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Aufgabenstellung:

Für frei in Luft verlegte mehradrige Leitungen gibt die folgende Tabelle jeweils die höchste zulässige Dauerstromstärke für Kupfer und Aluminium an.

a) Stellen Sie die zulässige Strombelastung in Abhängigkeit vom Leiterdurchmesser grafisch dar.
b) Berechnen Sie die zugehörigen Stromdichten, stellen Sie diese in Abhängigkeit vom Leiterdurchmesser grafisch dar und erklären Sie den Kurvenverlauf m in Ampere (A) an.

Lösungsweg:

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a + b) 

Hinweis:

Mit dem Leitungswiderstand und dem Leiterquerschnitt folgt für die zugeführte elektrische Verlustleistung

Eine zulässige konstante Übertemperatur stellt sich ein, wenn die pro Länge zugeführte Verlustleistung gleich der durch Konvektion abgeführten thermischen Leistung

ist (Wärmeübergangszahl konst., Drahtoberfläche Umgebungstemperatur konst. Damit gilt bzw. . Diese Betrachtung erklärt den näherungsweise hyperbolischen Verlauf von .

Abbildung

Lösung:

siehe Lösungsweg