Wiadomości branżowe
Dom / Wiadomości / Wiadomości branżowe / Wykres natężenia prądu drutu: amperaż aluminium i miedzi według miernika (NEC 310.16)

Wykres natężenia prądu drutu: amperaż aluminium i miedzi według miernika (NEC 310.16)

Definicja natężenia prądu drutu: co kontroluje obciążalność prądową

Obciążalność drutu to maksymalny prąd ciągły, jaki może przewodzić bez przekroczenia jego znamionowej temperatury izolacji. To nie jest stała właściwość materiału – to bilans cieplny. Prąd przepływający przez przewodnik generuje ciepło, a izolacja musi przetrwać ten wzrost temperatury przez dziesięciolecia użytkowania. The obciążalność drutu aluminiowego różni się od miedzi, ponieważ aluminium ma około 61% przewodności miedzi, co wymaga większego przekroju, aby bezpiecznie przenosić ten sam prąd.

W Ameryce Północnej Tabela obciążalności prądowej przewodów NEC (Artykuł 310) określa te ograniczenia w znormalizowanych warunkach: temperatura otoczenia 30°C (86°F) i nie więcej niż trzy przewody przewodzące prąd w bieżni lub kablu. Każda liczba, którą widzisz na standardzie wykres natężenia prądu przewodu elektrycznego zakłada te wartości bazowe. Zmień dowolną zmienną — więcej wiązek przewodów, cieplejsze poddasze lub dłuższy przebieg — a bezpieczna obciążalność spadnie poniżej wartości z tabeli. Przed zastosowaniem jakiejkolwiek liczby z tabeli należy sprawdzić rzeczywiste warunki montażu.

Wykres natężenia prądu przewodu elektrycznego: przewody miedziane i aluminiowe

Poniższa tabela zawiera praktyczne informacje wykres natężenia prądu przewodu elektrycznego w oparciu o tabelę NEC 310.16, obejmującą najczęściej instalowane rozmiary od 14AWG do 500 MCM. Wartości podano dla izolacji znamionowej 60°C, 75°C i 90°C — trzech kolumn temperatur regulujących odpowiednio okablowanie w budynkach mieszkalnych, komercyjnych i przemysłowych. Należy pamiętać, że obciążalność prądowa 90°C może być używana wyłącznie w celu obniżenia wartości znamionowych; Wartości znamionowe urządzeń końcowych prawie zawsze ograniczają użyteczną obciążalność prądową w kolumnie 75°C.

Dopuszczalna obciążalność prądowa przewodów miedzianych i aluminiowych zgodnie z NEC 310.16, w oparciu o nie więcej niż trzy przewody przewodzące prąd w bieżni w temperaturze otoczenia 30°C.
Rozmiar drutu Miedź 60°C (A) Miedź 75°C (A) Miedź 90°C (A) Aluminium 75°C (A) Aluminium 90°C (A)
14AWG 15 20 25 — —
12AWG 20 25 30 20 25
10 AWG 30 35 40 30 35
8 AWG 40 50 55 40 45
6 AWG 55 65 75 50 55
4 AWG 70 85 95 65 75
2 AWG 95 115 130 90 100
1/0 AWG 125 150 170 120 135
4/0 AWG 195 230 260 180 205
250 MCM 215 255 290 205 230
500 MCM 320 380 430 310 350

Kiedy spojrzysz w górę amperów według miernika drutu , zawsze sprawdź, która kolumna temperatury odpowiada używanym terminalom. Wyłączniki mieszkaniowe i uchwyty panelowe mają zazwyczaj temperaturę znamionową 75°C. Używanie kolumny 90°C do ostatecznego wyboru natężenia prądu bez weryfikacji zacisków jest częstym i niebezpiecznym błędem, który może przegrzać końcówki, nawet jeśli sam przewodnik nie mieści się w dopuszczalnych granicach.

Obciążalność drutu 10 AWG, 8 AWG i powszechnie określonych rozmiarów

The obciążalność przewodu 10 AWG jest często źle rozumiane, ponieważ kolumna 90°C pokazuje 40 A, podczas gdy krajowe przepisy elektryczne ograniczają zabezpieczenie nadprądowe w standardowym obwodzie miedzianym 10 AWG do 30 A w większości zastosowań. The Prąd znamionowy drutu o średnicy 10 mm Prawdziwym limitem termicznym jest 35 A przy 75°C, ale przepisy celowo ograniczają wyłącznik do 30 A, aby dodać margines bezpieczeństwa i uwzględnić obciążenia ciągłe. Do zastosowań, które pozwalają na wykorzystanie pełnej temperatury 75°C Prąd znamionowy kabla 10 AWG , na przykład w przypadku niektórych obwodów silnika lub określonych scenariuszy obniżania wartości znamionowych, dopuszczalny jest prąd 35 A — ale tylko po dokładnym obliczeniu obciążenia.

Zwiększanie rozmiaru, Prąd znamionowy 8 AWG wynosi 50 A dla miedzi w temperaturze 75°C, co czyni go minimalnym rozmiarem dla wielu ładowarek do pojazdów elektrycznych pobierających ciągły prąd 40 A. Na większym końcu Wartość znamionowa drutu miedzianego 2 AWG 115A przy 75°C obejmuje panele pomocnicze i przewody wejściowe dla instalacji domowych 100A. Krótkie oznaczenie #2 obciążalność drutu miedzianego odnosi się do tej samej wartości 115A. Do ciężkich podajników przemysłowych, Obciążalność drutu 500 MCM osiąga 380 A w miedzi w temperaturze 75°C i jest często wybierany, gdy pojedynczy duży przewodnik musi zastąpić równoległe mniejsze kable.

Obciążalność drutu aluminiowego: dlaczego rozmiar musi wzrosnąć

The obciążalność drutu aluminiowego konsekwentnie obsługuje jeden lub dwa rozmiary AWG za miedzią przy tej samej wydajności prądowej. Niższa przewodność aluminium oznacza, że ​​aby dopasować obciążalność prądową 115 A przewodu miedzianego nr 2, potrzebny jest przewód aluminiowy o średnicy co najmniej 1/0 AWG, który przewodzi prąd 120 A w temperaturze 75°C. Ten wymóg dotyczący zwiększania rozmiaru jest skodyfikowany w całym dokumencie Tabela obciążalności prądowej przewodów NEC i nie jest opcjonalne — próba zastąpienia miedzi tej samej wielkości aluminium przy dużych obciążeniach prądowych stwarza poważne ryzyko pożaru z powodu przegrzania i zróżnicowanej rozszerzalności cieplnej na zaciskach.

Nowoczesne stopy aluminium (seria AA-8000) stosowane w drutach budowlanych w dużej mierze rozwiązały problemy związane z pełzaniem i utlenianiem, które nękały wcześniejsze instalacje mieszkaniowe. Mimo to terminal musi być wymieniony jako aluminiowy i zainstalowany ze związkiem przeciwutleniającym zgodnie z instrukcjami producenta. W przypadku zasilaczy, w których liczy się oszczędność kosztów i masy – np. w przypadku prądu 400 A – dominuje aluminium: zestaw 600 przewodników aluminiowych MCM w temperaturze 75°C zapewnia 340 A, podczas gdy odpowiednik miedzi 500 MCM osiąga 380 A. Opcja aluminium często obniża koszt przewodów o ponad 40%.

Tabela obciążalności prądowej przewodu NEC i współczynniki dostosowania kodu

The Tabela obciążalności prądowej przewodów NEC (w szczególności Tabela 310.16, dawniej 310.15(B)(16)) jest punktem wyjścia, a nie ostatnim słowem. The Prąd znamionowy przewodu NEC przepisy wymagają wówczas stosowania współczynników korygujących dla temperatury otoczenia powyżej 30°C i dla więcej niż trzech przewodów przewodzących prąd w jednej bieżni. Dla każdego stopnia Celsjusza powyżej 30°C mnożnik amperażu maleje. Przy temperaturze otoczenia 40°C, wartość znamionowa przewodu znamionowego 90°C musi zostać obniżona do 91% wartości podanej w tabeli; w temperaturze 50°C spada do 82%.

Regulacja wypełnienia przewodów jest jeszcze bardziej agresywna. Kiedy w jednym przewodzie ciągnie się od czterech do sześciu przewodów przewodzących prąd, obciążalność prądową należy pomnożyć przez 80%. Dla siedmiu do dziewięciu przewodów mnożnik spada do 70%. A Prąd znamionowy kabla 10 AWG wynoszący 35 A przy 75°C, przy 70% obniżeniu wartości znamionowych dla dziewięciu przewodów i korekcie 0,91 dla 40°C, wynosi około 22 A – poniżej wartości kolumny 60°C. Właśnie dlatego duże zestawy przewodów wypełnione obwodami prawie zawsze zmuszają projektanta do znacznie przekraczania rozmiarów przewodów znacznie powyżej wymiarów podstawowych wykres natężenia prądu przewodu elektrycznego sugerowałbym. Zawsze obliczaj skorygowaną obciążalność prądową i porównuj ją z wymaganym obciążeniem przed sfinalizowaniem harmonogramu przewodów.