Die Installation eines Haushaltsstromnetzes sollte so erfolgen, dass der Benutzer gleichzeitig mehrere leistungsstarke Elektrogeräte einschalten kann. Aus diesem Grund ist es erforderlich, den Querschnitt des Kabels für die Hausverkabelung auf der Grundlage einer kompetenten Berechnung der Parameter des Stromnetzes von Wohnung und Haus auszuwählen.
Es gibt verschiedene Berechnungsmethoden. Wir bieten an, verschiedene Ansätze kennenzulernen und die beste Variante zu wählen. Neben der Technologie zur Berechnung des Leitungsquerschnitts beschreibt der Artikel die wichtigsten Parameter für die Auswahl der elektrischen Verkabelung und legt die gesetzlichen Beschränkungen für die maximale Leistung elektrischer Geräte fest.
Inhalt des Artikels:
- Warum die Parameter des Drahtes kennen
- Auswahlfaktoren für den Verdrahtungsabschnitt
-
Methode zur Bestimmung des Querschnitts der Hausverkabelung
- Berechnung von Leistungsgeräten
- Bestimmung des Kabelquerschnitts durch Tabellen
- Spannungsabfallberechnung
- Rechtliche Einschränkungen
- Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Warum die Parameter des Drahtes kennen
Standardsteckdosen sind für einen Dauerstrom von 16 A ausgelegt, was der maximalen Leistung des eingeschalteten Gerätes von 3,52 kW entspricht. In der Regel werden sie mit einem Kupferkabel mit einem Querschnitt von 2,5 mm geliefert2Dies kann bei der Auswahl des Kabeltyps für den Rest der Verkabelung irreführend sein.
Parallel dazu steigt die Querschnittsfläche des Kabels und sein Preis. Einsparungen bei der Verkabelung lohnen sich jedoch nicht - sie können in Zukunft zu viel höheren finanziellen Kosten führen
Wenn sich Elektronen entlang des Metallteils bewegen, wird die Energie als Wärme abgegeben. Bei einem großen Strom und einem kleinen Kabelquerschnitt kann die Wärmekomponente zu einer Überhitzung des Metalls und zum Schmelzen seines Mantels führen.
In einer häuslichen Umgebung kann dies sowohl Intra-Wall-Kurzschlüsse als auch das Zünden offener Drähte auslösen, insbesondere an Orten mit Biegungen.
Infolgedessen können die folgenden Situationen auftreten:
- Großbrandwenn sich brennbares Material in der Nähe des Kabels befindet.
- Leckstrom im Falle einer unvollständigen Verschmelzung des Kerns des Kerns. Dies führt zu einem bedeutungslosen Stromverbrauch und der Wahrscheinlichkeit eines Stromschlags für die Bewohner.
- Unauffällig Drahtbruch in der Wand. Dadurch wird ein Teil der Wohnung oder der gesamte Raum stromlos. Danach muss nach einem Bruchpunkt gesucht und die Verkabelung durch eine lokale Reparatur der Wand ersetzt werden.
Die Wahl eines dicken elektrischen Kabels für eine Wohnung mit einem Spielraum hat auch einen Nachteil - einen Mittelüberschuss, der keinen Sinn ergibt. Daher ist es besser, den Verdrahtungsabschnitt unter Verwendung von Berechnungsmethoden auszuwählen, um alle oben genannten Probleme zu vermeiden.
Auswahlfaktoren für den Verdrahtungsabschnitt
Nicht nur die Leistung des Geräts bestimmt die Art der erforderlichen elektrischen Verkabelung. Es gibt andere Faktoren, deren Einfluss bei der Berechnung des erforderlichen Kabelquerschnitts unbedingt berücksichtigt werden muss. Sie können den Wärmestau im Leiter, dessen Brandgefahr und Leistung beeinträchtigen.
Zu solchem Drahtauswahlfaktoren umfassen:
- Kernmaterial: Kupfer, Aluminium.
- Art der Isolierung: PTFE, PVC, PE und andere Kunststoffe.
- Die Länge des Kabels von der Stromquelle zum Gerät.
- Draht verlegung methode: Außenaufstellungin einer Wand versteckt oder mit Kabelkanälen.
- Die Temperatur im Raum.
- Anzahl der Phasen und Netzspannung.
- Verdrahtungsplan
Kupfer ist weniger widerstandsfähig als Aluminium. Daher werden die Berechnungen für diese Materialien separat durchgeführt. Der Querschnitt des Kupferleiters kann etwa 1,5 mal kleiner sein als bei Aluminium.
Das Isolationsmaterial beeinflusst auch die Auswahl der elektrischen Leitungen. Es gibt spezielle Schalen, die hohen Temperaturen ohne Aufschmelzen und Verändern standhalten. Widerstand, daher können solche Kabel einer erhöhten Belastung ausgesetzt sein und mit erhöhter Beanspruchung verwendet werden Temperaturen.
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Einadrige Drähte sind billiger, biegen sich jedoch schlechter, sodass sie häufig in festen Kabeln verwendet werden.
Elektrokabel in Holzhäusern sollten in einer Metallwelle verlegt werden, um angrenzende Materialien vor Feuer zu schützen
Eine dicke Isolierung schützt nicht nur den Metallkern vor äußeren Einflüssen, sondern verhindert auch die Wärmeabfuhr
Die Drei-Kern-Schaltung reduziert die Belastung der Verkabelung und verlängert deren Lebensdauer.
Einzel- und Litzenkabel
Verlegung des elektrischen Kabels in der Wellung
Verschiedene Arten der Drahtisolierung
Dreiadriges Kabel für die Heimverkabelung
Das Ausmaß des Spannungsabfalls hängt von der Länge des Kabels und seinem Querschnitt ab, daher ist es für den Betrieb empfindlicher Elektronik erforderlich, diese Parameter zu berücksichtigen.
Geschlossen in Kästen oder in geringerem Maße an der Wand eines elektrischen Kabels verputzt, verlieren sie bei längerer Belastung an Wärme, überhitzen sich also schneller und erfordern einen größeren Auslegungsbereich.
Bei der Verkabelung vom Messgerät zu den Anschlusskästen können im Allgemeinen mehrere Geräte, die an verschiedene Steckdosen angeschlossen sind, gleichzeitig belastet werden. Daher muss die Berechnung des Querschnitts dieser Kabelabschnitte separat erfolgen.
Auch die Belastung des elektrischen Kabels hängt von der Spannung und der Anzahl der angeschlossenen Phasen ab. Da im Alltag jedoch hauptsächlich einphasige Leitungen mit einer Spannung von 220 V verwendet werden, wird der Einfluss dieses Faktors nicht berücksichtigt.
Methode zur Bestimmung des Querschnitts der Hausverkabelung
Bei der Berechnung des Leiterquerschnitts des Kabels mit Hausverkabelung installieren Viele Faktoren werden berücksichtigt. Es gibt spezielle Computerprogramme, mit denen Sie alle Merkmale des Hauses und die Bedürfnisse seiner Mieter berücksichtigen können. Mit dem beschriebenen Verfahren ist es jedoch möglich, den für die Verdrahtung erforderlichen Querschnitt unabhängig zu bestimmen.
Es ist wichtig zu verstehen, dass der Durchmesser der Kabel in der Wohnung von Raum zu Raum unterschiedlich sein kann. Am Eingang des Zählers ist es einer, an der Anschlussdose kann die Drahtstärke bereits geringer sein, an Steckdosen und Armaturen ist es sogar noch geringer.
An jedem Abschnitt der Verdrahtung ist es wünschenswert, die dafür notwendigen Parameter zu bestimmen, um nicht für übermäßig dicke Drähte zu viel zu bezahlen.
Berechnung von Leistungsgeräten
Die einfachste Methode zur Ermittlung des erforderlichen Leitungsquerschnitts ist die Berechnung unter Berücksichtigung der Leistung der zu betreibenden Geräte und der Korrekturfaktoren. Diese Technik umfasst mehrere Stufen.
Stufe Nummer 1.Leistungssummierung von Elektrogeräten. Idealerweise müssen Sie den nominalen Energieverbrauch jedes Geräts kennen, der auf dem Etikett angegeben ist. Wenn die Wohnung noch nicht ausgestattet ist, kann der geschätzte Strombedarf anhand der folgenden Tabelle №1 berechnet werden.
Haushaltsgeräte mit gleicher Funktionalität und Größe können einen zwei- bis dreifach unterschiedlichen Stromverbrauch haben. Daher sollte der Wert auf jedem Gerät überprüft werden (+).
Bei der Berechnung können Sie auch die Parameter von Geräten verwenden, die sich in ähnlichen Wohnungen von Verwandten oder Freunden befinden. Es gibt noch eine andere Möglichkeit - in ein Geschäft mit Haushaltsgeräten zu gehen, dessen Eigenschaften zu prüfen und gleichzeitig nach einem geeigneten Modell für die Haushaltsausstattung zu suchen.
Stufe Nummer 2. Bestimmung des Gleichzeitigkeitskoeffizienten. Sie kann als Prozentsatz oder als numerischer Wert von 0 bis 1 ausgedrückt werden. Der Koeffizient gibt das Verhältnis des in den Netzwerkgeräten gleichzeitig enthaltenen Stromverbrauchs zur Gesamtleistung aller Haushaltsgeräte an, das in der ersten Stufe berechnet wurde.
Normalerweise beträgt der Koeffizient 0,8, aber Sie können ihn anhand der Gewohnheiten der Hausbewohner selbst berechnen.
Missbrauchen Sie keine tragbaren Steckdosen, T-Stücke und Verlängerungskabel. Es wird empfohlen, nur Geräte mit einem eingebauten Sicherheitsmechanismus zu verwenden, der den Strom bei hohen Strömen abschaltet.
Stufe 3. Bestimmung des Sicherheitsfaktors. Dieser Indikator berücksichtigt das mögliche Wachstum des Stromverbrauchs in wenigen Jahren. Normalerweise wird ein Wert von 1,5-2 angenommen. Wenn das Haus jedoch bereits über einen vollständigen Satz elektrischer Geräte verfügt, kann der Wert des Koeffizienten mit 1,2-1,3 angegeben werden. Die Hauptsache ist, einen kleinen Teil der Drähte in Zukunft nicht zu bereuen.
Stufe Nummer 4. Berechnung der maximal zulässigen Belastung.
Es wird nach der Formel hergestellt:
P = (P (1) + P (2) +.. P (N)) * J * K,
wo:
- P - maximal zulässige Belastung in W;
- P (1) + P (2) +.. P (N) - die Summe der Nennleistungen aller elektrischen Geräte;
- K - Gleichzeitigkeitskoeffizient;
- J - Sicherheitsfaktor.
Wenn beispielsweise die Gesamtleistung der Geräte 7500 W beträgt, der Gleichzeitigkeitsfaktor 0,8 beträgt, der Sicherheitsfaktor 1,5 beträgt, beträgt die maximal zulässige Last:
P = 7500 · 0,8 · 1,5 = 9000 Watt.
Dieser Indikator wird in nachfolgenden Berechnungen verwendet.
Stufe Nummer 5. Ermittlung des maximal zulässigen Stroms.
Der Indikator wird durch eine einfache Formel bestimmt:
I = p / u,
wo:
- Ich - zulässige Stromstärke;
- P - maximal zulässige Belastung in W;
- U - Netzspannung - 220 V.
Anhand von Daten aus der vierten Stufe können Sie den maximal zulässigen Strom bestimmen:
I = 9000 W / 220 V ~ 41 A.
Die Methode zur Berechnung des Kabelquerschnitts für Leistung und Strom wird ausführlich in beschrieben dieser Artikel.
Stage Nummer 6. Berechnung des Kabelquerschnitts auf dem Tisch. Denn die optimale Wahl des Kabels für die Hausverkabelung wird nicht nur von den Parametern der Geräte, sondern auch von externen Faktoren beeinflusst. (Kernmaterial, Schale, Einbauschema etc.), dann gibt es für jeden Fall unterschiedliche Tabellen, die berücksichtigt werden weiter.
Bestimmung des Kabelquerschnitts durch Tabellen
Um den optimalen Kabelquerschnitt für die Heimverkabelung zu ermitteln, gibt es spezielle Tabellen. Alle beziehen sich auf den Wert des zulässigen Stroms, der nach obiger Methode separat berechnet wird. Als nächstes werden die Tabellenoptionen betrachtet. Definition des Verdrahtungsabschnitts.
Die Berechnung des Querschnitts herkömmlicher Haushaltskabel ist in den Tabellen dargestellt:
Aufgrund der Zerbrechlichkeit von Aluminium werden Drähte aus diesem Material nur mit einem Querschnitt von 2 mm hergestellt. Es gibt auch keine verseilten Aluminiumdrähte aus dünnen Drähten (+)
Unten finden Sie eine Berechnung des Kabelabschnitts für Träger und Verlängerungskabel.
Verlängerungskabel in Geschäften haben selten einen Kabelquerschnitt von mehr als 1,5 mm2, daher sollten Sie sie nicht mit leistungsstarken Elektrogeräten bestücken (+)
Die Strombelastung des elektrischen Kabels bei offener und geschlossener Verlegung ist unterschiedlich. Sie gelten jedoch als gleich, wenn der Draht in einer breiten Wanne in den Boden gelegt wird. Dadurch kann das Kabel Wärme an die Umgebungsluft abgeben und weniger erwärmen.
Die Berechnung des Querschnitts für Kupfer- und Aluminiumleiter in Abhängigkeit von der Art der Kabelverlegung ist in der Tabelle angegeben.
Der maximale Strom hängt von der Anzahl der im Kabel lebenden Personen ab, da jede von ihnen Wärme erzeugt, die unter einem einzigen Mantel zusammengefasst wird (+)
Ähnliche Tabellen werden für die Berechnung der elektrischen Verkabelung und in der Industrie verwendet. Haushaltskabel sind in der Regel viel einfacher angeordnet, sodass die Anzahl der für sie berechneten Materialien sehr begrenzt ist. Die in den Tabellen aufgeführten Parameter sind nicht erfunden, werden jedoch in Industriestandards angegeben, z. B. in GOST 31996-2012.
Spannungsabfallberechnung
Nicht nur der Erwärmungsgrad des Kerns, sondern auch die Spannung am anderen Ende des Drahtes hängt vom Querschnitt des elektrischen Kabels ab. Haushaltsgeräte sind für bestimmte Parameter des Stromnetzes ausgelegt, und ihre ständige Diskrepanz kann zu einer Verkürzung der Lebensdauer der Geräte führen.
Wenn die Spannung am Kessel abfällt, ist es ratsam, einen Stabilisator zu installieren, damit das Gerät aufgrund der Nichtübereinstimmung der Betriebseigenschaften des Stromnetzes keinen zusätzlichen Belastungen ausgesetzt ist
Wenn das Kabel verlängert wird, tritt ein Spannungsabfall auf. Dieser Effekt kann durch Vergrößerung des Leitungsquerschnitts verringert werden. Es wird als kritisch angesehen, die Spannung am Ende des Kabels um 5% gegenüber dem Wert an der Stromquelle zu senken.
Dieser Indikator kann mit der bekannten Formel berechnet werden:
Upad = I * 2 * (ρ * L) / S,
wo:
- ρ - Widerstand des Metalls, Ohm * mm2 / m;
- L - Kabellänge, m;
- S - Leiterquerschnitt in mm2;
- Upad - Spannungsabfall, Volt;
- Ich - Strom fließt durch einen Leiter.
Beträgt der berechnete Spannungsabfall mehr als 5% des Nennwerts, ist ein Kabel mit großem Querschnitt erforderlich. Dies stellt einen stabilen Betrieb der Ausrüstung sicher.
Kessel, Waschmaschinen und andere Geräte mit mehreren Relais und Sensoren reagieren besonders empfindlich auf den Spannungswert. Diese Funktion muss bei der Verwendung des Trägers berücksichtigt werden.
Rechtliche Einschränkungen
Versorger, die die Bevölkerung mit Strom versorgen, haben das Recht, die maximale Gesamtleistung der Geräte in der Wohnung zu beschränken. Dies kann durch die Installation von Stromzählern mit einer bestimmten Bandbreite erreicht werden.
Auf dem Gerät sind automatische einmalige oder wiederverwendbare Sicherungen installiert, die ausgelöst werden, wenn die Stromschwelle überschritten wird.
Elektrizitätszähler vom sowjetischen Typ werden massiv durch elektronische ersetzt. Sie reagieren noch empfindlicher auf Überlastungen, wodurch sie schnell versagen.
Wenn Sie den Stecker aus dem Messgerät ziehen und ihn direkt an die Wohnungsverkabelung anschließen, ist bei längerer Verletzung der Betriebsart ein Brennen garantiert. Die meisten in Wohnungen installierten sowjetischen Zähler halten einer Spitzenlast von 25 A bis 1 Minute stand.
Danach brennen sie, was mit der Bezahlung der Installation eines neuen Geräts und einer Geldstrafe für Verstöße gegen die Betriebsregeln behaftet ist.
Nicht in der Lage, hohe Lasten und Verkabelungen am Eingang auszuhalten, Burnout, das mehrere Wohnungen gleichzeitig stromlos machen kann. Wenn Sie eine Wohnung mit einem 2,5-mm-Kabel an das Hausnetz anschließen, sollten Sie daher nicht damit rechnen, dass ein dickeres Kabel in der Wohnung hohen Belastungen standhält.
Bei der Planung der Installation von Elektroheizungen, Fußbodenheizungen, Infrarotsaunen und anderen energieintensiven Geräten ist es besonders wichtig, den Faktor der behördlichen Beschränkungen zu berücksichtigen.
Zunächst müssen Sie sich über die Möglichkeiten der elektrischen Ausrüstung informieren, die vor der Wohnung in den entsprechenden Versorgungsunternehmen installiert ist.
Wenn Sie die Parameter der Verkabelung selbst berechnen möchten, ist es für Sie hilfreich, die folgenden Begriffe zu verstehen: Stromstärke, Leistung und Spannung. Lesen Sie mehr im Artikel - Berechnung von Leistung, Strom und Spannung: Grundlagen und Berechnungsbeispiele für die Lebensbedingungen
Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema
Videos enthalten praktische elektrische Tipps zur Auswahl und zum Kauf von Heimkabeln. Sie helfen Ihnen beim Kauf von für das Kabel geeigneten Geräten, die das Gehäuse präzise vor möglichen Problemen mit Überlastungen im Netzwerk schützen.
Auswahl der Kabelstrecke im Laden:
Einhaltung des Kabelquerschnitts und der Parameter des Leistungsschalters:
Auswahl von Kabelquerschnitt und Maschine:
Fehler bei der Auswahl eines elektrischen Kabels:
Die Hauptfaktoren bei der Auswahl eines Kabels für die Hausverkabelung sind die Leistung von Haushaltsgeräten und die Begrenzung von Stromnetzen, die die Wohnung mit Strom versorgen.
Wenn der Kabelquerschnitt korrekt erfasst wurde, können alle erforderlichen elektrischen Geräte in das Netzwerk eingebunden werden. Dies beseitigt die Unannehmlichkeiten beim Bedienen von Geräten und verhindert, dass die Verkabelung brennt.
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