Leiterverluste

Leiterverluste bezeichnet die energetischen Verluste, die in elektrischen Leitern durch ihren Widerstand entstehen. Sie treten in Netzleitungen, Kabeln, Transformatorwicklungen, Motoren und Leiterbahnen von Elektronikgeräten auf und beeinflussen die Effizienz elektrischer Systeme.

Die Hauptursache sind ohmsche Verluste: P = I^2 R, wobei R der Leiterwiderstand ist. Der Widerstand hängt vom Material, dem Querschnitt und der Temperatur ab. Bei Wechselstrom erhöhen sich die Verluste zusätzlich durch den Skin-Effekt, der den wirksamen Querschnitt verringert, sowie durch den Proximity-Effekt in nah beieinanderliegenden Leitern. Bei hohen Frequenzen können auch Wirbelströme in leitenden Bauteilen weitere Verluste verursachen.

Die Verlustleistung ist temperaturabhängig, da der Widerstand mit wachsender Temperatur zunehmen kann. Leiterverluste sind ein zentraler Bestandteil der Gesamtverluste eines elektrischen Systems und werden in der Planung durch Last- und Temperaturannahmen berücksichtigt.

Zur Reduzierung der Leiterverluste werden größere Leiterquerschnitte, bessere Wärmeabfuhr, Materialien mit niedrigerem spezifischen Widerstand sowie bei Hochfrequenzanwendungen Litzendraht oder verteilte Leiter eingesetzt. In der Energieübertragung, bei Transformatoren und Motoren tragen Leiterverluste wesentlich zur Effizienzbilanz bei.

Siehe auch: Ohmsche Verluste, Kupferverlust, Hauteffekt, Proximity-Effekt, Wirbelströme, elektrische Effizienz.