Wie berechnet man den Querschnitt eines Leiters

Für die richtige Wahl und Organisation der Stromleitung müssen die Parameter und die Belastung der Leiter berücksichtigt werden. Sie sind ein Metallfaden aus Kupfer, Aluminium, Stahl, Zink, Titan, Nickel und sorgen für die Stromübertragung von der Quelle bis zum Verbraucher. Leiter haben einen Querschnitt - dies ist eine Figur, die aus ihrer Zerlegung durch eine Ebene der Querrichtung gebildet wird. Bei falscher Auswahl fällt die Leitung bei Stromstößen aus oder leuchtet auf.

Querschnittsfläche als elektrische Größe

Als Beispiel für einen Schnitt können Sie sich vorstellen, ein Produkt in einem Winkel von 90 Grad zur Querachse zu sägen. Der Umriss der resultierenden Form wird durch die Konfiguration des Objekts bestimmt. Das Kabel sieht aus wie ein kleines Rohr, so dass beim Sägen eine Figur in Form von zwei Kreisen einer bestimmten Dicke herauskommt. Wenn Sie einen runden Metallstab kreuzen, erhalten Sie eine Kreisform.

In der Elektrotechnik bedeutet die Fläche des SS den rechteckigen Querschnitt des Leiters im Verhältnis zu seinem Längsteil. Der Querschnitt der Adern wird immer rund sein. Der Parameter wird in mm2 gemessen.

Elektriker-Anfänger können Durchmesser und Querschnitt der Elemente verwechseln. Um die Querschnittsfläche der Vene zu bestimmen, müssen Sie ihre runde Form berücksichtigen und die Formel verwenden:

S = πхR2, wobei:

• S ist die Fläche des Kreises;
• - Konstante 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 aktuelle Widerstand berechnet.

Zur Vereinfachung der Berechnungen wird die Anfangsformel transformiert:

1. Der Radius beträgt ½ des Durchmessers.
2. Um die Fläche zu berechnen, wird π mit D (Durchmesser) geteilt durch 4 multipliziert, oder 0,8 wird mit 2 Durchmessern multipliziert.

Bei den Berechnungen wird der Durchmesserindikator verwendet, da seine falsche Auswahl zu Überhitzung und Entzündung des Kabels führen kann.

Berechnungsziele

Es ist notwendig, die Parameter der Querschnittsfläche des Leiters für mehrere Zwecke zu berechnen:

• beschaffen der erforderlichen Strommenge zum Betreiben von Haushaltsgeräten;
• Ausschluss von Überzahlungen für ungenutzte Energieressourcen;
• Verdrahtungssicherheit und Brandschutz;
• die Fähigkeit, Hochleistungsgeräte an das Netzwerk anzuschließen;
• Verhinderung des Schmelzens der Isolierschicht und von Kurzschlüssen;
• richtige Organisation der Beleuchtungsanlage.

Der optimale Leitungsquerschnitt 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 von Leitern mit der Formel dauert lange. In einigen Fällen ist es angebracht, Daten aus einer Tabelle zu verwenden. Da ein Kupferkabel verwendet wird, um eine moderne Verkabelung zu organisieren, werden die Parameter in die Tabelle eingetragen:

• Durchmesser;
• Abschnitt gemäß der Anzeige des Durchmessers;
• maximale Belastungsleistung von Leitern in Netzen mit Spannungen von 220 und 380 V.

Kerndurchmesser, mm	Abschnittsparameter, mm2	Stromstärke, A	Kupferleiterleistung, kW
			220 V Netz	380-V-Netz
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

Anhand der Daten in den entsprechenden Spalten können Sie die notwendigen Parameter für die Stromleitung eines Wohngebäudes oder einer Produktionsanlage ermitteln.

Berechnung des Querschnitts einer Litze

Eine Litze besteht aus mehreren einzelnen Litzen. Die Berechnung seines Querschnitts erfolgt wie folgt:

1. Der Indikator für die Querschnittsfläche eines Kerns wird gefunden.
2. Kabeladern werden neu berechnet.
3. Die Menge wird mit dem Querschnitt eines Kerns multipliziert.

Beim Anschließen eines Litzenleiters werden dessen Enden mit einer speziellen Hülse mit einer Crimpzange gecrimpt.

Funktionen der Selbstberechnung

Die Selbstberechnung des Längsschnitts erfolgt an einem Leiter ohne Isolierhülle. Das Isolierstück kann beiseite geschoben oder an einem eigens für die Prüfung gekauften Stück entfernt werden. Zuerst müssen Sie den Durchmesser bestimmen und den Abschnitt finden, in dem Sie ihn verwenden. Für die Arbeit werden verschiedene Techniken verwendet.

Verwenden eines Messschiebers

Das Verfahren ist gerechtfertigt, wenn die Parameter eines abgeschnittenen oder defekten Kabels gemessen werden. VVG kann beispielsweise als 3x2,5 bezeichnet werden, tatsächlich aber als 3x21. Die Berechnungen gehen wie folgt vor:

1. Die Isolierhülle wird vom Leiter entfernt.
2. Der Durchmesser wird mit einem Messschieber gemessen. Sie müssen den Draht zwischen den Beinen des Instruments platzieren und auf die Skalenmarkierungen achten. Die ganze Zahl steht oben, die Dezimalzahl unten.
3. Basierend auf der Formel zur Ermittlung der Fläche eines Kreises S = π (D / 2) 2 oder seiner vereinfachten Version S = 0,8 D² wird der Querschnitt bestimmt.
4. Der Durchmesser beträgt 1,78 mm. Ersetzen Sie den Wert im Ausdruck und runden Sie das Ergebnis auf das nächste Hundertstel, erhalten Sie 2,79 mm2.

Für den Hausgebrauch benötigen Sie Leiter mit einem Querschnitt von 0,75; 1,5; 2,5 und 4 mm2.

Mit Lineal und Bleistift

In Ermangelung eines speziellen Messgeräts können Sie einen Bleistift und ein Lineal verwenden. An einem Testbild werden Operationen ausgeführt:

1. Von der Isolierschicht wird eine Fläche von 5-10 cm abgezogen.
2. Der resultierende Draht wird um einen Bleistift gewickelt. Volle Drehungen passen eng an, es sollte kein Platz dazwischen sein, die "Schwänze" sind nach oben oder unten gerichtet.
3. Letztendlich soll eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen herauskommen, diese müssen gezählt werden.
4. Die Wicklung wird so auf das Lineal aufgebracht, dass die Nullteilung mit der ersten Wicklung übereinstimmt.
5. Die Länge des Segments wird gemessen und durch die Anzahl der Windungen geteilt. Der resultierende Wert ist der Durchmesser.
6. Zum Beispiel sind es 11 Umdrehungen, die 7,5 mm benötigen. Beim Teilen von 7,5 durch 11 kommt 0,68 mm heraus - der Durchmesser des Kabels. Der Abschnitt kann mit der Formel gefunden werden.

Die Genauigkeit der Berechnungen wird durch die Dichte und Länge der Wicklung bestimmt.

Entsprechungstabelle der Durchmesser der Drähte und ihrer Querschnittsfläche

Wenn eine Durchmesserprüfung oder eine Berechnung beim Kauf nicht möglich ist, darf eine Tabelle verwendet werden. Die Daten können fotografiert, gedruckt oder neu geschrieben und dann verwendet werden, um eine Standard- 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. Die Anzahl der Adern ist der 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 Angaben überprüfen.

Meist ist der Kabeldurchmesser kleiner als auf der Packung angegeben. Der Benutzer hat zwei Möglichkeiten - ein anderes zu verwenden oder ein Kabel mit einem größeren Querschnittsbereich im Durchmesser zu wählen. Wenn Sie sich für die zweite entscheiden, müssen Sie die Isolierung überprüfen. Wenn es nicht fest, dünn oder unterschiedlich dick ist, hören Sie bei den Produkten eines anderen Herstellers auf.

Ermittlung des Leiterquerschnitts am Eingang

Sie können die Nominalindikatoren in der Firma Energosbyt oder in der Dokumentation zum Produkt klären. Zum Beispiel beträgt die Nennleistung der Maschine am Eingang 25 A, die Leistungsaufnahme beträgt 5 kW, das Netz ist einphasig, 220 V.

Die Auswahl des Querschnitts erfolgt so, dass der zulässige Strom der Leiter über einen längeren Zeitraum größer ist als die Nennleistung der Maschine. Im Haus wurde beispielsweise am Eingang ein offen verlegter dreiadriger VVGng-Kupferleiter eingeführt. Der optimale Querschnitt beträgt 4 mm2, Sie benötigen also VVGng 3x4-Material.

Danach wird der Indikator des konventionellen Abschaltstroms für die Maschine mit einer Nennleistung von 25 A berechnet: 1,45x25 = 36,25 A. Kupferleiter mit einem Querschnitt von 6 mm2 und einem zulässigen Grenzstrom von 42 A.

Berechnung der Drahtstärke für eine Reihe von Steckdosen

Jedes Elektrogerät hat seine eigenen Leistungsanzeigen. Sie werden in Watt gemessen und sind im Reisepass oder auf einem Aufkleber am Koffer angegeben. Ein Beispiel für die Suche nach einem Querschnitt ist eine Stromleitung für eine 2,4-kW-Waschmaschine. Die Berechnungen berücksichtigen:

• Drahtmaterial und Installationsmethode - dreiadriges VVGng-Kupferkabel, das in der Wand versteckt ist;
• Querschnittsmerkmale - der optimale Wert beträgt 1,5 mm2, d.h. Sie benötigen ein 3x1,5-Kabel;
• Verwendung einer Steckdose. Wenn nur ein Automat angeschlossen ist, reichen die Eigenschaften aus;
• das Schutzsystem ist ein Automat mit einem Nennstrom von 10 A.

Für Doppelsteckdosen wird ein Kupferkabel mit einem Querschnitt von 2,5 mm2 und ein Automat mit einer Leistung von 16 A verwendet.

Querschnittsauswahl für eine dreiphasige 380-V-Leitung mit mehreren Geräten

Der Anschluss mehrerer Arten von Haushaltsgeräten an eine Drehstromleitung sorgt dafür, dass der aufgenommene Strom durch drei Adern fließt. Jeder von ihnen hat einen kleineren Wert als ein Zweidraht. Aufgrund dieses Phänomens darf in einem Drehstromnetz ein Kabel mit kleinerem Querschnitt verwendet werden.

In einem Haus wird beispielsweise ein Generator mit einer Leistung von 20 kW und einer Gesamtleistung in drei Phasen von 52 A installiert. Basierend auf den Werten in der Tabelle stellt sich heraus, dass der optimale Kabelquerschnitt 8,4 mm2 beträgt. Anhand der Formel errechnet sich der tatsächliche Querschnitt: 8,4 / 1,75 = 4,8 mm2. Um einen 20-kW-Generator an ein 380-V-Drehstromnetz anzuschließen, wird ein Kupferleiter mit einem Leiterquerschnitt von je 4,8 mm2 benötigt.

Leitungsquerschnitt im Altbau und maximale Belastung

In den Hochhäusern der Sowjetzeit werden Aluminiumkabel verwendet. Unter Berücksichtigung des korrekten Anschlusses der Knoten im Schaltkasten, der Qualität der Isolierung und der Zuverlässigkeit der Anschlusskontakte hält es 10 bis 30 Jahre.

Wenn in Häusern mit Aluminiumverkabelung Geräte mit hohem Energieverbrauch angeschlossen werden müssen, werden der Querschnitt und der Durchmesser der Leiter anhand der Leistungsaufnahme ausgewählt. Alle Daten sind in der Tabelle aufgeführt.

Strom, A	Maximale Leistung, VA	Kabeldurchmesser, mm	Kabelquerschnitt, 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 Wohnungsverkabelung wählen?

Trotz der Billigkeit von Aluminiumleitern ist es besser, deren Verwendung abzulehnen. Der Grund ist die geringe Zuverlässigkeit der stromdurchflossenen Kontakte. Der zweite Grund ist die Inkonsistenz des Drahtquerschnitts der Leistung moderner Haushaltsgeräte. Kupferkabel zeichnet sich durch seine Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer aus.

In Wohnungen und Häusern darf ein Kabel verwendet werden, das gekennzeichnet ist:

• PUNP ist ein Flachleiter mit Kupferleitern in einem PVC-Mantel. Ausgelegt für eine Spannung von 250 V bei einer Frequenz von 50 Hz.
Kosten für PUNP




• VVG / VVGng - doppelt PVC-beschichtete Flachkupferkabel. Sie werden innerhalb und außerhalb von Konstruktionen verwendet, sie sind keinem Feuer ausgesetzt. Sie sind mit 2, 3 und 4 Adern erhältlich.
VVG-Kosten




• NYM - Kupferdraht für interne Einzelleitung. Es hat einen isolierenden PVC-Mantel und eine Außenhülle, Leiter mit und ohne Erdung.

Bei der Auswahl der Anzahl der Kerne muss die Fähigkeit der Stromleitfähigkeit pro Einheitsabschnitt berücksichtigt werden. In diesem Fall ist es besser, das Wohnungsnetzwerk aus einem einadrigen Draht herzustellen, dessen Dicke größer ist. Mehradrige Elemente lassen sich mehrfach biegen, an sie können Elektrogeräte angeschlossen werden. Nur ein Kabel mit dünnen Adern ist von hoher Qualität.

Der richtige Leiterquerschnitt unter Berücksichtigung der Leistung des Geräts und der Art des Netzes sind wichtige Faktoren bei der Organisation einer Stromleitung. Der Kabeldurchmesser kann auf verschiedene Weise unabhängig berechnet werden. Anhand dieser Messwerte lässt sich der Querschnitt der Kerne einfach durch Formeln oder anhand einer Tabelle ermitteln.