Drahtgrößenrechner

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Wie man die Drahtgröße berechnet

Die Drahtstärke ist eine Standardeinheit zur Messung des Drahtdurchmessers. American Wire Gauge (AWG) ist der in Nordamerika gebräuchliche Standard für Leiter in elektrischen Systemen. Je nach Anwendung ist es unerlässlich, Leiter mit dem richtigen Querschnitt zu verwenden, um eine sichere und zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten und Störungen zu vermeiden. Spannungsabfall im System.

Ein überdimensionierter Leiter könnte eine Geldverschwendung sein, und ein unterdimensionierter Leiter ist möglicherweise nicht in der Lage, die erforderlichen Stromflüsse zu bewältigen. Deshalb ist die Wahl der richtigen Drahtgröße so wichtig.

Formel zur Berechnung des Mindestdrahtquerschnitts für einphasige Stromkreise

Verwenden Sie die folgende Formel, um den minimalen Drahtquerschnitt für einen Gleichstrom- oder einphasigen Wechselstromkreis zu berechnen:[1]

A(m²) = 2 × ρ(Ω·m) × L(M) × I(A) / V(V)

Wo:
A = Querschnittsfläche in Quadratmetern
ρ = spezifischer Leiterwiderstand in Ohm-Metern (Ω·m)
L = Länge in Metern
ICH = Stromstärke in Ampere
V = zulässiger Spannungsabfall in Volt

Somit beträgt die minimale Querschnittsfläche A Die Länge eines Drahtes in Quadratmetern entspricht dem Produkt aus zwei Größen, dem spezifischen Leiterwiderstand und dem Widerstandswert. ρseine Länge L in Metern und der Strom ICH in Ampere, geteilt durch den zulässigen Spannungsabfall V in Volt.

Der spezifische Widerstand eines Kupferleiters beträgt 1,7241×10-8 Ω·m und der spezifische Widerstand eines Aluminiumleiters beträgt 2,6548×10-8 Ω·m.

Um die resultierende Querschnittsfläche in Quadratmillimeter umzurechnen, multiplizieren Sie das Ergebnis mit 1.000.000.

A(mm²) = (m²) × 1.000.000

Zum Beispiel, Berechnen wir die Drahtgröße eines 100 Meter langen Kupferdrahts für einen einphasigen Stromkreis, der 30 Ampere Strom bei einem zulässigen Spannungsabfall von 10 V liefern muss:

A(mm²) = 2 × 1,7241×10-8 Ω·m × 100 m × 30 A / 10 V × 1.000.000
A(mm²) = 10,3446×10-6 m² × 1.000.000
A(mm²) = 10,3446 mm²

Vergleicht man die Größe mit der Liste der AWG-Drahtgrößen in der unten stehenden Tabelle, so sieht man, dass ein Draht der Größe 7 AWG mit einer Querschnittsfläche von 10,549 mm² die Mindestanforderungen für diesen Stromkreis erfüllt.

Beachten Sie, dass diese Formeln weder Temperaturschwankungen noch nationale oder lokale Elektrovorschriften, wie beispielsweise den National Electric Code, berücksichtigen, die je nach Anwendung einen Leiter mit größerem Querschnitt erfordern könnten.[2] Sie können mit unserem Strombelastbarkeitsrechner für Drähte überprüfen, ob der Leiter die für die Anwendung erforderlichen Stromstärken erfüllt.

Konsultieren Sie vor der Installation oder Änderung von elektrischen Leitungen oder Bauteilen immer einen qualifizierten Elektrofachmann.

Formel zur Berechnung des Mindestdrahtquerschnitts für Drehstromkreise

Die Formel zur Berechnung des Drahtquerschnitts für einen dreiphasigen Wechselstromkreis ist etwas anders:

A(m²) = √3 × ρ(Ω·m) × L(M) × I(A) / V(V)

Die minimale Querschnittsfläche A Der spezifische Widerstand eines Drahtes in Quadratmetern entspricht dem Produkt aus der Quadratwurzel aus drei und dem Leiterwiderstand. ρseine Länge L in Metern und der Strom ICH in Ampere, geteilt durch den zulässigen Spannungsabfall V in Volt.

Löst man dasselbe Beispiel wie zuvor, jedoch für einen Dreiphasenstromkreis, erhält man:

A(mm²) = √3 × 1,7241×10-8 Ω·m × 100 m × 30 A / 10 V × 1.000.000
A(mm²) = 8,9586×10-6 m² × 1.000.000
A(mm²) = 8,9586 mm²

Durch einen Vergleich der Größe mit der Liste der AWG-Drähte können wir feststellen, dass ein Drahtquerschnitt von 7 AWG die Mindestanforderungen für diesen Stromkreis immer noch erfüllt.

Um den benötigten Drahtquerschnitt zu ermitteln, verwenden Sie die untenstehende Tabelle, um den Drahtquerschnitt mit der erforderlichen Querschnittsfläche zu finden.

Wie man die Fläche und den Durchmesser eines Drahtes berechnet

Die Drahtgröße, den Durchmesser und die Querschnittsfläche können Sie mithilfe der Drahtstärke und einiger einfacher Formeln berechnen.

Drahtgrößenrechner
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Drahtdurchmesserformel

Die Formel zur Berechnung des Drahtdurchmessers in Zoll lautet:

D(In) = 0,005 × 92(36 – AWG) ÷ 39

Die Formel zur Berechnung des Drahtdurchmessers in Millimetern lautet:

D(mm) = 0,127 × 92(36 – AWG) ÷ 39

Schritte zur Bestimmung des Durchmessers eines Leiters

Erste – Ermitteln Sie den Exponenten in der Gleichung, indem Sie die Drahtstärke von 36 subtrahieren und dann durch 39 teilen.

Die Berechnung des Exponenten für Drähte mit den Querschnitten 00, 000 und 0000 unterscheidet sich geringfügig. Ersetzen Sie den AWG-Wert in der obigen Formel durch -1, -2 bzw. -3.

Zweite – Finde 92 hoch die im vorherigen Schritt berechnete Potenz.

Dritte – Multiplizieren Sie den Wert aus dem zweiten Schritt mit entweder 0,005 Zoll oder 0,127 mm, um den Durchmesser des Drahtes in Zoll bzw. Millimetern zu erhalten.

Formel zur Berechnung der Drahtquerschnittsfläche

Die Formel zur Berechnung der Querschnittsfläche des Drahtes in Kilo-Circular Mils (kcmil) lautet:

A(kcmil) = 1.000 × D(In)²

Die Formel zur Berechnung der Querschnittsfläche des Drahtes in Quadratmillimetern lautet:

A(mm²) = π / 4 × D(mm)²

Schritte zur Bestimmung der Querschnittsfläche eines Leiters

Erste – Ermitteln Sie den Durchmesser des Drahtes. Verwenden Sie die obige Formel, um die Breite zu berechnen, wenn der AWG-Wert bekannt ist.

Zweite – Multiplizieren Sie den Durchmesser mit 1.000, um die Fläche in kcmil zu erhalten, oder mit (3,1415 ÷ 4), um die Fläche in Quadratmillimetern zu berechnen.

Drahtstärkentabelle

Tabelle mit Drahtgröße, Durchmesser, Querschnittsfläche und Widerstand für Leiter jeder Stärke. Die Widerstandswerte basieren auf einem Kupferleiter bei 20 °C (68 °F) mit einem spezifischen Widerstand von 1,7241 × 10¹² Ω.-8 Ω·m.
AWGDurchmesserQuerschnittsflächeWiderstand
(Zoll)(mm)(kcmil)(mm²)Ohm pro 1.000 FußOhm pro 1.000 m
0000 (4/0)0.4611.684211.6107.220.0490.1608
000 (3/0)0.409610.405167.8185.0290.06180.2028
00 (2/0)0.36489.266133.0867.4310.07790.2557
0 (1/0)0.32498.251105.5353.4750.09830.3224
10.28937.34883.69342.4080.12390.4066
20.25766.54466.37133.6310.15630.5127
30.22945.82752.63526.670.1970.6464
40.20435.18941.74121.1510.24850.8152
50.18194.62133.10216.7730.31331.028
60.1624.11526.25113.3020.39511.296
70.14433.66520.81810.5490.49821.634
80.12853.26416.518.3660.62822.061
90.11442.90613.0936.6340.79212.599
100.10192.58810.3835.2610.99883.277
110.09072.3058.2344.1721.264.132
120.08082.0536.533.3091.5885.211
130.0721.8285.1782.6242.0036.571
140.06411.6284.1072.0812.5258.285
150.05711.453.2571.653.18410.448
160.05081.2912.5831.3094.01513.174
170.04531.152.0481.0385.06316.612
180.04031.0241.6240.8236.38520.948
190.03590.91161.2880.65278.05126.415
200.0320.81181.0220.517610.15233.308
210.02850.72290.81010.410512.80242.001
220.02530.64380.64240.325516.14352.962
230.02260.57330.50950.258220.35666.784
240.02010.51060.4040.204725.66884.213
250.01790.45470.32040.162432.367106.19
260.01590.40490.25410.128840.814133.9
270.01420.36060.20150.102151.466168.85
280.01260.32110.15980.08164.897212.92
290.01130.28590.12670.064281.833268.48
300.010.25460.10050.0509103.19338.55
310.0089280.22680.07970.0404130.12426.9
320.007950.20190.06320.032164.08538.32
330.007080.17980.05010.0254206.9678.8
340.0063050.16010.03980.0201260.9855.96
350.0056150.14260.03150.016328.981,079.3
360.0050.1270.0250.0127414.841,361
370.0044530.11310.01980.01523.11,716.2
380.0039650.10070.01570.007967659.622,164.1
390.0035310.08970.01250.006318831.772,728.9
400.0031450.07990.0098880.005011,048.83,441.1

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