Für die richtige Auswahl und Organisation der Stromleitung müssen die Parameter und die Last der Leiter berücksichtigt werden. Sie sind ein Metallfaden aus Kupfer, Aluminium, Stahl, Zink, Titan, Nickel und ermöglichen die Übertragung von Strom von seiner Quelle zum Verbraucher. Leiter haben einen Querschnitt - dies ist eine Figur, die aus ihrer Dissektion durch eine Ebene in Querrichtung gebildet wird. Wenn Sie es falsch aufnehmen, fällt die Leitung während Spannungsspitzen aus oder leuchtet auf.
Querschnittsfläche als elektrische Größe
Als Beispiel für einen Querschnitt können wir das Produkt in einem Winkel von 90 Grad zur Querachse schneiden. Der Umriss der resultierenden Figur wird durch die Konfiguration des Objekts bestimmt. Das Kabel hat das Aussehen eines kleinen Rohrs, so dass beim Sägen eine Figur in Form von zwei Kreisen einer bestimmten Dicke herauskommt. Mit einem Querschnitt eines runden Metallstabs wird eine Kreisform erhalten.
In der Elektrotechnik bedeutet die Fläche des PS einen rechteckigen Abschnitt des Leiters in Bezug auf seinen Längsteil. Der Venenabschnitt ist immer rund. Die Parametermessung erfolgt in mm2.
Elektrikeranfänger können den Durchmesser und den Querschnitt der Elemente verwechseln. Um festzustellen, welche Schnittfläche die Vene benötigt, müssen Sie ihre runde Form berücksichtigen und die folgende Formel verwenden:
S = πxR2, wobei:
- S ist die Fläche des Kreises;
- π ist ein konstanter Wert von 3,14;
- R ist der Radius des Kreises.
Wenn der Flächenindex bekannt ist, ist es leicht, den spezifischen Widerstand des Herstellungsmaterials und die Länge des Drahtes zu ermitteln. Als nächstes wird der Stromwiderstand berechnet.
Zur Vereinfachung der Berechnungen wird die Anfangsformel transformiert:
- Der Radius beträgt ½ Durchmesser.
- Zur Berechnung der Fläche wird π mit D (Durchmesser) geteilt durch 4 multipliziert oder 0,8 mit 2 Durchmessern multipliziert.
Bei Berechnungen wird eine Durchmesseranzeige verwendet, da deren falsche Auswahl zu Überhitzung und Entzündung des Kabels führen kann.
Berechnungsziele
Die Parameter der Querschnittsfläche des Leiters müssen für verschiedene Zwecke berechnet werden:
- Beschaffung der erforderlichen Strommenge zur Stromversorgung von Haushaltsgeräten;
- die Ausnahme von Überzahlungen für nicht genutzte Energie;
- Sicherheitsverkabelung und Brandverhütung;
- die Fähigkeit, Hochleistungsgeräte an das Netzwerk anzuschließen;
- Verhinderung des Schmelzens der Isolierschicht und Kurzschlüsse;
- ordnungsgemäße Organisation des Beleuchtungssystems.
Der optimale Drahtquerschnitt für die Beleuchtung beträgt 1,5 mm2 für die Leitung, 4-6 mm2 am Eingang.
Das Verhältnis des Kabeldurchmessers zu seiner Querschnittsfläche
Die Bestimmung der Querschnittsfläche der Leiter durch eine Formel dauert lange. In einigen Fällen ist es angebracht, Daten aus einer Tabelle zu verwenden. Da zur Organisation der modernen Verkabelung ein Kupferkabel verwendet wird, werden die folgenden Parameter in die Tabelle eingetragen:
- Durchmesser;
- Abschnitt gemäß dem Indikator des Durchmessers;
- Endlastleistung von Leitern in Netzen mit einer Spannung von 220 und 380 V.
| Kerndurchmesser, mm | Schnittparameter, mm2 | Stromstärke, A. | Leistung eines Kupferleiters, kW | |
| 220 V Netzwerk | 380 V Netzwerk | |||
| 1,12 | 1 | 14 | 3 | 5,3 |
| 1,38 | 1,5 | 15 | 3,3 | 5,7 |
| 1,59 | 2 | 19 | 4,1 | 7,2 |
| 1,78 | 2,5 | 21 | 4,6 | 7,9 |
| 2,26 | 4 | 27 | 5,9 | 10 |
| 2,76 | 6 | 34 | 7,7 | 12 |
| 3,57 | 10 | 50 | 11 | 19 |
Nachdem Sie sich die Daten in den entsprechenden Spalten angesehen haben, können Sie die erforderlichen Parameter für die Stromleitung eines Wohngebäudes oder einer Produktionsanlage ermitteln.
Die Berechnung des Querschnitts eines Litzenleiters
Litzendraht besteht aus einigen separaten Kernen. Die Berechnung seines Querschnitts ist wie folgt:
- Es wird ein Indikator für die Querschnittsfläche eines Kerns gefunden.
- Kabelleiter werden nachgezählt.
- Die Zahl wird mit dem Querschnitt eines Kerns multipliziert.
Beim Anschließen eines Litzenleiters werden seine Enden mit einer speziellen Hülse unter Verwendung einer Crimpzange gecrimpt.
Merkmale der Selbstberechnung
Die Selbstberechnung des Längsschnitts erfolgt an einem Kern ohne Isolierbeschichtung. Ein Stück Isolierung kann auf ein speziell zum Testen erworbenes Stück geschoben oder entfernt werden. Zuerst müssen Sie den Durchmesser bestimmen und den Querschnitt daraus ermitteln. Für die Arbeit werden verschiedene Techniken verwendet.
Mit einem Bremssattel
Die Methode ist gerechtfertigt, wenn die Parameter eines abgeschnittenen oder defekten Kabels gemessen werden. Zum Beispiel kann VVG als 3x2,5 bezeichnet werden, aber tatsächlich als 3x21. Die Berechnungen werden wie folgt durchgeführt:
- Die Isolationsbeschichtung wird vom Leiter entfernt.
- Der Durchmesser wird mit einem Messschieber gemessen. Sie müssen den Draht zwischen den Beinen des Instruments positionieren und auf die Skalennotation achten. Die Ganzzahl steht oben, die Dezimalstelle unten.
- Basierend auf der Formel zum Ermitteln der Fläche eines Kreises S = π (D / 2) 2 oder seiner vereinfachten Version S = 0,8 D² wird ein Querschnitt bestimmt.
- Der Durchmesser beträgt 1,78 mm. Wenn wir den Wert in den Ausdruck einsetzen und das Ergebnis auf Hundertstel runden, erhalten wir 2,79 mm2.
Für Haushaltszwecke werden Leiter mit einem Querschnitt von 0,75 benötigt; 1,5; 2,5 und 4 mm².
Mit Lineal und Bleistift
Wenn kein spezielles Messgerät vorhanden ist, können Sie einen Bleistift und ein Lineal verwenden. Operationen werden mit einem Testbild ausgeführt:
- Die Fläche von 5-10 cm wird von der Isolierschicht gereinigt.
- Der resultierende Draht wird auf einen Bleistift gewickelt. Volle Umdrehungen passen fest, es sollte kein Platz zwischen ihnen sein, „Schwänze“ werden nach oben oder unten geschickt.
- Am Ende sollte eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen erreicht werden, sie müssen gezählt werden.
- Die Wicklung wird auf das Lineal angewendet, so dass die Nullteilung mit der ersten Wicklung zusammenfällt.
- Die Länge des Segments wird gemessen und durch die Anzahl der Windungen geteilt. Der resultierende Wert ist der Durchmesser.
- Zum Beispiel stellte sich heraus, dass 11 Windungen 7,5 mm einnehmen. Beim Teilen von 7,5 durch 11 ergeben sich 0,68 mm - der Durchmesser des Kabels. Der Querschnitt kann durch die Formel ermittelt werden.
Die Genauigkeit der Berechnungen wird durch die Dichte und Länge der Wicklung bestimmt.
Entsprechungstabelle des Drahtdurchmessers und ihrer Querschnittsfläche
Wenn es zum Zeitpunkt des Kaufs nicht möglich ist, den Durchmessertest zu bestehen oder eine Berechnung durchzuführen, darf die Tabelle verwendet werden. Daten können fotografiert, gedruckt oder neu geschrieben und dann angewendet werden, um eine regulatorische oder beliebte Kerngröße zu finden.
| Kabeldurchmesser mm | Leiterquerschnitt, mm2 |
| 0,8 | 0,5 |
| 0,98 | 0,75 |
| 1,13 | 1 |
| 1,38 | 1,5 |
| 1,6 | 2 |
| 1,78 | 2,5 |
| 2,26 | 4 |
| 2,76 | 6 |
| 3,57 | 10 |
Beim Kauf eines Elektrokabels müssen Sie die Parameter auf dem Etikett beachten. Beispielsweise wird VVNG 2x4 verwendet. Anzahl der Kerne - Wert nach "x". Das heißt, das Produkt besteht aus zwei Elementen mit einem Querschnitt von 4 mm2. Anhand der Tabelle können Sie die Richtigkeit der Informationen überprüfen.
Meistens ist der Kabeldurchmesser kleiner als auf der Verpackung angegeben. Der Benutzer hat zwei Möglichkeiten: Verwenden Sie eine andere oder wählen Sie ein Kabel mit einem größeren Querschnitt im Durchmesser. Wenn Sie die zweite auswählen, müssen Sie die Isolierung überprüfen. Wenn es nicht fest, dünn oder unterschiedlich dick ist, halten Sie bei den Produkten eines anderen Herstellers an.
Bestimmung des Querschnitts des Leiters am Eingang
Sie können die nominalen Indikatoren in der Firma Energosbyt oder in der Dokumentation für die Ware klären. Beispielsweise beträgt die Nennleistung der Maschine am Eingang 25 A, der Stromverbrauch 5 kW, das Netz einphasig bei 220 V.
Der Querschnitt wird so gewählt, dass der zulässige Strom der Leiter über einen langen Zeitraum größer ist als der Nennwert der Maschine. Zum Beispiel wurde ein offen verlegter dreiadriger Kupferleiter VVGng in das Haus am Eingang eingebracht. Der optimale Querschnitt beträgt 4 mm2, daher wird VVGng 3x4-Material benötigt.
Danach wird die Anzeige des bedingten Abschaltstroms für eine Maschine mit einem Nennwert von 25 A berechnet: 1,45 × 25 = 36,25 A. Für ein Kabel mit einer Querschnittsfläche von 4 mm2 betragen die Parameter des langfristig zulässigen Stroms 35 A, der bedingte Strom beträgt 36,25 A. In diesem Fall ist es besser, den Eingang zu nehmen Kupferleiter mit einem Querschnitt von 6 mm2 und einer zulässigen Strombegrenzung von 42 A.
Berechnung des Drahtabschnitts für die Buchsenreihe
Jedes Gerät verfügt über eigene Betriebsanzeigen. Sie werden in Watt gemessen und im Reisepass oder auf einem Aufkleber auf dem Gehäuse angegeben. Ein Beispiel für eine Querschnittssuche wäre die Waschlinie für eine 2,4 kW-Waschmaschine. Bei der Berechnung der folgenden:
- Drahtmaterial und Installationsmethode - dreiadriges VVGng-Kabel aus Kupfer, in der Wand versteckt;
- Schnittmerkmale - der optimale Wert beträgt 1,5 mm2, d.h. brauche ein 3x1,5 Kabel;
- Verwendung einer Steckdose. Wenn nur eine automatische Maschine angeschlossen ist, sind die Eigenschaften ausreichend;
- Schutzsystem - automatisch, Nennstrom von 10 A.
Für Doppelsteckdosen wird ein Kupferkabel mit einem Querschnitt von 2,5 mm2 und eine automatische Maschine mit einem Nennwert von 16 A verwendet.
Querschnittsauswahl für eine dreiphasige 380-V-Leitung mit mehreren Geräten
Durch den Anschluss mehrerer Arten von Haushaltsgeräten an eine dreiphasige Leitung wird der verbrauchte Strom durch drei Kerne geleitet. In jedem von ihnen gibt es einen kleineren Wert als in einem Zwei-Kern. Aufgrund dieses Phänomens darf ein Kabel mit kleinerem Querschnitt in einem dreiphasigen Netzwerk verwendet werden.
Im Haus ist beispielsweise ein Generator mit einer Leistung von 20 kW und einer Gesamtleistung von drei Phasen von 52 A installiert. Aus den Werten der Tabelle geht hervor, dass der optimale Kabelabschnitt 8,4 mm2 beträgt. Basierend auf der Formel wird der tatsächliche Querschnitt berechnet: 8,4 / 1,75 = 4,8 mm2. Um einen 20-kW-Generator an ein dreiphasiges 380-V-Netz anzuschließen, ist ein Kupferleiter erforderlich, dessen Querschnitt jedes Kerns 4,8 mm2 beträgt.
Drahtquerschnitt in Altbauten und Endlast
In Hochhäusern der Sowjetzeit werden Aluminiumkabel verwendet. Bei korrekter Verbindung der Knoten im Verteilerkasten, Isolationsqualität und Zuverlässigkeit der Verbindungskontakte beträgt die Lebensdauer 10 bis 30 Jahre.
Wenn in Häusern mit Aluminiumverkabelung Geräte mit hoher Energieintensität angeschlossen werden müssen, werden der Querschnitt und der Durchmesser der Kerne anhand des Stromverbrauchs ausgewählt. Alle Daten sind in der Tabelle aufgeführt.
| Strom, A. | Maximale Leistung, VA | Kabeldurchmesser mm | Kabelabschnitt, mm2 |
| 14 | 3000 | 1,6 | 2 |
| 16 | 3500 | 1,8 | 2,5 |
| 18 | 4000 | 2 | 3 |
| 21 | 4600 | 2,3 | 4 |
| 24 | 5300 | 2,5 | 5 |
| 26 | 5700 | 2,7 | 6 |
| 31 | 6800 | 3,2 | 8 |
| 38 | 8400 | 3,6 | 10 |
Welches Kabel für die Verkabelung der Wohnung zu wählen
Trotz der geringen Kosten für Aluminiumleiter ist es besser, auf deren Verwendung zu verzichten. Der Grund ist die geringe Zuverlässigkeit der Kontakte, durch die Ströme fließen. Der zweite Grund ist die Nichtübereinstimmung des Stromkabelquerschnitts moderner Haushaltsgeräte. Das Kupferkabel ist zuverlässig und hat eine lange Lebensdauer.
In Wohnungen und Häusern darf ein Draht mit der Kennzeichnung verwendet werden:
- PUNP - ein flacher Leiter mit Kupferleitern in einer PVC-Hülle. Entwickelt für eine Spannung von 250 V bei einer Frequenz von 50 Hz.
- VVG / VVGNG - flache Kupferkabel mit doppelter PVC-Beschichtung. Sie werden innerhalb und außerhalb von Gebäuden verwendet und sind keinem Brand ausgesetzt. Es gibt mit 2, 3 und 4 Venen.
- NYM ist ein Kupferdraht für eine interne einzelne Leitung. Es hat einen isolierenden PVC-Mantel und eine Außenbeschichtung, Leiter mit und ohne Erdung.
Bei der Auswahl der Anzahl der Kerne muss die Leitfähigkeit pro Abschnittseinheit berücksichtigt werden. In diesem Fall besteht das Wohnungsnetz am besten aus einem einadrigen Draht, dessen Dicke größer ist. Verseilte Elemente können wiederholt gebogen werden, um Elektrogeräte an sie anzuschließen. Nur ein Kabel mit dünnen Drähten ist von hoher Qualität.
Der korrekte Querschnitt der Leiter unter Berücksichtigung der Leistung der Geräte und der Art des Netzwerks sind wichtige Faktoren für die Organisation der Stromleitung. Der Durchmesser des Kabels kann auf verschiedene Arten unabhängig berechnet werden. Basierend auf diesen Angaben ist es einfach, den Querschnitt der Kerne durch Formeln oder unter Verwendung einer Tabelle zu bestimmen.
