Johdon koko ja kapasiteetti: Kuinka lukea kapasiteettikaavioita ja valita oikea kaapeli

Huoltoinsinööri johdottaa uudelleen 7,5 kW:n moottoria pakkauslinjalla. Moottori kuluttaa 15,5 A täydellä kuormalla, ja joku ehdottaa 14 AWG:n kuparia vetämistä kustannusten säästämiseksi. Se toimii puhtaassa, viileässä, yhden kaapelin juoksussa, mutta tämän kaapelin on kuljettava 60 metriä teräsputken läpi, joka on jaettu kolmen muun jännitteisen johtimen kanssa, laitoksessa, jonka lämpötila on kesällä säännöllisesti yli 40 °C. Näissä olosuhteissa 14 AWG on parhaimmillaan marginaalinen ja eristysluokituksen mukaan ei ole koodin mukainen .

Johdon koko ja kapasiteetti on siksi luettava yhdessä, eikä niitä käsitellä yhtenä numerona kaaviossa. Mittari määrittää johtimen fyysisen koon; Ampacity määrittää, kuinka paljon virtaa se voi kuljettaa turvallisesti tietyssä asennuksessa. Tässä kerrotaan, mistä kapasiteetti riippuu, kuinka voit lukea kapasiteettikaavioita huijaamatta itseäsi ja mitä tulee määrittää ostaessasi kaapelia oikealle piirille.

Ampacity on lämpötilaraja, ei johtimen ominaisuus

Ampaiteetti on suurin ampeerivirta, jonka johdin voi kuljettaa jatkuvasti käyttöolosuhteissa ylittämättä sen lämpötilaluokitusta. Kaksi osaa määritelmästä jää huomiotta. "Jatkuvasti" tarkoittaa tunti toisensa jälkeen, ei vain muutaman sekunnin ajan moottorin käynnistyksestä. "Käyttöehtojen mukaan" tarkoittaa ympäristön lämpötilaa, ryhmittelyä, kotelointia ja pääteluokitusta, jotka kaikki osallistuvat vastaukseen.

Fysiikka on yksinkertainen: johtimessa syntyvä lämpö on verrannollinen virran neliöön (I ² R-tappio). Kupari ja alumiini sietävät tuota lämpöä, mutta niiden ympärillä oleva eristys ei. PVC-eristys on tyypillisesti mitoitettu 60 °C tai 75 °C, XLPE 90 °C ja silikonikumi 150 °C tai 180 °C erikoiskaapeleissa. Kun eristys saavuttaa nimellislämpötilansa, johdin on saavuttanut tehonsa.

Johdon koko- ja kapasiteettikaavion lukeminen

Johdinkoot Pohjois-Amerikassa noudattavat American Wire Gauge (AWG) -järjestelmää, jossa pienempi luku tarkoittaa paksumpaa johdinta. Joka kolmas mittarin askel noin kaksinkertaistaa tai puolittaa poikkileikkausalan, joten 10 AWG:llä on suunnilleen kaksinkertainen pinta-ala 13 AWG.

Useimmat Pohjois-Amerikan töiden kapasiteettikaaviot perustuvat NEC-taulukkoon 310.16, jossa luetellaan sallitut tehot kolmella eristyslämpötilaluokalla: 60 °C, 75 °C ja 90 °C. Sama fyysinen johto näkyy kolme kertaa, koska eristys, ei kupari, asettaa rajan .

Tähdet merkitsevät NEC 240.4(D) pienjohtimen sääntöä: 14 AWG on rajoitettu 15 A ylivirtalaitteeseen, 12 AWG - 20 A ja 10 AWG - 30 A eristysluokituksesta riippumatta. 12 AWG:n johdin, jossa on 90 °C eristys, voi kuljettaa 30 A taulukon mukaan, mutta koodi käsittelee sitä silti 20 A johtimena useimmissa piireissä.

Viisi muuttujaa, jotka muuttavat tietyn mittarin voimakkuutta

Jokaiselle yksittäiselle johdinkoolle voit löytää anteliaan luokituksen ja konservatiivisen. Ero johtuu siitä, kuinka hyvin johdin luovuttaa lämpöä.

1. Eristyksen lämpötilaluokitus

Lämpökovettuvat eristeet, kuten XLPE ja silikonikumi, kestävät korkeampia jatkuvia lämpötiloja kuin termoplastinen PVC, mikä mahdollistaa suuremman virran samalle poikkileikkaukselle. Mutta myös liitännöillä on merkitystä: jos korvakkeiden nimellislämpötila on 60 °C tai 75 °C, sinun on käytettävä 60 °C tai 75 °C pylvästä, vaikka kaapelin eristys on 90 °C. Korkean lämpötilan kaapeli voi kuljettaa paljon enemmän virtaa, mutta vain jos jokainen piirin liitäntä on sertifioitu kyseiselle lämpötilalle.

2. Ympäristön lämpötila ja johtimien niputtaminen

Tilavuustaulukoissa oletetaan, että ympäristön lämpötila on 30 °C. Konehuoneessa 45°C:ssa johdin käynnistyy jo lähempänä eristysrajaansa, joten sallittu virta laskee. NEC-korjauskertoimet kertovat taulukon arvon kertoimella, joka kutistuu ympäristön noustessa.

Yhdistyksellä on samanlainen vaikutus. Kun neljästä kuuteen virtaa johtavaa johdinta jakaa yksi putki tai alusta, ne lämmittävät toisiaan ja vakiosäätökerroin on 0,80. Seitsemästä yhdeksään johtimella se laskee 0,70:aan ja kymmenestä kahteenkymmeneen 0,50:een. Kaapeli, joka näyttää oikean kokoiselta kaksijohtimiselta syöttöjohdolta, voi olla alimitoitettu ahtaissa kaapelinpitimessä.

3. Kupari vs. alumiinijohtimet

Alumiinilla on samalla mittarilla noin 61 prosenttia kuparin johtavuudesta, joten saman ampaannin saavuttamiseksi tarvitaan suurempi poikkileikkaus. Käytännössä alumiini on noin kaksi AWG-kokoa suurempi: 6 AWG alumiini 75 °C:ssa on 50 A, sama kuin 8 AWG kupari 75 °C:ssa. Alumiini on kevyempää ja usein halvempaa, mutta se vaatii hapettumisenestopastaa päätteissä, alumiinille mitoitettuja korvakkeita ja huolellista huomiota sen korkeampaan lämpölaajenemiseen. Yksityiskohdat takana kuparin ja alumiinin kapasiteettivertailu NEC-standardien mukaisesti selittää, miksi kaksi kokoa suurempi sääntö on nopein tapa havaita epäsuhta.

4. Jännitteen pudotus pitkillä ajoilla

Ampacity suojaa kaapelia ylikuumenemiselta; jännitehäviö suojaa kuormaa alitoiminnalta. Tavalliset suositellut rajat ovat 3 prosenttia haarapiirille ja 5 prosenttia haara- ja syöttöjohdolle yhdistettynä. Yksivaiheisessa piirissä jännitehäviö on 2 kertaa yksisuuntainen pituus kertaa virta kerrottuna johtimen resistanssi 1 000 jalkaa kohti, jaettuna 1 000:lla. Kolmivaihepiireissä käytetään 1,732:ta 2:n sijaan. Kun käyttöjakso on pitkä, johtimen kokoa on usein suurennettava ampacityvaatimuksen yli. Toimitetun jännitteen ja kuormitusvirran välinen suhde käsitellään artikkelissamme tulo- ja lähtöjännitekaapelin vaikutusten ja korjausten tarkastelu .

Toimiva esimerkki: Kuparilangan mitoitus 30 A:n kuormaa varten

Ota 30 A:n jatkuva kuorma, joka syötetään 240 V:n yksivaiheisella piirillä ja jonka yksisuuntainen kulku on 40 m (noin 131 jalkaa). Neljä virtaa johtavaa johdinta jakaa yhden putken, ympäristön lämpötila on 40 °C ja kaapelin eristys on 90 °C.

Aloita tiiviystaulukon 90°C sarakkeesta. 10 AWG:n johtimen kantavirta on 40 A. Kun käytetään 0,91:n ympäristökorjausta 40°C:een ja 0,80:n säätöä neljälle johtimelle, saadaan 40 × 0,91 × 0,80 = 29,1 A, mikä on alle 30 A:n kuorman. 8 AWG:n johdin, jonka perusarvo on 55 A, antaa 55 × 0,91 × 0,80 = 40,0 A, mukavasti kuorman yläpuolella.

8 AWG -johtimen jännitehäviön tarkistus käyttää noin 0,78 ohmin resistanssia 1000 jalkaa kohden 75 °C:ssa. Yksivaiheinen jännitehäviö on 2 × 131 × 30 × 0,78 / 1000 = 6,1 V, mikä on 2,5 prosenttia 240 V:stä ja normaalin 3 prosentin rajan sisällä. Jos juoksu olisi 100 m 40 m sijasta, jännitehäviö nousisi noin 6,4 prosenttiin ja oikea valinta siirtyisi 6 AWG:hen, vaikka ampacitylaskenta on jo mennyt läpi.

Teollisuuskaapelin valinta: missä kapasiteetti vaikeutuu

Kiinteissä rakennusjohdoissa keskeisiä kysymyksiä ovat johtimen koko, eristysluokitus ja asennustapa. Teollisuuden ja liikkuvien laitteiden sovelluksissa ilmenee kolme muuta huolenaihetta: harmoniset, jatkuva taipuminen ja käyttösuhde.

VFD-kaapelit: virta ei ole puhdas siniaalto

Säädettävä taajuusmuuttaja (VFD) tuottaa pulssinleveysmoduloidun lähdön, joka sisältää yliaaltoja. Yliaallot lisäävät johtimen RMS-lämmitystä silloinkin, kun moottorin perusvirta näyttää kohtuulliselta, ja nopeat jännitereunat rasittavat eristystä. Taajuusmuuttajan lähtöpiireissä suojattu kaapeli, jossa on symmetrinen maadoitus, on tavallinen vastaus, ja ampaasiteettiin tulisi sisällyttää lisälämmityksen marginaali. Käytännön vaatimukset kattavat meidän opas suojatun joustavan aseman johdotuksen VFD-kaapelivaatimuksiin kannattaa tarkistaa ennen kuin päätät koon. Uutta asemaa varten XLPE-eristetty Joustava VFD-kaapeli kuparipunossuojauksella yhdistää 90 °C:n ja jatkuvan EMI-suojan yhdessä kokoonpanossa.

BPYJVRP XLPE eristetty PVC-vaippainen kuparipunottu suojattu VFD joustava kaapeli S Koska BPYJVRP XLPE -eristetyt PVC-vaippaiset kuparipunotut suojatut VFD-joustokaapelin toimittajat ja yritys Kiinassa, Junshuai tarjoaa tukku... Näytä tuote →

Vetoketju ja jatkuvasti taipuvat kaapelit

Flex-kesto määräytyy säikeytymisen, johtimen geometrian ja vaipan materiaalin perusteella, ei tiiviyden perusteella. Nämä kaksi ovat kuitenkin vuorovaikutuksessa käytännössä. Kaapelitelineessä johtimet ovat yleensä niputettuja ja suljettuja, joten kerroin 0,80 neljästä kuuteen johtimelle tai vielä pahempaa suuremmille nipuille on sovellettava jokaiseen sydämeen. Hyvin taipuva hienosäikeistys on hieman kuumempi samalla poikkileikkauksella, koska säikeiden väliset ilmaraot pienentävät tehollista johtavaa pinta-alaa, vaikka ero on riittävän pieni, jotta standardit amplituditaulukot pysyvät voimassa. Vaipan on silti kestettävä ympäristöä, olipa se sitten PUR öljynkestoa varten tai TPU hankausta varten, kun taas kupari toimii vähennetyllä arvolla.

Hitsauskaapelit: käyttösuhde muuttaa laskentaa

Hitsausjohdot osoittavat, miksi "käyttöehdoilla" on merkitystä. Hitsauskaapeli on suunniteltu pienjännitteiseen, suurvirtakäyttöön rajoitetulla käyttöjaksolla, joten se on mitoitettu käyttämällä ajoittaisia ​​arvoja jatkuvan virranvoimakkuuden sijaan. Sen erikoishieno naru ja joustava kumitakki tekevät siitä helpon kelaamisen ja vetämisen myymälän poikki. A korkean lujan kuminen hitsauskaapeli oikeasta poikkileikkauksesta kulkee hitsauslaitteen virtaa ilman ylikuumenemista, mutta sama kaapeli ei olisi kelvollinen valinta jatkuvan kolonnin mitoitettuun 24 tunnin jatkuvaan virtapiiriin.

YH:n korkealujien kumihitsauskaapeleiden toimittajat, tukkumyyntiyritys - Jiangsu kesäkuu YH:n korkean lujan kumihitsauskaapeleiden toimittajana ja yrityksenä Kiinassa Junshuai tarjoaa tukkulujien kumihitsauskaapeleita verkossa... Näytä tuote →

Mitä on ilmoitettava ostaessasi kaapelia

Kun pyydät tarjousta, pelkkä mittarin numero ei riitä. Toimittajan tulee tietää eristys- ja vaippamateriaalit, lämpötilaluokka, virtaa kuljettavien johtimien lukumäärä, ympäristön lämpötila, asennustapa ja se, toimiiko piiri jatkuvasti vai katkonaisesti. Vasta sitten ampacity voidaan verrata oikeaan taulukkoon.

Pohjois-Amerikkaan vietyjen laitteiden osalta UL-sertifikaatti tekee luokituksen tarkistettavissa tarkastuksen aikana. A UL-sertifioitu pohjoisamerikkalainen virtajohto painetun lämpötilaluokituksen avulla sähkötarkastaja voi varmistaa, että johtimen koko vastaa piirin suojausta. Dynaamisissa sovelluksissa sama logiikka pätee riippumatta siitä, onko kaapeli vetoketjutyyppistä, kelauskaapelia tai litteää kaapelia: tietolomakkeessa tulee ilmoittaa kapasiteetti käyttöolosuhteissa, ei vain poikkileikkaus.

UL2586 UL-sertifioidut Pohjois-Amerikan virtajohtojen toimittajat, tukkumyyntiyritys - Jia UL2586 UL -sertifioituina Pohjois-Amerikan virtajohtotoimittajina ja -yhtiöinä Kiinassa Junshuai tarjoaa tukkumyyntiä UL-sertifioitua pohjoisamerikkalaista... Näytä tuote →

Luotettava tapa mitoittaa mikä tahansa piiri on työskennellä taaksepäin kuormituksesta. Lue täyskuormitusvirta, valitse johtimen koko ja eristysarvo, tee ympäristön ja niputuksen korjaukset, tarkista jännitehäviö todellisen etäisyyden yli ja varmista, että ylivirtasuoja vastaa pienjohtimia koskevia sääntöjä. Tämä prosessi kestää alle kymmenen minuuttia ja välttää kalliin, mahdollisesti vaarallisen virheen mittarinumeron käsitteleminen nykyisenä arvosanana .