Wie finde ich die richtige Größe des Leistungsschalters? Breaker-Rechner &Beispiele

Wie berechnet man die Größe des Leistungsschalters? Breaker Size Calculator mit gelösten Beispielen

Gemäß NEC (National Electric Code), IEC (International Electrotechnical Commission) und IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ist ein Schutzschalter in der richtigen Größe für alle Stromkreise erforderlich, d. h. für die Verkabelung in Privathaushalten und industrielle oder gewerbliche Installationen, um Stromschläge, gefährliche Brände und den Schutz der angeschlossenen elektrischen Geräte und Geräte zu verhindern.

Für maximale Sicherheit und zuverlässigen Betrieb der elektrischen Maschinen wird empfohlen, die richtige und geeignete Größe des Leistungsschalters entsprechend dem durch den Stromkreis fließenden Strom zu verwenden. Wenn wir keinen richtig dimensionierten Schutzschalter verwenden.

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Im Falle einer anderen (über- oder unterdimensionierten) Größe als eines korrekt dimensionierten Leistungsschalters können sich der Stromkreis, die Kabel und der Draht sogar das angeschlossene Gerät erhitzen oder im Falle eines Kurzschlusses, es kann anfangen zu rauchen und zu brennen. Aus diesem Grund ist für einen reibungslosen Betrieb ein Leistungsschalter in der richtigen Größe erforderlich.

In diesem Beitrag werden wir zeigen, wie man einen Leistungsschalter in der richtigen Größe für die Installation und das Design elektrischer Leitungen mit entsprechendem Spannungspegel, Wattverbrauch und Differenz in % auswählt die Schaltungslast und Stromkapazität des Leistungsschalters.

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Was ist ein Trennschalter?

Ein Leistungsschalter (CB) ist ein Steuer- und Schutzgerät, das:

• Steuern (Schließen oder Unterbrechen) eines Stromkreises manuell oder per Fernbedienung unter normalen Bedingungen und Fehlerbedingungen.
• Unterbrechen Sie einen Stromkreis automatisch unter Fehlerbedingungen (wie Überstrom, Kurzschluss usw.).

Ein Leistungsschalter dient dem Schaltmechanismus und dem Schutz des Systems

Ein Leistungsschalter ist sowohl ein Schalt- als auch ein Schutzgerät, das für den EIN/AUS-Betrieb des Stromkreises verwendet wird und einen Stromschlag verhindert. Für einen genauen Betrieb und Schutz werden sogar komplexe Konstruktionen mit Leistungsschaltern wie Sicherungen, Relais, Schaltern, Erdung und Erdung usw. verwendet.

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Wie funktioniert ein Trennschalter?

Unter normalen Bedingungen, wenn der Nennstrom des Schaltkreises niedriger ist als der Nennstrom des Leistungsschalters, ist der Schaltkreisbetrieb normal und kann durch manuellen Betrieb geändert werden. Im Falle eines Fehlers oder Kurzschlusses, wenn der Stromwert den Strom des Leistungsschalters übersteigt, löst er automatisch aus, d. h. unterbricht den Stromkreis von der Hauptversorgung.

Zum Beispiel löst ein 30-A-Schutzschalter bei 30 A aus, unabhängig davon, ob es sich um eine kontinuierliche oder nicht kontinuierliche Last handelt. Aus diesem Grund müssen wir den Strom für den Leistungsschalter um 20-25 % höher wählen als den fließenden Strom in den Kabeln und Drähten zum angeschlossenen Gerät.

Wenn wir einen 100-A-Schutzschalter für einen 30-A-Stromkreis verwenden, schützt er den Stromkreis nicht vor Fehlerströmen und kann das Gerät durchbrennen und beschädigen, da ein Strom von mehr als 30 Ampere nicht auslöst Leistungsschalter. Kurz gesagt, wir müssen die richtige Größe des Leistungsschalters entsprechend dem Gerät verwenden, d. h. der LS-Strom sollte weder niedriger noch höher sein, sondern 125 % des Stroms des Schaltkreises betragen.

Leistungsschalter-Größenrechner

Der folgende Größenrechner für Leistungsschalter zeigt den Unterschied in % zur Last, den Spannungspegel in verschiedenen Ländern und die genaue Größe des Leistungsschalters in Ampere.

Verwandte Rechner: 

• Draht- und Kabelgrößenrechner in AWG
• Größenrechner für elektrische Drähte und Kabel (Kupfer und Aluminium)

Berechnung der Leistungsschaltergröße für einphasige Versorgung

Um die geeignete Größe des Leistungsschalters für eine einphasige Versorgung zu bestimmen, hängt dies von mehreren Faktoren wie Lasttyp, Kabelmaterial und Umgebungstemperatur usw. ab.

Als Faustregel gilt, dass die Größe des Leistungsschalters 125 % der Strombelastbarkeit von Kabel und Draht oder des Stromkreises betragen sollte, der durch den Leistungsschalter geschützt werden muss. Sehen Sie sich die folgenden gelösten Beispiele an:

Beispiel 1:

Angenommen, ein 12-Gauge-Kabel wird für einen 20-Ampere-Beleuchtungskreis mit einer einphasigen 120-V-Versorgung verwendet. Was ist die beste Größe des Schutzschalters für diesen 20-A-Stromkreis?

Lösung:

Stromkreis:12A

Leistungsschaltergröße:?

CB-Größe sollte 125 % des Stromkreises betragen.

=125 % x 20 A

=1,25 x 20A

Leistungsschaltergröße =25A

Beispiel 2:

Was ist die geeignete Größe des Trennschalters für eine 2000-W-Einphasen-120-V-Versorgung?

Lösung:

• Last:2000W
• Spannung:120 V (einphasig)

Schaltungsstrom:

Nach dem Ohmschen Gesetz

• I =P / V
• I =2000W / 120V
• I =16,66 A.

Leistungsschaltergröße:

Multiplizieren Sie einfach 1,2 oder 1,25 mit dem Laststrom.

1,2 x 16,66 A

Leistungsschaltergröße =20 A

Beispiel 3:

Was ist die geeignete Größe des Leistungsschalters für einen einphasigen Stromkreis mit 230 V und 1840 kW Last?

Lösung:

• Strom =Leistung / Spannung
• I =1840W / 230V
• I =8A

Die Mindestnennleistung des Trennschalters sollte 8 A betragen.

Die empfohlene Größe des Schutzschalters sollte sein

=8A x 1,25

=10

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Berechnung der Leistungsschaltergröße für Dreiphasenversorgung

Um die Unterbrechergröße für eine dreiphasige Versorgungsspannung zu finden, müssen wir die genaue Art der Last kennen, da es viele Faktoren gibt, die den Laststrom beeinflussen. Mit anderen Worten, die gleiche Regel gilt nicht für die verschiedenen Arten von Lasten, d. h. leichte, motorische, induktive oder kapazitive Last, da der Motor während des Startvorgangs anfangs sehr hohen Strom aufnimmt und der Leistungsfaktor beteiligt ist. Für den privaten Gebrauch können wir die gleiche Formel wie oben für einphasig verwenden, wobei wir die √3 (1,732) aufgrund der dreiphasigen Leistungsformel nehmen.

Gut zu wissen:Bei gleicher Last ist die Unterbrechergröße in Dreiphasen kleiner als die Unterbrechergröße, die in einphasigen Wechselstromkreisen verwendet wird.

Lassen Sie uns die richtige Größe des Leistungsschalters für dreiphasige Stromkreise wie folgt finden.

Beispiel 1: Welche Leistungsschaltergröße wird für eine dreiphasige 480-V-Last mit 6,5 kW benötigt?

Lösung:

Leistung in drei Phasen:P =V x I x √3

Aktuell:P / V x √3

• I =6,5 kW / (480 V x 1,732)   … (√3 =1,732)
• I =6,5kW / 831,36
• I =7,82A

Die empfohlene Größe des Trennschalters ist

1,25 x 7,82 A = 9,77 A

Der nächstliegende Standard für Schutzschalter ist 10 A .

Beispiel 2: Finden Sie die geeignete Größe des Leistungsschalters für 3-Phasen 415 V, 17 kW Last?

Lösung: 

• Strom =Leistung / (Spannung x √3)
• I =17000 W / (415 V x 1,732)
• I =23,65A

Empfohlene Größe des Trennschalters:1,25 x 23,65 A =29,5 A . Der nächstliegende Wert ist 30A .

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Berechnung der Leistungsschaltergröße für kontinuierliche und nicht strittige Last

Da Leistungsschalter (CBs) und Überstromschutzgeräte (OCPD) für 100 % des Nennstroms ausgelegt sind, kann ein 30-A-Leistungsschalter also genau 30 A sicher führen, NEC schlägt jedoch 80 % vor. als sichere Strombegrenzung im Vergleich zum Nennstrom von Leistungsschaltern. Dies liegt daran, dass nicht alle Lasten gleich sind, d. h. einige Lasten sind gleichzeitig (kontinuierlich), während andere nicht gleichzeitig (nicht kontinuierlich) sind.

Bei strittigen Lasten für drei oder mehr Stunden sollte der Laststrom 80 % des Nennstroms von Leistungsschalter und OCPD nicht überschreiten.

Die 80 % eines 30-A-Schutzschalters sind 24 A. Auf diese Weise kann ein 30-A-Stromkreis sicher für einen 24-A-Stromkreis verwendet werden.

Mit anderen Worten, für einen Lastkreis mit 24 A wäre die geeignete Größe des Unterbrechers:

24A / 0,8 =30A.

Beispiel 1: CB-Größe für 30 A nicht umstrittene Last

• Ein exakt 100 % ausgelegter Leistungsschalter für 30 A kann für eine nicht kontinuierliche Last von 30 A verwendet werden.

Beispiel 2: CB-Größe für umstrittene Last von 28 A

• Bei Dauerbelastung gilt ein Satz von 125 %.
• 1,25 x 28 A =35 A

Beispiel 3: CB-Größe für 30 A nicht umstrittene Last und 28 A umstrittene Last

• =125 % kontinuierliche Belastung + 100 % nicht kontinuierliche Belastung
• =(1,25 x 28 A) + (30 A)
• =75A

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Gut zu wissen:

• Ein überdimensionierter Unterbrecher, der zum Schutz verwendet wird, kann den Warmwasserbereiter oder andere angeschlossene Geräte beschädigen und sogar zu einem Brand aufgrund von Überhitzung führen.
• Ein unterdimensionierter Schutzschalter oder ein Unterbrecher gleicher Nennleistung mit Laststrom kann immer wieder auslösen und den Stromkreis zurücksetzen. Verwenden Sie den richtigen Größenbrecher.
• Ein einphasiger Leistungsschalter kann nicht für dreiphasige Versorgungsspannungspegel verwendet werden.
• Ein 3-poliger Leistungsschalter kann in einem 3-Phasen-System mit entweder 2 oder 3 Polen verwendet werden.
• Ein 3-poliger Leistungsschalter kann nur in einem 1-Phasen-System verwendet werden und nur dann, wenn dies durch die Markierungen angegeben oder im Benutzerhandbuch angegeben ist.
• 30-A-Unterbrecher und 10-Gauge-Kabel können bei 240-V-Wechselstromversorgung verwendet werden.
• Leistungsschalter darf nicht größer als die Strombelastbarkeit des Kabels sein, außer für einige Lasten wie mehr Lasten.

Zusätzlich A Leistungsschalter bewertet für:

• 120V kann nur für 120V verwendet werden.
• 240 V kann für 120 V, 240 V, aber nicht für 277 V (kommerzielle Anwendungen) verwendet werden
• 120-277 kann für 120 V, 240 V und 277 V verwendet werden.
• 120 V können nicht an einem 240 V-Stromkreis verwendet werden und umgekehrt.
• 15 A, 120 V können nicht in einem Stromkreis mit 20 A, 120 V verwendet werden.

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Leistungsschaltergröße % und Amperediagramme

Die maximale sichere Stromgrenze beträgt 80 % der Nenngröße des Leistungsschalters, mit Ausnahme einiger Motoren. Denken Sie daran, dass die Größe des Unterbrechers die maximale Amperezahl von Kabel und Draht nicht erhöhen sollte. Unten ist das angegebene Diagramm, das den Prozentsatz des maximalen Nennstroms der Unterbrechergröße für verschiedene Arten von Lastströmen zeigt.

Ladetyp	Maximale Leistungsschaltergröße % des Stroms
Widerstandslasten, Hitze, Öfen, Toaster, Warmwasserbereiter usw.	125 %
Beleuchtungslasten	125 %
430-152 Hermetisch abgedichtete Motoren*, Klimaanlagen und Wärmepumpen	175 %
Schweißer	200 %
MCP-Leistungsschalter für Motoren	125 % oder die nächstgrößere Größe

* Motoren außer hermetisch versiegelten 00-250 % NEC

Die folgenden zwei Diagramme zeigen die geeigneten Leistungsschaltergrößen mit Drahtquerschnitt und unterschiedlicher Spannungshöhe.