Litze (Elektrotechnik)
Die Litze (englisch stranded wire) ist in der Elektrotechnik ein aus dünnen Einzeldrähten bestehender und daher leicht zu biegender elektrischer Leiter. In elektrischen Kabeln wird überwiegend Kupfer als Leiter verwendet. Fachsprachlich bezeichnen elektrotechnische Normen (z. B. IEC 60228 / VDE 0295) zur Unterscheidung von unflexiblen eindrähtigen oder mehrdrähtigen Adern diese Litzen als „fein- bzw. feinstdrähtigen Leiter“.
Dünn isolierte Litzen sind auch als Antennenlitze bekannt. Bei Hochfrequenz-Litzen (HF-Litze) sind die Einzeldrähte voneinander durch eine Lackschicht isoliert, obwohl sie gleiches Potential führen. Dadurch kann in der Hochfrequenztechnik der Einfluss des Skin-Effekts verringert oder vermieden werden – ansonsten würde nur ein kleiner Teil des Gesamtquerschnittes am Stromtransport teilnehmen.
Eine Entlötlitze ist ein Geflecht von Litzenstücken zum sauberen thermischen Lösen von Lötverbindungen (Aufsaugen des flüssigen Lötzinns durch Kapillarwirkung).
Allgemeines
Die Einzeldrähte der Litze (bis mehrere hundert) sind meistens von einer gemeinsamen Isolierhülle umschlossen. Solche Leiter heißen Litzenleitung. Sind mehrere solcher Leitungen in einem Kabel vereint, werden sie Adern genannt.
Da die Gefahr eines Leiterbruches durch Biegung bei Litzenleitungen wesentlich geringer ist als bei Massivdrahtleitern mit gleichem Querschnitt, werden diese vorrangig dort angewendet, wo eine häufige Bewegung oder Rüttelbeanspruchung stattfindet (Maschinen, Fahr- und Flugzeuge, Roboter) oder wenn ein mobiles Gerät versorgt werden muss (elektrische Handgeräte, steckbare Netzzuleitungen, Mikrofon- und Lautsprecherkabel). Je nach erforderlicher Flexibilität und Beanspruchungsgrad verwendet man fein- oder feinstdrähtige Litzenleitungen.
Zum Anschluss in Klemmen müssen Litzenleitungen meistens mit Aderendhülsen versehen werden, um alle Einzeldrähte sicher anschließen zu können und diese vor mechanischer Beschädigung durch die Klemmschraube zu schützen. Bei den Bauweisen Fahrstuhlklemme und Federzugklemme kann auf eine Aderendhülse verzichtet werden. Um Litzen auch an Schaltschranktüren (PE zum Erden) zu befestigen, wird diese Ader mit einem Kabelschuh versehen. Natürlich werden Kabelschuhe auch für diverse andere Verbindungen verwendet.
Mit Kabelschuhen konfektionierte feinstdrähtige Litzen dienen als sog. Erdseile der Schutzerdung u. a. von Schaltschranktüren. Als Erdseil werden jedoch auch die bei Hochspannungs-Freileitungen zuoberst geführten, auf Erdpotential befindlichen Leitungen bezeichnet, die dem Blitzschutz dienen. Freileitungen sind meistens ebenfalls aus mehreren Einzeldrähten aufgebaut, werden jedoch nicht als Litze, sondern als Leiterseil bezeichnet.
Das Verzinnen geklemmter Litzenenden hat sich als unzuverlässig erwiesen, da Kriecheffekte des weichen Lötzinns und dessen schlechte Kontakteigenschaften (Oxidation) zur Lockerung und Unterbrechung bzw. zu einer hohen Stromdichte in der Klemme und damit letztlich zu einem Störlichtbogen mit der Folge von Brandschäden führen kann. Eine Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung in der Unterverteilung kann Folgeschäden durch lockere Klemmen und dabei entstehende Störlichtbögen bei höheren Betriebsströmen verhindern.
Litzen werden zur Herstellung von Spulen verwendet. Je höher die verwendete Oberfläche, desto höher die Spulengüte.
| Einzelader Durchmesser [mm] |
Querschnitt [mm²] |
Oberfläche pro 1 m Länge [mm²] |
Widerstand*) pro 1 m Länge [Ohm] |
Adern |
Ges. Querschnitt [mm²] |
Ges. Oberfläche pro 1 m Länge [mm²] |
Ges. Widerstand pro 1 m Länge [Ohm] |
max. zulässig (max. Strom)+) [A] |
Kupfer-Masse pro 1 m Länge [g] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,020 (= 20 µm) | 0,00031 | 63 | 55 | 320 | 0,101 | 20.000 | 0,17 | 1,7 (0,36) | 0,90 |
| 0,020 (= 20 µm) | 0,00031 | 63 | 55 | 460 | 0,145 | 29.000 | 0,12 | 2,3 (0,52) | 1,3 |
| 0,030 (= 30 µm) | 0,00071 | 94 | 24 | 36 | 0,025 | 3.400 | 0,68 | 0,5 (0,09) | 0,23 |
| 0,030 (= 30 µm) | 0,00071 | 94 | 24 | 200 | 0,141 | 19.000 | 0,12 | 2,3 (0,51) | 1,3 |
| 0,040 (= 40 µm) | 0,00126 | 126 | 14 | 35 | 0,044 | 4.400 | 0,39 | 0,8 (0,16) | 0,39 |
| 0,050 (= 50 µm) | 0,00196 | 157 | 8,8 | 10 | 0,020 | 1.600 | 0,88 | 0,4 (0,07) | 0,18 |
| 0,070 (= 70 µm) | 0,00385 | 220 | 4,5 | 45 | 0,173 | 9.900 | 0,10 | 2,8 (0,62) | 1,5 |
| 0,071 (= 71 µm) | 0,00396 | 223 | 4,3 | 20 | 0,079 | 4.500 | 0,22 | 1,3 (0,28) | 0,71 |
| 0,10 (= 100 µm) | 0,00785 | 314 | 2,2 | 30 | 0,236 | 9.400 | 0,073 | 3,7 (0,84) | 2,1 |
| 0,10 (= 100 µm) | 0,00785 | 314 | 2,2 | 60 | 0,471 | 19.000 | 0,037 | 7,1 (1,7) | 4,2 |
| 0,10 (= 100 µm) | 0,00785 | 314 | 2,2 | 90 | 0,707 | 28.000 | 0,024 | 10 (2,5) | 6,3 |
| 0,10 (= 100 µm) | 0,00785 | 314 | 2,2 | 120 | 0,942 | 38.000 | 0,018 | 14 (3,4) | 8,4 |
| 0,15 | 0,0177 | 471 | 0,97 | 1 | 0,0177 | 471 | 0,97 | 0,3 (--) | 0,16 |
| 0,20 | 0,0314 | 628 | 0,55 | 1 | 0,0314 | 628 | 0,55 | 0,6 (--) | 0,28 |
| 0,30 | 0,0707 | 942 | 0,24 | 1 | 0,0707 | 942 | 0,24 | 1,2 (--) | 0,63 |
| 0,40 | 0,126 | 1260 | 0,14 | 1 | 0,126 | 1.260 | 0,14 | 2,0 (--) | 1,1 |
| 0,475 | 0,177 | 1500 | 0,10 | 1 | 0,177 | 1.500 | 0,10 | 2,8 (--) | 1,6 |
| 0,56 | 0,246 | 1760 | 0,070 | 1 | 0,246 | 1.760 | 0,070 | 3,9 (--) | 2,2 |
| 0,6 | 0,283 | 1900 | 0,061 | 1 | 0,283 | 1.900 | 0,061 | 4,4 (--) | 2,5 |
| 0,8 | 0,50 | 2500 | 0,034 | 1 | 0,50 | 2.500 | 0,034 | 7,5 (--) | 4,5 |
| 1,0 | 0,785 | 3100 | 0,022 | 1 | 0,785 | 3.100 | 0,022 | 12 (--) | 7,0 |
| 1,4 | 1,54 | 4400 | 0,011 | 1 | 1,54 | 4.400 | 0,011 | 16 (--) | 14 |
| 1,8 | 2,54 | 5650 | 0,007 | 1 | 2,54 | 5.650 | 0,007 | 25 (--) | 23 |
*) Widerstand berechnet mit spez. Widerstand 0,0172 Ohm*mm²/m für typ. Elektrokupfer „E-Cu 58“.[1] – +) max. zulässige Stromdichte 10–15 A/mm² bei d = 2–0,5 mm (DIN VDE 0891 T.1 und VDE 0100 T.523, 1981-06 Gruppe 2), – in Klammern: als max. Arbeitsstromdichte bei feinstdrähtigen Leitern wird 3,6 A/mm² genannt,[2] – extrapol./berechnete Werte kursiv.
Literatur
- Hans Fischer, Jürgen Spindler, Hansgeorg Hofmann: Werkstoffe in der Elektrotechnik: Grundlagen – Aufbau – Eigenschaften – Prüfung – Anwendung – Technologie. 6. Auflage. Carl Hanser Verlag, 2007, ISBN 978-3-446-40707-7.