Leerrohr-Füllungsrechner
Die Leerrohrfüllung ist der Anteil der Innenquerschnittsfläche eines Leerrohrs, den die darin befindlichen Leiter einnehmen dürfen. Der National Electrical Code begrenzt diesen Anteil, damit Drähte ohne Beschädigung eingezogen werden können und das Bündel Wärme abgeben kann. Dieser Rechner wendet die NEC-Kapitel-9-Flächenmethode auf zwei Arten an, vollständig in Ihrem Browser: Nichts, was Sie eingeben, verlässt Ihr Gerät.
Im Modus „Größe ermitteln“ listen Sie die Leiter auf — Isolierungstyp, Größe und Anzahl pro Zeile —, wählen einen Leerrohrtyp, und der Rechner gibt die kleinste Rohrgröße zurück, die bei der vorschriftsmäßigen Füllungsgrenze passt, zusammen mit dem Verhältnis von genutzter zu zulässiger Fläche und einem Bestanden- oder Überschritten-Ergebnis. Im Modus „Leiter einpassen“ wählen Sie einen Leerrohrtyp, eine Rohrgröße und einen Leiter, und er gibt die maximale Anzahl zurück, die anhand der nach Leiteranzahl gestaffelten Füllungsgrenzen hineinpasst.
Was ist Leerrohrfüllung?
Jeder Leiter hat eine Querschnittsfläche, und jede Leerrohr-Rohrgröße hat eine bekannte gesamte Innenfläche. Die Leerrohrfüllung vergleicht die summierte Leiterfläche mit der Leerrohrfläche und prüft sie gegen eine prozentuale Grenze. Es handelt sich rein um eine Flächenregel — sie sagt nichts über Strombelastbarkeit, Temperatur-Ableitung oder die physische Schwierigkeit des Einziehens aus; das sind separate Prüfungen, die Sie trotzdem durchführen müssen.
Die Grenze existiert, damit Leiter nicht so dicht gepackt werden, dass die Isolierung beim Einbau abgeschabt wird, und damit die im Bündel entstehende Wärme abgeführt werden kann. Die Einhaltung der Füllungsgrenze ist die erste Hürde, die ein Kabelkanal-Design bestehen muss.
Die NEC-Füllungsprozentsätze
NEC Kapitel 9, Tabelle 1 legt die maximale Füllung anhand der Leiteranzahl fest: Ein einzelner Leiter darf bis zu 53 Prozent der Leerrohrfläche einnehmen, zwei Leiter bis zu 31 Prozent, und drei oder mehr Leiter bis zu 40 Prozent. Ein kurzer Nippel von 24 Zoll oder weniger zwischen zwei Dosen ist gemäß Note 4 bis zu 60 Prozent zulässig.
Der Fall mit zwei Leitern bei 31 Prozent ist die strengste Stufe, weshalb eine Leitung, die mit zwei Drähten gerade nicht bestanden hat, manchmal besteht, sobald ein dritter hinzukommt und die 40-Prozent-Stufe gilt. Dieser Rechner ermittelt die richtige Stufe automatisch und lässt Sie sie bei Bedarf mit einem Nippel oder einem benutzerdefinierten Prozentsatz überschreiben.
Die maximale Füllungsprozentzahl hängt nur davon ab, wie viele Leiter sich den Kabelkanal teilen, nicht von ihrer Größe. Dieser Rechner ermittelt die richtige Stufe automatisch anhand der Leiteranzahl.
| Leiter im Kabelkanal | Maximale Füllung | Wann sie gilt |
|---|---|---|
| 1 Leiter | 53% | Ein einzelner Draht hat zusätzlichen Spielraum, um ohne Beschädigung eingezogen zu werden. |
| 2 Leiter | 31% | Die strengste Stufe — eine Zweidraht-Leitung wird am stärksten begrenzt. |
| 3 oder mehr Leiter | 40% | Der übliche Fall für einen Kabelkanal mit mehreren Leitern. |
| Nippel 24 Zoll oder kürzer | 60% | Eine kurze Strecke zwischen zwei Dosen darf höher gefüllt werden (Note 4). |
Rechenbeispiel
Nehmen wir drei 12-AWG-THHN-Leiter in einem halbzölligen EMT-Leerrohr. Jeder 12-AWG-THHN-Leiter hat etwa 0,0133 Quadratzoll, drei zusammen also etwa 0,0399 Quadratzoll. Ein halbzölliges EMT hat eine Innenfläche von etwa 0,304 Quadratzoll, und bei drei oder mehr Leitern gilt die 40-Prozent-Stufe, was eine zulässige Fläche von etwa 0,122 Quadratzoll ergibt. Das Bündel passt bequem hinein, und der Rechner würde das Bestehen bestätigen und zeigen, wie viel Spielraum bis zur nächsten Rohrgröße verbleibt.
Neun ist die höchste Anzahl an 12-AWG-THHN-Leitern, die ein halbzölliges EMT aufnimmt — und genau diese Zahl veröffentlicht NEC Annex C, Tabelle C.1 für diese Kombination.
- Gegeben
- Leerrohr: 1/2" EMT — 0,304 in² gesamte Innenfläche
- Leiter: 12 AWG THHN — je 0,0133 in²
- Füllungsgrenze: 40% (drei oder mehr Leiter, NEC Tabelle 1)
- Schritte
- Zulässige Fläche = 0,304 in² × 40% = 0,1216 in².
- 0,1216 in² ÷ 0,0133 in² pro Leiter ≈ 9,14.
- Der Nachkommaanteil 0,14 liegt unter der NEC-Aufrundungsschwelle von 0,8, sodass auf 9 Leiter abgerundet wird.
- Ergebnis
- 9 Leiter mit 12 AWG THHN passen in ein 1/2" EMT — dieselbe Anzahl, die NEC Annex C angibt.
So verwenden Sie den Leerrohr-Füllungsrechner
- Modus wählenWählen Sie den Modus „Größe ermitteln“, um das kleinste Leerrohr für eine Liste von Leitern zu finden, oder den Modus „Leiter einpassen“, um zu zählen, wie viele eines Leiters in eine gewählte Rohrgröße passen.
- Leiter eingebenWählen Sie für jeden Leiter den Isolierungstyp und die Größe, und legen Sie die Anzahl fest. Im Modus „Größe ermitteln“ können Sie pro Leitertyp im Bündel eine Zeile hinzufügen.
- Leerrohr wählenWählen Sie den Leerrohrtyp — EMT, RMC, IMC, PVC Schedule 40 oder Schedule 80 — und im Modus „Leiter einpassen“ die Rohrgröße.
- Ergebnis ablesenDer Rechner ermittelt die NEC-Füllungsprozentzahl und zeigt die empfohlene Größe oder die maximale Anzahl an, zusammen mit dem Verhältnis von genutzter zu zulässiger Fläche.
Häufig gestellte Fragen
Häufige Fragen dazu, wie der Leerrohr-Füllungsrechner die NEC-Flächenmethode anwendet.
Welche Füllungsprozentzahl erlaubt der NEC?
NEC Kapitel 9, Tabelle 1 erlaubt 53 Prozent für einen Leiter, 31 Prozent für zwei und 40 Prozent für drei oder mehr. Ein Nippel von 24 Zoll oder weniger ist bis zu 60 Prozent zulässig.
Berücksichtigt die Leerrohrfüllung Strombelastbarkeit oder Wärme-Ableitung?
Nein. Die Leerrohrfüllung ist ausschließlich eine Flächenregel. Strombelastbarkeit, Temperaturkorrektur und Anpassungen für Leiterbündelung sind separate Berechnungen, die Sie zusätzlich zur Füllungsprüfung durchführen müssen.
Welche Leerrohrtypen unterstützt der Rechner?
Er umfasst EMT, RMC bzw. GRC, IMC, PVC Schedule 40 und PVC Schedule 80, mit Leiterflächen für THHN bzw. THWN und XHHW aus NEC Kapitel 9, Tabelle 5.
Warum kann das Hinzufügen eines Leiters manchmal dazu führen, dass eine Leitung passt?
Die Zweileiter-Grenze liegt bei 31 Prozent, der strengsten Stufe. Sobald ein dritter Leiter vorhanden ist, gilt die 40-Prozent-Stufe, sodass die zulässige Fläche steigen und eine knappe Leitung bestehen kann.
Ermittelt dieser Rechner die Leitergröße oder prüft er den Spannungsabfall?
Nein — die Leerrohrfüllung prüft nur die Fläche des Kabelkanals. Verwenden Sie einen Leiterquerschnitts- oder Spannungsabfall-Rechner, um einen Leiter für seine Strombelastbarkeit zu wählen und zu bestätigen, dass die Leitung nicht zu lang ist, und bringen Sie diesen Leiter dann hierher zurück, um das Leerrohr zu dimensionieren.