Strom
Der Grundstein jeder Anlage wird mit dem Einbau der Stromkabel gelegt.
Für Viele ist das richtige Dimensionieren der Kabel eine Kunst für sich: Eine ganze Menge unterschiedlicher Berechnungsgrundlagen und verschiedenste Auslegungsweisen sorgt nicht nur beim Fachhändler für große Verwirrung.
Sicherlich falsch ist die Schätzung aus dem Bauch heraus, etwa an Hand der Endstufenabmessungen.
Etwas genauer geht es mit den Werten der eingesetzten Sicherung. Hierbei werden die Werte zusammengezählt und die maximal zulässige Stromaufnahme ermittelt.
Kleiner Fehler hierbei: Kurze Spitzenströme, wie bei Baßimpulsen, können je nach Sicherungsart und Werksdimensionierung bis zu 3 mal höher liegen
Wer zuverlässige technische Daten über seine Endstufe besitzt, geht nach folgender Näherungformel:
Sinus-Gesamtleistung Watt x 0,13 = maximale Stromaufnahme I max
Bei zu geringem Kabelquerschnitt kann so einiges passieren:
Das kleinere Übel: Die Endstufen werden über Gebühr heiß, die Leistung wird verbraten und schalten im Extremfall sogar ab.
Da jetzt mehr Leitung in Wärme umgesetzt wird, sinkt der Wirkungsgrad und das führt wiederum zu einem früheren Verzerren.
Der Extremfall: Sie haben nicht nur beim Kabel gespart und diese ein paar Nummern zu klein gewählt, sondern auch auf die lebendsrettende Hauptsicherung verzichtet.
Überall wo ein Widerstand einem hohen Stromfluß im Weg steht entsteht Wärme. Viel Wärme. Und führt nicht selten zum alles vernichtenden Fahrzeugbrand.
Sicherlich bekommt man bei Meterpreisen von bis zu 40 Euro einen Schlag. Zudem verwirren technische Daten.
Bei der Auswahl der Kabel sollte man auf einen geringen Widerstand achten, oft angegeben in mW/km. Auch Unterschiede bei der Art und Weise der Isolierung sind zu finden.
Hitze- und säurebeständige Kabel sind sicher, treiben den Preis aber in die Höhe.
Eine hohe Anzahl kleiner, dünner Einzeladern sorgt für eine hohe Flexibilität und erleichtert das Verlegen im Fahrzeug.
In der folgenden Tabelle soll die Abhängigkeit von Länge und maximaler Gesamtstromaufnahme veranschaulicht werden.
Die Querschnitt-Berechnung berücksichtigt durchschnittliche Übergangswiderstände an Kontaktstellen und Terminals, sowie einen Wirkungsgrad von 50% der verwendeten Amplifier.
Verstärker mit einem Wirkungsgrad über 75% können eine Kategorie dünner verkabelt werden. Bei Verwendung von Aluminium oder verzinnten Kabeln, sollte aufgrund der schlechteren Leitfähigkeit ein größerer Querschnitt verwendet werden.
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0 - 1 Meter |
1 - 1,8 Meter |
1,8 - 2,5 Meter |
2,5 - 3,3 Meter |
3,3 - 4,1 Meter |
4,1 - 4,8 Meter |
4,8 - 5,6 Meter |
5,6 - 7,1 Meter |
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| 0 - 20 Ampere | 4 mm² | 6 mm² | 6 mm² | 8 mm² | 8 mm² | 10 mm² | 10 mm² | 10 mm² |
| 20 - 35 Ampere | 6 mm² | 8 mm² | 10 mm² | 10 mm² | 16 mm² | 16 mm² | 16 mm² | 25 mm² |
| 35 - 50 Ampere | 8 mm² | 10 mm² | 10 mm² | 16 mm² | 16 mm² | 25 mm² | 25 mm² | 25 mm² |
| 50 - 65 Ampere | 10 mm² | 10 mm² | 16 mm² | 25 mm² | 25 mm² | 25 mm² | 25 mm² | 35 mm² |
| 65 - 85 Ampere | 16 mm² | 16 mm² | 25 mm² | 25 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 53 mm² |
| 85 - 105 Ampere | 16 mm² | 16 mm² | 25 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 53 mm² |
| 105 - 125 Ampere | 25 mm² | 25 mm² | 25 mm² | 35 mm² | 53 mm² | 53 mm² | 53 mm² | 53 mm² |
| 125 - 150 Ampere | 35 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 35 mm² | 53 mm² | 53 mm² | 53 mm² | >53 mm² |
KABELQUERSCHNITT IN ABHÄNGIGKEIT VON LÄNGE UND STROMAUFNAHME
Oft wird vergessen, dass der Strom der zur Endstufe fließt, auch wieder zurück muß.
In einem Stromkreislauf geschieht dies über die Minusleitung. Die Auswahl und Dimensionierung des Minus-Kabel ist also genauso wichtig und darf nicht vernachlässigt werden.
Kein rotes 35mm² -Pluskabel nützt, wenn auf der Minusseite ein Klingeldraht verwendet wird, denn dieser bestimmt den zulässigen Stromfluß.
| AWG | Durchmesser | metric | Durchmesser |
| 1/0Ga | 15mm | 50 mm² | 15 mm |
| 2Ga | 12mm | 35 mm² | 12 mm |
| 4Ga | 10 mm | 25 mm² | 10 mm |
| 6Ga | 8 mm | 16 mm² | 8,6 mm |
| 8Ga | 6 mm | 10 mm² | 6,7 mm |
| 10Ga | 5 mm | 6 mm² | 5,5 mm |
| 12Ga | 4,5 mm | 4 mm² | 5 mm |
| 14Ga | 3,5 mm | 2 mm² | 3,8 mm |
| 16Ga | 3,2 mm | 0,5 mm² | 2,35 mm |
ELKO`S und Zusatznetzteile
Nicht nur bei stromfressenden Hochleistungsanlagen ist die Verwendung von Pufferelkos ein absolutes Muß.
Die Endstufenentwickler sorgen zwar für einen effizienten Stromverbrauch und rüsten die Netzteile der Endstufen mit großen Kapazitäten aus.
Die Fahrzeughersteller bieten aber nur noch das Nötigste zur Stromversorgung im PKW an.
Aufgrund strenger Kosteneinsparungen auf Seiten der Fahrzeughersteller gibt es in der heutigen Zeit kein Fahrzeug mehr mit überdimnensionierten Lichtmaschinen und Batterien die einen sorglosen Anschluß einer Anlage verkraften würden.
Pufferelko
ohne Schutzelektronik müssen vor allen Arbeiten an der Anlage und vor dem Werkstattbesuch abgeklemmt werden und mit einem Widerstand von 20 Ohm und 10 Watt Belastbarkeit 2 Minuten lang entladen werden. Spontane Ladung oder Entladung verkürzt die Lebensdauer des Stromspenders drastisch und kann zudem auch gefährlich werden.
Vor einer Verwendung von alten, zweckentfremdeten oder äußerlich beschädigten Kondensatoren soll hier ausdrücklich gewarnt werden. Zu schnell kann der Spaß ins Auge gehen (im wahrsten Sinne des Wortes).
Pufferelko mit Schutzelektronik
Höherwertige Stromspender besitzen einen Schutzelektronik.
Wichtig ist ein sogenanntes Überdruckventil.
Bei einer Verpolung oder einem Defekt tritt hier das Elektrolyt aus. Ist dieses Ventil verbaut oder verstopft fängt das Elektrolyt immer mehr an zu kochen bis es den Elko mit der Sprengkraft einer Handgranate zur Explosion bringt.
Wenn runde Gegenstände unbefestigt im Kofferraum liegen haben sie die Angewohnheit beim Anfahren und Bremsen munter hin und her zu rollen.
Elkos sind bauartbedingt rund und Murphys-Gesetz will es so: auf der noch so kurzen Probefahrt gibt es den Kurzschluß und vorbei ist die Freude.
Deshalb immer auf eine sichere Befestigung und einen kurzschlußsicheren Anschluß achten.
Zusatzbatterie
Bei den Zusatzbatterien gibt es verschienden Bauformen. Man unterscheidet:
1. Säurebatterien
2. Gel-Batterien
3. Trockenbatterien
Eine Zusatzbatterie soll die bordeigene Batterie unterstützten und entlasten.
Durch eine spezielle Bauform ist der Innenwiderstand geringer und ermöglicht so einen schnellen und hohen Stromfluß.
Eine Zusatzbatterie benötigt eine Entlüftung
Nach DIN 72331 gekennzeichnet 12 V /85 Ah/280.
12 Volt ist die Spannungsangabe (24 V im LKW und großen Geländewagen, 6V im alten Käfer und osteuropäischen Fahrzeugen).
85 Ah besagt, daß ich 85 Stunden lang 1 Ampere entnehmen kann und die Spannung dann einen Wert von 10,5 Volt erreicht hat.
Andersherum bedeutet das: Meine Anlage hat einen Stromverbrauch von 17 A. Wenn ich ohne den laufenden Motor Musik hören möchte, ist nach 5 Stunden Schluß. ( 17 A x 5 h = 85 Ah ).
Die Zahl 280 gibt den Kälteprüfstrom an.
Anschluß mit Relais, Hinweis auf gleiche Kapazität, sonst erfolgt eine gegenseitige Entladung. Trenndioden,
Die Lichtmaschine
Jetzt fahren Sie schon eine Zusatzbatterie und Unmengen von Kapazitäten im Kofferraum durch die Gegend. Trotzdem sieht die Energiebilanz eher düster aus.
Vielleicht haben Sie nicht berücksichtigt, dass nur der Strom verbraucht werden kann, der auch erzeugt worden ist.
Im Auto ist das einzige stromerzeugende Kraftwerk die Lichtmaschine. Wenn diese klein und leistungsschwach ist, helfen keine Zusatzmittel.
Durch den hohen Stromverbrauch ist eine unterdimensionierte Lichtmaschine überlastet.
Abhilfe: Fragen Sie bei dem Fahrzeughersteller nach einer Diesel-Lichtmaschine oder einem sogenannten Winterpaket.
Oftmals ist die Leistung dieser Generatoren höher als bei vergleichbaren Benziner Ausführungen. Absolute Profisache ist der Einbau einer zweiten Lichtmaschine.
Hierbei können oft vorhandene aber nicht gebrauchte Halterungen für Servolenkung oder Klimaanlage zweckentfremdet werden.
Die elektrischen Eigenschaften werden wie folgt angegeben: 14 V /35 - 20. Diese Lima erzeugt 14 Volt Spannung bei einem Maximalstrom von 35 Ampere. Bei der kleinsten Drehzahl wird noch 20 A abgegeben.