Abhängig vom Stromverbrauch des Gerätes wird der Kabelquerschnitt berechnet, der von der Stromstärke, Spannung und der Länge des Kabels selbst abhängt. Hersteller von Kabelprodukten bieten dem Markt ein reichhaltiges Sortiment an, das nicht leicht zu verstehen und auszuwählen ist, was Sie benötigen.
Von der richtigen Wahl hängen nicht nur die Kosten, sondern auch die elektrische Sicherheit beim Betrieb elektrischer Geräte ab. Wenn der Kabelquerschnitt falsch berechnet wird und deutlich geringer ist als erforderlich, kann es zu einer Überhitzung der Isolierung, einem Kurzschluss und einer möglichen Verbrennung kommen, die einen Brand auslösen kann.
Die Kosten für die Beseitigung der Folgen einer solchen Situation entsprechen selbst bei Einschaltung eines Spezialisten nicht dem Aufwand für eine kompetente Verkabelungsberechnung.
In diesem Artikel wird eine einfache Methode zur Berechnung des Leiterquerschnitts vorgeschlagen, die denjenigen, die die Kabelverkabelung selbst korrekt berechnen und installieren möchten, methodische Hilfestellung bietet.
Berechnung der Leistung von Elektrogeräten
Jedes Kabel oder jeder Draht kann je nach Material, aus dem er besteht, einem bestimmten (Nenn-)Strom standhalten und hängt direkt von seinem Querschnitt und seiner Länge ab. Es ist nicht schwer, den Gesamtstromverbrauch aller installierten Geräte zu ermitteln. Dazu wird eine Liste aller Geräte erstellt, in der der Stromverbrauch jedes Geräts angegeben ist. Alle angegebenen Werte werden summiert.
Diese Berechnung erfolgt nach folgender Formel:
Ptotal = (P1+P2+P3+…+Pn)×0,8
- Ptotal – die Gesamtsumme aller Lasten.
- (P1+P2+P3+…+Pn) – Stromverbrauch jedes Geräts.
- 0,8 ist ein Korrekturfaktor, der den Auslastungsgrad aller Geräte charakterisiert. Typischerweise werden Geräte selten gleichzeitig verwendet. Ein Haartrockner, ein Staubsauger oder ein Elektrokamin kommen eher selten zum Einsatz
Der erhaltene Betrag wird für weitere Berechnungen verwendet.
Tabellen zur Auswahl des Kabelquerschnitts
Berechnung für Aluminiumdraht 
Berechnung für Kupferdraht
Die Auswahl des gewünschten Abschnitts anhand der Tabellendaten ist nicht so schwierig. Basierend auf der installierten Leistung, Spannung und Stromstärke wird die Größe des Kabelquerschnitts für geschlossene und offene Verkabelung ausgewählt. Auch das Material, aus dem das Kabel besteht, wird ausgewählt.
Anhand eines Beispiels sieht das so aus: Nehmen wir an, der Gesamtstromverbrauch im Haus beträgt 13 kW. Wird dieser Wert mit einem Korrekturfaktor von 0,8 multipliziert, beträgt die Nennleistungsaufnahme 10,4 kW. Gemäß der Tabelle wird ein wertenaher Leistungswert gewählt. In diesem Fall beträgt die Zahl für ein einphasiges Netz 10,1 kW und für ein dreiphasiges Netz 10,5 kW. Für diese Leistungsaufnahmewerte wird ein Querschnitt von 6 mm2 bzw. 1,5 mm2 gewählt.
Berechnung des Kabelquerschnitts nach Stromstärke
Wenn die Leistungsberechnung nicht so genau ist, kann die Stromberechnung die optimalsten Kabelquerschnittsabmessungen ergeben, was sehr wichtig ist, wenn Kupferkabel in großen Mengen verwendet werden.
Zunächst müssen Sie die aktuelle Belastung aller elektrischen Leitungen ermitteln. Sie besteht aus einer solchen Belastung für jedes der Geräte und wird anhand der folgenden Formeln berechnet.
Für ein einphasiges Netzwerk wird die folgende Formel verwendet: I= P:(Uˑcos) und für ein dreiphasiges Netzwerk I=P÷√3×Uˑcos
- Ich - aktuelle Stärke
- U – Netzspannung
- Cos – Leistungsfaktor
Die bei dieser Berechnungsmethode gewonnenen Daten werden aufsummiert und die Strombelastung der gesamten Verkabelung ermittelt. Aus der Tabelle werden die genauen Querschnittsabmessungen für das gesamte Netzwerk ausgewählt. Die Tabelle enthält Werte für offene und geschlossene Verkabelung. Sie unterscheiden sich deutlich voneinander.
Tabelle zur Auswahl des Kabelquerschnitts in Abhängigkeit von der Stromstärke.
Verhältnisse von Kerndurchmessern zu aktuellen Belastungen Berechnung nach Kabellänge
In jedem Leiter hängt der Widerstand des Stroms von seiner Länge ab. Auf dieser Eigenschaft basiert die dritte Methode zur Berechnung des Kabelquerschnitts. Je länger der Leiter ist, desto größer sind die Verluste im Netz. Wenn sie mehr als 5 % überschreiten, wählen Sie ein Kabel mit einem größeren Querschnitt.
Um den Kabelquerschnitt zu ermitteln, ermitteln Sie die Gesamtleistung aller installierten Geräte und den Strom, der durch den Leiter fließt. Hierzu können Sie das obige Berechnungsformular verwenden. Anschließend wird der Leitungswiderstand nach folgender Formel berechnet:
- R=(p×L)÷S, wobei p der spezifische Widerstand des Leiters ist, der in speziellen Tabellen angegeben ist;
- L ist die Länge des Leiters in Metern, multipliziert mit zwei, da der Strom durch die Phasen- und Neutralleiter fließt;
- S ist die Querschnittsfläche des Kabels.
Liegt der Endwert unter 5 %, ist der Kabelquerschnitt richtig gewählt. Andernfalls muss ein Leiter mit größerem Querschnitt gewählt werden.
In jedem Fall müssen bei der Berechnung des Leitungsquerschnitts entsprechende Anpassungen für die Zukunft vorgenommen werden. Möglicherweise besteht der Wunsch, modernere zusätzliche Haushaltsgeräte anzuschaffen, die mehr Strom verbrauchen. Daher empfiehlt es sich, den Leitungsquerschnitt um mindestens eine Stufe zu vergrößern. In diesem Fall muss die gesamte Verkabelung aus Kupferdraht bestehen.