alexxlab Определение допустимой нагрузки по току проводников
NFPA Today — 21 июля 2021 г.
Вернуться на целевую страницу блогов
Целью NFPA 70®, National Electrical Code® (NEC® ) является практическая защита людей и имущества от опасностей, возникающих из-за использование электричества. Как правило, это означает защиту людей от опасностей, таких как удар током и вспышка дуги, а также защиту имущества от огня. Пожары в результате неправильной проводки исторически представляли серьезную угрозу с тех пор, как электрические системы были установлены внутри зданий. NEC установила долгую историю требований к установке, чтобы помочь предотвратить возникновение пожаров в электрической системе. Одним из таких требований является определение того, какой электрический ток проводник может непрерывно проводить без превышения номинальной температуры его изоляции, или, как это называет NEC, допустимой нагрузки проводника.
Однако определение допустимой нагрузки требует понимания ряда других факторов, влияющих на то, как проводник используется и устанавливается.
Прежде чем начать, мы должны задать себе несколько вопросов. Во-первых, нам нужно знать, на что рассчитана изоляция проводника, поскольку допустимая нагрузка зависит от температурного рейтинга изоляции. После того, как мы установили, используем ли мы изоляцию с номиналом 60, 75 или 90 градусов по Цельсию, мы можем определить, в каком столбце из соответствующей таблицы допустимых токов нам нужно находиться.
Как только мы узнаем номинальную температуру изоляции, мы можем затем найти соответствующую допустимую нагрузку в соответствующем столбце Таблицы 310.16 для данного размера проводника (Примечание: некоторые типы изоляции имеют несколько номинальных значений в зависимости от типа расположения, см. Таблицу 310.4 для проводника). характеристики). Получив значение мощности из Таблицы 310.16, мы можем применить поправочные и поправочные коэффициенты, если это необходимо. Начнем с поправочных коэффициентов. Сначала спросите, есть ли в кабелепроводе или кабеле более трех токонесущих проводников, или несколько кабелей установлены без соблюдения интервалов на расстоянии более 24 дюймов? Это количество относится к общему количеству незаземленных (горячих) проводников, даже запасных, и заземленных (нейтральных) проводников в 3-фазной 4-проводной системе звезда, где:
- цепь однофазная или,
- , если основная часть нагрузки состоит из нелинейных нагрузок [см.
310.15(E)].
310.15(E)].Если общее количество токонесущих проводников превышает три, то допустимая нагрузка из Таблицы 310.16 должна быть скорректирована в соответствии с Таблицей 310.15(C)(1) на основании общего количества токонесущих проводников.
Далее, мы должны посмотреть на температуру окружающей среды, где проводник будет установлен. Если температура окружающей среды отличается от начальной мощности в таблице 310.16, то мы найдем поправочные коэффициенты температуры в 310.15 на основе отклонений от температуры окружающей среды в исходной таблице. Имеются две таблицы коррекции температуры:
- Таблица 310.15(B)(1) для таблиц, основанных на температуре окружающей среды 30⁰C (86⁰F).
- Таблица 310.15(B)(2) для таблиц, основанных на температуре окружающей среды 40⁰C (104⁰F).
Поскольку этот блог написан на основе таблицы 310.16, следует использовать множители для коррекции температуры из таблицы 310.
15(B)(1), поскольку обе диаграммы основаны на температуре окружающей среды 30 ⁰C (86 ⁰F). Таблица 310.15(B)(1) также разделена по номинальной температуре изоляции проводника. Уже установив это, просто найдите соответствующий множитель на основе фактической температуры окружающей среды установки.
После применения всех необходимых корректирующих и поправочных коэффициентов остается еще один компонент, влияющий на способность проводников безопасно проводить постоянный электрический ток без превышения номинальной температуры изоляции. Этот последний фактор — окончание проводника к любому оборудованию. Точки заделки могут быть ограничивающим фактором, поскольку они являются общими точками в электрической системе для накопления тепла и полагаются на то, что материал проводника действует как теплоотвод для рассеивания любого накопления тепла в месте, где выполняется заделка. Для этих требований мы должны обратиться к разделу 110.14 (C) для ограничения температуры замыкания. Эти требования помогают нам определить конечную допустимую нагрузку по току наших проводников, чтобы они могли безопасно выдерживать ток цепи без повреждения изоляции из-за избыточного тепла.
Раздел 110.14(C)(1) разделен на два сценария. Первая группа предназначена для цепей на 100 ампер или меньше или маркированных для подключения проводников размером от 14 AWG до 1 AWG. Вторая группа предназначена для цепей с током более 100 ампер или клемм, помеченных для более чем 1 AWG. Требования к первой группе ограничивают использование проводников проводами с классом изоляции 60 ⁰C, или, если используются проводники с более высоким номиналом температуры, окончательная скорректированная токовая нагрузка не должна превышать значение, указанное в столбце 60 ⁰C для проводника того же размера, за исключением случаев, когда концевые заделки также рассчитаны на более высокую температуру, и в этом случае конечная допустимая нагрузка не должна превышать значение, указанное в соответствующем столбце. Для второй группы, выше 100 А или 1 AWG, правила немного упрощаются. Проводники должны быть рассчитаны на температуру 75⁰C или выше, а если проводник рассчитан на температуру выше 75⁰C, конечная допустимая нагрузка не должна превышать соответствующую силу тока в столбце 75⁰C, если только выводы не указаны как рассчитанные на такие более высокие температуры.
Если мы будем следовать этим требованиям, то проводники, которые мы устанавливаем, с меньшей вероятностью перегреются и станут опасными, при условии, что условия использования останутся прежними. Мы разработали бесплатную блок-схему по этой теме, включая таблицы, упомянутые выше, чтобы помочь вам при следующей установке. Обязательно скачайте его здесь.
Важное примечание: Любое мнение, выраженное в этой колонке (блог, статья), является мнением автора и не обязательно отражает официальную позицию NFPA или ее технических комитетов. Кроме того, эта статья не предназначена и не должна использоваться для предоставления профессиональных консультаций или услуг.
ТЕМЫ:
- Электрический
Загрузите бесплатный ресурс «Использование национальных электротехнических норм (NEC®) Ampacity Charts»
Скачать сейчас
Дерек Вигстол
Подробнее Дерек Вигстол
Связанные статьи
21 ДЕКАБРЯ 2022 ГОДА
Основы электрооборудования, часть 2
08 ДЕКАБРЯ 2022 ГОДА
Лучшее понимание NFPA 70E: создание программы электробезопасности (часть 9)– Планирование безопасности)
30 НОЯБРЯ 2022 ГОДА
Основы электрооборудования, часть 1
28 НОЯБРЯ 2022 ГОДА
Пожарная безопасность электромобилей и других современных транспортных средств в парковочных сооружениях
21 НОЯБРЯ 2022 ГОДА
NFPA 70®, Национальный электротехнический кодекс® (NEC®), теперь используется во всех 50 штатах
15 НОЯБРЯ 2022 ГОДА
Лучшее понимание NFPA 70E: создание программы электробезопасности (часть 8 — осведомленность)
Таблица калибров проводов| Таблица размеров проводов American Wire Gauge (AWG)
В этой статье мы рассмотрим важную спецификацию электрического провода, которая называется калибром.
Американский калибр проводов является одним из популярных стандартов размеров проводов. Мы узнаем важность калибра с его пропускной способностью по току с помощью диаграммы калибра проводов. Таблица калибров проводов также иногда известна как Таблица размеров проводов, и она состоит из важных параметров провода, таких как его диаметр в различных измерительных стандартах, максимальный ток, сопротивление и многое другое.
Схема
Важность таблицы размеров проводов
Любая электрическая инфраструктура, будь то дома, офисы, магазины или даже крупные коммерческие здания, состоит из проводов и кабелей. Для успешного электромонтажа очень важен выбор правильного сечения провода. Например, предположим, что вы устанавливаете новый центральный кондиционер в своем доме и пытаетесь подключить блок переменного тока. Как выбрать сечение провода?
Так как центральный блок переменного тока является мощным устройством, он потребляет значительное количество электроэнергии.
Если основной провод, отвечающий за подачу этого тока, выбран неправильно, то шансы возгорания или других повреждений очень высоки. Вот тут и пригодится таблица размеров проводов.
В таблице размеров проводов указана допустимая нагрузка проводов в зависимости от их диаметра. В описанной выше ситуации достаточно провода AWG 6, так как он рассчитан на максимальный ток 55 А при температуре 60 0 C.
The American Wire Gauge (AWG)
определенный диаметр провода крайне нецелесообразен. Здесь вступают в силу стандарты. Американский калибр проводов (AWG) является одним из таких стандартов, который используется с 1857 года для измерения диаметра электрического проводника (обычно круглого, сплошного и из цветных металлов, таких как медь и алюминий).
Американский калибр проволоки, также известный как калибр Брауна и Шарпа (B & S Gauge), представляет собой логарифмическую ступенчатую систему калибра. Калибр провода является важным параметром, используемым при измерении пропускной способности провода по току, который также известен как его сила тока.
AWG устанавливает диаметр провода, который часто обозначается как его Калибр. AWG обычно выражается целыми числами, например, 1AWG, 2 AWG и так далее. Чем больше число, тем меньше диаметр. Причина этого обратного порядка связана с 19-й -й век Процесс производства проводов, при котором электрический провод определенного диаметра изготавливается путем пропускания провода большего диаметра через ряд последовательных штампов уменьшающегося размера. После того, как проволока проходит через матрицу, она наматывается на волочильный блок на несколько витков.
Тяговые блоки действуют как шкив и обеспечивают необходимое усилие для протягивания проволоки через матрицу и, таким образом, уменьшения размера проволоки. Количество протяжек, необходимых для производства проволоки определенного диаметра, определяет калибр проволоки.
На следующем изображении показан провод 6AWG, входящий в розетку «a». После каждого розыгрыша калибр провода уменьшается на 1. Таким образом, после розыгрыша «а» калибр провода становится 7AWG, который затем дается для розыгрыша «b».
Наконец, после ничья «d», провод идет как 10AWG.
Калибр проволоки (измерительное устройство)
Как можно измерить сечение проволоки, находясь в полевых условиях? Простое устройство под названием «Wire Gauge» разработано специально для этой цели. Калибр проводов состоит из списка популярных и часто используемых проводов размера AWG на маленьком круглом диске. Чтобы определить правильный размер калибра, снимите изоляцию вокруг главного проводника и вставьте провод в прорезь (не отверстие) калибра провода.
Таблица калибров проводов
AWG указывает размер провода с использованием целого числа, называемого калибром. Американская система калибра проводов присваивает номера от 0 до 44. В этом списке 0AWG имеет наибольший диаметр, а 44AWG — наименьший диаметр. Для проводов диаметром более 0AWG в стандарте AWG указаны еще три калибра, называемые 00 (2/0), 000 (3/0) и 0000 (4/0).
Простая таблица размеров проводов может использоваться для перечисления всех распространенных значений AWG вместе с их диаметрами, сопротивлением, токовой нагрузкой и т.
| AWG | Диаметр | Площадь поперечного сечения | Сопротивление Ом / 1000 футов (Ом / км) | Сила тока (А) | Макс. Частота для 100% глубины кожи (Гц) 90 160 | ||||||
| мм | дюймов | мил | мм 2 | смил | Медь 20 0 С (68 0 Ф) | Медь 75 0 С (167 0 Ф) | Алюминий 20 0 С (68 0 Ф) | Земля (шасси) | Блок питания | ||
| 0000 (4/0) | 11.684 | 0,46 | 460 | 107,2 | 211600 | 0,049 (0,16) | 0,0596 (0,195) | 0,0804 (0,263) | 380 | 302 | 125 |
| 000 (3/0) | 10. 404 | 0,4096 | 409,6 | 85 | 167800 | 0,0618 (0,2) | 0,0752 (0,246) | 0,101 (0,33) | 328 | 239 | 160 |
| 00 (2/0) | 9,26 | 0,3648 | 364,8 | 67,4 | 133100 | 0,078 (0,26) | 0,0948 (0,31) | 0,128 (0,42) | 283 | 190 | 200 |
| 0 (1/0) | 8,25 | 0,3249 | 324,9 | 53,5 | 105600 | 0,0983 (0,32) | 0,1195 (0,392) | 0,161 (0,53) | 245 | 150 | 250 |
| 1 | 7,35 | 0,2893 | 289,3 | 42,4 | 83690 | 0,1239 (0,406) | 0,151 (0,49) | 0,203 (0,66) | 211 | 119 | 325 |
| 2 | 6,54 | 0,2576 | 257,6 | 33,6 | 66360 | 0,1563 (0,512) | 0,19 (0,62) | 0,526 (0,84) | 181 | 94 | 410 |
| 3 | 5,82 | 0,2294 | 229,4 | 26,7 | 52620 | 0,197 (0,646) | 0,24 (0,79) | 0,323 (1,06) | 158 | 75 | 500 |
| 4 | 5,19 | 0,2043 | 204,3 | 21. 1 | 41740 | 0,2485 (0,815) | 0,302 (0,99) | 0,408 (1,34) | 135 | 60 | 650 |
| 5 | 4,62 | 0,1819 | 181,9 | 16,8 | 33090 | 0,3133 (1,027) | 0,381 (1,25) | 0,514 (1,68) | 118 | 47 | 810 |
| 6 | 4.11 | 0,162 | 162 | 13,3 | 26240 | 0,395 (1,29) | 0,481 (1,58) | 0,648 (2,12) | 101 | 37 | 1100 |
| 7 | 3,67 | 0,1443 | 144,3 | 10,6 | 20820 | 0,498 (1,63) | 0,606 (1,99) | 0,817 (2,68) | 89 | 30 | 1300 |
| 8 | 3,26 | 0,1285 | 128,5 | 8,37 | 16510 | 0,628 (2,06) | 0,764 (2,5) | 1,03 (3,38) | 73 | 24 | 1650 |
| 9 | 2,91 | 0,1144 | 114,4 | 6,63 | 13090 | 0,792 (2,6) | 0,963 (3,16) | 1,30 (4,26) | 64 | 19 | 2050 |
| 10 | 2,59 | 0,1019 | 101,9 | 5,26 | 10380 | 0,999 (3,27) | 1,215 (3,98) | 1,64 (5,38) | 55 | 15 | 2600 |
| 11 | 2,30 | 0,0907 | 90,7 | 4,17 | 8230 | 1,26 (4,13) | 1,532 (5,02) | 2,07 (6,78) | 47 | 12 | 3200 |
| 12 | 2,05 | 0,0808 | 80,8 | 3,31 | 6530 | 1,588 (5,2) | 1,931 (6,33) | 2,61 (8,56) | 41 | 9,3 | 4150 |
| 13 | 1,83 | 0,072 | 72 | 2,63 | 5180 | 2,003 (6,57) | 2,44 (8) | 3,29 (10,8) | 35 | 7,4 | 5300 |
| 14 | 1,63 | 0,0641 | 64,1 | 2,08 | 4110 | 2,525 (8,28) | 3,07 (10,1) | 4,14 (13,6) | 32 | 5,9 | 6700 |
| 15 | 1,45 | 0,0571 | 57,1 | 1,65 | 3260 | 3,184 (10,43) | 3,98 (12,7) | 5,22 (17,1) | 28 | 4,7 | 8250 |
| 16 | 1,29 | 0,0508 | 50,8 | 1,31 | 2580 | 4,016 (13,16) | 4,88 (16) | 6,59 (21,6) | 22 | 3,7 | 11к |
| 17 | 1,15 | 0,0453 | 45,3 | 1,04 | 2050 | 5,06 (16,6) | 6,16 (20,2) | 8,31 (27,2) | 19 | 2,9 | 13к |
| 18 | 1,02 | 0,0403 | 40,3 | 0,823 | 1620 | 6,39 (20,9) | 7,77 (25,5) | 10,5 (34,4) | 16 | 2,3 | 17к |
| 19 | 0,904 | 0,0359 | 35,9 | 0,653 | 1390 | 8,05 (26,4) | 9,79 (32,1) | 13,2 (43,3) | 14 | 1,8 | 21к |
| 20 | 0,813 | 0,032 | 32 | 0,519 | 1020 | 10,15 (33,3) | 12,35 (40,5) | 16,7 (54,7) | 11 | 1,5 | 27к |
| 21 | 0,724 | 0,0285 | 28,5 | 0,412 | 812 | 12,8 (42) | 15,6 (51,1) | 21,0 (68,8) | 9 | 1,2 | 33к |
| 22 | 0,643 | 0,0253 | 25,3 | 0,324 | 640 | 16,1 (53) | 19,6 (64,2) | 26,5 (86,9) | 7 | 0,92 | 42к |
| 23 | 0,574 | 0,0226 | 22,6 | 0,259 | 511 | 20,4 (67) | 24,8 (81,3) | 33,4 (109) | 4,7 | 0,729 | 53к |
| 24 | 0,511 | 0,0201 | 20,1 | 0,205 | 404 | 25,7 (84) | 31,2 (102) | 42,1 (138) | 3,5 | 0,577 | 68к |
| 25 | 0,455 | 0,0179 | 17,9 | 0,162 | 320 | 32,4 (106) | 39,4 (129) | 53,1 (174) | 2,7 | 0,457 | 85к |
| 26 | 0,404 | 0,0159 | 15,9 | 0,128 | 253 | 40,8 (134) | 49,6 (163) | 67,0 (220) | 2,2 | 0,361 | 107к |
| 27 | 0,361 | 0,0142 | 14,2 | 0,102 | 202 | 51,5 (169) | 62,6 (205) | 84,4 (277) | 1,7 | 0,288 | 130к |
| 28 | 0,320 | 0,0126 | 12,6 | 0,0804 | 159 | 64,9 (213) | 78,9 (259) | 106,0 (347) | 1,4 | 0,226 | 170к |
| 29 | 0,287 | 0,0113 | 11,3 | 0,0647 | 128 | 81,8 (268) | 99,5 (326) | 134,0 (439) | 1,2 | 0,182 | 210к |
| 30 | 0,254 | 0,01 | 10 | 0,0507 | 100 | 103,2 (338) | 125,5 (411) | 169,0 (554) | 0,86 | 0,142 | 270к |
| 31 | 0,226 | 0,0089 | 8,9 | 0,0401 | 79,2 | 130,1 (426) | 158,2 (519) | 213,0 (698) | 0,7 | 0,113 | 340к |
| 32 | 0,203 | 0,008 | 8 | 0,0324 | 64 | 164,1 (538) | 199,5 (654) | 269,0 (882) | 0,53 | 0,091 | 430к |
| 33 | 0,180 | 0,0071 | 7,1 | 0,0255 | 50,4 | 207 (680) | 252 (826) | 339 (1110) | 0,43 | 0,0720 | 540к |
| 34 | 0,160 | 0,0063 | 6,3 | 0,0201 | 39,7 | 261 (860) | 317 (1040) | 428 (1400) | 0,33 | 0,056 | 690к |
| 35 | 0,142 | 0,0056 | 5,6 | 0,0159 | 31,4 | 329 (1080) | 400 (1310) | 540 (1770) | 0,27 | 0,044 | 870к |
| 36 | 0,127 | 0,005 | 5 | 0,0127 | 25 | 415 (1360) | 505 (1650) | 681 (2230) | 0,21 | 0,035 | 1100к |
| 37 | 0,114 | 0,0045 | 4,5 | 0,0103 | 20,2 | 523 (1710) | 636 (2080) | 858 (2810) | 0,17 | 0,0289 | 1350к |
| 38 | 0,102 | 0,004 | 4 | 0,00811 | 16 | 660 (2160) | 802 (263) | 1080 (3540) | 0,13 | 0,0228 | 1750к |
| 39 | 0,089 | 0,0035 | 3,5 | 0,00621 | 12,2 | 832 (2730) | 1012 (3320) | 1360 (4460) | 0,11 | 0,0175 | 2250к |
| 40 | 0,0787 | 0,0031 | 3. 1 | 0,00487 | 9,61 | 1049 (3440) | 1276 (4180) | 1720 (5640) | 0,09 | 0,0137 | 2900к |
| 41 | 0,0711 | 0,0028 | 2,8 | 0,00397 | 7,84 | ||||||
| 42 | 0,0635 | 0,0025 | 2,5 | 0,00317 | 6,25 | ||||||
| 43 | 0,0559 | 0,0022 | 2,2 | 0,00245 | 4,84 | ||||||
| 44 | 0,0508 | 0,002 | 2 | 0,00203 | 4 | ||||||
Как рассчитать диаметр провода по AWG?
Существует простая формула для определения диаметра провода для данного AWG. Ниже приведена формула для расчета диаметра провода AWG в мм.
D AWG = 8,251 * e -(0,1159) (AWG) мм
Например, диаметр провода 10AWG в мм равен
D 10 = 9,05113 — 9,2511 * e 9 ) = 2,589 мм
Для 0000 (4/0), 000 (3/0), 00 (2/0) и 0 (1/0) номера AWG: -3, -2, -1 и 0 соответственно.
Электрические провода и кабели
Когда мы говорим об электрических проводниках, первое, что приходит на ум, это медь. Сплошные медные провода являются одним из лучших проводников электричества и чаще всего используются для передачи электричества. Помимо меди, в качестве электрических проводов также используются алюминий и алюминий с медным покрытием.
В соответствии с концепцией скин-эффекта ток течет по поверхности проводника. В результате поверх проводов добавляется своего рода защитный экран, называемый изоляцией, для предотвращения поражения электрическим током и пожара.
Тип изоляции отличается от типа проводника, т.е. медь, алюминий и алюминий с медным покрытием, все они имеют свои собственные требования к изоляции.
Все провода имеют изоляцию, обычно состоящую из пластикового винила или резины (больше не используется).
Изоляционный слой имеет цветовую кодировку, которую мы называем цветовыми кодами электропроводки. Эти цветовые коды являются важной спецификацией и используются для определения горячего, нейтрального или заземляющего провода. В Соединенных Штатах черный используется для горячего, а белый — для нейтрального в случае однофазного питания.
Если группа проводов заключена в резиновую, пластмассово-виниловую или металлическую оболочку, то она называется кабелем. Слой оболочки защищает провода от повреждений.
Очень важно правильно выбрать сечение провода с достаточной силой тока. Если провод используется для более высокой силы тока, чем он рассчитан, то он сильно нагревается и даже может вызвать пожар. Следовательно, упомянутая выше таблица размеров проводов является важным инструментом для проверки силы тока провода.
Стандартные размеры проводов и их применение
Из приведенной выше таблицы размеров проводов видно, что провода большего сечения имеют меньшую допустимую нагрузку, и наоборот.