So bestimmen Sie den Querschnitt eines Drahtes anhand des Durchmessers und umgekehrt: vorgefertigte Tabellen und Berechnungsformeln

Drähte werden im Bereich elektrischer Netzwerke häufig für verschiedene Zwecke verwendet.Der Energietransport durch Kabel und Leitungen erscheint auf den ersten Blick einfach und verständlich.

Um jedoch einen sicheren Betrieb der elektrischen Leitungen zu gewährleisten, müssen bei der Planung und Anordnung elektrischer Netze eine Reihe wichtiger Nuancen berücksichtigt werden. Eines dieser Details ist die Möglichkeit, den Querschnitt eines Drahtes anhand des Durchmessers korrekt zu berechnen, da die Grenze des zulässigen Stroms, der durch den Leiter fließt, von der Genauigkeit der Bestimmung abhängt.

Wie bestimmt man den Querschnitt bzw. Durchmesser, gibt es einen Unterschied zwischen diesen Parametern? Versuchen wir es im Artikel herauszufinden. Darüber hinaus haben wir Übersichtstabellen erstellt, die Ihnen bei der Auswahl eines Leiters in Abhängigkeit von den Installationsbedingungen des Stromnetzes, dem Material der Kabelseele und den Leistungseigenschaften der angeschlossenen Geräte helfen.

Notwendigkeit und Vorgehensweise zur Berechnung

Elektrischer Strom versorgt eine Vielzahl von Geräten mit unterschiedlichen Leistungsniveaus. Und der Leistungsbereich ist sehr breit.

Jedes einzelne elektrische Gerät stellt eine Last dar, je nach Größe ist eine Stromversorgung einer bestimmten Stärke erforderlich.

Durch „Standard“ oder schlichte Unkenntnis der Grundlagen der Elektrotechnik ist es einfach, Leiter anzuschließen, wobei alle bestehenden Anforderungen an Durchmesser und Querschnitte ignoriert werden. Eine andere Frage ist, was aus dieser Praxis im Betrieb resultieren kann.

Die für die erforderliche Last erforderliche Strommenge kann durch Drähte mit unterschiedlichen Durchmessern (Abschnitten) geleitet werden.

Wenn der Leiterquerschnitt jedoch nicht ausreicht, um eine bestimmte Strommenge zu leiten, tritt der Effekt eines erhöhten Widerstands auf. Dadurch wird eine Erwärmung des Drahtes (Kabels) festgestellt.

Wenn Sie dieses Phänomen ignorieren und weiterhin Strom leiten, besteht die Gefahr einer Erwärmung bis zum Brand. Diese Situation droht einen ernsten Notfall. Aus diesem Grund muss der Berechnung und Auswahl der Stromübertragungskreise an die Last erhöhte Aufmerksamkeit gewidmet werden.

Die Folgen ungenauer Berechnungen elektrischer Leiter nach Querschnitt (Durchmesser) können mit Phänomenen einhergehen, die von geringfügigen Verformungen des Isoliermaterials bis hin zu einem echten Brand und einem Großbrand reichen

Richtige Berechnung, kompetente Auswahl Kabel und Leitungen wirkt sich positiv auf den Betrieb von Geräten aus, die als Last dienen.

Daher ist neben dem Sicherheitsfaktor die Berechnung der Querschnitte des Elektrokabels nach Durchmesser oder umgekehrt eine zwingende Maßnahme im Hinblick auf den effizienten Betrieb elektrischer Maschinen.

Bestimmung des Durchmessers des Leiterkerns

Tatsächlich kann dieser Vorgang mit einer einfachen linearen Messung durchgeführt werden. Für genaue Messungen empfiehlt sich die Verwendung eines spitzen Werkzeugs, etwa eines Messschiebers oder noch besser einer Mikrometerschraube.

Ein relativ geringes, aber für viele Anwendungen von Drähten durchaus akzeptables Ergebnis erhält man, wenn man den Durchmesser mit einem normalen Lineal misst.

Messen und Bestimmen des Durchmessers des Kerns mit einem Punktwerkzeug, einem Messschieber. Diese Methode der linearen Messung liefert ein ausreichend genaues Ergebnis für die anschließende Berechnung des Leiterquerschnitts

Selbstverständlich sollte die Messung im Zustand eines blanken Leiters, also vorher, durchgeführt werden Die Isolierhülle wird entfernt.

Übrigens gilt auch die isolierende Beschichtung beispielsweise eines Kupferdrahtes als dünne aufgesprühte Lackschicht, die ebenfalls entfernt werden muss, wenn eine sehr genaue Berechnung erforderlich ist.

Es gibt eine „Haushaltsmethode“ zur Messung des Durchmessers, die sich für Fälle eignet, in denen keine Punktmessgeräte verfügbar sind. Für diese Methode benötigen Sie einen Elektriker-Schraubendreher und ein Schullineal.

Der zu messende Leiter wird zunächst von der Isolierung befreit und anschließend fest aufgewickelt, indem er mit einer Drehung auf die Schraubendreherstange gedreht wird. Normalerweise werden zehn Windungen gewickelt – eine praktische Zahl für mathematische Berechnungen.

Die Messung des linearen Durchmessers ist eine weitere weit verbreitete Methode zur Bestimmung eines Leiterparameters zur Berechnung der Leistung (Durchsatz). Es wird mit einem normalen Lineal und einer beliebigen Unterlage verwendet, auf der ein Leiter (+) gewickelt werden darf.

Als nächstes wird die auf die Schraubendreherstange gewickelte Spule von der ersten bis zur letzten Windung mit einem Lineal gemessen. Der resultierende Wert auf dem Lineal muss durch die Anzahl der Windungen geteilt werden (in diesem Fall 6). Das Ergebnis dieser einfachen Berechnung ist der Durchmesser des Drahtkerns.

Berechnen des Querschnitts eines elektrischen Kabels

Um den Querschnittswert des Leiterkerns zu bestimmen, müssen Sie eine mathematische Formel verwenden.

Im Wesentlichen ist der Querschnitt einer Leiterseele die Querschnittsfläche – also die Fläche eines Kreises. Der Durchmesser wird nach der oben beschriebenen Methode bestimmt.

Der Querschnitt des Kerns ist eigentlich die Fläche eines Kreises.Dementsprechend kann die Berechnung dieses Abschnitts der geometrischen Mathematik mit der traditionellen Formel durchgeführt werden, sofern der Durchmesser oder Radius bekannt ist

Basierend auf dem Durchmesserwert lässt sich der Radiuswert leicht ermitteln, indem man den Durchmesser in zwei Hälften teilt.

Tatsächlich müssen Sie die Konstante „π“ (3.14) zu den erhaltenen Daten hinzufügen, woraufhin Sie den Wert des Querschnitts mithilfe einer der Formeln berechnen können:

S = π*R² oder S = π/4*D²,

Wo:

• D — Durchmesser;
• R — Radius;
• S - Querschnitt;
• π ist eine Konstante entsprechend 3,14.

Diese klassischen Formeln werden auch zur Bestimmung des Querschnitts von Litzenleitern verwendet. Die Berechnungsstrategie bleibt bis auf einige Details nahezu unverändert.

Insbesondere wird zunächst der Querschnitt einer Ader aus einem Bündel berechnet und anschließend das resultierende Ergebnis mit der Gesamtzahl der Adern multipliziert.

Es ist möglich, den Querschnitt eines Litzenleiters mit der gleichen mathematischen Methode zu berechnen, die auch für einen Einzeldraht angewendet wird, jedoch wird zusätzlich die Anzahl der vorhandenen Leiter als Multiplikator berücksichtigt

Warum sollte es als wichtiger Faktor angesehen werden? Abschnittsdefinition? Ein offensichtlicher Punkt, der direkt mit dem Joule-Lenz-Gesetz zusammenhängt, besteht darin, dass der Querschnittsparameter des Leiters die Grenze des zulässigen Stroms bestimmt, der durch diesen Leiter fließt.

Bestimmung des Durchmessers nach Abschnitt

Durch mathematische Berechnung ist es möglich, bei Kenntnis des Querschnittsparameters den Durchmesser des Leiterkerns zu bestimmen.

Dies ist natürlich nicht die praktischste Option, da es einfachere Methoden zur Bestimmung des Durchmessers gibt, aber die Verwendung dieser Option ist nicht ausgeschlossen.

Die hochgenaue Messung des Durchmessers mit einem Metallbearbeitungswerkzeug – einem Mikrometer – führt bei Berechnungen nach der Formel zu fast dem gleichen Ergebnis

Für die Berechnung benötigen Sie nahezu die gleichen numerischen Informationen, die auch bei der Berechnung des Querschnitts mithilfe einer mathematischen Formel verwendet wurden.

Das heißt, die Konstante „π“ und der Wert der Fläche des Kreises (Abschnitts).

Die Anwendung dieser Formelwerte unten ergibt den Durchmesserwert:

D = √4S/π,

Wo:

• D — Durchmesser;
• S - Querschnitt;
• π ist eine Konstante entsprechend 3,14.

Die Verwendung dieser Formel kann relevant sein, wenn der Querschnittsparameter bekannt ist und keine geeigneten Werkzeuge zur Messung des Durchmessers zur Verfügung stehen.

Der Querschnittsparameter kann beispielsweise der Dokumentation des Leiters oder der Berechnungstabelle entnommen werden, in der die am häufigsten verwendeten klassischen Optionen aufgeführt sind.

Tabellen zur Auswahl eines geeigneten Dirigenten

Eine bequeme und praktische Möglichkeit zur Auswahl des gewünschten Drahtes (Kabels) besteht in der Verwendung spezieller Tabellen, in denen die Durchmesser und Querschnitte im Verhältnis zur übertragenen Leistung bzw. dem übertragenen Strom angegeben sind.

Wenn Sie eine solche Tabelle zur Hand haben, können Sie schnell und einfach den Leiter für die erforderliche Elektroinstallation ermitteln.

Die Ermittlung der erforderlichen Werte anhand einer klassischen Tabelle ist eine der bequemsten Möglichkeiten, bei Installationsarbeiten den erforderlichen Leiter auszuwählen

Da es sich bei herkömmlichen Leitern für Elektroinstallationen um Produkte mit Kupfer- oder Aluminiumleitern handelt, gibt es Tabellen für beide Metallarten.

Außerdem werden in tabellarischen Daten häufig Werte für Spannungen von 220 Volt und 380 Volt angezeigt.Außerdem werden die Einbaubedingungen berücksichtigt – geschlossen bzw offene Verkabelung.

Tatsächlich stellt sich heraus, dass ein Blatt Papier oder ein in ein Smartphone geladenes Bild umfangreiche technische Informationen enthält, die es Ihnen ermöglichen, auf die oben genannten mathematischen (linearen) Berechnungen zu verzichten.

Darüber hinaus bieten viele Hersteller von Kabelprodukten, um dem Käufer die Auswahl des richtigen Leiters, beispielsweise für die Installation von Steckdosen, zu erleichtern, eine Tabelle an, in der alle notwendigen Werte eingetragen sind.

Es bleibt nur noch zu bestimmen, welche Belastung für einen bestimmten Strompunkt geplant ist und wie die Installation durchgeführt werden soll, und basierend auf diesen Informationen den richtigen Draht mit Kupfer- oder Aluminiumleitern auszuwählen.

Beispiele für solche Möglichkeiten zur Berechnung des Querschnittsdurchmessers eines Drahtes finden Sie in der Tabelle, in der Optionen für Kupfer- und Aluminiumleiter sowie Methoden zur Verlegung von Leitungen – offener oder verdeckter Typ – erörtert werden. Aus der ersten Tabelle können Sie den Indikator bestimmen Leistungs- und Stromquerschnitte.

Tabelle der Querschnittsdurchmesser von Kupfer- und Aluminiumleitern in Abhängigkeit von den Installationsbedingungen

Darüber hinaus gibt es eine Norm für Querschnitte und Durchmesser, die für runde (geformte), unversiegelte und versiegelte leitfähige Leiter von Kabeln, Drähten und Leitungen gilt. Diese Parameter werden reguliert GOST 22483-2012.

Die Norm umfasst Kabel aus Kupfer (verzinntes Kupfer), Aluminiumdraht ohne Metallbeschichtung oder mit Metallbeschichtung.

Kupfer- und Aluminiumleiter von Kabeln und Leitungen für die ortsfeste Verlegung werden in die Klassen 1 und 2 eingeteilt. Drähte, Leitungen, Kabel für die instationäre und ortsfeste Verlegung, bei denen ein erhöhtes Maß an Flexibilität bei der Verlegung erforderlich ist, werden in die Klassen 3 bis eingeteilt 6.

Konformitätstabelle nach Klasse für Kabel-(Draht-)Kupferleiter

Für Aluminiumleiter und -kabel sieht GOST 22483-2012 auch Parameter für den Nennquerschnitt des Kerns vor, die je nach Klasse des Kerns dem entsprechenden Durchmesser entsprechen.

Darüber hinaus können laut GOST die angegebenen Durchmesser für Kupferleiter der Klasse 1 verwendet werden, wenn der Mindestdurchmesser berechnet werden muss.

Konformitätstabelle nach Klasse für Kabel-(Draht-)Aluminiumleiter

Weitere Empfehlungen zur Auswahl der Art von Drähten und Kabeln für die Anordnung elektrischer Netzwerke in einer Wohnung und einem Haus finden Sie in den Artikeln:

1. Welches Kabel für die Verkabelung im Haus verwendet werden soll: Empfehlungen zur Auswahl
2. Welches Kabel für die Verkabelung in einem Holzhaus verwendet werden soll: Arten nicht brennbarer Kabel und deren sichere Installation
3. Welches Kabel für die Verkabelung in einer Wohnung verwendet werden soll: Überblick über die Kabel und Auswahl der besten Option

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Das folgende Video zeigt ein praktisches Beispiel für die Bestimmung des Leiterquerschnitts mit einfachen Methoden.

Das Ansehen des Videos wird empfohlen, da die übersichtlichen Informationen dazu beitragen, den Wissensstand zu erhöhen:

Die Arbeit mit elektrischen Leitungen erfordert immer eine verantwortungsvolle Haltung aus kalkulatorischer Sicht.

Daher muss ein Elektriker jeden Ranges die Berechnungsmethodik kennen und in der Lage sein, vorhandene technische Tabellen zu verwenden. Dadurch werden durch genaue Berechnungen nicht nur erhebliche Einsparungen bei den Installationskosten erzielt, sondern vor allem wird die Betriebssicherheit der eingeführten Leitung gewährleistet.

Haben Sie noch Ergänzungen oder Fragen zur Bestimmung des Leitungsquerschnitts? Sie können Kommentare zur Veröffentlichung hinterlassen, an Diskussionen teilnehmen und Ihre eigenen Erfahrungen bei der Auswahl von Kabeln für die Installation eines Stromnetzes in einem Haus oder einer Wohnung teilen. Das Kontaktformular befindet sich im unteren Block.