Spannungsverluste

Spannungsverluste bezeichnet in der Elektrotechnik die Abnahme der Spannung entlang eines Leitungswegs oder in Bauteilen aufgrund der dort vorhandenen Impedanz. In Gleichstrom- oder rein ohmschen Lastfällen folgt der Spannungsabfall dem Ohmschen Gesetz ΔU = I · R. Bei Wechselstrom ergibt sich ΔU aus der Impedanz Z = R + jX, so dass der Betrag ΔU = I · |Z| gilt; zusätzlich können Phasenverschiebungen auftreten. Der reale Leistungsanteil (I^2R) führt zu Wärmeverlusten, während Blindanteile zu Spannungsverschiebungen beitragen.

Ursachen sind Leiterquerschnitt, Material (Kupfer, Aluminium), Länge, Temperatur und Frequenz. Je größer R, je länger der Verlauf und je höher die Temperatur, desto größer der Spannungsabfall. Konditionierungen wie Kontakte und Verbindungswiderstände erhöhen ebenfalls Verluste. Die Anordnung der Leiter beeinflusst außerdem den Blindwiderstand und die Verteilung der Verluste.

Folgen und Maßnahmen: Die Folge sind Unterspannung oder Phasenverschiebungen an Verbraucher und Ausrüstung sowie höhere Netzauslegungsverluste. Maßnahmen zur Verringerung umfassen größere Leiterquerschnitte, höhere Netzniveaus, Transformatoren oder Spannungsregler sowie aktive Blindleistungskompensation. Strategien wie parallele Feeder oder Lastflussoptimierung reduzieren zudem die Last am einzelnen Pfad.

Messung und Normen: Spannungsverluste werden durch Berechnungen oder Messungen entlang der Leitung bewertet. In der Praxis werden zulässige Abweichungen in Normen und Netzbetreibern festgelegt; typische Planung zielt auf geringe Abfallprozente des Nennspannungswertes ab, um Versorgungssicherheit zu gewährleisten.