Berechnung der elektrischen Belastbarkeit für eine sichere Nutzung

Geschrieben von Timothy Thiele | Besprochen von Emily Estep

Elektrische Geräte, die von Motoren angetrieben werden, sind in Haushalten weit verbreitet, wie z. B. Öfen, Geschirrspüler, Klimaanlagen und Müllschlucker, um nur einige zu nennen. Gemäß den Elektrovorschriften benötigt jedes dieser motorbetriebenen Geräte einen eigenen Stromkreis nur für seine eigene Verwendung. Um herauszufinden, wie groß der richtige Stromkreis für jedes Gerät ist, können Sie den maximalen Strombedarf für einen Stromkreis berechnen und dann einen Stromkreis wählen, der diesem Bedarf entspricht, zuzüglich einer Sicherheitsmarge.Vermeiden Sie das Auslösen von Schutzschaltern mit diesem Leitfaden zur Berechnung sicherer elektrischer Lastkapazitäten und zur Umrechnung von Ampere und Volt in Watt.

Bevor Sie beginnen

Zu beachten ist, dass Dauerheizgeräte eine ziemlich hohe elektrische Last haben und die meisten von ihnen einen eigenen Stromkreis benötigen. Wenn diese Geräte einen Stromkreis mit anderen Geräten teilen, kann der Stromkreis leicht überlastet werden. Vermeiden Sie es daher, zu starke Geräte in einem gemeinsamen Stromkreis zu betreiben.In älteren Häusern, deren Verkabelung nicht auf den neuesten Stand gebracht wurde, sind solche Geräte oft in Stromkreisen installiert, die mit anderen Geräten geteilt werden.

Erstens: Bestimmen Sie die Kapazität des Stromkreises

Um den Strombedarf eines Geräts zu ermitteln, muss man zunächst die einfache Beziehung zwischen Ampere, Watt und Volt – den drei wichtigsten Messgrößen für Elektrizität – verstehen: Das Ohmsche Gesetz besagt, dass Stromstärke (A) x Volt (V) = Watt (W). Mithilfe dieses einfachen Prinzips können Sie die verfügbare Wattzahl für einen bestimmten Stromkreis berechnen:

• 15-Ampere-120-Volt-Stromkreis: 15 Ampere x 120 Volt = 1.800 Watt
• 20-Ampere-120-Volt-Stromkreis: 20 Ampere x 120 Volt = 2.400 Watt
• 25-Ampere-120-Volt-Stromkreis: 25 Ampere x 120 Volt = 3.000 Watt
• 20-Ampere-240-Volt-Stromkreis: 20 Ampere x 240 Volt = 4.800 Watt
• 25-Ampere-240-Volt-Stromkreis: 25 Ampere x 240 Volt = 6.000 Watt
• 30-Ampere-240-Volt-Stromkreis: 30 Ampere x 240 Volt = 7.200 Watt
• 40-Ampere-240-Volt-Stromkreis: 40 Ampere x 240 Volt = 9.600 Watt
• 50-Ampere-240-Volt-Stromkreis: 50 Ampere x 240 Volt = 12.000 Watt
• 60-Ampere-240-Volt-Stromkreis: 60 Ampere x 240 Volt = 14.400 Watt

Die einfache Formel A x V = W kann auf verschiedene Arten umformuliert werden, z. B. W V = A oder W A = V.

Berechnung des Stromkreislastbedarfs

Die Wahl der richtigen Größe für einen speziellen Gerätestromkreis ist einfach und gewährleistet, dass der Strombedarf des Geräts innerhalb der Kapazität des Stromkreises liegt. Die Last kann entweder in Ampere oder in Watt gemessen werden und lässt sich anhand der Angaben auf dem Typenschild des Gerätemotors recht einfach berechnen.

• Motoren haben ein Typenschild, das an der Seite des Motors angebracht ist. Dort sind der Typ, die Seriennummer, die Spannung, ob es sich um Wechsel- oder Gleichstrom handelt, die Drehzahl und vor allem die Amperezahl angegeben.
• Wenn Sie die Spannung und die Stromstärke kennen, können Sie die Wattzahl oder die Gesamtleistung bestimmen, die für den sicheren Betrieb des Motors erforderlich ist.
• Bei Heizgeräten ist die Wattzahl in der Regel auf dem Typenschild aufgedruckt.

Ein Berechnungsbeispiel für eine Schaltung

Lassen Sie uns als Beispiel ein Badezimmergerät verwenden. Ein Haartrockner mit einer Nennleistung von 1.500 Watt wird an einem 120-Volt-Badstromkreis betrieben.

Mit der W V = A-Variante des Ohm’schen Gesetzes können Sie berechnen:1.500 Watt 120 Volt = 12,5 AmpereDaher kann Ihr Haartrockner bei maximaler Hitze 12,5 Ampere Strom ziehen. Wenn man bedenkt, dass auch ein Ventilator und eine Badezimmerleuchte gleichzeitig in Betrieb sein könnten, wird deutlich, dass ein 15-Ampere-Stromkreis im Badezimmer mit einer Gesamtleistung von 1.800 Watt kaum in der Lage ist, eine solche Last zu bewältigen.Stellen wir uns vor, dass unser Beispiel-Badezimmer über einen Ventilator mit einer Leistung von 120 Watt, eine Leuchte mit drei 60-Watt-Glühbirnen (insgesamt 180 Watt) und eine Steckdose verfügt, an die der 1.500-Watt-Haartrockner angeschlossen werden könnte. All diese Geräte können leicht gleichzeitig Strom verbrauchen. Die wahrscheinliche maximale Belastung dieses Stromkreises könnte bis zu 1.800 Watt betragen, was genau dem Maximum entspricht, das ein 15-Ampere-Stromkreis (der 1.800 Watt liefert) bewältigen kann. Wenn Sie eine einzige 100-Watt-Glühbirne in die Badezimmerleuchte einsetzen, ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass der Schutzschalter ausgelöst wird. In unserem Beispiel-Badezimmer kann ein 20-Ampere-Stromkreis, der eine Leistung von 2.400 Watt bereitstellt, mit einer Sicherheitsmarge von 25 % problemlos eine Leistung von 1.800 Watt verarbeiten. Das ist der Grund, warum die meisten elektrischen Vorschriften einen 20-Ampere-Stromkreis für die Versorgung eines Badezimmers vorsehen. Küchen sind ein weiterer Ort, an dem 120-Volt-Stromkreise für Steckdosen fast immer 20-Ampere-Stromkreise sind. In modernen Häusern sind normalerweise nur die Stromkreise für die allgemeine Beleuchtung noch als 15-Ampere-Stromkreise verdrahtet.

Spitze

Elektriker berechnen die Stromkreisbelastung in der Regel mit einer 20-prozentigen Sicherheitsspanne und stellen sicher, dass die maximale Belastung des Stromkreises durch Geräte und Vorrichtungen nicht mehr als 80 Prozent der verfügbaren Strom- und Wattzahl des Stromkreises beträgt.

Informationen zu dedizierten Gerätestromkreisen

Das gleiche Prinzip wird verwendet, um den Bedarf eines Stromkreises zu berechnen, der ein einzelnes Gerät versorgt, z. B. einen Mikrowellenherd, einen Müllschlucker oder eine Klimaanlage. Im Folgenden sind einige Geräte aufgeführt, für die spezielle Stromkreise erforderlich sein können (die genauen Anforderungen sind in den örtlichen Bauvorschriften zu erfahren):

• Mikrowelle
• Elektrobackofen
• Müllentsorgung
• Geschirrspüler
• Waschmaschine
• Müllverdichter
• Kühlschrank
• Raumklimagerät
• Ofen
• Elektrische Warmwasserbereiter
• Elektrische Bereiche
• Elektrischer Wäschetrockner
• Zentrales Klimagerät

Ein großer Mikrowellenherd mit eingebautem Ventilator und Beleuchtung kann leicht 1.200 bis 1.500 Watt Leistung benötigen, und ein Elektriker, der einen eigenen Stromkreis für dieses Gerät einrichtet, würde wahrscheinlich einen 20-Ampere-Stromkreis installieren, der 2.400 Watt Leistung bereitstellt. Andererseits kann ein großer 1-PS-Müllschlucker, der 7 Ampere (840 Watt) zieht, problemlos von einem dedizierten 15-Ampere-Stromkreis mit einer verfügbaren Leistung von 1.800 Watt versorgt werden.Die gleiche Berechnungsmethode kann für jeden dedizierten Gerätestromkreis verwendet werden, der ein einzelnes Gerät versorgt. Ein elektrischer 240-Volt-Wassererhitzer mit einer Nennleistung von 5.500 Watt kann beispielsweise folgendermaßen berechnet werden: A = 5.500 240, oder A = 22,9. Da der Stromkreis jedoch eine Sicherheitsmarge von 20 Prozent erfordert, muss der Stromkreis mindestens 27,48 Ampere liefern (120 Prozent von 22,9 = 27,48 Ampere). Ein Elektriker würde einen 30-Ampere-Stromkreis mit 240 Volt installieren, um einen solchen Warmwasserbereiter zu versorgen.Die meisten Elektriker werden den Stromkreis etwas überdimensionieren, um zukünftige Änderungen zu ermöglichen. Wenn Sie zum Beispiel einen relativ kleinen 800-Watt-Mikrowellenherd haben, wird der Elektriker normalerweise einen 20-Ampere-Stromkreis installieren, obwohl ein 15-Ampere-Stromkreis für dieses Gerät ausreicht. Dies geschieht, damit der Stromkreis auch für künftige Geräte geeignet ist, die möglicherweise größer sind als die jetzigen.