Berechnung des Drahtquerschnitts nach Stromverbrauch

Im Falle eines Austauschs oder einer Verlegung der elektrischen Verkabelung müssen die Parameter des verwendeten Kabels genau berechnet werden. Einer der Schlüsselparameter ist der Querschnitt des Kabels, der bestimmt, welche Leistungslast an das Kabel angeschlossen werden kann. Ein zu schwacher Draht hält der Last möglicherweise nicht stand und kostet bei einem zu großen Querschnitt ein Vielfaches mehr. Es sollte auch berücksichtigt werden, dass je kleiner der Querschnitt der Leiter ist, desto größer ist ihr elektrischer Widerstand. Daher ist es auch erforderlich, die Länge des Drahtes und die Art und Weise, wie er verlegt wird, zu berücksichtigen.

Was du wissen musst

Wenn Sie ein Kabel abschneiden, wird unter den Schichten des Isoliermaterials ein Drahtkern sichtbar, der der Leiter des elektrischen Stroms ist. Wenn der Draht geschnitten (geschnitten) wird, ist der Kern am Schnittpunkt als Kreis sichtbar, dessen Fläche als Querschnitt des Drahtkerns bezeichnet wird und in mm² (Quadratmillimeter) gemessen wird. Daher wird bei Auswahl des optimalen Drahtquerschnitts tatsächlich der Durchmesser seiner stromführenden Leiter ausgewählt.

Da der leitende Teil des Kabels aus Metall besteht und die Isolierung aus PVC, Gummi oder ähnlichen Materialien besteht, können die Drähte je nach Widerstand gegen abnormale Situationen bedingt in drei Stufen unterteilt werden:

1. Der Leiter und die Isolierung sind intakt. Jene. Eine Überhitzung des Drahtes trat innerhalb der zulässigen Grenze auf und es geschah nichts.
2. Die Isolierung schmilzt, aber das Kernmetall bleibt unverändert. Nachdem der Ausfall beseitigt ist, ist ein weiterer Betrieb eines solchen Drahtes nicht mehr möglich - er erfordert einen obligatorischen Austausch.
3. Verbrennung der Isolierung und Schmelzen der Metallbasis. Dies ist normalerweise die Folge eines Kurzschlusses.

Das Wissen, wie der Querschnitt berechnet wird, ist genau das, was erforderlich ist, um die zweite und dritte Option auszuschließen, da zusätzlich zum Kabel selbst Schutzvorrichtungen für die Verkabelung ausgewählt werden, die die Leitung abschalten, wenn der Strom zunimmt.

Sortiergrundlagen

Die einzige Möglichkeit, einen hochwertigen Draht in einer Wohnung oder einem Haus über den Querschnitt eines stromführenden Leiters aufzunehmen, besteht darin, zu wissen, an welche Stromversorgung die Geräte angeschlossen werden. Diese Methode wird auch als "Last" bezeichnet, da in Stromkreisen alle angeschlossenen Geräte als Last oder Widerstand betrachtet werden.

Zuerst müssen Sie die Leistung der Geräte bestimmen. Dies kann auf verschiedene Arten erfolgen:

1. Informationen dazu finden Sie im technischen Reisepass des Geräts.
2. Die Leistung wird auf den Geräten selbst angegeben - normalerweise auf Metallplatten oder Aufklebern, obwohl sie einfach auf dem Gehäuse gekennzeichnet werden können.
3. Messen Sie die Stromstärke während des Betriebs und berechnen Sie die Leistung - eine exotische Methode, die in Ausnahmefällen angewendet wird, wenn genaue Ergebnisse erforderlich sind.

Wenn das Gerät in Russland, der Ukraine oder Weißrussland hergestellt wird, wird die Leistung immer als W (Watt) oder kW (Kilowatt) angegeben. Wenn das Produkt europäisch, asiatisch oder amerikanisch ist, lautet der Buchstabe W. Die auf solchen Geräten verwendete Last wird als "TOT" oder "TOT MAX" bezeichnet.

Wenn es nicht möglich war, die Leistung des Geräts genau zu bestimmen, können Sie die Durchschnittsdaten zur Berechnung heranziehen.

Dies bedeutet, dass in diesem Fall die maximal mögliche Leistung der Geräte berücksichtigt und die entsprechenden Kabelquerschnitte für sie hinsichtlich des Stromverbrauchs ausgewählt werden müssen. Andernfalls kann sich das Kabel während des Betriebs bis zu einem Brand in der Isolierung überhitzen.

Wie man rechnet

Bei der Berechnung des Querschnitts eines Drahtes müssen Sie sich an ein einfaches Muster erinnern: Je mehr angeschlossene Geräte Strom verbrauchen, desto größer ist der Durchmesser des Kerns und desto massiver ist der Draht selbst. Der Querschnitt lässt sich am einfachsten in einem Einzeldrahtkern nach folgender Formel bestimmen:

Hier bedeutet d - den Durchmesser des Kerns (mm) und S - die erforderliche Querschnittsfläche (mm²).

Es ist etwas schwieriger, den Durchmesser eines Mehrdrahtkerns zu berechnen. Hier müssen Sie den Durchmesser jedes einzelnen Drahtes messen und seinen Durchschnittswert ermitteln. Dann hat die Formel die folgende Form:

Wobei n die Anzahl der Kerne ist, d der durchschnittliche Durchmesser ist, S die gesuchte Querschnittsfläche ist. Es ist auch erlaubt, den Durchmesser eines Drahtes zu messen und das Ergebnis mit seiner Anzahl zu multiplizieren. Die Formel bleibt gleich, nur d ist jetzt nicht der durchschnittliche Durchmesser, sondern wird entlang eines Drahtes gemessen.

Wenn viele Berechnungen vorgesehen sind, können Sie den Drahtquerschnitt mit einem speziellen Kabelquerschnittsrechner online berechnen, in den Sie nur alle Daten über die Anzahl und den Durchmesser des stromführenden Leiters eingeben müssen, um das Ergebnis zu erhalten.

Merkmale des Querschnitts der elektrischen Verkabelung aus verschiedenen Materialien

Aluminiumkabel, die zu Sowjetzeiten verwendet wurden, sind heute für die Installation interner Kabel verboten, werden jedoch trotz ihrer relativ geringen Lebensdauer und allgemeinen Zuverlässigkeit immer noch als kostengünstigste Option verwendet. Bei Überhitzung beginnt es zu bröckeln, oxidiert schneller an der Luft und hat eine geringere elektrische Leitfähigkeit. Dies bedeutet, dass Kupfer bei gleichem Drahtquerschnitt mehr Strom durch sich selbst leiten kann als Aluminium.

Ein Kupferkabel weist eine erhebliche Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit auf. Wenn Sie daher die gesamte Verkabelung ändern müssen, wird dringend empfohlen, ein Kupferkabel zu verwenden, insbesondere da dies eine direkte Anforderung des PUE ist. Da Kupferdraht teurer als Aluminium ist, bedeutet die Kenntnis der geeigneten Leistungsquerschnittswerte bei der Verwendung eine erhebliche Einsparung für die Schätzung.

Wenn Sie zu Hause versteckte Kabel verlegen, ist es besser, ein einadriges Kabel zu wählen, da es einfacher zu installieren ist und keine zusätzlichen Schritte erfordert.

Am häufigsten werden solche Drähte verwendet, um instationäre Geräte an das Netzwerk anzuschließen: Haartrockner, Bügeleisen, Rasiermesser und andere.

Es gibt eine allgemeine Berechnung für die Standardverkabelung von Wohnungen, Häusern, Hütten. Ihm zufolge werden bei einer Dauerlast von 25 A Drahtquerschnitte für Strom (Kupfer) 4,0 mm² und einen Durchmesser von 2,26 mm verwendet. In Übereinstimmung mit diesen Berechnungen wird ein Leistungsschalter (Automatikmaschine) an der Leitung installiert, der normalerweise an der Stelle, an der die Drähte in die Wohnung oder das Haus führen, in der Zuleitung montiert wird.

Kabelquerschnitt mit offener oder geschlossener Verkabelung

Wenn sich die Stromimpulse entlang des Leiters bewegen, erwärmt er sich. Je mehr Strom, desto stärker die Hitze. Der gleiche Strom, der durch Drähte mit unterschiedlichen Durchmessern fließt, wirkt sich nicht eindeutig auf die Wärmeerzeugung aus. Je kleiner der Querschnitt ist, desto mehr Erwärmung erfolgt durch die Last.

Wenn die Leitung geöffnet wird, können Sie daher den Querschnitt verringern - nehmen Sie weniger starke Drähte. In diesem Fall kühlt es schneller ab und die Isolierung verschlechtert sich nicht.Bei einer geschlossenen Installationsmethode ist die Situation schlimmer - die Wärme geht langsamer weg und hier wird bereits ein stärkeres Material benötigt - Drähte mit größerem Querschnitt.

Das Entwerfen der Verkabelung und der Kauf der richtigen Menge an Verbrauchsmaterialien erfordert Designkenntnisse. Sie müssen Folgendes tun:

1. Zeichnen Sie einen Plan für eine Wohnung oder ein anderes Gebäude, in dem dies geplant ist, und markieren Sie zukünftige Steckdosen und Lampen.
2. Informieren Sie sich über die Leistung aller verfügbaren Geräte und Haushaltsgeräte: Lampen, Heizgeräte, Wasserkocher, Haartrockner usw. So bleiben Sie bei der besten Option.
3. Messen Sie die Länge der geplanten Linie und addieren Sie alle gesammelten Parameter.
4. Wählen Sie eine Kabelmarke. Für die interne Verkabelung ist es besser, Flachdraht zu verwenden.
5. Kaufen Sie die gewünschte Menge.

Die allgemein akzeptierte Farbe der Kernisolierung hängt in keiner Weise von ihrem Querschnitt ab und wird nur zur Erleichterung der Installation verwendet:

• blau - für neutral;
• gelbgrün - Erdung;
• weiß, braun und andere - Phasenleiter.

Es ist besser, mehrere Schalter zu installieren und sofort zu signieren: z. B. "Küche", "Schlafzimmer" usw. Die Beleuchtungslinie wird immer getrennt von der Eingabemaschine gezogen und hängt nicht von den Steckdosen ab. Selbst wenn in einem von ihnen ein Kurzschluss auftritt, bleibt das Haus nicht ohne Licht, und bei Bedarf können Reparaturen mit normaler Beleuchtung ohne Verwendung einer Taschenlampe oder Kerzen durchgeführt werden.

Zusätzliche Empfehlungen:

• Es ist immer besser, den Querschnitt des Drahtes mit einem Rand zu wählen - das Sparen ist gut, sollte aber vernünftig sein, und es ist nicht bekannt, was dort später enthalten sein wird.
• In Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit sind sehr wahrscheinlich zwei Isolationsschichten erforderlich.
• Beim Kauf müssen Sie den zulässigen Biegedurchmesser des Drahtes angeben, insbesondere bei Einzeldraht. Tatsache ist, dass sich die Leitfähigkeit an dieser Stelle verschlechtern kann, wenn Sie das Kabel nur biegen. Daher geben die Hersteller immer den zulässigen Biegeradius an, beginnend mit dem Außendurchmesser des gesamten Kabels. Meistens beträgt dieser Wert 10-15.
• Kupfer- und Aluminiumkabel passen oder verbinden sich nicht auf die übliche Weise. Für ihre Befestigung können Sie spezielle Klemmenblöcke oder Unterlegscheiben (verzinkt) verwenden.

So berechnen Sie die Parameter des erforderlichen Kabels

Wenn die Stromleitung eine beeindruckende Länge hat (100 Meter oder mehr), müssen alle Berechnungen unter Berücksichtigung der Stromverluste durchgeführt werden, die direkt am Kabel auftreten. Dies geschieht unbedingt bei der Planung der Stromversorgung von Häusern. Alle Anfangsdaten werden im Voraus in das Projekt eingegeben, zur Kontrolle und Rückversicherung werden sie anhand des für das gesamte Haus zugewiesenen Stromtarifs und der Länge von diesem bis zur Stange erneut überprüft. Die folgende Tabelle hilft bei der Berechnung der erforderlichen Parameter:

Die Wahl eines geeigneten Drahtquerschnitts bei der Installation der elektrischen Verkabelung erfolgt am besten mit einem Rand. Wenn es eines gibt, können alle neuen Geräte, die in der Wohnung aufgetaucht sind, ohne Angst vor Überlastung sicher eingeschaltet werden.

Wenn Sie die Steckdose dringend verlängern müssen und sich das erforderliche Kabel nicht in der Nähe befindet, können Sie verschiedene Kabel verwenden, indem Sie sie parallel zueinander verbinden. Diese Methode wird nicht ständig angewendet, sondern greift in Momenten extremer Notwendigkeit darauf zurück. Wenn sie jedoch bereits verwendet wird und vor allem, um ein leistungsstarkes Gerät anzuschließen, müssen Sie Drähte mit demselben Querschnitt verwenden. Wenn diese Anforderung nicht erfüllt werden kann, muss bei der Berechnung, ob der Draht standhält, nur das Kabel mit kleinerem Querschnitt berücksichtigt werden.

Umwandlung von Watt in Kilowatt

Bei der Angabe der Leistung für große Elektrogeräte werden Einheiten wie Watt und Kilowatt verwendet.Das Präfix "Kilo" bedeutet, dass die Zahl mit 1000 multipliziert werden muss, also 1 kW = 1000 W, 5 kW = 5000 W, 3 kW = 3000 W und 1 W = 0,001 kW usw.

Zu den Geräten, die so wenig Strom verbrauchen, dass sie nicht ausgewählt werden müssen, gehören:

• Kühlschrank;
• Ladegerät;
• FERNSEHER;
• Funktelefon;
• Nachtlampen und Stehlampen.

Wenn beispielsweise eine Heizung an dieselbe Steckdose angeschlossen ist, müssen Berechnungen durchgeführt werden.

Die Wahl des Kabelquerschnitts ist die wichtigste Komponente bei der Planung von Stromkreisen, von Räumlichkeiten über Stadt- bis hin zu Industrienetzen. Die richtige Auswahl gewährleistet Elektrizität, Brandschutz und Wirtschaftlichkeit des Projektbudgets.

Nützliche Videos