Vezetékáteresztő képesség, méretezés és kábeltípusok: NEC referencia és gyakorlati útmutató

Mi az a minimális áramköri kapacitás?

A minimális áramköri áramerősség (MCA) az a minimális áramátviteli kapacitás, amelyre egy áramkör vezetékének rendelkeznie kell egy adott berendezés biztonságos táplálásához. Ez egy számított érték – nem a berendezés üzemi áramerőssége –, amely figyelembe veszi a folyamatos terhelési követelményeket, a motor bekapcsolási jellemzőit és a kód által előírt biztonsági határokat. Az Egyesült Államokban a National Electrical Code (NEC) 440. cikke szabályozza az MCA számításokat a motoros hajtású berendezésekre, például HVAC-egységekre, kompresszorokra és hűtőrendszerekre.

Az MCA szabványos NEC-képlete a motor-kompresszoros berendezéseken: MCA = 1,25 × (legnagyobb motor FLA) az áramkör összes többi terhelésének összege . Például egy 14A kompresszorrajzú és 3A ventilátormotorral rendelkező légkondicionáló MCA értéke (1,25 × 14) 3 = 20,5A . A tápvezetékeket úgy kell méretezni, hogy legalább 20,5 A-t szállítsanak – ami a szabványos NEC 310.12 táblázat feltételei szerint minimum 12 AWG rézt jelent, bár a legtöbb telepítő 10 AWG-t választana, hogy megfeleljen az azonos adattáblán szereplő maximális túláramvédelmi követelménynek is.

Az MCA különbözik a maximális túláramvédelemtől (MOCP), amely meghatározza a megszakító vagy biztosíték méretének felső határát. A vezetéket az MCA-hoz kell méretezni; a túláramú eszközt az MCA és a MOCP közé kell méretezni. Mindkét értéket a NEC 440.4(B) előírja, hogy fel kell tüntetni a berendezés adattábláján. Az MCA-nál kisebb vezeték használata – még akkor is, ha megfelelő méretű megszakítóval van védve – szabálysértést és tűzveszélyt jelent. mert a vezető nem tudja biztonságosan elviselni a berendezés által megkövetelt folyamatos terhelést.

Huzal áteresztőképesség mérő szerint: réz és alumínium

Az ampaképesség – az a maximális folyamatos áram, amelyet egy vezető képes elviselni anélkül, hogy meghaladná a szigetelési hőmérsékleti besorolását – a vezeték átmérője (AWG vagy kcmil), a vezeték anyaga (réz vagy alumínium), a szigetelési hőmérséklet besorolása és a beépítési mód határozza meg. Az alábbi értékek az NEC 310.12-es táblázaton alapulnak védőcsövekben vagy kábelekben 60 °C-os és 75 °C-os szigetelési névleges értékeknél 30 °C-os környezetben, amelyek a legáltalánosabb valós telepítési feltételek. Az áteresztőképesség csökken, ha több áramvezető vezeték osztozik egy vezetéken (4 vagy több vezetékre vonatkozik a lecsökkentés), ha a környezeti hőmérséklet meghaladja a 30°C-ot, vagy ha a vezetékek szabad levegőben vannak kötegben.

10 Gauge Wire Max Amper

A 10 AWG rézhuzal névleges kapacitása 30A 60°C-on és 35A 75°C-on per NEC 310.12. táblázat. A lakossági vezetékeknél – ahol a legtöbb eszköz és végpont 60°C-ra van besorolva – a gyakorlati határ 30A, ezért a 10 AWG-t 30A-es megszakítókkal párosítják az elektromos szárítóáramkörökhöz, a nagy ablakos klímaberendezésekhez és az elektromos autótöltők leágazó áramköreihez. A 75°C-os oszlopérték csak akkor érvényes, ha az áramkör minden végpontja, eszköze és berendezése 75°C-ra van besorolva, ami számos kereskedelmi és ipari alkalmazásnál így van, amikor 75°C-os megszakítókat és paneleket használnak.

Max amper 8-as vezetékhez

A 8 AWG rézhuzal 60°C-on 40A, 75°C-on pedig 50A áramot hordoz. A 60°C-os érték a lakossági telepítésekre vonatkozik; A 8 AWG tehát a minimum egy 40 A-es áramkörhöz, és nagy készülékáramkörökhöz és egyes alpanelekhez használatos. A 75°C-os besorolásnál a 8 AWG 50A-es terhelést képes támogatni a kereskedelmi vezetékekben, ahol a 75°C-os lezárások az egész áramkörön érvényesek. Ne feledje, hogy a 8 AWG alumíniumhuzal 40 A-t hordoz 75 °C-on – egy praktikus mérettel kisebb, mint a réz, ugyanazon akapacitás mellett, ezért az alumíniumot ritkábban használják ezen a mérőtávon az elágazó áramkörök vezetékezésében, annak ellenére, hogy alacsonyabb a lábonkénti költsége.

4 AWG réz kapacitása

A 4 AWG réz teljesítménye 70 A (60 °C) és 85 A (75 °C). Általában 70A-es és 80A-es betápláló áramkörökhöz, lakóépületek alközponti táplálásához és nagy kereskedelmi konyhai berendezések leágazó áramköreihez használják. 75°C-on a 4 AWG-s réz műszakilag 85A-es terhelést is képes támogatni, bár a megszakító koordinációja általában 80A-nál landol, mint a következő szabványos méret 85A alatt.

Vezetékméretezés általános szolgáltatási és adagoló alkalmazásokhoz

Milyen méretű vezeték 50 amperes megszakítóhoz?

50A-es áramkör szükséges 6 AWG réz vagy 4 AWG alumínium minimum. Az NEC megköveteli, hogy az elágazó áramkörök vezetőinek mérete legalább a túláram eszköz névleges értéke legyen a nem motoros, nem HVAC áramkörök esetében – tehát az 50 A megszakító 50 A névleges vezetéket jelent. 75 °C-on a 8 AWG réz eléri az 50 A-t, de mivel a legtöbb lakossági csatlakozóaljzat és panel végződése 60 °C-os, a 60 °C-os oszlop az irányadó, és a 8 AWG 40 A-es határértéke nem elegendő. Használjon 6 AWG rezet egy 50 A-es megszakítóval szabványos lakossági 240 V-os áramkörökhöz, például EV 2. szintű töltőkhöz, pezsgőfürdőkhöz és tűzhelyekhez.

Vezeték mérete 100 Amperes szolgáltatáshoz

100A-es lakossági szolgáltatás bejárathoz vagy adagolóhoz, 2 AWG réz vagy 1/0 AWG alumínium a standard választás. 75°C-on a 2 AWG réz 115A-t hordoz – elegendő tartalék 100A felett a szolgáltatáshoz. A szervizbevezető vezetékek a 75°C-os oszlopot használhatják az NEC 230.42 szerint, mivel a közmű oldali és a mérőbázis csatlakozások ennek megfelelően vannak besorolva. A réz opció kompaktabb, de drágább; Az alumínium költséghatékony választás hosszabb üzemidő esetén, és a lakossági bejárati kábelek domináns anyaga Észak-Amerikában.

1/0 alumínium huzal 100 amperes szervizhez

Az 1/0 AWG alumínium névleges teljesítménye 120 A 75 °C-on , így ez a szabványos vezetékméret a 100A-es lakossági bejárati és adagoló alkalmazásokhoz alumínium használata esetén. A szervizbemeneti kábelben (SEU vagy SER típusú) és a mérő aljától a fő panelig tartó vezetékekben van megadva. Az 1/0 alumínium 100 A-es szolgáltatáshoz való használata teljes mértékben NEC-kompatibilis a 75°C-os végződéseknél, ami a főmegszakítók és a közüzemi fogyasztásmérők alapja. Az ilyen méretű alumínium csatlakozásokhoz antioxidáns vegyületre van szükség az összes csatlakozónál és alumínium-besorolású füleknél vagy csatlakozóknál – az alumínium-besorolású hardver használatának elmulasztása az alumíniumvezető-végződések túlmelegedésének egyik fő oka.

Térfogata 1/0 réz

Az 1/0 AWG réz 60 °C-on 125A-t, 75 °C-on pedig 150A-t hordoz. 125A-es és 150A-es szolgáltatási betáplálókhoz, alközponti betáplálásokhoz és nagy kereskedelmi leágazó áramkörökhöz használják. Az 1/0 és 3/0 réz (150A vs. 200A 75°C-on) közötti jelentős kapacitáslépcső ezt a két méretet teszi a szabványos választássá a 150A-es, illetve a 200A-es szolgáltatási alkalmazásokhoz.

3/0 rézhuzal áteresztőképesség

A 3/0 AWG réz 165A (60°C) és 200A (75°C) névleges teljesítményű , így a 200A-es lakossági bejárati és főadagoló alkalmazások szabványos vezetőjévé válik. A 200A-es főpanel, amelyet 3/0 rézvezetékkel táplálnak a mérő aljából, a leggyakoribb konfiguráció az új lakóépületeknél az Egyesült Államokban. A 200 A-es alumínium szervizhez általában 350 kcmil szükséges – fizikailag lényegesen nagyobb, mint a 3/0 réz, ami azt mutatja, hogy miért részesítik előnyben a rezet ott, ahol a vezetékek kitöltése vagy a fizikai útválasztási hely korlátozott.

8/4 SOOW vezeték áteresztőképesség

A SOOW egy hordozható tápkábel típus – a jelölés a következőképpen oszlik meg: S (szolgáltatási fokozat, 600 V), O (olajálló külső köpeny), O (olajálló szigetelés), W (időjárás- és vízálló). Ez egy rugalmas, többvezetős hordozható kábel, amelyet ideiglenes áramellátáshoz, ipari berendezések csatlakoztatásához, generátorokhoz és színpadi/rendezvény áramelosztáshoz használnak. 8/4 SOOW négy vezetéket jelent, mindegyik 8 AWG.

A flexibilis vezetékek áteresztőképességét a NEC 400.5(A) táblázat szabályozza, amely elkülönül a fix huzalozási kapacitástáblázatoktól. A hajlékony vezetékben lévő 8 AWG vezeték névleges feszültsége 40 A vezetékenként az NEC 400.5(A)(1) táblázata szerint 4 vagy annál kevesebb áramvezetővel rendelkező vezetékekre. A háromfázisú tápellátáshoz használt 8/4 SOOW vezetékben (három forró vezeték plusz egy földelés) három vezeték viszi az áramot - a 4 vezetékes határon belül -, így a 40 A névleges érték leértékelés nélkül érvényes. A kábel általában csavarzáras csatlakozókkal végződik (NEMA L14-30 vagy L15-50 általános generátor- és színpadalkalmazásokhoz), és 40A-es teljesítményre van méretezve 600 V-on.

A SOOW vezetéket nem szabad a rögzített épületvezetékek helyettesítésére használni. Hordozható és ideiglenes használatra lett besorolva, és az NEC 400. cikke tiltja állandó bekötési módként való használatát. Közvetlen betemetésre vagy falon belüli beépítésre sem alkalmas.

Közvetlen eltemetésre tervezett kábel

A közvetlen temetkezési kábelt kifejezetten úgy tervezték, hogy a föld alá, vezeték nélkül, közvetlenül érintkezzen a talajjal. Olyan köpenyre és szigetelőrendszerre van szükség, amely ellenáll a nedvesség behatolásának, a talaj vegyszereinek, a talajnyomásnak és a hőmérséklet-ciklusnak, anélkül, hogy leromlana 25–40 éves élettartam alatt. A szabványos beltéri kábeltípusok – NM-B (Romex), THHN vagy SOOW kábel – nem alkalmasak közvetlen betemetésre, és gyorsan meghibásodnak, ha betemetik.

Az NEC által elismert elsődleges közvetlen temetési kábeltípusok a következők:

• UF-B (földalatti betápláló és leágazó áramköri kábel): A lakossági közvetlen temetkezési szabvány. A vezetékek egyedileg szigeteltek és tömör PVC-köpenybe vannak zárva, amely kitölti a vezetékek közötti hézagokat, nedvességállóságot biztosítva a kábel teljes keresztmetszetében. Az UF-B nedves körülmények között 60°C-ra van besorolva, és a minimális betemetési mélység 24 hüvelyk a közvetlen betemetéshez, vagy 12 hüvelyk, ha GFCI-védelemmel van ellátva a NEC 300.5 táblázat szerint.
• USE-2 (földalatti bejárat): Közvetlen temetésre és szolgálati bejáratra ajánlott. A USE-2 vezetékek ellenállnak a napfénynek, és 90°C-ra vannak besorolva nedves vagy száraz körülmények között, így alkalmasak a fotovoltaikus rendszer vezetékezésére és a hálózati transzformátortól a mérőaljzatig terjedő oldalsó levezetésekre.
• THWN-2 / XHHW-2 a vezetékben: Nagyobb kapacitású földalatti betáplálóknál az egyedi, nedves helyigényű vezetékeket a 40. ütemezésű vagy a 80. ütemterv szerinti PVC-vezetéken keresztül húzzák át – a vezeték mechanikai védelemként szolgál, és az árokban elhelyezett védőcső beásási mélysége sekélyebb (18 hüvelyk PVC-vezeték esetén NEC Table 300.5-ös táblánként).
• Közvetlenül eltemethető névleges tálcás kábel (TC-ER): Ipari és közüzemi alkalmazásokban használják többvezetős táp- és vezérlőáramkörökhöz, amelyek vezeték nélkül vannak eltemetve nagyobb méretekben.

A kábel típusától függetlenül a közvetlen betemetéseknek tartalmazniuk kell egy figyelmeztető szalagot a kábel felett 12 hüvelyk magasságban eltemetve, hogy figyelmeztessék a jövőbeni kotrókat, és minden toldást hozzáférhető csatlakozódobozokban vagy géllel töltött, vízálló toldókészletekkel kell készíteni, amelyek közvetlen betemetésre alkalmasak – a szabványos huzalanyák és az elektromos szalag nem nedvességállóak, és a talaj alatt meghibásodnak.

Felszálló vs Plénum kábel: mi a különbség?

A felszálló és a csatlakozó a kommunikációs és a kisfeszültségű kábelek – nem az elektromos tápkábel – tűzállósági besorolásai, amelyek meghatározzák, hogy az adott kábeltípusok hova telepíthetők, attól függően, hogyan viselkednek épülettűz esetén. A minősítések azért léteznek, mert a kábelköpeny- és szigetelőanyagok égéskor mérgező gázokat bocsáthatnak ki, és lángokat terjeszthetnek az épületek légutakon keresztül. Az NEC (800. cikk a kommunikációra, 770. és 820. cikk a szálas és koaxiális) és az építési szabályzatok speciális kábelbesorolást írnak elő meghatározott helyekre.

Csatlakozó kábel (CMP)

A légtér minden olyan tér, amelyet az épület HVAC rendszerében a levegő keringtetésére használnak – ideértve a süllyesztett mennyezetek feletti légteret (ha visszatérő levegő kamraként használják) és a kondicionált levegőelosztáshoz használt emelt padlókat. Plenum-besorolású kábel (CMP jelzéssel a kommunikációs többcélú csatlakozóhoz) meg kell felelnie a legszigorúbb tűzállósági és füstképződési szabványoknak: UL 910 (Steiner Tunnel teszt), amely a lángterjedést és a füst sűrűségét egyaránt méri. A csatlakozó kábelköpenyek jellemzően alacsony füsttartalmú, égésgátló vegyületekből, például fluorozott etilén-propilénből (FEP) vagy speciálisan kialakított PVC-ből készülnek. A légtereken átmenő kábeleknél kóddal van szükség a csatlakozókábelre. Ez a legdrágább kábelbesorolási szint.

Felszálló kábel (CMR)

Felszálló kábel (CMR) Az UL 1666 (Riser Flame Test) szerint tesztelték, amely értékeli a kábel azon képességét, hogy ellenáll-e a lángok függőleges terjedésének a padlók között – ez a kritikus probléma a padlószerelvényeken áthaladó aknában, lépcsőházban vagy csővezetékben. A felszálló kábelnek önmagától ki kell oltania, és nem kell lángot vinnie egyik emeletről a másikra, de nem kell megfelelnie a csatlakozókábel alacsony füstsűrűségi követelményeinek. A felszálló kábel szabványos PVC vagy hasonló köpenyeket használ, és olcsóbb, mint a csatlakozó. Alkalmas függőleges csatornákban vagy kábeltálcákban, amelyek átmennek a padlón, de nem lépnek be a légterekbe.

A helyettesítési hierarchia

Az NEC kábelminősítési helyettesítési szabályok szigorú hierarchiát követnek: csatlakozó (CMP) helyettesítheti a felszálló (CMR), általános célú (CM) vagy korlátozott használatú (CMX) kábelt bármely helyen . A felszállócső helyettesítheti az általános vagy korlátozott használatú kábelt. Az általános célú kábel nem használható felszálló- vagy csatlakozóterekben. Ez azt jelenti, hogy a telepítő mindig használhat magasabb névleges kábelt egy alacsonyabb besorolású kábel helyett, de soha nem fordítva. Gyakorlati vonatkozása: a teljes egészében csatlakozókábellel kábelezett épület mindenhol teljesen kódkompatibilis, de lényegesen magasabb anyagköltséggel, mint a felszálló aknákban és csak a légkezelő terekben a csatlakozóaljzat használata.