Veličina žice i jačina struje: Kako čitati tablicu jačine struje i odabrati pravi kabel

Inženjer održavanja ponovno spaja motor od 7,5 kW na liniji za pakiranje. Motor troši 15,5 A pri punom opterećenju, a netko predlaže korištenje bakra od 14 AWG radi uštede. To funkcionira u čistom, hladnom, jednom kabelu, ali ovaj kabel mora prijeći 60 metara kroz čelični vod koji dijeli s tri druga vodiča pod naponom, u postrojenju koje ljeti redovito ima temperaturu iznad 40°C. Pod tim uvjetima, 14 AWG je u najboljem slučaju marginalan i, ovisno o ocjeni izolacije, nije u skladu s kodeksom .

Veličina žice i strujna struja stoga se moraju čitati zajedno, a ne tretirati kao jedan broj na grafikonu. Mjerač definira fizičku veličinu vodiča; ampacity definira koliko struje može sigurno nositi u određenoj instalaciji. Evo o čemu ovisi jačina struje, kako čitati grafikone jačine struje bez zavaravanja i što trebate navesti kada kupujete kabel za pravi strujni krug.

Jakost struje je temperaturna granica, a ne svojstvo vodiča

Ampaktnost je maksimalna struja, u amperima, koju vodič može kontinuirano nositi u uvjetima uporabe bez prekoračenja svoje temperaturne vrijednosti. Zanemaruju se dva dijela te definicije. "Kontinuirano" znači sat za satom, a ne samo nekoliko sekundi pokretanja motora. "Prema uvjetima uporabe" znači temperatura okoline, grupiranje, kućište i ocjene završetka koji sudjeluju u odgovoru.

Fizika je jednostavna: toplina koja se stvara u vodiču proporcionalna je kvadratu struje (I ² R gubitak). Bakar i aluminij toleriraju tu toplinu, ali izolacija oko njih ne. PVC izolacija obično ima 60°C ili 75°C, XLPE 90°C, a silikonska guma 150°C ili 180°C u specijaliziranim kabelima. Kada izolacija dosegne svoju nazivnu temperaturu, vodič je dosegao svoju jakost struje.

Kako čitati tablicu veličine žice i ampacitivnosti

Veličine žice u Sjevernoj Americi slijede američki sustav mjerača žice (AWG), gdje manji broj znači deblji vodič. Svaka tri mjerna koraka otprilike udvostručuju ili prepolovljuju površinu poprečnog presjeka, tako da 10 AWG ima otprilike dvostruko veću površinu od 13 AWG.

Većina dijagrama ampaciteta za rad u Sjevernoj Americi temelji se na NEC tablici 310.16, koja navodi dopuštene ampacitete pri tri ocjene temperature izolacije: 60°C, 75°C i 90°C. Ista fizička žica pojavljuje se tri puta jer izolacija, a ne bakar, postavlja granicu .

Zvjezdice označavaju pravilo malog vodiča u NEC 240.4(D): 14 AWG ograničeno je na prekostrujni uređaj od 15 A, 12 AWG na 20 A, a 10 AWG na 30 A bez obzira na ocjenu izolacije. Vodič od 12 AWG s izolacijom od 90°C može prenijeti 30 A po tablici, ali ga kodeks još uvijek tretira kao vodič od 20 A za većinu krugova.

Pet varijabli koje mijenjaju jačinu struje zadanog mjerača

Za bilo koju pojedinačnu veličinu žice možete pronaći velikodušnu ocjenu i konzervativnu. Razlika se svodi na to koliko dobro vodič odvodi toplinu.

1. Temperaturna vrijednost izolacije

Duroplastične izolacije kao što su XLPE i silikonska guma podnose više kontinuirane temperature od termoplastičnog PVC-a, dopuštajući veću struju za isti poprečni presjek. Ali završeci su također važni: ako su stopice ocijenjene na 60°C ili 75°C, morate koristiti stupac 60°C ili 75°C čak i kada je izolacija kabela ocijenjena na 90°C. Visokotemperaturni kabel može nositi mnogo više struje, ali samo ako je svaki spoj duž strujnog kruga certificiran za tu temperaturu.

2. Temperatura okoline i snop vodiča

Tablice jačine struje pretpostavljaju temperaturu okoline od 30°C. U strojarnici na 45°C, vodič se već približava granici izolacije, pa dopuštena struja opada. NEC korekcijski faktori množe tabličnu vrijednost s faktorom koji se smanjuje kako ambijent raste.

Spajanje ima sličan učinak. Kada četiri do šest vodiča kroz koje prolazi struja dijele jednu cijev ili ladicu, oni se međusobno zagrijavaju, a standardni faktor prilagodbe je 0,80. Sa sedam do devet vodiča pada na 0,70, a s deset do dvadeset na 0,50. Kabel koji izgleda ispravno dimenzioniran kao dvožilni dovod može biti premali u prenatrpanom nosaču kabela.

3. Bakreni naspram aluminijskih vodiča

Za isti promjer, aluminij ima otprilike 61 posto vodljivosti bakra, tako da je potreban veći poprečni presjek da bi se postigla ista jakost struje. U praksi, aluminij je veći za dvije AWG veličine: aluminij 6 AWG na 75°C ima ocjenu od 50 A, isto kao i bakar 8 AWG na 75°C. Aluminij je lakši i često jeftiniji, ali zahtijeva antioksidacijsku pastu na završecima, ušice ocijenjene za aluminij i posebnu pozornost na njegovu veću toplinsku ekspanziju. Detalji iza usporedbe kapaciteta bakra i aluminija prema NEC standardima objasnite zašto je pravilo dvije veličine-veće najbrži način za uočavanje neslaganja.

4. Pad napona tijekom dugih vožnji

Ampacity štiti kabel od pregrijavanja; pad napona štiti opterećenje od slabijeg rada. Uobičajena preporučena ograničenja su 3 posto za granu kruga i 5 posto za granu i dovod u kombinaciji. Za jednofazni krug, pad napona jednak je 2 puta jednosmjernoj duljini pomnoženoj s strujom i otporom vodiča po 1000 ft, podijeljenom s 1000. Trofazni krugovi koriste 1,732 umjesto 2. Kada je staza duga, vodič se često mora pojačati iznad zahtijevane struje. Odnos između isporučenog napona i struje opterećenja pokriven je u našem pregled učinaka kabela ulaznog i izlaznog napona i popravaka .

Radni primjer: dimenzioniranje bakrene žice za opterećenje od 30 A

Uzmite kontinuirano opterećenje od 30 A napajano jednofaznim krugom od 240 V, s jednosmjernim hodom od 40 m (oko 131 ft). Četiri vodiča s strujom dijele jedan vod, temperatura okoline je 40°C, a izolacija kabela je ocijenjena na 90°C.

Počnite od stupca od 90°C u tablici jačine struje. Vodič od 10 AWG ima osnovnu vrijednost od 40 A. Primjenom korekcije ambijenta od 0,91 za 40°C i prilagodbe od 0,80 za četiri vodiča dobiva se 40 × 0,91 × 0,80 = 29,1 A, što je ispod opterećenja od 30 A. Vodič od 8 AWG, s osnovnom snagom od 55 A, daje 55 × 0,91 × 0,80 = 40,0 A, udobno iznad opterećenja.

Provjera pada napona za vodič od 8 AWG koristi otpor od oko 0,78 ohma po 1000 stopa na 75°C. Pad jednofaznog napona je 2 × 131 × 30 × 0,78 / 1000 = 6,1 V, što je 2,5 posto od 240 V i unutar normalne granice od 3 posto. Kad bi hod iznosio 100 m umjesto 40 m, pad napona bi dosegao oko 6,4 posto, a točan izbor bi se pomaknuo na 6 AWG iako je izračun jakosti struje već prošao.

Odabir industrijskog kabela: gdje Ampacity postaje kompliciran

Kod ožičenja u fiksnoj zgradi ključna pitanja su veličina vodiča, ocjena izolacije i način postavljanja. U primjenama industrijske i pokretne opreme pojavljuju se još tri problema: harmonici, kontinuirano savijanje i radni ciklus.

VFD kabeli: struja nije čisti sinusni val

Pogon varijabilne frekvencije (VFD) isporučuje izlaz širine impulsa koji sadrži harmonike. Harmonici doprinose RMS zagrijavanju vodiča čak i kada osnovna struja motora izgleda razumno, a brzi rubovi napona opterećuju izolaciju. Za izlazne krugove pogona, oklopljeni kabel sa simetričnim rasporedom uzemljenja uobičajeni je odgovor, a strujna vrijednost treba uključivati ​​rezervu za dodatno grijanje. Praktični zahtjevi obuhvaćeni u našem vodič za zahtjeve VFD kabela za oklopljeno ožičenje fleksibilnog pogona vrijedi provjeriti prije finaliziranja veličine. Za novu instalaciju pogona, XLPE-izolacija Fleksibilni VFD kabel s oklopom od bakrene pletenice kombinira ocjenu od 90°C s kontinuiranom EMI zaštitom u jednom sklopu.

BPYJVRP XLPE izolirani PVC plašt bakreni pleteni oklopljeni VFD fleksibilni kabel S Kao dobavljači i tvrtka BPYJVRP XLPE izoliranog PVC-om obloženog bakrenim pletenicama zaštićenog VFD fleksibilnog kabela u Kini, Junshuai nudi veleprodajnu... Pogledajte proizvod →

Vučni lanac i kontinuirani savitljivi kablovi

Životni vijek savitljivosti određen je namotanjem, geometrijom vodiča i materijalom omotača, a ne strujom. Međutim, njih dvoje u praksi međusobno djeluju. U nosaču kabela vodiči su obično povezani u snopove i zatvoreni, tako da se faktor 0,80 za četiri do šest vodiča, ili još gore za veće snopove, mora primijeniti na svaku jezgru. Fini užeti koji se dobro savijaju malo su topliji za isti poprečni presjek jer zračni raspori između užeta smanjuju efektivnu vodljivu površinu, iako je razlika dovoljno mala da standardne tablice jačine struje ostaju važeće. Jakna još uvijek mora preživjeti okoliš, bilo PUR za otpornost na ulje ili TPU za abraziju, dok bakar radi na smanjenoj vrijednosti.

Kabeli za zavarivanje: radni ciklus mijenja izračun

Žice za zavarivanje ilustriraju zašto su "uvjeti uporabe" važni. Kabel za zavarivanje dizajniran je za rad s niskim naponom i visokom strujom s ograničenim radnim ciklusom, tako da je ocijenjen korištenjem isprekidanih vrijednosti, a ne kontinuirane struje. Njegovo iznimno fino umotavanje i fleksibilni gumeni omotač olakšavaju namotavanje i povlačenje po podu trgovine. A gumeni kabel za zavarivanje visoke čvrstoće pravog poprečnog presjeka nosi struju zavarivača bez pregrijavanja, ali isti kabel ne bi bio valjan izbor za 24-satni kontinuirani strujni krug ocijenjen na kontinuiranom stupcu.

Dobavljači YH gumenih kabela za zavarivanje visoke čvrstoće, veleprodajna tvrtka - Jiangsu Jun Kao YH dobavljači i tvrtka za gumene kabele za zavarivanje visoke čvrstoće u Kini, Junshuai nudi veleprodajne gumene kabele za zavarivanje visoke čvrstoće na mreži... Pogledajte proizvod →

Što navesti kada kupujete kabel

Kada tražite ponudu, sam mjerni broj nije dovoljan. Dobavljač treba znati koji su materijali za izolaciju i plašt, temperaturnu klasu, broj vodiča koji nose struju, temperaturu okoline, način postavljanja i radi li strujni krug neprekidno ili s prekidima. Tek tada se može provjeriti jačina struje prema ispravnoj tablici.

Za opremu koja se izvozi u Sjevernu Ameriku, UL certifikat omogućuje provjeru ocjene tijekom inspekcije. A UL-certificirana sjevernoamerička strujna žica s ispisanom oznakom temperature omogućuje elektroinspektoru da potvrdi da veličina vodiča odgovara zaštiti kruga. Za dinamičke primjene primjenjuje se ista logika bez obzira radi li se o kabelu lančanog tipa, kabelu za namotavanje ili ravnom kabelu: podatkovna tablica treba navesti snagu struje u radnim uvjetima, a ne samo presjek.

UL2586 UL certificirani sjevernoamerički dobavljači električnih žica, veleprodajna tvrtka - Jia Kao UL2586 UL certificirani sjevernoamerički dobavljači električnih žica i tvrtka u Kini, Junshuai nudi veleprodajne UL certificirane sjevernoameričke električne energije... Pogledajte proizvod →

Pouzdan način dimenzioniranja bilo kojeg kruga je raditi unatrag od opterećenja. Očitajte struju punog opterećenja, odaberite veličinu vodiča i ocjenu izolacije, primijenite korekcije okoline i snopa, provjerite pad napona preko stvarne udaljenosti i potvrdite da prekostrujna zaštita odgovara pravilima za male vodiče. Taj proces traje manje od deset minuta i izbjegava skupu, potencijalno opasnu pogrešku tretiranje mjernog broja kao trenutne vrijednosti .