Messung des Kabelquerschnitts

Beim Kauf des Wechselrichters für mein Wohnmobil waren Kabel im Lieferumfang enthalten. Doch leider gibt es keinerlei Informationen zum Querschnitt dieser Kabel. Da der Wechselrichter bis zu 200 A Strom ziehen kann, möchte ich sicherstellen, dass die Kabel dem Strom standhalten und nicht mein Wohnmobil in Brand setzen.

Abbildung 1: Mitgelieferte Kabel mit unbekanntem Querschnitt (Bildquelle: Michael Marwell)

Woher weiß ich, ob die mitgelieferten Kabel diesem Strom standhalten können?

Die maximale Strombelastbarkeit und der zulässige maximale Sicherungsschutz richten sich nach der Installationsart, der Umgebungstemperatur und anderen Parametern für verschiedene Querschnitte und werden anhand bestehender Normen ermittelt. Ich muss also den Querschnitt des Kabels ermitteln.

Wie kann ich den Kabelquerschnitt messen?

Es ist nicht möglich, den Querschnitt direkt zu messen. Allerdings stehen mir verschiedene Methoden zur Verfügung, um den Kabelquerschnitt zu ermitteln.

Wenn ich verschiedene Aderendhülsen habe, kann ich ausprobieren, welche Aderendhülse genau auf das Kabel passt, um den Querschnitt zu ermitteln. Wenn das Kabel nicht in die Hülse passt, ist der Kabelquerschnitt größer und ich muss eine größere Kabelendhülse auswählen. Wenn das Kabel zu lose in die Hülse passt, muss ich eine kleinere Kabelendhülse wählen. Natürlich darf dabei nur das Kupfermaterial in die Hülse eingeführt werden.

Eine andere Möglichkeit ist die Messung des Kabeldurchmessers mit einem Mikrometer und die Berechnung des Querschnitts aus dem Durchmesserwert. Dazu muss der Durchmesser des Kupferleiters gemessen werden. Bei einadrigen Leitern ist das kein Problem. Dagegen kommt es bei flexiblen, mehradrigen Kabeln darauf an, diese feinen Adern nicht zu stark zusammenzudrücken – was zu einem falschen Messergebnis führen würde. Andererseits muss die Tatsache berücksichtigt werden, dass bei diesen Kabeln eine bestimmte Menge Luft zwischen den einzelnen Adern vorhanden ist. Es ist daher ratsam, die Messung direkt neben der Isolierung vorzunehmen.

Abbildung 2: Messen des Durchmessers (Bildquelle: Michael Marwell)

Der Querschnitt A lässt sich anhand folgender Formel berechnen: Durchmesser² x Pi / 4.

Ich teste diese Messung bei einem Kabel, dessen Querschnitt ich kenne. Ich messe einen Durchmesser von 3,1 mm. Nach der Formel beträgt sein Querschnitt 7,5 mm². In Europa werden die Kabel in bestimmten Querschnitten hergestellt, z. B. 4 mm², 6 mm², 10 mm² und 16 mm². Natürlich werden auch dickere und dünnere Kabel hergestellt. In der Regel jedoch keine Zwischenmaße. Die nächstliegenden beiden Werte wären also 6 mm² und 10 mm². Das 6-mm²-Kabel sollte einen Durchmesser von 2,8 mm haben und das 10-mm²-Kabel einen Durchmesser von 3,6 mm. Da ich während der Messung die Adern ganz bestimmt nicht um 0,5 mm zusammengedrückt habe, sondern eher nicht fest genug, liegt der Querschnitt von 6 mm² näher, und dieser Wert entspricht auch dem mir bekannten Querschnittswert.

Hier sollte also auch die Herkunft des Kabels berücksichtigt werden. In Europa wird die Kabelgröße in der Regel in mm² des Querschnitts angegeben, aber auch der AWG-Wert (American Wire Gauge) wird oftmals angegeben. Allerdings sollten diese Werte überprüft werden: entweder in einer Tabelle oder im Datenblatt des Kabelherstellers.

Es kann auch möglich sein, dass der Querschnitt direkt auf das Kabel aufgedruckt ist. Dies wäre natürlich die zuverlässigste Methode zur Querschnittsbestimmung.

Bei den vorliegenden Kabeln ist der Querschnitt jedoch leider nicht aufgedruckt, und ohne Beschädigung der Kabel ist auch eine Messung des Kupfermaterials nicht möglich. Was kann ich also tun?

Kann ich den Querschnitt anhand des Durchmessers der Außenisolierung ermitteln?

Dies kann auch möglich sein, aber es ist eine ziemlich unzuverlässige Methode, den Querschnitt zu ermitteln. Meine Kabel haben einen Gesamtdurchmesser von ca. 7 mm. Mir gelang es, eine Tabelle mit dem Aufdruck auf dem Kabel zu finden. Aus ihr gehen die Stärke der Isolierung, der Durchmesser und der Querschnitt des Kabels hervor. Der Tabelle kann ich entnehmen, dass ein Durchmesser von 7,3 mm einem Querschnitt von 10 mm² entspricht.

Abbildung 3: Messen des Außendurchmessers (Bildquelle: Michael Marwell)

Da ich die Tabelle mit den Werten finden konnte, bin ich mir sicher, dass ich den Querschnitt dieses Kabels richtig bestimmt habe. Ohne diese Tabelle ist diese Art der Messung sehr ungenau. Wenn ich von den gemessenen 7 mm die Dicke der Isolierung abziehe, also 2 x 1 mm, dann hätte der Kupferleiter einen Durchmesser von 5 mm, was einen Querschnitt von 19,6 mm² ergeben würde. 10 mm² Kabelquerschnitt entsprechen dem Durchmesser von 3,6 mm.

Zum Vergleich: Das zuvor gemessene 6-mm²-Kabel hat einen Außendurchmesser von 5,3 mm und seine Isolierung beträgt 2 x 0,8 mm, also würde ich laut Berechnung einen Kupferkerndurchmesser von 3,7 mm bzw. einen Querschnitt von 10,7 mm² erhalten.

Diese Berechnungen zeigen, dass eine zuverlässige Bestimmung des Querschnitts eines Kabels über dessen Außendurchmesser nur dann möglich ist, wenn das Kabel anhand des Datenblatts des Herstellers eindeutig identifiziert werden kann.

Nach diesen Erkenntnissen habe ich beschlossen, die mitgelieferten Kabel nicht für mein Wohnmobil zu benutzen, denn ich habe festgestellt, dass ihr Querschnitt für die maximal möglichen 200 A zu gering ist. Darüber hinaus wurden die mitgelieferten Kabel durch den Hersteller mehr gebogen, als es der minimal zulässige Biegeradius erlaubt.

Über den Autor

Image of Michael Marwell

Michael Marwell ist bei Digi-Key als Manager im Bereich „Digital Technical Marketing“ für die EMEA-Regionen tätig. Er begann seine Karriere nach Abschluss seines Studiums zum Dipl.-Ing. (FH) als Hardwareentwickler für Zutrittskontrollsysteme, gefolgt von verschiedenen Rollen als Anwendungsingenieur für Zulieferer und Distributoren. In seiner Freizeit beschäftigt er sich mit Fotografie und dem Experimentieren mit elektronischen Geräten.

More posts by Michael Marwell