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Wir alle haben einen Berg von Elektrogeräten um das Haus herum und viele, wenn nicht alle, haben einen Motor, der sie antreibt. Dies können Öfen, Geschirrspüler, Klimaanlagen, Sumpfpumpen, Müllentsorgung und Mikrowellen sein. Gemäß dem elektrischen Code benötigt jedes dieser motorisierten Geräte eine eigene Schaltung für den eigenen Gebrauch. Permanente Heizgeräte haben auch eine ziemlich schwere elektrische Last und die meisten erfordern ihre eigenen dedizierten Stromkreise. Das Ermöglichen, dass diese Geräte einen Stromkreis mit anderen Geräten gemeinsam nutzen, kann leicht zu einer Überlastung des Stromkreises führen, da sie von Natur aus einen relativ hohen Stromverbrauch haben, insbesondere wenn sie zum ersten Mal gestartet werden. In älteren Haushalten, in denen die Verkabelung nicht aktualisiert wurde, sind solche Geräte häufig in Stromkreisen installiert, die mit anderen Geräten gemeinsam genutzt werden. In diesen Situationen können Leistungsschalter häufig auslösen oder Sicherungen durchbrennen.
Hier sind einige der Geräte, für die möglicherweise spezielle Stromkreise erforderlich sind (genaue Anforderungen finden Sie in den örtlichen Bauvorschriften):
- MikrowelleElektrischer OfenMüllentsorgungGeschirrspülerWaschmaschineAbfalleimerKühlschrankRaumklimaanlageOfenElektrische WarmwasserbereiterElektrische BereicheElektrischer WäschetrocknerZentrales Klimagerät
Woher soll man also wissen, welche Schaltkreisgröße für jedes Gerät erforderlich ist? Wenn Sie beispielsweise einen Kreislauf, der eine große zentrale Klimaanlage speist, verkleinern, kann es vorkommen, dass der Kreislauf Ihrer Klimaanlage auslöst, wenn er mit maximaler Leistung betrieben wird. Zur Berechnung der korrekten Größe für einen dedizierten Gerätestromkreis muss der maximale Strombedarf für einen Stromkreis berechnet und dann eine Stromkreisgröße ausgewählt werden, die diesem Bedarf entspricht, zuzüglich eines Sicherheitsspielraums.
Schaltkreiskapazität
Die Ermittlung der Elektrizität eines Geräts beginnt mit dem Verständnis einer einfachen Beziehung zwischen Ampere, Watt und Volt - den drei wichtigsten Methoden zur Elektrizitätsmessung. Ein als Ohmsches Gesetz bekanntes Beziehungsprinzip besagt, dass Stromstärke (A) x Volt (V) = Watt (W) ist. Mithilfe dieses einfachen Beziehungsprinzips können Sie die verfügbare Leistung einer bestimmten Schaltkreisgröße berechnen:
- 15 Ampere 120 Volt Schaltung: 15 Ampere x 120 Volt = 1.800 Watt 20 Ampere 120 Volt Schaltung: 20 Ampere x 120 Volt = 2.400 Watt 25 Ampere 120 Volt Schaltung: 25 Ampere x 120 Volt = 3.000 Watt 20 -amp 240-Volt-Schaltung: 20 Ampere x 240 Volt = 4.800 Watt 25-Ampere 240-Volt-Schaltung: 25 Ampere x 240 Volt = 6.000 Watt 30-Ampere 240-Volt-Schaltung: 30 Ampere x 240 Volt = 7.200 Watt 40-Ampere 240-Volt-Schaltung: 40 Ampere × 240 Volt = 9.600 Watt 50-Ampere 240-Volt-Schaltung: 50 Ampere × 240 Volt = 12.000 Watt 60-Ampere 240-Volt-Schaltung: 60 Ampere × 240 Volt = 14.400 Watt
Die einfache Formel A x V = W kann auf verschiedene Arten angepasst werden, z. B. W ≤ V = A oder W ≤ A = V.
Berechnung des Stromkreislastbedarfs
Die Auswahl der richtigen Größe für einen dedizierten Gerätestromkreis erfordert eine relativ einfache Berechnung, um sicherzustellen, dass der Strombedarf des Geräts innerhalb der Kapazität des Stromkreises liegt. Die Last kann entweder in Ampere oder in Watt gemessen werden. Die Berechnung ist relativ einfach und basiert auf den Angaben auf dem Typenschild des Gerätemotors.
Motoren haben ein Typenschild, das an der Seite des Motors angegeben ist. Es listet den Typ, die Seriennummer, die Spannung, egal ob Wechselstrom oder Gleichstrom, die Drehzahl und vor allem die Stromstärke auf. Wenn Sie die Spannung und die Stromstärke kennen, können Sie die Leistung oder die Gesamtkapazität bestimmen, die für den sicheren Betrieb dieses Motors erforderlich ist. Bei Heizgeräten ist die Wattzahl in der Regel auf der Frontplatte aufgedruckt.
Eine Beispiel-Schaltkreisberechnung
Stellen Sie sich zum Beispiel einen einfachen Haartrockner mit einer Leistung von 1.500 Watt vor, der an einem 120-Volt-Zweigstromkreis für Badezimmer betrieben wird. Mit dem W ÷ V = Eine Variation des Ohmschen Gesetzes können Sie berechnen, dass 1.500 Watt ÷ 120 Volt = 12, 5 Ampere sind. Ihr Föhn mit maximaler Hitze kann 12, 5 Ampere Strom verbrauchen. Wenn Sie jedoch bedenken, dass ein Lüftungsventilator und eine Badezimmerleuchte möglicherweise gleichzeitig in Betrieb sind, können Sie feststellen, dass ein 15-Ampere-Badstromkreis mit einer Gesamtleistung von 1.800 Watt für eine solche Belastung unter Umständen schwer zu handhaben ist.
Stellen wir uns vor, unser Musterbad verfügt über einen Lüfter mit 120 Watt Leistung, eine Leuchte mit drei 60-Watt-Lampen (insgesamt 180 Watt) und eine Steckdose, an die der 1500-Watt-Haartrockner angeschlossen werden kann. Alle von diesen könnte leicht zur gleichen Zeit Strom ziehen. Die wahrscheinliche maximale Belastung dieses Stromkreises könnte 1.800 Watt erreichen, was genau dem Maximum entspricht, das ein 15-Ampere-Stromkreis (der 1.800 Watt liefert) bewältigen kann. Wenn Sie jedoch eine einzelne 100-Watt-Glühbirne in die Badezimmerleuchte einsetzen, entsteht eine Situation, in der wahrscheinlich ein Leistungsschalter ausgelöst wird.
In der Regel berechnet der Elektriker die Stromkreislast mit einer Sicherheitsmarge von 20 Prozent. Dabei ist darauf zu achten, dass die maximale Belastung des Geräts und des Geräts im Stromkreis nicht mehr als 80 Prozent der verfügbaren Stromstärke und Leistung des Stromkreises beträgt. In unserem Beispielbad kann eine 20-Ampere-Schaltung mit 2.400 Watt Leistung 1.800 Watt Bedarf mit einer Sicherheitsmarge von 25 Prozent problemlos bewältigen. Dies ist der Grund, warum die meisten elektrischen Vorschriften eine 20-A-Abzweigleitung vorsehen, um ein Badezimmer zu versorgen. Küchen sind ein weiterer Ort, an dem 120-Volt-Stromkreise, die Steckdosen versorgen, praktisch immer Stromkreise mit 20 Ampere sind. In modernen Haushalten werden normalerweise nur noch Stromkreise für die Allgemeinbeleuchtung als Stromkreise mit 15 Ampere verdrahtet.
Spezielle Geräteschaltungen
Genau das gleiche Prinzip wird verwendet, um den Bedarf eines Stromkreises zu berechnen, der ein einzelnes Gerät bedient, z. B. einen Mikrowellenherd, eine Müllentsorgung oder eine Klimaanlage. Ein großer Mikrowellenherd mit eingebautem Lüfter und Leuchte kann leicht 1.200 bis 1.500 Watt Leistung erfordern, und ein Elektriker, der einen eigenen Stromkreis für dieses Gerät verkabelt, würde wahrscheinlich einen Stromkreis mit 20 Ampere installieren, der 2.400 Watt verfügbare Leistung liefert. Auf der anderen Seite kann ein großer 1-PS-Müllentsorger mit 7 Ampere (840 Watt) problemlos von einem dedizierten 15-Ampere-Stromkreis mit 1.800 Watt verfügbarer Leistung bedient werden.
Dieselbe Berechnungsmethode kann für jeden dedizierten Gerätestromkreis verwendet werden, der ein einzelnes Gerät bedient. Zum Beispiel kann ein elektrischer 240-Volt-Warmwasserbereiter mit einer Nennleistung von 5.500 Watt folgendermaßen berechnet werden: A = 5.500 × 240 oder A = 22, 9. Da die Schaltung eine Sicherheitsmarge von 20 Prozent erfordert, muss sie mindestens 27, 48 Ampere (120 Prozent von 22, 9 = 27, 48 Ampere) liefern. Ein Elektriker würde einen 30-Ampere-240-Volt-Stromkreis installieren, um einen solchen Warmwasserbereiter zu versorgen.
Die meisten Elektriker werden die Größe des dedizierten Stromkreises geringfügig überschreiten, um zukünftige Änderungen zu ermöglichen. Wenn Sie beispielsweise einen relativ kleinen 800-Watt-Mikrowellenherd haben, installiert der Elektriker normalerweise einen 20-Ampere-Stromkreis, obwohl ein 15-Ampere-Stromkreis dieses Gerät problemlos handhaben kann. Dies geschieht, damit die Schaltung zukünftige Geräte handhaben kann, die möglicherweise größer sind als die, die Sie jetzt haben.
