Berechnung der Lasten von Unterpaneelen

Geschrieben von Timothy Thiele | Besprochen von Larry Campbell

Die Bestimmung der sicheren elektrischen Bruttolast für ein Unterpaneel erfordert mehrere Berechnungen. Die Last des Stromkreises ist die Gesamtlast, die Sie auf das Unterpaneel aufbringen werden. Sie müssen die Quadratmeterzahl des Bereichs kennen, den Sie mit Strom versorgen, sowie die Art der elektrischen Geräte und Apparate, die von der Unterverteilung versorgt werden sollen. Lastberechnungen für die Dimensionierung eines Subpanels helfen Ihnen auch dabei, die richtige Amperezahl für den Leistungsschalter des Subpanels zu finden und die Kabelgröße für das Zuleitungskabel zu bestimmen, das das Subpanel mit Strom versorgt.

NEC Lastberechnungen

Alle Berechnungen von Unterverteilungen, Unterbrechern und Abgängen müssen in Übereinstimmung mit den örtlichen Elektrovorschriften durchgeführt werden. Die meisten Vorschriften richten sich nach dem National Electrical Code (NEC) und verwenden für Lastberechnungen die „Long Form“ des NEC. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um ein Formular, mit dessen Hilfe Sie die Wattzahl oder den Stromverbrauch der Geräte und Apparate in dem vom Subpanel versorgten Bereich ermitteln können. Sobald Sie die Gesamtwattzahl ermittelt haben, dividieren Sie durch 240 (Volt), um die Mindeststromstärke zu ermitteln, die für das Subpanel, den Unterbrecher und das Zuleitungskabel erforderlich ist.

Erfassungsbereich des Unterpaneels

Bei der ersten Lastberechnung wird die Gesamtfläche des Teils Ihrer Wohnung (oder eines anderen Gebäudes) addiert, den das Subpanel mit Strom versorgen wird. Dies ist eine einfache Methode, um die Last der allgemeinen Beleuchtungs- und Steckdosenstromkreise für den Bereich zu bestimmen… Messen Sie die Länge und Breite jedes Raums und multiplizieren Sie sie miteinander, um die Quadratmeterzahl des Raums zu ermitteln. Addieren Sie die Quadratmeterzahl aller Räume, um die Gesamtquadratmeterzahl zu ermitteln. Multiplizieren Sie die Gesamtquadratmeterzahl mit 3 (Watt), um die Berechnung abzuschließen.

Wattleistung des Geräts

Die Berechnung der Geräteleistung hängt von der Art der Räume ab, die Sie mit Strom versorgen wollen. Wenn die Unterverteilung beispielsweise eine neu eingerichtete Küche versorgt, müssen Sie mindestens zwei Stromkreise für Kleingeräte mit jeweils 1.500 Watt einplanen. Die Wattzahl für Großgeräte wie Herde, Wäschetrockner und elektrische Heizungen oder Klimaanlagen wird in der Regel mit einer bestimmten Mindestleistung (z. B. 5.000 Watt für einen Trockner) oder mit der auf dem Typenschild des Geräts angegebenen Leistung berechnet, je nachdem, welche größer ist. Sobald alle Geräteleistungen zusammengezählt sind, multiplizieren Sie mit 1, wenn es weniger als vier fest installierte Geräte gibt; multiplizieren Sie mit 0,75, wenn es vier oder mehr Geräte gibt. Die Stromkreise für Kleingeräte, d. h. die Stromkreise, die die Steckdosen für tragbare Geräte versorgen, werden dabei nicht berücksichtigt. 25 % der größten Motorlast müssen zur Gesamtwattzahl addiert werden (mit einigen Ausnahmen). Dies ist eine zusätzliche Wattzahl, um die zusätzliche Last zu decken, die große Motoren beim Anfahren benötigen.

Berechnung der Leistung des Unterpaneels

Um die für die Versorgung des Unterpaneels erforderliche Wattzahl zu berechnen, multiplizieren Sie die Gesamtwattzahl (aus der Quadratmeterzahl und den Geräteberechnungen) mit 1,25, um die angepasste Last zu erhalten. Diese Sicherheitsanpassung ist nach dem National Electrical Code vorgeschrieben und dient als Puffer für den Spannungsabfall im Zuleitungsstromkreis. Spannungsabfall ist ein Spannungsverlust, der auftritt, wenn Elektrizität über lange Leitungen oder Kabel transportiert wird.

Bemessung von Leistungsschaltern in Unterverteilern

Der Stromkreis, der das Subpanel speist, muss durch die entsprechende Größe des Leistungsschalters geschützt werden, um eine Überhitzung der Zuleitung zu verhindern. Um die Größe des Schutzschalters zu berechnen, teilen Sie einfach die eingestellte Wattzahl durch 240 Volt, um die für Ihr Subpanel benötigte Amperezahl zu ermitteln. Oft ist das Ergebnis keine gängige Schutzschaltergröße, und Sie können einfach auf die nächsthöhere Größe des Schutzschalters aufrunden. Wenn die Lastberechnung zum Beispiel 48 Ampere ergibt, sollten Sie einen 50-Ampere-Schutzschalter verwenden, um den Stromkreis zu schützen. Einspeisestromkreise, die Unterverteilungen versorgen, sind 240-Volt-Stromkreise und erfordern einen zweipoligen Schutzschalter.

Anschlussgrößen von Unterverteilern

Die Verdrahtung, die das Subpanel speist, muss der Nenngröße des Leistungsschalters entsprechen oder diese überschreiten, nicht die berechnete Last des Subpanels. Das heißt, wenn der Leistungsschalter für 50 Ampere ausgelegt ist, sollte die Verkabelung des Zuleitungskabels für 50 Ampere oder mehr ausgelegt sein. Wenn die Zuleitung jedoch über eine längere Strecke verläuft, sollte der nächstgrößere Kabelquerschnitt verwendet werden, um den Spannungsabfall zu berücksichtigen. Bestimmen Sie den Kabelquerschnitt anhand einer Tabelle, in der die Kabeltypen und Kabelquerschnitte für die jeweilige Anwendung aufgeführt sind. Verwenden Sie die Tabelle nur für eine erste Schätzung. Auch hier gilt, dass alle Systemdesigns den örtlichen Elektrovorschriften entsprechen müssen.