert als du benötigst.
Außerdem ist der Strom durch die höhere Spannung entsprechend geringer, im Kopf habe ich gerade 18 bis 20 volt, das wären dann nurnoch knapp 7 bzw. 6 A.

[quadman]

Strom ist wie Wasser in einer Wasserleitung.
Wenn du 5m 2" Rohr hast und zum Schluß nur noch 1 1/2", dann kommt am Ende nur an, was sich durch die 1 1/2 Zoll quält.
Machen kannst du das, stromtechnisch. Da wird auch bei 16 Quadrat nichts passieren.

[Lender]

Wenn du verschiedene Querschnitte für eine Leitung verwendest, dann müsste man den Spannungsverlust pro Segment berechnen und diese aufsummieren. Zusätzlich kommen dann die Übergangswiderstände dazu, welche aber nicht so einfach zu ermitteln sind.

Bei deinen konkreten Anliegen würde ich 10-16mm2 für den Ladebooster verwenden. Unser Votronic funktioniert problemlos mit 10mm2 auf ca. 6m länge. Falls es grösser sein soll/muss, sind Stiftkabelschuhe das einzig richtige.
Der Ladebooster kompensiert den Spannungsverlust der Zuleitung indem er sich etwas mehr Strom gönnt. Sprich die Batterie wird genauso schnell geladen, nur etwas weniger effizient. Ob es das Kupfer wert ist?

Beim Solarpaneel würde ich an die originalen Kabel den passenden Stecker zur Kabine machen und dann ein 5m Verlängerungskabel mit 6mm2. Sind die 33V und 10A Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom oder beim idealen Arbeitspunkt? Dann wäre es ein 330W-Paneel.

Bei den Querschnittrechnern musst du aufpassen bei der Länge. Die einen rechnen deine Eingabe doppelt für Zu- und Rückleiter, bei anderen musst du das selbst machen. Zudem auf wenige und gute Verbindungen achten und die Sicherungen nicht vergessen.

[Isarindianer]

Danke für alle Eure Antworten. Inzw. hatte ich tatsächlich die Lösung gefunden, so wie von Leon beschrieben (bzw. was ich als Laie in meinem Eingangspost "additiv" genannt hatte):

https://electronics.stackexchange.com/a/616471
(die konkreten Zahlen beziehen sich auf ein anderes Problem, aber der Lösungsansatz ist gut erklärt)

Wenn also das Kabelteil mit dem dünneren Querschnitt kurz ist, dann hält sich der Spannungsverlust einigermaßen in Grenzen.

Was das Solarpanel angeht, so hat das tatsächlich im idealen Fall (bei Normbestrahlung und 25 Grad Paneltemperatur) 340 Watt (30 Volt, 10,3A). Das soll die LifePO Batterie (190Ah) halbwegs dann wieder auffüllen, wenn wir mal nicht gleich am nächsten Tag weiterfahren, sondern einige Tage in der Idylle stehen. Hauptverbraucher sind Kühlbox (66W Kompressor also ca. 5A, bei geschätzt 20 min Laufzeit pro Stde pro 24h Tag ca. 5/3*24 = 40Ah Verbrauch pro Tag) und ggf. Wasserboiler für die Außendusche (12V Gleichstromheizstab, zieht 25A, einmal 10l Wasser von ca. 25 Grad auf 65 Grad aufheizen dauert gut 2h, also ca. 2*25 = 50Ah).

Ich werde die vorhandenen 4 mm2 des Solarkabels nach ca. 50cm ablängen und mit einem Anderson Stecker auf 6mm2 wechseln. Dann kann ich das 6 mm2 Anschlußkabel auch besser als separate Rolle verstauen und das Panelpaket bleibt flach (ohne dicke Beule in der angenähten Kabeltasche) und kann ebenfalls leichter verstaut werden. Das 6 mm2 Anschlußkabel bekommt am anderen Ende einen Winkelstecker nach DIN 14690. In das Canopy kommt die passende Steckdose und von dort lege ich ein fest installiertes Kabel zum MPPT Regler (auf die Schraubterminals in der DIN 14690 Steckdose sollte ich sogar Rohrkabelschuhe für 8 mm2 fest montiertes Kabel draufkriegen, muß ich noch ausprobieren).

Es grüßt vom bayerischen Amazonas, vor dessen Haus sich die schlammbraune hochwasserführende Isar durch die Flaucherauen wälzt und der sich sehnlich wünscht, daß es endlich mal aufhört zu regnen, damit er als Bordsteinschrauber am Auto arbeiten kann
Clemens

P.S. Leon, Danke auch für den Hinweis mit der Kabellänge, manche Rechner erforden eine Streckeneingabe (und verdoppeln diese), andere die Kabellängen für Plus und Minus addiert. In die Falle bin ich auch schon getappt.