Aluminium oder Kupfer als Stromschiene?

[blueXtreme]

Hallo zusammen,
parallel zu meiner Suche möchte ich die Frage hier auch mal ganz generell stellen.

Aufgrund des höheren Leitwertes greift man für Stromschienen i.d.R. zu Kupfer. Diese kostet jedoch gut das vier- bis fünf Fache vom Aluminium bei gleichem Querschnitt und gut das Doppelte bei fast einem Drittel an Querschnitt.

Kupfer 15 x 15 x 1000mm = 225mm² = 37,27€

Al Mg Si 0.5 15 x 15 x 1000mm = 225mm² = 6,68€
Al Cu Mg Pb 15 x 15 x 1000mm = 225mm² = 8,70€

Al Mg Si 0.5 25 x 25 x 1000mm = 625mm² = 18,56€
Al Cu Mg Pb 25 x 25 x 1000mm = 625mm² = 19,68€

Nun stellt sich mir die Frage, ob die schlechtere Leitfähigkeit vom Aluminium bei 225mm² zu vernachlässigen sind (Ladekabel Starterbatt --> Zusatzbatt 50mm² Kupferkabel) bzw. ob sich bei Aluminium im Vergleich zu Kupfer der Unterschied noch bemerkbar macht, wenn das Aluminium fast den dreifachen Querschnitt hat.

Bei Kabeln setze ich immer auf Kupferkabel mit einer Reinheit von 99,99%. Diese haben jedoch auch "nur" einen Querschnitt von 50mm², bestehen nicht aus Vollmaterial sondern einzelnen Litzen und sind 5m lang und nicht nur 1m.

Da ich mindestens drei Meter benötige und das Kupfer zusätzlich noch schützen muss (versilbern, vergolden, o.ä.), ist es natürlich ein Unterschied ob ich 110€ für Kupfer + weiteres Geld für die Nachbehandlung ausgebe damit es schön aussieht oder ob ich 20€ bzw. 55€ ausgebe und mit Schmirgellein über die Oberfläche gehe.

Gruß,
Benny

 

[DüSe]

Also ich habe mich für Alu entschieden.

Der geringere Leitwert ist meiner Meinung nach zu vernachlässigen.

Sieht gut aus, einfach zu bearbeiten, günstiger wie Kupfer.
Und einen Unterschied gehört hab ich schon garnicht

 

[Mister Cool]

Darf ich fragen, wozu Du diese 225qmm brauchst?
Das habe ich noch nicht verstanden.

Mit welchen Strömen rechnest Du da (500A?) und woher sollen die kommen?

 

[blueXtreme]

Von der Starterbatt (1 x Varta Silver Dynamic) gehe ich mit 50mm² Kabel zu den Zusatzbatterien (2 x HX400).

Nun muss ich zum einen die beiden Zusatzbatterien verbinden und ebenso die Endstufen. Dies soll alles mit Vollmaterial als Stromschiene geschehen von welcher ich dann mit kurzen Kabeln in die Endstufen gehen.

Da ich theoretisch eine maximale Stromaufnahme von ca. 600A habe, benötige ich einen gewissen Querschnitt dieser "Sammelschiene".

Ein Nebeneffekt ist dann noch die Optik. So eine 15 x 15mm oder 20 x 20mm Stromschiene sieht einfach besser aus als eine 20 x 5mm Leiste.

Gruß,
Benny

 

[Mister Cool]

Wenn es um die Optik geht dann verstehe ich das. Dann spielt der Leitfähigkeitsunterschied Kupfer/Alu keine Rolle.
Aber wie Du auf die Stromaufnahme 600A (immerhin fast 8kW) kommst und vor allem ob die Batterien es liefern können das verstehe ich noch nicht.

 

[blueXtreme]

Aber wie Du auf den Bedarf 600A kommst und ob die Batterien es liefern können das verstehe ich noch nicht.

Was versteht man da nicht? Die Endstufen brauchen Strom um das Musiksignal zu verstärken.

2 x DLS A2 = 120A Stromaufnahme
1 x DLS A4 = 95A Stromaufnahme
2 x DLS A6 = 370A Stromaufnahme
-------------------------------------------
Gesamt: 585A Stromaufnahme


Gruß,
Benny

 

[Mister Cool]

Verstanden, und die Batterie liefert das?

Welche Chassis hast Du verbaut, dass sie die 8kW verkraften?

 

[Flowie]

Aluminium ist tricky in Sachen Oxidschicht. Denn diese sieht man nicht.
Und theoretisch musst Du mit passenden "Alu-Kabelschuhen" an die Schiene, sowie auf das Kabel pressen.

Rein von der Theoretischen Seite spricht nichts gegen Alu.



Gruß, Flo S.

 

[Snuggler]

Für Verbindungen Kupfer auf Alu sollte man Cupal Verbinder benutzen.

 

[Snuggler]

Mist zu langsam.

 

[blueXtreme]

und die Batterie liefert das?

Die Zusatzbatterien sind mit jeweils 93Ah, 4225A Kurzschlussstrom, 670A max. Entladerate über 2 Minuten angegeben.

Welche Chassis hast Du verbaut, dass sie die 8kW verkraften?

Wenn ich von 12,4V und 585A ausgehe sind es 7,25kW. Da dies jedoch die Leistungsaufnahme ist gehen wir mal von einem Wirkungsgrad von 55% aus und landen damit bei einer Ausgangsleistung von knapp 4kW.

Wenn wir die HTs und MTs mal außer Acht lassen, dann ist die Leistung aller Voraussicht nach für AA 165 G (2Ohm) welche je Tür von einer DLS A2 an 2Ohm Brücke befeuert werden und als Sub gibt es wahlweise einen 12W7-3AE oder einen 15" MMATs Juggernaut 2 x 1Ohm welche in beiden Fällen an zwei DLS A6 betrieben werden.

Und theoretisch musst Du mit passenden "Alu-Kabelschuhen" an die Schiene, sowie auf das Kabel pressen.

Theoretisch oder auch praktisch?

Mist zu langsam.

Cupal Verbinder

Dafür hast du die Verbinder namentlich korrekt genannt

Gruß,
Benny

 

[Lordi]

Absolut richtig!

Aluminium ist tricky in Sachen Oxidschicht. Denn diese sieht man nicht.
Und theoretisch musst Du mit passenden "Alu-Kabelschuhen" an die Schiene, sowie auf das Kabel pressen.

Rein von der Theoretischen Seite spricht nichts gegen Alu.



Gruß, Flo S.

 

[blueXtreme]

Rein von der Theoretischen Seite spricht nichts gegen Alu.

Theoretisch oder praktisch?

Gruß,
Benny

 

[Mister Cool]

Danke für die ausführliche und detaillierte Erklärung. Sie ist rein rechnerisch auch 100% richtig. Allerdings glaube ich kaum, dass diese theoretischen Leistungswerte jemals umgesetzt werden. Bei dem Subwoofer kann man noch mit der Belastung rechnen, aber bei den TT (geschweige denn bei dem MT und HT!!!) würde ich kaum glauben, dass sie diese einkalkulierte und zugeführte Leistung überleben!

Glaubst Du wirklich, dass die A4 an die MT/HT 647W abgibt und diese es auch verkraften? Oder dass die A2 jeweils 614W an die TT weitergeben?
Denn das sind die Werte, mit denen Du rechnest

Beispiel A4
95A x 12,4V x 55% = 647W

Bitte verstehe mich nicht falsch, ich will Dir den Spass am Basteln nicht vermiesen. Im Gegenteil, ich bewundere immer wieder die Leidenschaft und den Einsatz bei solchen Vorhaben, aber die "technische" rationale Begründung für sowas kommt mir immer wieder etwas suspekt

Es würde mich echt interessieren, was letztendlich (wenn alles fertig ist) tatsächlich an Leistung (gemessene Amper) an die einzelnen Endstufen zugeführt wird.

Ich behaupte frech, dass es in Summe nicht mal die hälfte der 585A werden

 

[John]

Da reicht eine 20x5 schiene Dicke aus.

 

[Crazy-Potatogun]

Ich habe 900mm² und bei weitem nicht den entsprechenden Verbrauch. Warum auch nicht?
Und es reicht idr locker aus Standard kabelschuhe zu nehmen. Einmal kurz die Oberfläche anschleifen, festschrauben und sich des Lebens freuen

 

[Flowie]

Streng genommen musst du Alu-Kabelschuhe (bzw. die entsprechenden Kabelschuhe Al-Cu) nehmen, da beide Materialien unterschiedliche Oxidschichten haben und das im Ernstfall eben zu Problemen führen kann.In Energieverteilungen zB. darf Cu mit Al nicht so einfach gemischt werden.Was Du hingegen im Auto treibst ist Dir überlassen.Wenn Du keine Probleme mit der Oxidschicht hast, dann sollte sich der schlechtere Leitwert nicht bemerkbar machen.Schon gar nicht wenn Du, wie genannt, den Querschnitt ggü. Cu verdoppelst oder gar noch mehr.Auf Grund des Handling würde ich hingegen Cu nehmen.Gruß, Flo S.*edit: eigentlich waren hier Absätze drin... blödes Handy*

 

[blueXtreme]

@ Mister Cool:
Ich danke dir für deine Antwort und ehrliche Einschätzung.

Natürlich gehe ich nicht davon aus, dass ich 647W auf die HTs und MTs schicke. Bei Pegelorgiern können es hingegen bei den TTs schon 200 - 250W werden. Hatte an einer TT Stufe schon gemessene 103A Stromaufnahme, waren jedoch auch 4 TTs an einer Stufe (zwei je Tür).

Dass die Leistungsaufnahme am Subwoofer schnell mal weit nach oben gehen kann (z.B. bei langen Tiefbasspassagen) sollte hingegen kaum zur Diskussion stehen.

Ich werde, wenn es so weit ist aber gerne mal die Stromzange reinhalten und schauen wie hoch der Verbrauch tatsächlich ist

@John:
Thread nicht ganz gelesen und dann eine pausche Aussage getroffen ohne Begründung. In der Klausur würde stehen: "Thema verfehlt, Inhalt nicht verstanden"

Worauf stützt du deine Aussage? Gilt diese Pauschale antwort von 20 x 5mm für Kupfer oder auch für Aluminium?

Wir reden hier zwar von Vollmaterial, aber unter Berücksichtigung der Sicherungwerte für Kabel, sind laut Tabelle der AYA 100mm² mit max. 300A abzusichern. Da habe ich lieber ein wenig Reserve was Querschnitt und Sicherungswert angeht. Zudem kann ich mit 5mm Materialstärke mein Vorhaben nicht realisieren.

@Lukas:
So ist es fein. Da macht man den Kofferraum auf und es sind Stromschienen für echte Männer verbaut. *hoarr hoarr* Würde Tim Taylor sagen


Wie dem auch sei, ich habe mich mehr oder weniger für Aluminium entschieden. Bleibt die Frage, ob AlMgSi0.5 oder AlCuMgPb. Das erste (wofür ich mich entscheiden würde) ist gut eloxier- und schweißbar, dass zweite hat eine bessere Bohr- und Fräsqualität.

Gruß,
Benny

 

[blueXtreme]

Kleine Korrektur,
würde mich für AlCuMgPb und nicht für AlMgSi0.5 entscheiden. Der Zahlenraum von 1 - 2 ist schon sehr groß, da vertut man sich schnell mit erstem und zweitem

Gruß,
Benny

 

[BrainRunner]

Rein von der Theoretischen Seite spricht nichts gegen Alu.

Doch gerade von der theoretischen Seite spricht einiges gegen Aluminium, von der praktischen Seite wohl eher weniger.

Aluminium bildet sofort beim Kontakt mit Sauerstoff eine (dicke) Oxidschicht, welche den Übergangswiderstand deutlich ansteigen lässt, daher sollte man die Verbindungen bei Aluminium tatsächlich verpressen um das Bilden weiteres Alu-Oxids zu hemmen. Unterbinden kann man es leider nicht.
In der Theorie gehört Aluminium geschliffen/poliert und unter Ausschluss von Sauerstoff mit den Kabelschuhen verpresst.

In der Praxis spielt der Übergangswiderstand in diesem Beispiel nahezu keine Rolle, zig Jahrzehnte altes Aluminium kann man aber durchaus mal nachpolieren oder die Schiene im Auto jährlich kurz mit feinem Papier anschleifen (da reicht fast einmal drüber gehen).

Leider wird Aluminium auf Dauer matt, da hilft nur lackieren, oder veredeln.

Ob man nun auf der anderen Seite so viel Querschnitt braucht ist die andere Frage. Wenn es hier um jedes Mikrovöltchen geht, dann ist die Oxidschicht auch zu vermeiden.

Btw. Ideal wäre eine Schiene aus Reinsilber die vergoldet ist -