Modelleisenbahnclub Castrop-Rauxel 1987 e.V.

Tips&Tricks 52: maximale Strombelastung von Kupferdrähten

Dieser T&T ist mal wieder ein etwas 'kitzliger', der nur von Leuten benutzt werden sollte, die wirklich genau wissen, was sie tun.
Für alle anderen: Lassen Sie die Finger davon! Wir lehnen jegliche Verantwortung für Folgeschäden ab, die bei der Umsetzung dieses Tips entstehen könnten.

Normalerweise werden Leitungen gebraucht, um (Informationen und) Energie zu übertragen. Dabei sollen sie selber möglichst wenig Energie verbrauchen. Das bedeutet aber, daß der Ohmsche Widerstand möglichst gering sein soll. Nun kann man sagen, 'viel hilft viel', und das ist im Prinzip auch richtig. Nur - viel ist meist auch teuer; und hier gilt es einen Kompromiß zu suchen.
Man kann aber auch fragen (ohne über Verluste nachzudenken), wieviel Strom ein Leiter maximal vertragen kann, bis er verglüht. Diese Frage stellt sich beim Einbau von Leitungen, wo es auf höchstmögliche Flexibilität ankommt, z.B. in Weichen oder Eisenbahnwagen (Beispiel: Weichenzungen oder Stromleitung vom Drehgestell in den Wagenkasten).

Das oben genannte 'viel hilft viel' kann hier nicht helfen, da 'viel' meist auch schlecht flexibel ist.
Um unsere eigenen Unsicherheiten (wie dick eigentlich ein Draht mindestens sein soll) zu beseitigen, haben wir einfach einmal einige nackte Drähtchen getestet und sind zu erstaunlichen Ergebnissen gekommen:
- ein Draht mit 0,05 mm Durchmesser (1 Ader aus der 'Decoder-Litze' von Conrad) brannte bei 1,2 A durch.
- zwei zusamengedrillte Drähtchen der gleichen Litze vertrugen nur knapp 2 Ampere.
- ein Draht von 0,14 mm Durchmesser (aus einer anderen Litze) vertrug sogar mehr als 3 A; mehr konnte unser Netzgerät nicht liefern.
Diese Drähte waren ca. 2 cm lang und horizontal in freier Luft aufgehängt, so daß sie gut gekühlt waren. Was das anbelangt, sieht man an dem Draht-Pärchen: das eine heizte das andere mit auf, so daß beide zusammen nicht die doppelte Stromstärke des einzelnen vertragen konnten.

Fazit:
Wenn man Fahrregler besitzt, die eine Strombegrenzung bei 2 A haben (so wie wir), so würde ein einzelnes Drähtchen von 0,14 mm Durchmesser ausreichen, um (immer bei freier Luft-Umgebung gesehen!!) jeden Dauer-Kurzschluß auszuhalten. Es würde also tatsächlich ausreichen, eine Weichenzunge über so ein Drähtchen mit Strom zu versorgen!

So weit unsere 'Nacktdrahtversuche'.

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Interessant ist aber auch das Verhalten von isolierten Litzen.
Diese können wegen der Kunststoff-Isolierung natürlich nicht so viel Strom vertragen wie ihre Einzelleiter einzeln, da die Ummantelung gleichzeitig eine Wärmedämmung ist. Wir haben ausprobiert, wieviel Strom eine Litze vertragen kann, bis sich die Isolation merklich durch Wärme verformt.
Unsere Ergebnisse:
- 1 einzelnes Drähtchen aus der 'Decoder'-Litze, in die eigene Isolierung zurückgesteckt: 1 A
- Leitung mit 0,05 mm² (26 x 0,05 mm): 6,6 A
- Leitung mit 0,14 mm² (18 x 0,10 mm): >10 A (hier mußte sogar unser großes Netzgerät passen)

Fazit:
In allen Fahrzeugen reicht eine Litze mit 0,05 mm² Querschnitt aus (um z.B. die Räder einer Wagenseite miteinander zu verbinden), unter der Annahme, daß die Fahrregler eine Strombegrenzung auf maximal 5 Ampere haben. Und im Bereich H0 ist dieser Wert schon sehr groß.

Wer allerdings ohne Strombegrenzung fährt, ist u.E. ganz schön leichtsinnig, da er im Kurzschlußfall seine Räder und Schienen ruiniert.
Im allerschlimmsten Fall könnte durch die entehende Wärme das Fahrgestell einer Lok 'dahinschmelzen', und Sie hätten recht teuren Schrott erzeugt!!

Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner