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Wir alle haben einen Berg von Elektrogeräten im Haus und viele, wenn nicht alle, haben eine Art Motor, der sie antreibt. Dazu können Öfen, Geschirrspüler, Klimaanlagen, Sumpfpumpen, Müllabfuhr und Mikrowellen gehören. Gemäß dem elektrischen Code benötigt jedes dieser motorisierten Geräte einen eigenen Stromkreis nur für den eigenen Gebrauch. Dauerheizgeräte haben auch eine ziemlich hohe elektrische Last und die meisten benötigen eigene dedizierte Stromkreise. Wenn Sie diesen Geräten erlauben, einen Stromkreis mit anderen Geräten zu teilen, kann der Stromkreis leicht überlastet werden, da sie von Natur aus einen ziemlich hohen Stromverbrauch haben, insbesondere beim ersten Start. In älteren Häusern, deren Verkabelung nicht aktualisiert wurde, sind solche Geräte oft in Stromkreisen installiert, die mit anderen Geräten geteilt werden, und in diesen Situationen kommt es häufig vor, dass Leistungsschalter auslösen oder Sicherungen durchbrennen.
Hier sind einige der Geräte, für die möglicherweise dedizierte Stromkreise erforderlich sind (die genauen Anforderungen finden Sie in den örtlichen Bauvorschriften):
- Mikrowelle
- Elektrischer Backofen
- Müllentsorgung
- Geschirrspülmaschine
- Waschmaschine
- Müllpresse
- Kühlschrank
- Raumklimaanlage
- Ofen
- Elektrische Warmwasserbereiter
- Elektroherde
- Elektrischer Wäschetrockner
- Zentrale Klimaanlage
Wie kann man also wissen, welche Schaltungsgröße von jedem Gerät benötigt wird? Wenn Sie beispielsweise einen Stromkreis zur Speisung einer großen zentralen Klimaanlage zu klein dimensionieren, können Sie sich in einer Situation wiederfinden, in der Ihr Klimaanlagenkreislauf immer dann auslöst, wenn er mit maximaler Leistung läuft. Die Berechnung der richtigen Größe für einen dedizierten Gerätestromkreis umfasst die Berechnung des maximalen Leistungsbedarfs, der an einen Stromkreis gelegt wird, und die anschließende Auswahl einer Stromkreisgröße, die diesem Bedarf zuzüglich einer Sicherheitsmarge entspricht.
Schaltkreiskapazität
Ermittlung des elektrischen Bedarfs oder Bedarfs eines Gerätes beginnt mit dem Verständnis einer einfachen Beziehung zwischen Ampere, Watt und Volt – den drei wichtigsten Methoden zur Messung von Elektrizität. Ein als Ohmsches Gesetz bekanntes Beziehungsprinzip besagt, dass Stromstärke (A) x Volt (V) = Watt (W) ist. Mit diesem einfachen Beziehungsprinzip können Sie die verfügbare Wattzahl jeder gegebenen Schaltungsgröße berechnen:
- 15-A-120-Volt-Schaltung: 15 Ampere x 120 Volt = 1.800 Watt
- 20-A-120-Volt-Schaltung: 20 Ampere x 120 Volt = 2.400 Watt
- 25-A-120-Volt-Schaltung: 25 Ampere x 120 Volt = 3.000 Watt
- 20-A-240-Volt-Schaltung: 20 Ampere x 240 Volt = 4.800 Watt
- 25-A-240-Volt-Schaltung: 25 Ampere x 240 Volt = 6.000 Watt
- 30-A-240-Volt-Schaltung: 30 Ampere x 240 Volt = 7.200 Watt
- 40-A-240-Volt-Schaltung: 40 Ampere x 240 Volt = 9.600 Watt
- 50-A-240-Volt-Schaltung: 50 Ampere x 240 Volt = 12.000 Watt
- 60-A-240-Volt-Schaltung: 60 Ampere x 240 Volt = 14.400 Watt
Die einfache Formel A x V = W kann auf verschiedene Weise umformuliert werden, z. B. W V = A oder W A = V.
So berechnen Sie den Stromkreislastbedarf
Die Auswahl der richtigen Größe für einen dedizierten Gerätestromkreis erfordert eine ziemlich einfache Arithmetik, um sicherzustellen, dass der elektrische Bedarf des Geräts innerhalb der Kapazität des Stromkreises liegt. Die Last kann entweder in Ampere oder Watt gemessen werden und ist relativ einfach anhand der Informationen auf dem Typenschild des Gerätemotors zu berechnen.
Motoren haben ein Typenschild, das auf der Seite des Motors angegeben ist. Es listet den Typ, die Seriennummer, die Spannung, ob AC oder DC, die Drehzahlen und vor allem die Stromstärke auf. Wenn Sie die Nennspannung und Stromstärke kennen, können Sie die Wattzahl oder Gesamtkapazität bestimmen, die für den sicheren Betrieb dieses Motors erforderlich ist. Heizgeräte haben in der Regel die Wattangaben auf der Frontplatte aufgedruckt.
Eine Beispielschaltungsberechnung
Stellen Sie sich zum Beispiel einen einfachen Haartrockner mit einer Leistung von 1.500 Watt vor, der an einem 120-Volt-Abzweigstromkreis im Badezimmer betrieben wird. Unter Verwendung von W V = Eine Variation des Ohmschen Gesetzes können Sie berechnen, dass 1.500 Watt ÷ 120 Volt = 12,5 Ampere. Ihr Haartrockner mit maximaler Hitze kann 12,5 Ampere Strom aufnehmen. Aber wenn man bedenkt, dass ein Lüftungsventilator und eine Badezimmerleuchte auch gleichzeitig in Betrieb sein könnten, kann man sehen, dass ein 15-Ampere-Badekreis mit einer Gesamtleistung von 1.800 Watt eine solche Last möglicherweise nur schwer bewältigen kann.
Stellen wir uns vor, unser Beispielbadezimmer verfügt über einen Lüfter mit 120 Watt Leistung, eine Leuchte mit drei 60-Watt-Glühbirnen (insgesamt 180 Watt) und eine Steckdose, an die der 1.500-Watt-Haartrockner angeschlossen werden könnte von diesen könnte leicht gleichzeitig Strom ziehen. Die wahrscheinliche maximale Belastung dieses Stromkreises könnte 1.800 Watt erreichen, was dem Maximum entspricht, das ein 15-A-Stromkreis (mit 1.800 Watt) bewältigen kann. Wenn Sie jedoch eine einzelne 100-Watt-Glühbirne in die Badezimmerleuchte einsetzen, schaffen Sie eine Situation, in der ein ausgelöster Schutzschalter wahrscheinlich ist.
Elektriker berechnen die Stromkreislast normalerweise mit einer Sicherheitsmarge von 20 Prozent und stellen sicher, dass die maximale Geräte- und Vorrichtungslast auf dem Stromkreis nicht mehr als 80 Prozent der verfügbaren Strom- und Wattzahl des Stromkreises beträgt. In unserem Beispielbad kann eine 20-Ampere-Schaltung mit 2.400 Watt Leistung problemlos 1.800 Watt mit 25 Prozent Sicherheitsmarge bewältigen. Dies ist der Grund, warum die meisten elektrischen Vorschriften einen 20-A-Zweigstromkreis für ein Badezimmer erfordern. Küchen sind ein weiterer Ort, an dem 120-Volt-Zweigstromkreise, die Steckdosen versorgen, praktisch immer 20-Ampere-Stromkreise sind. In modernen Häusern sind normalerweise nur noch allgemeine Beleuchtungsstromkreise als 15-Ampere-Stromkreise verdrahtet.
Dedizierte Gerätekreise
Genau das gleiche Prinzip wird verwendet, um den Bedarf an einem Stromkreis zu berechnen, der ein einzelnes Gerät versorgt, wie z. B. eine Mikrowelle, eine Müllentsorgung oder eine Klimaanlage. Ein großer Mikrowellenherd mit einem eingebauten Lüfter und einer Leuchte kann leicht 1.200 bis 1.500 Watt Leistung verbrauchen, und ein Elektriker, der einen eigenen Stromkreis für dieses Gerät verkabelt, würde wahrscheinlich einen 20-A-Stromkreis 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 einer dedizierten 15-Ampere-Schaltung mit 1.800 Watt verfügbarer Leistung versorgt werden.
Das gleiche Berechnungsverfahren kann für jede dedizierte Geräteschaltung verwendet werden, die ein einzelnes Gerät bedient. So kann beispielsweise ein 240-Volt-Elektroboiler mit einer Leistung von 5.500 Watt berechnet werden: A = 5.500 ÷ 240 oder A = 22,9. Da die Schaltung jedoch eine Sicherheitsmarge von 20 Prozent erfordert, muss die Schaltung mindestens 27,48 Ampere bereitstellen (120 Prozent von 22,9 = 27,48 Ampere). Ein Elektriker würde einen 30-Ampere-240-Volt-Stromkreis installieren, um einen solchen Warmwasserbereiter zu bedienen.
Die meisten Elektriker werden die dedizierte Schaltungsgröße leicht überdimensionieren, um zukünftige Änderungen zu berücksichtigen. Wenn Sie beispielsweise einen relativ kleinen 800-Watt-Mikrowellenherd haben, wird der Elektriker normalerweise einen 20-A-Stromkreis installieren, obwohl ein 15-A-Stromkreis dieses Gerät problemlos handhaben kann. Dies geschieht, damit die Schaltung zukünftige Geräte verarbeiten kann, die möglicherweise größer sind als die, die Sie jetzt haben.
