Kabelgrößen- und Stromtabelle: So lesen Sie die Strombelastbarkeit ab und wählen das richtige Kabel aus

Suchen Sie nach einer Kabelgrößen- und Stromstärketabelle und Sie werden Dutzende Tabellen finden, die sicher und vollständig aussehen. Die meisten davon sind nicht falsch; sie sind einfach unvollständig. Der neben einer Leitergröße aufgedruckte aktuelle Wert ist ein Basiswert, der unter bestimmten Bedingungen gemessen wird: einer definierten Umgebungstemperatur, einer begrenzten Anzahl gebündelter Leiter und einer durch das Isoliermaterial festgelegten maximalen Leitertemperatur. Verlegen Sie das Kabel in einen heißen Anlagenraum, bündeln Sie es in einem Kabelkanal mit acht anderen Stromkreisen oder lassen Sie es stundenlang unter Volllast laufen, und der sichere Strom sinkt.

In diesem Leitfaden wird erklärt, was die Zahlen in einer Kabelgrößen- und Stromstärkentabelle wirklich bedeuten, wie Sie sie an die Bedingungen vor Ort anpassen und wie Sie das Ergebnis mit einer Kabelkonstruktion in Verbindung bringen, die auch in Jahren noch in Betrieb sein wird.

Was eine Kabelgrößen- und Amperetabelle tatsächlich misst

Die Strombelastbarkeit ist der maximale Strom, den ein Leiter dauerhaft führen kann, ohne dass seine Isolierung über die Nenntemperatur steigt. Strom, der durch Kupfer fließt, trifft auf Widerstand, Widerstand erzeugt Wärme, und diese Wärme muss durch die Isolierung, durch eine Abschirmung oder ein Geflecht, durch den Mantel und schließlich in die Umgebungsluft gelangen. Eine Kabelgrößen- und Amperetabelle ist lediglich eine Zusammenfassung, wie gut diese Reise für jede Leitergröße unter einem Standardsatz von Testbedingungen funktioniert.

Zwei Größensysteme, ein Tisch

Metrische Kabel werden nach dem Nennleiterquerschnitt in Quadratmillimetern dimensioniert. In der nordamerikanischen Praxis wird AWG verwendet, eine auf dem Durchmesser basierende Skala, bei der eine kleinere Zahl einen dickeren Leiter bedeutet, plus kcmil für die größten Größen. Ein 4-mm²-Leiter und ein 12-AWG-Leiter liegen so nahe beieinander, dass sie oft für die gleichen Aufgaben verwendet werden, aber sie sind nicht identisch, und ein Diagramm, das die beiden Systeme mischt, ohne die Spalten klar zu beschriften, führt Sie zur falschen Antwort. Überprüfen Sie, welche Spalte Sie lesen, bevor Sie ihr vertrauen.

Die Isolationsklasse legt die Obergrenze fest

Derselbe Kupferleiter erscheint in den meisten Diagrammen mit drei unterschiedlichen Stromwerten, da seine Isolierung für 60 °C, 75 °C oder 90 °C ausgelegt sein kann. Eine höhere zulässige Leitertemperatur bedeutet mehr Strom, bevor die Isolierung gefährdet wird, weshalb vernetzte Polyethylen- und Silikonkonstruktionen einfacheres PVC übertreffen. Eine Warnung: Das schwächste Glied ist nicht immer der Leiter. Ein 90 °C-Kern in einem 70 °C-Mantel oder ein Abschluss in einem für 60 °C ausgelegten Stecker begrenzt den Stromkreis immer noch auf die niedrigste Nennleistung in der Kette.

Kupferkabelgrößen- und Amperetabelle

Die folgende Tabelle zeigt typische Kupferstrombelastbarkeiten für gängige Leitergrößen. Es wird von einer Umgebungstemperatur von 30 °C und nicht mehr als drei stromführenden Leitern in einem Kabelkanal oder Kabel ausgegangen, was die Grundlage ist, die in den meisten veröffentlichten Tabellen verwendet wird.

Es lohnt sich, sich an ein Muster zu erinnern: Die Strombelastbarkeit wächst nicht im Gleichschritt mit dem Querschnitt. Durch die Verdoppelung der Kupferfläche wird etwa 40 bis 50 Prozent mehr Strom zugeführt, nicht 100 Prozent, da ein größerer Leiter proportional weniger Oberfläche hat, von der er Wärme ableiten kann. Das ist genau der Grund, weshalb bei langen Leitungen oft der Spannungsabfall und nicht die Strombelastbarkeit berücksichtigt werden, und weshalb die Tabelle allein nie ausschlaggebend für die Kabelauswahl ist.

Die Temperaturkorrektur steht an erster Stelle

Diagramme werden normalerweise für eine Umgebungstemperatur von 30 °C veröffentlicht. Wenn Ihr Kabel dort verläuft, wo die Luft heißer ist, über einem Ofen, in einem geschlossenen Schrank, in einer Gießerei oder neben einem Solarwechselrichter, muss der Basiswert mit einem Korrekturfaktor multipliziert werden.

Ein ausgearbeitetes Beispiel macht den Effekt deutlich. Ein 8 AWG-Leiter mit einer Nennleistung von 50 A für eine Isolierung bei 75 °C, der dort installiert wird, wo die Umgebungstemperatur 45 °C erreicht, ergibt vor jeder anderen Anpassung 50 × 0,82 = 41 A. Berücksichtigen Sie 41 A, nicht 50 A, und fügen Sie einen Spielraum hinzu, wenn die Last kontinuierlich ist.

Derating-Faktoren werden in der Tabelle außer Acht gelassen

Die Temperatur ist nur die erste Einstellung. Auch die folgenden Faktoren beeinflussen den nutzbaren Strom, und in einer stark ausgelasteten Industrieanlage treten mehrere davon gleichzeitig auf.

• Anzahl gebündelter Leiter. Wenn sich mehr als drei stromführende Leiter einen Kabelkanal, eine Wanne oder ein Bündel teilen, erwärmen sie sich gegenseitig. Typische Multiplikatoren reichen von etwa 0,8 für vier bis sechs Leiter bis hin zu 0,7 oder weniger für sieben bis neun Leiter.
• Installationsmethode. Ein Kabel in freier Luft kühlt weitaus besser als dasselbe Kabel in einem geschlossenen Kabelkanal, in einem Wandhohlraum oder unter einer Wärmedämmung vergraben. Diagramme sollten angeben, von welcher Methode sie ausgehen.
• Dauerbetrieb. Lasten, die drei Stunden oder länger laufen, werden normalerweise als Dauerlasten betrachtet und der Leiter ist auf 125 Prozent des Laststroms ausgelegt. Intermittierende Belastungen wie Schweißen oder Heben können großzügiger behandelt werden.
• Harmonische. In Dreiphasen-Vierleitersystemen, die nichtlineare Lasten speisen, sammeln sich dreifache Oberschwingungen im Neutralleiter an, sodass der Neutralleiter möglicherweise die gleiche Größe wie die Phasenleiter oder größer haben muss.
• Mechanisches Biegen. Wiederholtes Biegen verändert die Verseilung und damit die effektive Kupferfläche, sodass flexible Anwendungen zusätzlichen Spielraum verdienen.

Kupfer oder Aluminium: Eine Tabelle, zwei Antworten

Aluminiumleiter müssen etwa zwei AWG-Größen größer sein als Kupferleiter, um den gleichen Strom zu führen, und sie verhalten sich an den Anschlüssen aufgrund von Oxidbildung und Wärmeausdehnung anders. Ein für Kupfer erstelltes Diagramm darf niemals so gelesen werden, als ob es für Aluminium gelten würde. Für einen ausführlicheren Vergleich, wie die beiden Materialien in veröffentlichten Standards behandelt werden, finden Sie unseren Leitfaden zu Strombelastbarkeit von Kupfer im Vergleich zu Aluminium geht die Bewertungen nebeneinander durch. Für die Dimensionierung ist die Kurzversion einfach: Bestätigen Sie immer, zu welchem ​​Leitermaterial die Nummern gehören.

Wo das Diagramm auf echten Kabelbau trifft

Jede Strombelastbarkeitstabelle geht von einem generischen Leiter aus. Tatsächlich an Maschinen installierte Kabel tragen Abschirmungen, Geflechte, Füllstoffe, Beilaufdrähte, Stahlstützelemente und dicke Ummantelungen, und jede Schicht liegt zwischen dem Leiter und der Luft. Die Konstruktion ändert nichts an der Physik, aber sie ändert, wie viel Spielraum sinnvoll ist.

Nordamerikanische Projekte mit der Größe AWG

Wenn die Installation nach nordamerikanischer Praxis erfolgt, wird die Tabelle, nach der Sie arbeiten, in AWG sein und das Kabel selbst benötigt in der Regel eine UL-Zulassung, bevor es von einem Prüfer genehmigt wird. Das unten aufgeführte Stromkabel wurde genau für diese Art von Arbeit hergestellt und aufgelistet, in AWG-Größen, die direkt den gängigen Strombelastbarkeitstabellen entsprechen, sodass die Nummer, die Sie in der Tabelle lesen, mit der Nummer auf der Spule übereinstimmt.

UL-zertifiziertes nordamerikanisches Stromkabel (UL2586) Produktpositionierung: Ein „Allround-Geräteverdrahtungskabel“, das Hochspannungsleistung und Multicore-Integration in Einklang bringt und sich auf Werkzeugmaschinen und Hochtemperaturanwendungen konzentriert. Produkt anzeigen →

Kabel, die sich millionenfach biegen lassen

Ständiges Biegen ist der Faktor, mit dem die Strombelastbarkeitstabellen am schlechtesten zurechtkommen. Ein Schleppkettenkabel kann tausende Male am Tag gebogen werden, weshalb sein Leiter feindrähtig ist, damit einzelne Drähte nicht verhärten und brechen. Bei einer feinen Verseilung ist bei einem gegebenen Gesamtdurchmesser auch etwas weniger Kupfer erforderlich. Daher empfiehlt es sich, einen großzügigen Spielraum in der Tabelle einzuhalten und ein flexibles Kabel anstelle eines Allzweckkabels zu wählen, das zufällig in die Klemme passt.

Hochflexibles Polyurethan-Schleppkettensteuerkabel (TRVV-PUR) Produktpositionierung: Ein ungeschirmtes, wetterbeständiges Schleppleinenkabel, das sich auf die Stromübertragung in extremen Umgebungen konzentriert. Produkt anzeigen →

Aussetzbetrieb und hoher Strom

Schweißleitungen, Hubmotoren und Startstromkreise ziehen für kurze Zeit große Ströme und pausieren dann. Da die Wärme zwischen den Vorgängen Zeit hat, sich abzuleiten, kann ein Gummischweißkabel sicher mit einer höheren Stromdichte betrieben werden, als eine Tabelle für den Dauerbetrieb vermuten lässt. Berücksichtigen Sie die Einschaltdauer und die tatsächliche Umgebung, nicht nur den Spitzenstromwert, und achten Sie darauf, dass die Leiterverseilung für die Handhabung des Kabels geeignet ist.

Hochfestes Gummischweißkabel (YH) Produktpositionierung: Ein spezielles Niederspannungs-Hochstromkabel für Schweißgeräte, das auf niedrige Impedanz und hohe Strombelastbarkeit ausgelegt ist. Es ist geeignet für... Produkt anzeigen →

Eine praktische Auswahl-Checkliste

Von der Last zurück zum Kabel zu arbeiten ist schneller, als mit der Tabelle zu beginnen und zu hoffen, dass sie passt.

1. Ermitteln Sie den tatsächlichen Laststrom und wenden Sie eine Dauerbetriebsmarge an, typischerweise 125 Prozent.
2. Lesen Sie die Grundstrombelastbarkeit aus der Tabelle für die Leitergröße und Isolationsklasse ab, die Sie verwenden möchten.
3. Wenden Sie den Umgebungstemperatur-Korrekturfaktor für den heißesten realistischen Standort an, nicht für den Durchschnitt.
4. Wenden Sie Bündelungs- und Installations-Derating-Faktoren für die tatsächliche Route an.
5. Überprüfen Sie den Spannungsabfall über die gesamte Länge des Stromkreises und erhöhen Sie die Spannung, wenn der Spannungsabfall den von Ihrem Gerät tolerierten Grenzwert überschreitet.
6. Stellen Sie sicher, dass Konstruktion, Verseilung, Abschirmung und Mantelmaterial für die mechanische und chemische Umgebung geeignet sind.
7. Überprüfen Sie vor der Bestellung die für Ihren Zielmarkt erforderliche Zertifizierung, z. B. UL, CE oder CCC.

Richtig gelesen, beantwortet eine Kabelgrößen- und Amperetabelle eine Frage gut: Wie viel Strom kann ein Leiter in einer definierten und relativ sanften Umgebung führen. Alles, was das Diagramm nicht wissen kann, die tatsächliche Temperatur des Raums, die Anzahl der Kabel im Kabelkanal, die Art und Weise, wie sich die Kabel bewegen und die Länge der Strecke, ist der Ort, an dem die Technik tatsächlich stattfindet. Wenn beide Hälften richtig sind, überdauert das Kabel die von ihm versorgten Geräte.

Wenn Sie lieber eine bestimmte Anwendung durcharbeiten möchten, ist unsere Spezialkabelfertigungsteam kann Ihren Strom, Ihre Route und Ihre Umgebung überprüfen und die Konstruktion und Leitergröße empfehlen, die für die Aufgabe geeignet ist, und nicht den Durchschnitt.