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Alles über Stromversorgung - Kabelstärken, Power-Caps, Trockenbatterie...  
Geschrieben von MrWoofa am Mittwoch, 03. Dezember 2003

Stromversorgung Gerade von nicht-Elektrikern gibt es ja immer wieder Fragen bezüglich der optimalen Verkabelung. Dabei sind in erster Linie natürlich Dinge zu beachten, wie die korrekte Dimensionierung der Stromkabel, die Verlegung der Cinchkabel und der Lautsprecherkabel und die richtige Konfektionierung von Kabeln, ferner der Anschluß diverser Zusatzgeräte wie Power-Caps, Trockenbatterien etc.

Zuersteinmal sollen die Cinchkabel nicht zusammen mit den Stromkabeln oder dem Kabelbaum des Fahrzeugs verlegt werden, weil sonst Störungen, wie z.B. Lichtmaschinenpfeifen, schneller vom Cinchkabel aufgefangen werden. Die Cinchkabel sollten im Auto doppelt geschirmt sein. eine innere Schirmung führt gleichzeitig die Masse des Cinchsignals, die äußere Schirmung ist nur an der Seite des Radios angeschlossen, die andere Seite ist offen. Da sind dann meist kleine Pfeile oder eine Markierung, welche Seite zum Radio gehört und welche zum Verstärker. Das Kabel sollte solide Stecker haben, ab etwa 7-10? / 5m bekommt man ein anständiges Kabel.

Bei Lautsprecherkabeln ist es egal, wo sie verlegt werden, das verstärkte Signal ist groß genug, um nicht beeinflußt werden zu können, und klein genug, daß es nicht in die Cinchleitungen einstreut. Abgeschirmte Lautsprecherkabel sind deshalb Käse, es bringt nichts. Die Kabel sind mit 1,5mm² zu Hochtöner, und 2,5mm² zu Tiefmitteltönern bzw. dem Frontsystem ausreichend dimensioniert. Bei kräftigen Subwoofern kanns dann auch mal ein 4mm² sein. Dicker ist besser, aber teurer, und niemand wird es hören, ob jetzt ein 4 oder ein 6mm² zum Frontsystem geht...

Stromkabel: Hier gilt es, besonderen Augenmerk zu verwenden. Um eine sichere Stromversorgung der Endstufe/n zu gewährleisten, muß man ein Kabel mit ausreichendem Querschnitt von der Batterie her ziehen. Das Massekabel kann entweder an einem blankgeschliffenen Punkt an der Karosserie befestigt werden (z.B. Halter für Sicherheitsgurt) oder besser, vom Massepol der Batterie gezogen werden, gerade bei neuen Fahrzeugen, wo viele Karosserieteile punktgeschweißt oder verklebt sind, ist die Fahrzeugmasse im Heck sehr schlecht. Wichtig! Das '+'-Kabel muß nach spätetens 30cm von der Batterie mit einer korrekt dimensionierten Sicherung abgesichert werden.! Der Sicherungswert hängt von der maximalen Stromaufnahme der Endstufe ab. Am Einfachsten ist, den Sicherungswert der Endstufe / die Sicherungswerte der Endstufen zusammen zu zählen, und davon ausgehend die nächst größere Sicherung zu wählen, z.B. ein Verstärker hat 60A Absicherung, so nimmt man vorne eine Sicherung mit 70A, oder bei 2 Enstufen mit 1x 30A und 1x 40A = 70A nimmt man dann eine 80A-Sicherung. Von dieser Sicherung ausgehend muß das Stromkabel dimensioniert werden. Dazu sind folgende minimale Kabelstärken UNBEDINGT! einzuhalten:

bis 50A - 10mm²
bis 63A - 16mm²
bis 80A - 25mm²
bis 100A - 35mm²
bis 125A - 50mm²

Da hin und wiedwer Anfragen kommen, von wegen 'ja aber in derunder Car-HiFi Tabelle steht daß ich nen 16mm² mit 300A belasten kann wenns nur 2m lang' meine Quelle:

Friedrich Tabellenbuch Elektrotechnik/Elektronik erschienen im Dümmler Verlag, Bonn. ISBN 3-427-53024-8

Tabelle Kabelquerschnitte (319K)

Im Auto gehe ich von Verlegeart B1 aus, bei mehr als 2 belasteten Adern. Iz ist der zulässige Strom, In die Sicherungs-Nenngröße, evtl. gibt es im Car-HiFi Bereich abweichende Größen (z.B. 70A oder 150 A), das kann man dann je nach zulässiger Strombelastbarkeit entscheiden. Die Car-HiFi Tabellen gehen von einem max. Spannungsfall auf der Leitung aus, NICHT von der maximalen Strombelastbarkeit! Deswegen komme da für kurze Strecken aberwitzige Stromwerte zustande.

Darüber lohnt es immer, zu mehreren Endstufen getrennte Leitungen zu verlegen. Wenn von einem Kabel aus auf mehrere Endstufen versorgt werden sollen, braucht man entweder einen Stromverteilerblock, oder kann das an einem vorhandenen Pufferelko tun, wichtig ist nur, daß der Kabelquerschnitt beibehalten wird, ansonsten muß erneut abgesichert werden nach obiger Tabelle. Das Massekabel muß den gleichen Querschnitt haben wie das Pluskabel.

Dicker kann nie schaden! Auch ein Kabel hat einen Widerstand, zwar nur wenige Milliohm, aber bei den großen Strömen, die bei einer Car-HiFi Anlage fließen können, summiert sich das schnell mal zu nem halben Volt, da die Leistung quadratisch mit der Spannung wächst, können so schnell 100 oder mehr Watt am Kabel verschenkt werden. Den Widerstand und den daraus resultierenden Spannungs- und Leistungsverlust in % könnt ihr mit folgender Excel-Tabelle errechnen:

Excel-Tabelle

Bei der Verkabelung neuer Anlagen an der Batterie zuletzt anschließen, bei Umverkabelung vorhandener Anlagen immer vor Beginn der Arbeiten die Sicherung hinter der Batterie entnehmen oder den Minupol abklemmen. Wenn die Batterie abgeklemmt wird, IMMER DEN MINUSPOL ZUERST ABKLEMMEN. Dieser ist ja bekannterweise mit der Fahrzeugkarosse verbunden. Angenommen ich schraube jetzt zuerst den pluspol ab, und komme mit dem Schraubenschlüssel an ein Blechteil, gibts nen kurzen und die Batterie kann explodieren. Wenn man zuerst die Masse trennt, kann dies nicht mehr passieren. Natürlich darf man trotzdem die Pole nicht kurzschließen. Noch ne kleinne Anmerkung: Die Spannung von 12V einer Autobatterie ist ungefährlich, das macht überhaupt nichts wenn man an beide Pole gleichzeitig anpackt. Gefährlich ist nur der Strom im Kurzschkußfall, da dieser starke Lichtbögen und somit Verbrennungen verursachen kann, und außerdem kann wie schon gesagt, die Batterie explodieren. Vor dem Verlegen die Kabelenden (soweit sie nicht schon rot und schwarz sind) markieren, z.B. das Massekabel mit einem Stück schwarzen Isolierband etc.

Pufferelkos / Powercaps: Ein sinnvolles Zubehör einer stärkeren Car-HiFi ANlage ist ein oder mehrere Pufferelkos. Diese stabilisieren direkt an den Endstufen die Bordspannung; durch einen viel geringeren Innenwiderstand und wesentlich kürzere Kabelwege können sie der Endstufe bei Impulsspitzen (Bässe) 'schneller' viel Strom zur Verfügung stellen als die Batterie, Ergebnis ist ein bei höheren Pegeln saubererer Klang und ein spürbar erhöhter Maximalpegel. Bei den Pufferelkos gibt es verschiedene Sorten, einmal die reinen Elkos, ohne jegliche Elektronik (wie ich sie verbaue), aufgrund des fehlenden Schutzes gegen Kurzschluß und der damit im Falle eines Falles einhergehenden Explosionsgefahr kann ich den Einsatz nur Leuten empfehlen, die sich mit Elektrik gut auskennen. Aber auch nicht alle Elkos mit Elektronik haben einen solchen Schutz, hier heißt es aufpassen! Die meisten Elkos müssen mindestens beim ersten Mal über einem Widerstand aufgeladen werden (sollte beigelegt sein, sonst Drahtwiderstand 10 Ohm 10 Watt besorgen), daß heißt, Masse wird am Elko angeklemmt, und vom +-Anschluß geht man auf ein Ende des Widerstands, und das andere Ende hält man an den Pluspol des Elkos. Mit einem Meßgerät kontrolliert man die Spannung am Elko, wenn diese etwa 10,5-11V erreicht, kann der Elko ans Stromnetz angeschlossen werden.

Natürlich muß man, je nachdem wie und wo das Kabel verlegt wird, etwaige Hindernisse 'umschiffen', die ich jetzt am Beispiel meines Golf 2 zeige. Je nach Fahrzeugtype und Anlagengestaltung können sich natürlich abweichende Verdrahtungsvarianten ergeben. In folgender kleiner Fotostory zeige ich die korrekte Verlegung und Anschluß der Stromkabel, ich verlege, mit Massepunkt direkt zur Batterie, 35mm² für meine Helix A4 competition und 50mm² für meine Rockford Fosgate punch 500a².

1. Das erste Hindernis, was besonders bei sehr dicken Kabeln wie den meinen Auftritt, sind enge Stellen. Der originale Kabelbaum geht neben dem Sockel für die Rücksitzbank entlang, die Stromkabel bekomme ich aber nicht mehr mit unter den Teppich. Also muß unter der Rücksitzbank eine Durchführung ins Blech geknackt werden. Es muß ja nicht gleich solch eine feine Hydraulikpumpe sein, die Teile gibts auch zum Schrauben. Zuerst bohrt man ein 10,5mm-Loch, dadurch kann man dann den Pinn der Pumpe stecken, auf welche man das Gegenstück für den gewünschten Durchmesser gesteckt hat, die Schneide schraubt man dann von der anderen Seite auf dem Pinn und dann wird gepumpt, der Pinn zieht die Schneide durchs Blech...

2. ...und man hat ruckzuck ein Loch in der gewünschten Größe. In den aufgehellten Kreisen sieht man oben: das Ausgestanzte Stück, darunter das Loch, und unten die Schneide des Knackers. Die unlackierten Schnittkanten des Lochs müssen dann mit ein wenig farbe vor Rist geschützt werden.

3. In das Loch kommt dann eine Gummidurchführung, daß die Kabel nicht an der scharfen Kante des Blechs durchscheuern und einen Kurzschluß verursachen können.

4. Das Kabel wird dann so gut es geht gebogen, bis es unter dem Teppich nicht mehr auffällt...

5. und dann zusammen mit dem originalen Kabelbaum weiter nach vorne verlegt, da wird meist so ein kleiner 'Kabelkanal' zu finden sein. Die Kabel immer schön paralell zueinander legen, nicht kreuzen, das sieht doof aus und kostet Platz.

6. Nun muß ein Platz gefunden werden, wo man mit den Kabeln vom Innenraum in den Motorraum gelangt. Normal findet sich dort schon eine mit einer Gummitülle versehene Durchführung die man verwenden kann, bei mir wurde das ein wenig eng. Nach Kontrolle daß man auf der anderen Seite in nicht hineinbohrt, kann man hier natürlich ein Loch (oder mehrere) bohren oder wie oben beschrieben knacken, hier muß allerdings zusätzlich drauf geachtet werden, daß das Loch hinterher wasserdicht ist. Deswegen habe ich hier 4 Kabelverschraubungen eingesetzt, die gleichzeitig als Zugentlastung funktionieren.

7. Dort wo die Kabel dann liegen, habe ich den Filz unter dem Teppich ausgespart, damit dieser später nicht in Beulen liegt.

8. Hier sieht man die andere Seite meiner Verschraubungen. Auf dem Kabel oben rechts befindet sich auch schon ein Kunststoffschutzschlauch, der das Kabel im Motorraum zusätzlich schützt.

9. In dieser Aufnahme (hoffentlich) zu sehen, wie meine Stromkabel von rechts kommen und die Cinchkabel von links, so daß sie möglichst weit entfernt sind.

10. Bevor es ans Anschließen der Kabel geht, muß ich nochmals darauf hinweisen, daß nur ein gut gecrimpter oder im Zweifelsfall verlöteter Kabelschuh auch einen sicheren Halt und einen guten Kontakt bietet. Einfach mit der Rohrzange breitgequetschte Kabelschuhe halten nicht und haben eine schlechte Verbindung. Eine solche Kerbzange wie auf dem Foto kann man evtl. im örtlichen Elektroladen leihen wenn man ganz nett fragt. Ich habe die (wie auch die Hydraulikpumpe) aus meiner Firma ausgeliehen.

11. Hier mal in der Nahaufnahme zu sehen, als Größenvergleich mein ME 45. Das Rad in der Mitte wird auf den jeweiligen Querschnitt eingestellt, mit den beiden 'Beißzangen'

12. wird dann der Rohrkabelschuh gekerbt. Dazu die Zange ansetzen, und die Griffe bis zum Anschlag zusammendrücken. Einmal am unteren Ende, udn einmal weiter oben. So sieht eine korrekte Crimpung aus. Hinterher ( oder wenn der kabelschuh viel diker als das Kabel ist, vorher) schiebt man aufs Kabel nen Stück Schrumpfschlauch drauf, oder so ne Gummitülle, daß nur an der Öse noch das blanke Metall rausguckt, gerade bei den Caps wirds oft eng, da kannst schnell mal nen Kurzschluß geben.

13. Ein Versuch, einen vergoldeten sog. 'High-End-Kabelschuh' zu crimpen, sieht so aus: erstmal ist das Rohrstück zu kurz, so daß nur 1x gekerbt werden kann, dann ist das Material zu hart, daß die Kerbzange da quasi durchgeschnitten hat und innen die Adern zu sehen sind, außerdem legt sich das zu harte Material nicht korrekt um die Kupferlitzen, bei den normalen Kabelschuhen macht das Kabel innen quasi einen 'Abdruck' in den kabelschuh, so ist der sichere Halt und die sichere Verbindung gewährleistet. Desweiteren (nicht zu sehen) ist dies kein Rohrkabelschuh, sondern einfach nur aus Blech gebogen, dort, wo es angesetzt war, ist es auseinandergeplatzt; danach konnte man mit ein bißchen wackeln die Ader litzenweise herausziehen. Das Teil ist absolut untauglich!! Es soll dazu spezielle zangen geben, aber warum eine teure, seltene Zange für einen Billig-Kabelschuh? Mich überzeugen ie Dinger in keinster Weise...

14. Nicht nur der Widerstandswert des Kabels, sondern auch der der Übergänge zählen, deswegen habe ich hier das Kabel direkt an den Pufferelko angeschlossen, von da aus weiter zur Endstufe. So spart man sich den Verteilerblock und ein paar Übergangswiderstände auch. Da ich vorne an der Batterie nur mit 80A abgesichert habe, kann ich für das Kurze Stück zur Endstufe auch 25mm² nehmen, genauso wie für das kurze Ende, was zu der kleinen Sicherung geht. Dahinter greife ich den Strom für das Radio ab, mit 1,5mm² oder 2,5mm² ist das absolut ausreichend dimensioniert. Abgesichert ists mit 6,3A. Die Masse habe ich mit einem Ringkabelschuh am Massepol des Elkos abgegriffen. So ist auch für das Radio eine optimale Störsicherheit gewährleistet, und der Massepunkt des Radios und der Endstufe sitzen dicht beisammen. Soetwas auszuprobieren lohnt immer, wenn man Probleme mit Störsignalen von der Lichtmaschine o.ä. hat.

15. Hier mal ein kleiner Schaltplan, wie die Verdrahtung und die Querschnitte sowie Sicherungswerte bei mir aussehen.

16. Hier sieht man jetzt den anderen Pufferelko für die Baßendstufe, auch hier habe ich diret am Elko doppelt geklemmt. Die grauen Klemmen neben der Radiosicherung sind für die Verteilung des Remote-Signals vom Radio, kann aber auch mit einer Lüsterklemme o.ä. gemacht werden.

17. Zur Befestigung der ANL-Sicherungshalter habe ich mir einen Blechwinkel aus elexiertem Alu einfallen lassen, der unter die Batterie geklemmt wird. Anderweitig hatte ich keinen Platz. So sitzen die Sicherungen schön nah und gut gesichert nah an der Batterie.

18. Nachdem auf alle Leitungen Schutzschläuche aufgeschoben sind, kommen für die Anschlüsse an den Sicherungen sowie an den zusätzlichen Batterieklemmen Aderendhülsen zum Einsatz, kennt bestimmt jeder von dünnen Adern, hier sind die 'richtigen' in 50mm². Gibts natürlich auch spezielle Preßzangen für, z.B. von Weidmüller, aber das geht auch mit der Kerbzange ganz brauchbar und vor allem sicher. Man muß nur ein Einstellung an der Kerbzange wählen, daß die Rundung der Hülse in die Rundung der Zange paßt, ich habe in 35mm² die 50mm² quetschen können. Zange nicht ganz zusammenpressen, da braucht man ein wenig Gefühl.

19. Nun werden zuerst die '+' Kabel an den Sicherungshaltern angeschlossen und die Sicherung daran verschraubt sowie das Gegenstück wo das Kabelende zur Batterie hin drankommt. Dann schiebt man das ganze Konstrukt in den Sicherungshalter. Bei den normalen Haltern mit den Glas-Rundsicherungen ist das nicht nötig, da werden die Klemmblöcke von der jeweils entsprechenden Seite eingeschoben. WICHTIG! Vor dem anklemmen an die Batterie unbedingt vorhandene Elkos aufladen! Siehe dazu den Abschnitt weiter oben.
Hier sieht man eine meiner 'Extra-Polklemmen', das Kabelstück zur Sicherung ist optimal kurz, maximal dürfens 30cm sein.Unter dem Kabel (als silberner 'Strich' zu sehen) die noch nicht angeklemmte Ringzunge vom kabelende der anderen Sicherung. Bei normalen Batterien muß man das alles an einen Pol anklemmen. Dies ist eine Exide Maxxima 900 Trockenbatterie. Gibts bei Maas Landtechnik für 142? incl. Versand.

20. Jetzt ist die untere Sicherung ebenfalls angeklemmt. Wenn man so saudoofe Halter hat wie ich, ist es nötig, die Madenschraube, die das Kabel klemmt, bündig mit dem Metallteil des Halters zu feilen, da sonst der Schraubdeckel nicht draufgeht. Absolut ärgerlich sowas, nächstes Mal werde ich mich da mal nach was anderem umsehen. Die seitliche M10-Schraube (für die ich noch in die Anschlußklemmen neues Gewinde schneiden mußte, weil das irgendwein doofes Ami-Maß ist, Zollgewinde oder so) habe ich der Sicherheit wegen mit einer roten Abdeckung versehen, die im Lieferzustand die Pole der Batterie schützt.

21. Hier nochmal eine Nahaufnahme der beiden Sicherungen. Die obere ist ein wenig verdreht, das Kabel ist etwas unter Drall gewesen und die Halter haben keinen Verdrehschutz. Macht aber nix.

22. Nachdem ich trotz aller Mühen bei Vollast (--> kranker Pegel *g*) einen Einbruch der Spannung bei laufendem Motor von 14,4 auf nur 12,5V hatte, habe ich mir ne größere Lichtmaschine zugelegt, und zwar eine mit 120A aus nem Golf 3 VR6. Für den 2er sind mir keine in der Stärke bekannt. Meine originale hatte 65A, klar das das zuwenig ist. Gegen diesen Einbruch würde auch keine weitere batterie helfen, da diese Prinzipbedingt nur etwa 12,5V haben, nichtmehr, die Spannung darüber liefert einzig und allein die Lichtmaschine. Links die neue, rechts die alte.

23. Weder der Halter, noch das Riemenrad passen, aber egal, wenigstens hat die Welle den gleichen Durchmesser, so daß sich die alte Scheibe problemlos auf die neue LiMa schrauben läßt.

24. Da die Golf3-LiMa als Halter genau das Ding hat, was bei mir am Auto ist, brauchs da nen kleinen Adapter. Den habe ich aus nem Alu-Klotz selber gebastelt. War bei mir verdammt eng, ich würde jetzt die Löcher noch 3mm mehr als nötig auseinander machen. Vorher unbdingt den Abstand von der Riemenscheibe zum Halter messen, daß der Riemen hinterher nicht schräg läuft. Ich habe den Halter etwas schmaler gemacht als der Zwischenraum und ihn mit Unterleg- oder besser, paßscheiben um die entsprechenden mm 'verschoben', das ganze dann am Motor-Halter nochmals, dann in die andere Richung.

25. Die LiMa mit angeschraubten Adapter, 'neuer' alter Riemenscheibe und dem Verstelldings zum Riemen spanen.

26. Nun sitz die neue LiMa dort, wo sie hingehört. Ein bißchen Improvisations- und Basteltalent gehört dazu, ist aber ansich kein großes Problem.

27. Jetzt noch die originale Verkabelung der Lichtmaschine austauschen, denn während der Fahrt hat diese die Hauptarbeit zu leisten. Das originale 6mm² Kabel ist spätestens jetzt viel zu dünn,habe ich einfach an der Lichtmaschine und am Anlasser abgeklemmt (vorher Massepol der Batterie abklemmen!) und gegen ein 50mm² ausgetauscht, was direkt zu Batterie geht. Zusätzlich habe ich eine Leitung für Masse gelegt (original gehts über das Gehäuse der LiMa und die Fahrzeugkarosse), ebenfalls 50mm². Diese habe ich einfach an einem passenden Loch am Flansch der Lichtmaschine befestigt (oben rechts), Kontaktfläche vorher gut blankschleifen! Die Kabel werden natürlich wieder in Schutzschlauch eingepackt, und möglichst entfernt des Zündverteilers gelegt (das ist das runde Ding wo die einzelnen Kabel zu den Zündkerzen gehen). Man muß es bezüglich Störungen ja nicht drauf anlegen. Das kleine dünne Kabel dient quasi zum 'Einschalten' der Lichtmaschine über die Zündung und muß so wie es war wieder angeschlossen werden, bei mir paßten die Stecker nicht, habe ich per Rundsteckhülse am alten Kabl verbunden.

Hier das ganze nochmal in der großen Übersicht. die Anschlüsse an den Polklemmen oben sind für die normale Fahrzeugelektrik und die neuen Leitungen zur Lichtmaschine, die anderen Polklemmen und die obere Sicherung für die Helix und das Radio, und die seitlichen Anschlüsse für die Rockford-Fosgate.

So verkabelt, und auch dank der 120A-Lichtmaschine, habe ich an den Endstufen bei Vollast (ca. 1100W RMS und etwa 120A Aufnahmestrom) (Dauer-Dröhn-Lied a la Essential DJ Team, Thunderdome) eine Mindestspannung von 13,5V, bei normalem Techno noch knapp 14V, evtl. werde ich mir für den Bass-Amp noch nen weiteren 1F-Kondi holen. Vorher mit der alten LiMa warens nur 12,5V, das macht sich schon deutlich bemerkbar. Im Stand sinkt die Spannung der Batterie um etwa 0,3V ab, auf etwa 12,2V, Exxide sei Dank!

Viel Spaß beim ''verkabeln'' wünscht euch

Mr.Woofa - Heimkino/HiFi/Car-HiFi-Selbstbau

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