Wie berechnet man den erforderlichen Leiterquerschnitt entsprechend der Lastleistung?

Bei der Reparatur und Konstruktion elektrischer Geräte ist es notwendig, das Richtige zu wählen Drähte. Sie können einen speziellen Taschenrechner oder ein Nachschlagewerk verwenden. Dazu müssen Sie jedoch die Lastparameter und Kabelverlegungsmerkmale kennen.

Wozu dient die Berechnung des Kabelquerschnitts?

An elektrische Netze werden folgende Anforderungen gestellt:

• Sicherheit;
• Verlässlichkeit;
• Wirtschaft.

Ist die gewählte Aderquerschnittsfläche klein, dann lädt sich der Strom auf Kabel und Drähte wird groß sein, was zu einer Überhitzung führen wird. Infolgedessen kann eine Notsituation entstehen, die alle elektrischen Geräte beschädigt und das Leben und die Gesundheit von Personen gefährdet.

Wenn Sie Leitungen mit großem Querschnitt montieren, ist eine sichere Verwendung gewährleistet. Aber aus finanzieller Sicht wird es zu Kostenüberschreitungen kommen.Die richtige Wahl des Siebquerschnitts ist der Schlüssel für einen langfristig sicheren Betrieb und einen rationellen Einsatz finanzieller Ressourcen.

Der richtigen Auswahl des Leiters ist im PUE ein eigenes Kapitel gewidmet: „Kapitel 1.3. Die Wahl der Leiter für Heizung, wirtschaftliche Stromdichte und Koronabedingungen.

Der Kabelquerschnitt errechnet sich aus Leistung und Strom. Schauen wir uns Beispiele an. Um festzustellen, welche Drahtgröße benötigt wird 5kW, müssen Sie die PUE-Tabellen verwenden ("Regeln für die Installation elektrischer Anlagen"). Dieses Handbuch ist ein regulatorisches Dokument. Es zeigt an, dass die Auswahl des Kabelquerschnitts nach 4 Kriterien erfolgt:

1. Versorgungsspannung (einphasig oder dreiphasig).
2. Leitermaterial.
3. Laststrom, gemessen in Ampere (ABER) oder Power - in Kilowatt (kW).
4. Kabelort.

Der PUE enthält keinen Wert 5kW, also müssen Sie den nächstgrößeren Wert wählen - 5,5 kW. Für die Installation in einer Wohnung benötigen Sie heute Kupferdraht verwenden. In den meisten Fällen erfolgt die Installation über die Luft, daher ist ein Querschnitt von 2,5 mm² aus den Referenztabellen geeignet. In diesem Fall beträgt die maximal zulässige Strombelastung 25 A.

Die obige Referenz regelt auch den Strom, für den die Einführungsmaschine ausgelegt ist (VA). Entsprechend "Regeln für die Installation elektrischer Anlagen„Bei einer Last von 5,5 kW sollte der VA-Strom 25 A betragen. Das Dokument besagt, dass der Nennstrom des Kabels, das zum Haus oder zur Wohnung passt, eine Stufe höher sein sollte als der von VA. In diesem Fall sind nach 25 A 35 A. Der letzte Wert muss als berechneter angenommen werden. Ein Strom von 35 A entspricht einem Querschnitt von 4 mm² und einer Leistung von 7,7 kW. Damit ist die Wahl des Kupferdrahtquerschnitts nach Leistung abgeschlossen: 4 mm².

Um herauszufinden, welche Drahtgröße benötigt wird 10kWLassen Sie uns die Anleitung erneut verwenden. Wenn wir den Fall einer offenen Verdrahtung betrachten, müssen wir uns für das Kabelmaterial und die Versorgungsspannung entscheiden.

Zum BeispielBei einem Aluminiumdraht und einer Spannung von 220 V beträgt die nächstgrößere Leistung 13 kW, der entsprechende Querschnitt 10 mm². bei 380 V beträgt die Leistung 12 kW und der Querschnitt 4 mm².

Wähle nach Macht

Bevor Sie einen Kabelquerschnitt für die Stromversorgung auswählen, müssen Sie dessen Gesamtwert berechnen und eine Liste der Elektrogeräte erstellen, die sich in dem Gebiet befinden, in das das Kabel verlegt wird. Auf jedem Gerät muss die Leistung angegeben werden, daneben stehen die entsprechenden Maßeinheiten: W oder kW (1kW = 1000W). Dann müssen Sie die Leistung aller Geräte addieren und die Gesamtleistung erhalten.

Wählt man ein Kabel zum Anschluss eines Gerätes aus, dann reicht nur die Information über dessen Stromverbrauch. Die Aderquerschnitte für Leistung können Sie in den Tabellen der PUE auswählen.

Tabelle 1. Auswahl des Aderquerschnitts nach Leistung für ein Kabel mit Kupferleitern

Tabelle 2. Auswahl des Leiterquerschnitts nach Leistung für ein Kabel mit Aluminiumleitern

Außerdem müssen Sie die Netzspannung kennen: dreiphasig entspricht 380 V und einphasig - 220 V.

Der PUE-Wert liefert Informationen sowohl für Aluminium- als auch für Kupferdrähte. Beide haben ihre Vor- und Nachteile.Vorteile von Kupferdrähten:

• hohe Festigkeit;
• Elastizität;
• Oxidationsbeständigkeit;
• Die elektrische Leitfähigkeit ist größer als die von Aluminium.

Der Nachteil von Kupferleitern - hoher Preis. In sowjetischen Häusern wurden beim Bau Aluminiumkabel verwendet. Daher ist es ratsam, bei einem teilweisen Austausch Aluminiumdrähte zu installieren. Die einzigen Ausnahmen sind die Fälle, in denen anstelle der alten Verkabelung (zur Schalttafel) wird ein neues installiert. Dann ist es sinnvoll, Kupfer zu verwenden. Ein direkter Kontakt von Kupfer und Aluminium ist nicht akzeptabel, da dies zu Oxidation führt. Daher wird ein drittes Metall verwendet, um sie zu verbinden.

Sie können den Kabelquerschnitt nach Leistung für einen dreiphasigen Stromkreis unabhängig berechnen. Verwenden Sie dazu die Formel: I=P/(U*1,73), wo P - Leistung, W; U - Spannung, V; ich - Strom, A. Dann wird aus der Referenztabelle der Kabelabschnitt in Abhängigkeit vom berechneten Strom ausgewählt. Wenn kein erforderlicher Wert vorhanden ist, wird der nächste ausgewählt, der den berechneten übersteigt.

So berechnen Sie nach Strom

Die Strommenge, die durch den Leiter fließt, hängt von der Länge, Breite, dem spezifischen Widerstand des Leiters und von der Temperatur ab. Beim Erhitzen nimmt der elektrische Strom ab. Referenzinformationen werden für Raumtemperatur angegeben (18 Grad). Verwenden Sie zur Auswahl des Kabelquerschnitts für den Strom die PUE-Tabellen (PUE-7 S. 1.3.10-1.3.11 ZULÄSSIGE DAUERSTÄRME FÜR LEITUNGEN, KABEL UND KABEL MIT GUMMI- ODER KUNSTSTOFF-ISOLIERUNG).

Tisch 3 Elektrischer Strom für Kupferdrähte und -kabel mit Gummi- und PVC-Isolierung

Zur Berechnung von Aluminiumdrähten wird eine Tabelle verwendet.

Tabelle 4 Elektrischer Strom für Aluminiumdrähte und -kabel mit Gummi- und PVC-Isolierung

Neben dem elektrischen Strom müssen Sie das Leitermaterial und die Spannung auswählen.

Für eine ungefähre Berechnung des Kabelquerschnitts nach Strom muss dieser durch 10 geteilt werden. Wenn die Tabelle den resultierenden Querschnitt nicht enthält, muss der nächstgrößere Wert genommen werden. Diese Regel ist nur für Fälle geeignet, in denen der maximal zulässige Strom für Kupferleitungen 40 A nicht überschreitet. Für den Bereich von 40 bis 80 A muss der Strom durch 8 geteilt werden. Wenn Aluminiumkabel installiert sind, muss er durch geteilt werden 6. Denn um gleiche Belastungen zu gewährleisten, ist die Dicke des Aluminiumleiters größer als die von Kupfer.

Berechnung des Kabelquerschnitts nach Leistung und Länge

Die Kabellänge beeinflusst den Spannungsverlust. Somit kann am Ende des Leiters die Spannung abfallen und für den Betrieb des Elektrogeräts nicht ausreichen. Für elektrische Haushaltsnetze können diese Verluste vernachlässigt werden. Es reicht aus, ein Kabel 10-15 cm länger zu nehmen. Diese Reserve wird für Vermittlung und Verbindung ausgegeben. Wenn die Enden des Kabels mit der Abschirmung verbunden sind, sollte die freie Länge noch länger sein, da sie verbunden werden Leistungsschalter.

Beim Verlegen von Kabeln über große Entfernungen müssen Sie berücksichtigen Spannungsabfall. Jeder Leiter ist durch einen elektrischen Widerstand gekennzeichnet. Diese Einstellung wird beeinflusst von:

1. Kabellänge, Maßeinheit - m. Wenn es zunimmt, nehmen die Verluste zu.
2. Querschnittsfläche, gemessen in mm². Mit zunehmender Spannung nimmt der Spannungsabfall ab.
3. Materialwiderstand (Referenzwert). Zeigt den Widerstand eines Drahtes mit den Abmessungen 1 Quadratmillimeter mal 1 Meter.

Der Spannungsabfall ist numerisch gleich dem Produkt aus Widerstand und Strom. Der angegebene Wert darf 5 % nicht überschreiten. Andernfalls müssen Sie ein größeres Kabel nehmen. Algorithmus zur Berechnung des Leiterquerschnitts nach maximaler Leistung und Länge:

1. Abhängig von Leistung P, Spannung U und Koeffizient cosph Wir finden den Strom durch die Formel: I=P/(U*cosf). Für elektrische Netze, die im Alltag genutzt werden, cosf = 1. In der Industrie wird cosf als Verhältnis von Wirkleistung zu Scheinleistung berechnet. Letztere besteht aus Wirk- und Blindleistung.
2. Anhand der PUE-Tabellen wird der aktuelle Querschnitt des Leiters ermittelt.
3. Wir berechnen den Widerstand des Leiters mit der Formel: Ro=ρ*l/S, wobei ρ der spezifische Widerstand des Materials ist, l die Länge des Leiters ist, S die Querschnittsfläche ist. Beim Strom muss berücksichtigt werden, dass der Strom nicht nur in eine Richtung, sondern auch zurück durch das Kabel fließt. Der Gesamtwiderstand ist also: R \u003d Ro * 2.
4. Wir finden den Spannungsabfall aus dem Verhältnis: ∆U=I*R.
5. Ermitteln Sie den Spannungsabfall in Prozent: ΔU/U. Wenn der erhaltene Wert 5 % übersteigt, wählen wir den nächstgrößeren Querschnitt des Leiters aus dem Nachschlagewerk.

Offene und geschlossene Verdrahtung

Abhängig von der Platzierung wird die Verkabelung in 2 Arten unterteilt:

• abgeschlossen;
• offen.

Heutzutage werden in Wohnungen versteckte Kabel installiert.In den Wänden und Decken werden spezielle Aussparungen zur Aufnahme der Kabel geschaffen. Nach dem Verlegen der Leiter werden die Aussparungen verputzt. Es werden Kupferdrähte verwendet. Alles ist im Voraus geplant, denn im Laufe der Zeit müssen Sie die Oberfläche abbauen, um elektrische Leitungen aufzubauen oder Elemente auszutauschen. Für verdeckte Oberflächen werden häufiger Drähte und Kabel mit flacher Form verwendet.

Bei offener Verlegung werden die Drähte entlang der Raumoberfläche verlegt. Vorteile ergeben sich für flexible Leiter, die eine runde Form haben. Sie lassen sich einfach in Kabelkanäle einbauen und passieren die Sicke. Bei der Berechnung der Belastung des Kabels berücksichtigen sie die Art der Verlegung der Verkabelung.

Ähnliche Artikel: