Berechnung der Tragfähigkeit eines elektrischen Stromkreises
Geschrieben von Timothy Thiele | Besprochen von Larry Campbell
Das Verständnis von Kapazität und Last ist notwendig, wenn Sie die elektrische Versorgung eines neuen Hauses planen oder wenn Sie eine elektrische Aufrüstung eines älteren Hauses in Betracht ziehen.
Wenn Sie den Lastbedarf kennen, können Sie einen Stromanschluss mit einer angemessenen Kapazität wählen. In älteren Häusern ist es sehr häufig der Fall, dass die vorhandenen Leitungen für den Bedarf aller modernen Geräte und Funktionen, die jetzt in Gebrauch sind, stark unterdimensioniert sind.Die Gesamtkapazität einer elektrischen Leitung wird in Ampere gemessen. In sehr alten Häusern, die noch mit Kabelschuhen und Schraubsicherungen ausgestattet sind, kann es vorkommen, dass der ursprüngliche Stromanschluss 30 Ampere liefert. Etwas neuere Häuser (die vor 1960 gebaut wurden) haben möglicherweise einen 60-Ampere-Anschluss. In vielen Häusern, die nach 1960 gebaut wurden (oder in älteren Häusern, die modernisiert wurden), sind 100 Ampere die Standardgröße. In großen, neueren Häusern sind jedoch 200-Ampere-Anschlüsse das Minimum, und in vielen neueren Häusern sind sogar 400-Ampere-Anschlüsse installiert. Am oberen Ende des Wohnungsmarktes mit Häusern über 10.000 Quadratmetern ist es nicht ungewöhnlich, 800-Ampere-Anschlüsse zu sehen. Woher wissen Sie, ob Ihr aktueller Stromanschluss angemessen ist, oder wie planen Sie einen neuen Stromanschluss? Um dies festzustellen, muss man die verfügbare Gesamtkapazität mit der wahrscheinlichen Last vergleichen, die diese Kapazität beanspruchen wird.
Verstehen der elektrischen Kapazität
Um zu berechnen, wie viel Strom Ihr Haus benötigt, müssen Sie die Stromstärke aller Geräte und Vorrichtungen berechnen und dann eine Sicherheitsspanne einkalkulieren. Im Allgemeinen wird empfohlen, dass die Last niemals 80 Prozent der Kapazität des Stromnetzes übersteigt.
Um die Mathematik anzuwenden, müssen Sie die Beziehung zwischen Watt, Volt und Ampere verstehen. Diese drei gebräuchlichen elektrischen Begriffe stehen in einem mathematischen Verhältnis, das auf verschiedene Weise ausgedrückt werden kann:
- Volt x Ampere = Watt
- Ampere = Watt/Volt
Diese Formeln können zur Berechnung der Kapazität und der Lasten einzelner Stromkreise sowie für die gesamte elektrische Anlage verwendet werden. Ein 20-Ampere-, 120-Volt-Abzweigstromkreis hat beispielsweise eine Gesamtkapazität von 2.400 Watt (20 Ampere x 120 Volt). Da die Standardempfehlung lautet, dass die Last nicht mehr als 80 Prozent der Kapazität betragen sollte, bedeutet dies, dass der 20-Ampere-Stromkreis eine realistische Kapazität von 1920 Watt hat. Um die Gefahr einer Überlastung des Stromkreises zu vermeiden, sollten also alle Beleuchtungskörper und Steckdosengeräte in diesem Stromkreis zusammen nicht mehr als 1.920 Watt verbrauchen.Es ist recht einfach, die Wattzahlen der Glühbirnen, Fernsehgeräte und anderen Geräte im Stromkreis abzulesen, um festzustellen, ob ein Stromkreis überlastet werden könnte. Wenn Sie beispielsweise routinemäßig einen 1500-Watt-Heizlüfter an einen Stromkreis anschließen und mehrere Leuchten oder Lampen mit 100-Watt-Glühbirnen an demselben Stromkreis betreiben, haben Sie bereits den größten Teil der sicheren 1920-Watt-Kapazität verbraucht.Die gleiche Formel kann verwendet werden, um die Kapazität des gesamten Stromnetzes des Hauses zu bestimmen. Da die Hauptstromversorgung eines Hauses 240 Volt beträgt, sieht die Rechnung wie folgt aus:
- 240 Volt x 100 Ampere = 24.000 Watt
- 80 Prozent von 24.000 Watt = 19.200 Watt
Mit anderen Worten, ein 100-Ampere-Stromanschluss sollte zu keinem Zeitpunkt mehr als 19.200 Watt an Leistung liefern.
Berechnung der Last
Nachdem Sie die Kapazität der einzelnen Stromkreise und des gesamten Stromnetzes des Hauses kennen, können Sie diese mit der Last vergleichen, die Sie einfach durch Addition der Wattzahlen aller verschiedenen Vorrichtungen und Geräte, die gleichzeitig Strom verbrauchen, berechnen können.Sie könnten denken, dass dies bedeutet, dass Sie die Wattzahlen aller Glühbirnen, aller steckbaren Geräte und aller fest verdrahteten Geräte addieren und dann mit der Gesamtkapazität vergleichen. Es ist jedoch selten, dass alle elektrischen Geräte und Vorrichtungen gleichzeitig in Betrieb sind – man würde zum Beispiel nicht den Ofen und die Klimaanlage gleichzeitig laufen lassen; auch ist es unwahrscheinlich, dass man staubsaugt, während der Toaster läuft. Aus diesem Grund verfügen professionelle Elektriker in der Regel über alternative Methoden, um die geeignete Größe für die Stromleitung zu bestimmen. Hier ist eine Methode, die manchmal verwendet wird:
Die sich daraus ergebende Zahl gibt die empfohlene Stromstärke an, die für eine angemessene Stromversorgung des Hauses erforderlich ist. Mit dieser Formel können Sie Ihre derzeitige Stromversorgung leicht einschätzen. Andere Elektriker empfehlen eine andere einfache Faustregel:
- Ein 100-Ampere-Anschluss ist im Allgemeinen groß genug, um die allgemeinen Stromkreise eines kleinen bis mittelgroßen Hauses sowie ein oder zwei Elektrogeräte wie Herd, Warmwasserbereiter oder Wäschetrockner zu versorgen. Dieser Anschluss kann für ein Haus mit weniger als 2.500 Quadratmetern ausreichend sein, wenn die Heizgeräte mit Gas betrieben werden.
- Ein 200-Ampere-Anschluss kann dieselbe Last wie ein 100-Ampere-Anschluss bewältigen, plus Elektrogeräte und elektrische Heiz-/Kühlgeräte in Häusern bis zu einer Größe von etwa 3.000 Quadratmetern.
- 300- oder 400-Ampere-Anschluss wird für große Häuser (mehr als 3.500 Quadratfuß) mit rein elektrischen Geräten und elektrischen Heiz-/Kühlgeräten empfohlen. Diese Anschlussgröße wird empfohlen, wenn die erwartete elektrische Heizlast über 20.000 Watt beträgt. Für einen 300- oder 400-Ampere-Anschluss werden in der Regel zwei Schalttafeln installiert: eine mit 200 Ampere und eine zweite mit weiteren 100 oder 200 Ampere.
Planen für die Zukunft
Es ist im Allgemeinen eine gute Idee, einen Stromanschluss zu überdimensionieren, um zukünftige Erweiterungen zu ermöglichen. So wie ein 100-Ampere-Anschluss schnell unterdimensioniert ist, wenn sich Elektrogeräte durchsetzen, kann der heutige 200-Ampere-Anschluss eines Tages stark unterdimensioniert erscheinen, wenn Sie zwei oder drei Elektroautos aufladen müssen. Ein weiteres Gerät, das Ihren 200-Ampere-Anschluss schnell aufbrauchen kann, ist ein elektrischer Warmwasserbereiter, der oft 120 Ampere verbraucht. Ein überdimensionierter Stromanschluss ermöglicht es Ihnen auch, ein Unterpaneel zu Ihrer Garage oder Ihrem Schuppen zu verlegen, wenn Sie sich eines Tages für Holzarbeiten, Schweißen, Töpfern oder ein anderes Hobby entscheiden, das viel Strom benötigt.
