Xác định cường độ dòng điện: Điều gì kiểm soát khả năng mang dòng điện
Độ khuếch đại của dây là dòng điện liên tục tối đa mà nó có thể mang mà không vượt quá định mức nhiệt độ cách điện. Đây không phải là đặc tính vật liệu cố định - nó là sự cân bằng nhiệt. Dòng điện chạy qua dây dẫn tạo ra nhiệt và lớp cách nhiệt phải tồn tại khi nhiệt độ tăng lên sau nhiều thập kỷ sử dụng. các cường độ của dây nhôm khác với đồng vì nhôm có độ dẫn điện khoảng 61% của đồng, đòi hỏi tiết diện lớn hơn để mang cùng dòng điện một cách an toàn.
Ở Bắc Mỹ, Bảng công suất dây dẫn NEC (Điều 310) xác định các giới hạn này trong các điều kiện tiêu chuẩn hóa: nhiệt độ môi trường xung quanh là 30°C (86°F) và không quá ba dây dẫn mang dòng điện trong một mương hoặc cáp. Mỗi con số bạn nhìn thấy trên một tiêu chuẩn biểu đồ cường độ dây điện giả định những đường cơ sở này. Thay đổi bất kỳ biến nào — nhiều dây dẫn được bó lại với nhau hơn, gác mái nóng hơn hoặc chạy lâu hơn — và độ khuếch đại an toàn sẽ giảm xuống dưới các giá trị trong bảng. Trước khi áp dụng bất kỳ số nào từ biểu đồ, hãy kiểm tra các điều kiện lắp đặt thực tế.
Biểu đồ cường độ dây điện: Dây dẫn đồng và nhôm
Bảng dưới đây cung cấp một thực tế biểu đồ cường độ dây điện dựa trên Bảng 310.16 của NEC, bao gồm các kích thước được lắp đặt phổ biến nhất từ 14 AWG đến 500 MCM. Các giá trị được liệt kê cho cách điện định mức 60°C, 75°C và 90°C — ba cột nhiệt độ chi phối hệ thống dây điện dân dụng, thương mại và công nghiệp tương ứng. Lưu ý rằng độ khuếch đại 90°C chỉ có thể được sử dụng cho mục đích giảm công suất; xếp hạng thiết bị đầu cuối hầu như luôn giới hạn độ khuếch đại có thể sử dụng ở cột 75°C.
| Kích thước dây | Đồng 60°C (A) | Đồng 75°C (A) | Đồng 90°C (A) | Nhôm 75°C (A) | Nhôm 90°C (A) |
|---|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 15 | 20 | 25 | — | — |
| 12 AWG | 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 |
Khi bạn nhìn lên ampe bằng thước dây , luôn xác nhận cột nhiệt độ nào khớp với thiết bị đầu cuối bạn đang sử dụng. Máy cắt dân dụng và vấu bảng điều khiển thường được đánh giá ở 75°C. Sử dụng cột 90°C để lựa chọn cường độ cuối cùng mà không xác minh thiết bị đầu cuối là một sai lầm phổ biến và nguy hiểm có thể khiến các vấu bị quá nóng mặc dù bản thân dây dẫn vẫn nằm trong giới hạn cho phép.
Cường độ dòng điện 10 AWG, 8 AWG và các kích cỡ thường được chỉ định
các cường độ của dây 10 AWG thường bị hiểu nhầm vì cột 90°C hiển thị 40A trong khi Bộ luật Điện quốc gia giới hạn mức bảo vệ quá dòng trên mạch đồng 10 AWG tiêu chuẩn ở mức 30A đối với hầu hết các ứng dụng. các Định mức cường độ dòng điện 10 gauge 35A ở 75°C là giới hạn nhiệt thực sự, nhưng mã đã cố tình hạn chế cầu dao ở mức 30A để thêm giới hạn an toàn và tính đến tải liên tục. Đối với các ứng dụng cho phép sử dụng toàn bộ nhiệt độ 75°C Xếp hạng dòng cáp 10 AWG , chẳng hạn như các mạch động cơ nhất định hoặc các tình huống giảm tải cụ thể, 35A được cho phép - nhưng chỉ sau khi tính toán tải cẩn thận.
Tăng lên về kích thước, Xếp hạng hiện tại 8 AWG đạt dòng điện 50A đối với đồng ở nhiệt độ 75°C, khiến nó trở thành kích thước tối thiểu đối với nhiều bộ sạc xe điện tiêu thụ dòng điện 40A liên tục. Ở đầu lớn hơn, Xếp hạng dây đồng 2 AWG của 115A ở 75°C bao gồm các tấm cấp liệu phụ và dây dẫn lối vào dịch vụ cho các dịch vụ dân cư 100A. Định danh ngắn gọn Độ khuếch đại dây đồng số 2 đề cập đến cùng giá trị 115A này. Đối với máy cấp liệu công nghiệp nặng, Độ khuếch đại dây 500 MCM đạt tới 380A bằng đồng ở nhiệt độ 75°C và nó thường được chọn khi một dây dẫn lớn duy nhất phải thay thế các dây cáp nhỏ hơn song song.
Độ khuếch đại của dây nhôm: Tại sao kích thước phải tăng
các cường độ của dây nhôm chạy liên tục một hoặc hai kích thước AWG phía sau đồng cho cùng công suất hiện tại. Độ dẫn điện thấp hơn của nhôm có nghĩa là để phù hợp với cường độ dòng điện 115A của dây dẫn đồng số 2, bạn cần ít nhất dây dẫn nhôm 1/0 AWG, mang dòng điện 120A ở 75°C. Yêu cầu tăng quy mô này được hệ thống hóa trong suốt Bảng công suất dây dẫn NEC và không phải là tùy chọn - việc cố gắng thay thế nhôm có cùng kích thước bằng đồng ở mức tải dòng điện cao sẽ gây ra nguy cơ hỏa hoạn nghiêm trọng do quá nhiệt và giãn nở nhiệt chênh lệch ở các đầu cực.
Hợp kim nhôm hiện đại (dòng AA-8000) được sử dụng trong dây xây dựng đã giải quyết phần lớn các vấn đề về rão và oxy hóa gây khó khăn cho việc lắp đặt các khu dân cư trước đây. Tuy nhiên, thiết bị đầu cuối phải được liệt kê dành cho nhôm và được lắp đặt hợp chất chống oxy hóa theo hướng dẫn của nhà sản xuất. Đối với các dây dẫn mà việc tiết kiệm chi phí và trọng lượng là quan trọng — chẳng hạn như dịch vụ 400A — nhôm chiếm ưu thế: một bộ dây dẫn nhôm 600 MCM ở 75°C cung cấp dòng điện 340A, trong khi đồng tương đương 500 MCM đạt tới 380A. Tùy chọn nhôm thường cắt giảm hơn 40% chi phí dây dẫn.
Bảng độ khuếch đại dây dẫn NEC và các hệ số điều chỉnh mã
các Bảng công suất dây dẫn NEC (cụ thể là Bảng 310.16, trước đây là 310.15(B)(16)) là điểm bắt đầu, không phải là lời cuối cùng. các Độ khuếch đại dây mã NEC sau đó các quy tắc yêu cầu áp dụng hệ số hiệu chỉnh đối với nhiệt độ môi trường trên 30°C và đối với nhiều hơn ba dây dẫn mang dòng điện trong một rãnh đơn. Đối với mỗi độ C trên 30°C, hệ số khuếch đại sẽ giảm xuống. Ở nhiệt độ môi trường xung quanh 40°C, dây dẫn định mức 90°C phải giảm giá trị định mức xuống 91% giá trị bảng của nó; ở 50°C, nó giảm xuống còn 82%.
Việc điều chỉnh đường ống dẫn thậm chí còn mạnh mẽ hơn. Khi bạn kéo bốn đến sáu dây dẫn mang dòng điện trong một ống dẫn, cường độ dòng điện phải được nhân với 80%. Đối với bảy đến chín dây dẫn, hệ số nhân giảm xuống 70%. A Xếp hạng dòng cáp 10 AWG 35A ở 75°C, với mức giảm 70% cho chín dây dẫn và hiệu chỉnh 0,91 cho 40°C, đạt mức khoảng 22A - dưới giá trị cột 60°C. Đây là lý do tại sao các dãy ống dẫn lớn chứa đầy mạch hầu như luôn buộc nhà thiết kế phải tăng kích thước dây lên đáng kể so với kích thước cơ bản. biểu đồ cường độ dây điện sẽ đề nghị. Luôn tính toán cường độ dòng điện đã hiệu chỉnh và so sánh nó với tải yêu cầu trước khi hoàn thiện bất kỳ lịch trình dây dẫn nào.








