Bei der Planung einer Elektroinstallation ist die Auswahl geeigneter Kabel und Leitungen, die einer dauerhaften Strombelastung standhalten, eine äußerst wichtige Aufgabe. Dies hat direkte Auswirkungen auf den sicheren und effektiven Betrieb der gesamten Anlage. Damit die Strombelastbarkeit der Kabel auf Dauer nicht zu groß wird, müssen entsprechende Berechnungen durchgeführt werden. Dies hilft Ihnen, Probleme zu vermeiden und das Ausfallrisiko zu minimieren, das durch eine Überhitzung der Kabel entstehen kann. In diesem Ratgeber stellen wir die wichtigsten Prinzipien und Methoden vor, die bei der genauen Bestimmung aktueller Parameter für Installationen mit verschiedenen Receivern helfen. Wir besprechen auch Berechnungen zum Laststrom, zum Leistungsbedarf und zur Ermittlung des Nennstroms. Wir laden Sie zum Lesen ein!
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Wie berechnet man den erwarteten Laststrom?
Eine zu hohe Belastung schadet der Installation, deshalb sollte die Strombelastbarkeit der Kabel entsprechend berechnet werden. Auf dieser Grundlage wählen wir die geeigneten Installationselemente aus, insbesondere den Querschnitt der Leitungen und Kabel. Eine langfristige Stromtragfähigkeit bedeutet, dass zu viel Strom durch die Drähte fließt.
Wir müssen also bestimmen, wie viel Strom auftreten wird – ob er innerhalb der Norm liegt oder diese überschreitet, was zu Kurzschlusssituationen führen kann. Dieser Prozess erfordert die Summierung des Leistungsfaktors aller elektrischen Empfänger, die von einer bestimmten Installation versorgt werden. Teilen Sie anschließend den erhaltenen Wert durch die Betriebsspannung des Systems. So erhalten wir den Wert des Laststroms in Ampere (A).
Auch hier müssen wir einige wichtige Faktoren berücksichtigen, insbesondere den Faktor Gleichzeitigkeit. Es sagt uns, wie viele Geräte gleichzeitig funktionieren. Außerdem müssen Sie einen Sicherheitsabstand definieren, der eine größere Flexibilität bei der Nutzung der Anlage ermöglicht.
Bedenken Sie dies, denn ein falsch an den Laststrom angepasster Leitungsquerschnitt kann zu einer Überhitzung der Leitungen führen, was die Gefahr eines Ausfalls oder sogar eines Brandes erhöht. Die thermischen Auswirkungen von Überlastströmen können daher sehr gefährlich sein!
Berechnung des Leistungsbedarfs für einen nichtlinearen Empfänger
Ein weiteres wichtiges Thema ist zweifellos die Berechnung des Leistungsbedarfs für nichtlineare Empfänger. Dies erfordert besondere Aufmerksamkeit, vor allem aufgrund der Besonderheit dieser Geräte. Zu den nichtlinearen Empfängern zählen beispielsweise Computer und LED-Beleuchtung. Ihre Besonderheit besteht darin, dass sie keinen Strom kontinuierlich und proportional zur Spannung verbrauchen. Dies kann zu Strom- und Spannungsverzerrungen im Netz führen.
Um dies zu verhindern, muss der Strombedarf ermittelt werden. Wir berücksichtigen daher den Leistungsfaktor (cos φ) und bedenken, dass er im Zusammenhang mit nichtlinearen Empfängern niedrig sein kann – viel weniger als 1. Um die tatsächliche Leistung (kW) zu berechnen, müssen wir die Scheinleistung (kVA) dividieren ) durch den Leistungsfaktor. Um Probleme im Zusammenhang mit einer übermäßigen Belastung der Kabel zu vermeiden, berücksichtigen wir Installationskabel .
Entscheidend ist die entsprechende Überdimensionierung. Wichtig ist auch der Einsatz von Geräten, die Blindleistung kompensieren. Sie können auch die Installation von Oberschwingungsfiltern in Betracht ziehen, die die Auswirkungen von Verzerrungen auf das Netzwerk minimieren.
Grundregeln zur Ermittlung des Nennstroms
Bleibt noch ein weiteres Problem bei der Bestimmung des Nennstroms. Dies ist ein wichtiger Schritt bei der Auswahl von Kabeln und dem Schutz elektrischer Anlagen. Der Nennstrom (auch ln genannt) ist der maximale Strom, den Kabel und Leitungen , elektrische Geräte und andere Installationselemente ohne Gefahr einer Beschädigung führen können.
Das Wichtigste ist, den Nennstrom an die elektrische Belastung der Anlage anzupassen. Diese Belastung ergibt sich aus der Leistung der angeschlossenen Receiver. Allerdings basieren die Berechnungen nicht nur auf der Leistung der Geräte, sondern auch auf der Spannung, mit der sie betrieben werden. Dabei müssen die Umgebungsbedingungen, insbesondere die Umgebungstemperatur, berücksichtigt werden. Dies kann die Fähigkeit von Kabeln, Strom zu leiten, beeinträchtigen. Bei höheren Temperaturen kann es zu Überlastungen kommen, daher sollten die Kabel entsprechend überdimensioniert werden.
Wichtig sind jedoch der Gleichzeitigkeitsfaktor sowie die Art und Weise der Kabelverlegung. Die Frage ist, ob sie in Kabelkanälen, beispielsweise als Stromkabel , oder im Freien verlegt werden. Dies beeinträchtigt ihre Fähigkeit, Wärme abzuleiten.
Wie wir sehen, ist die Auswahl von Kabeln und Leitungen für dauerhafte Strombelastungen von entscheidender Bedeutung. Wir hoffen, dass der von uns erstellte Leitfaden dieses Thema geklärt hat.