Johdon koko- ja ampeerikaaviot: kapasiteetti, mittari ja kuormitusopas

Johtojen koot ja ampeeriluokitukset: mikä itse asiassa määrittää luvun

Johdon ampeerimäärä, jota kutsutaan ampaateetiksi, on suurin virta, jonka se voi kuljettaa jatkuvasti ylittämättä eristyksensä turvallista lämpötilarajaa. Se ei ole yksittäinen kiinteä numero, joka on leimattu johtimeen – kapasiteetti riippuu neljästä yhdessä toimivasta asiasta: johtimen koosta (suurempi mittaus, enemmän lämmönpoistoa), johtimen materiaali (kupari kuljettaa enemmän virtaa kuin alumiini samassa mittakaavassa), eristystyyppi (korkeamman lämpötilan eristys, kuten THHN, käsittelee enemmän virtaa ennen kuin se hajoaa) ja asennusolosuhteet (pakatut vapaat johtimet yhdessä kuumassa ilmassa).

Tästä syystä kaksi ihmistä voi katsoa samaa AWG-johtimien kokoa ja saada erilaisia ​​"oikeita" vastauksia – toinen lukee 60°C-saraketta, toinen 90°C-saraketta, ja päätelaitteet (katkaisin tai pistorasia, johon se yhdistetään) ovat yleensä rajoituksia, mikä sarake todella pätee. Useimmissa kotitalouspiireissä, jotka on suojattu 100 A:n tai pienemmällä katkaisijalla, 60 °C:n sarake ohjaa, ellei jokainen piirin liitin ole korkeampi.

Kuparilangan kapasiteettikaavio mittarin mukaan

Alla oleva taulukko kattaa yleisimmin kysytyt AWG-koot pienistä ohjauspiirimittareista raskaisiin syöttöjohtimiin, NEC-taulukon 310.16 perusteella 30 °C:n ympäristössä ja korkeintaan kolme virtaa kuljettavaa johtimia kilparadassa.

*20 AWG on pienjännite-/signaalimittari, eikä sille ole määritetty standardia NEC-haaroitusvirtaa; sen turvallinen virtaraja on yleensä asetettu tietyn sovelluksen valmistajan spesifikaatioiden mukaan. Näytetyt arvot 14 AWG - 2/0 AWG ovat kuparijohtimien tehokkuuksia NEC-taulukon 310.16 mukaan.

Tämän taulukon yläpuolella on kaksi tärkeää rajaa. Ensinnäkin NEC 240.4(D) kattaa standardin ylivirtasuojan ampeerin sarakkeesta riippumatta: 14 AWG on suojattu 15 A:n katkaisijalla, 12 AWG 20 A:lla ja 10 AWG 30 A:lla, vaikka 75 °C:n pylväs sallii teknisesti hieman enemmän virtaa. Toiseksi 2/0 kuparijohtimen todellisen maailman virranvoimakkuus – jota usein kysytään "kuinka moneen ampeeriin 2/0 kupari on hyvä" - on 175 A 60 °C:n kolonnissa ja 195 A 75 °C:n kolonnissa, minkä vuoksi 2/0 näkyy niin usein alipaneelin syöttö- ja huoltoaukoissa.

Ampeerien muuntaminen watteiksi

Watit, ampeerit ja voltit yhdistetään yksinkertaisella kaavalla: wattia = ampeeria × volttia. Tästä syystä "kuinka monta wattia on 6 ampeeria" ei ole yhtä vastausta - se riippuu täysin piirin jännitteestä. Tavallisessa 120 V:n kotitalouspiirissä 6 ampeeria vastaa 720 wattia. 240 V piirissä sama 6 ampeeria vastaa 1 440 wattia, kaksinkertainen teho, koska jännite ja virta vaikuttavat molemmat toimitettuun kokonaistehoon.

• 6A 120V = 720W (pienet kodinkoneet, lamput, laturit)
• 6A 240 V = 1 440 W (240 V laitteisto, joka toimii osakuormalla)
• Kääntääksesi laskelman jakamalla watit volteilla saadaksesi ampeeria – 1500 W:n tilanlämmitin 120 V:n piirissä kuluttaa 12,5 A, lähellä 15 A:n piirin käytännön rajaa, kun jatkuvan kuormituksen vähennys on käytössä

Minkä kokoinen johto syöttää 100 ampeerin alipaneelia

100 ampeerin kupariselle johdolle 4 AWG kuparijohdinta on vakiovalinta käytettäessä 75 °C:n laitteita, jotka tuottavat 85 A 60 °C:ssa tai 95 A 75 °C:ssa – aivan 100 A:n nimellisarvon reunalla, minkä vuoksi monet sähköasentajat nostavat 3 AWG:iin tai käyttävät 2 AWG:n ylimääräistä marginaalia pidempään käyntiin. Yleisempi ja konservatiivisempi lähestymistapa 100 ampeerin alipaneeliin on 2 AWG kupari, joka mukavasti ylittää 100 A 75 °C:n kolonnissa ja tarjoaa tilaa jännitteen pudotukselle matkan yli.

Etäisyydellä on täällä enemmän merkitystä kuin useimmat ihmiset odottavat. Noin 75–100 jalan yli kulkeva osapaneelin syöttölaite on usein mitoitettava vähimmäisampacityvaatimuksen yli erityisesti jännitteenhäviön hallitsemiseksi, koska NEC suosittelee pitämään jännitteen pudotuksen alle 3 prosentissa syöttöjohdoissa ja 5 prosentissa kokonaisuutena kauimpana pistorasiassa. Todellista ajonpituutta käyttävä jännitehäviön laskin on luotettava tapa vahvistaa koon mitoitus sen sijaan, että luottaisi pelkästään kapasiteettitaulukoihin pitkiä ajoja varten.

50 ampeerin piirit: Katkaisijan mitoitus ja yleiset kuormat

50 ampeerin katkaisijan johtomitta on 6 AWG kuparia, joka tuottaa 55 A 60 °C:n kolonnissa – riittävästi marginaalia 50 A katkaisijan luokituksen yläpuolella koodin täyttämiseksi. Tätä samaa kokoa käytetään minkä kokoiseen johtoon 50 ampeerin käyttökuormituksille, kuten sähköliesille, uuneille ja tason 2 sähkölatureille, jotka toimivat lähellä nimelliskapasiteettiaan. Jotkut asentajat käyttävät 8 AWG kuparia 75 °C:n kolonnissa, joka laskeutuu tasan 50 A:iin, mutta tämä jättää nollamarginaalin ja yleensä vältetään anteeksiantavamman 6 AWG:n vaihtoehdon hyväksi.

Pikaopas tavallisille 50 A:n kuormille: sähköliesi ja uunit, tason 2 EV-laturit, jotka on määritetty jatkuvaan 40 A:n virrankulutukseen (vaatii 125 %:n jatkuvan kuormituksen säännön, joten 50 A:n katkaisija), MIG/TIG-hitsauslaitteet ja tavanomaiset 240 V:n kylpytynnyripiirit.

6/3 tai 6/4 johto kylpytynnyriin: kumpi sopii

Tämä kysymys liittyy täysin siihen, onko altaassa 120 V:n komponentteja – valot, säätimet, otsonaattorit – sen 240 V:n lämmittimen ja pumpun lisäksi. Jos näin on, tarvitaan 4-johtiminen syöttölaite: kaksi kuumajohdinta, nolla ja laitemaadoitus, yleensä 6/4 (tai 6/3 plus erikseen vedetty saman mittaisen nollajohdin). Jos poreallas on tiukasti 240 V ilman 120 V kuormia, 3-johtiminen kokoonpano – kaksi kuumaa ja maadoitus – on sallittu, ja 6/3 on vakiona. Turvallisin tapa varmistaa, mikä pätee, on tarkistaa altaan oma kytkentäkaavio tyyppikilvestä oletuksen sijaan; Jos käytät 3-johtimista syöttölaitetta altaassa, joka tarvitsee nollajohdon, 120 V:n komponentit eivät toimi tai maadoitetaan väärin.

Riippumatta siitä, mitä kokoonpanoa sovelletaan, NEC:n artikla 680 ohjaa koko asennusta: 240 V, 50 A GFCI-katkaisija on vakiona, huoltokatkaisijan on oltava helposti saavutettavissa ja sen on sijaittava vähintään 5 jalan vaakasuorassa altaan sisäseinästä, ja kaikkien altaan ympärillä olevien metalliosien potentiaalintasaus vaaditaan. Kuparijohtimia, joissa on THHN tai vastaava märkäeristys, suositaan alumiiniin verrattuna, koska alumiinin suurempi lämpölaajeneminen pyrkii löysäämään yhteyksiä kylpylälaitteiden ympärillä olevassa tärinäalttiissa ympäristössä.

Millainen johto on käytettävä kanavassa

THHN on yleisimmin käytetty yleiskäyttöinen putkijohto, joka on tarkoitettu kuiviin sisätiloihin - sen kuivausarvo on 90 °C, se on kustannustehokas, ja sen ohut PVC/nailonvaippa helpottaa putkien vetämistä useilla mutkilla. Suurin osa nykyään myytävistä THHN-tuotteista on kaksoisluokitusta THHN/THWN-2, mikä tarkoittaa, että samaa lankaa voidaan käyttää myös märkä- tai ulkoputkijohdoissa 75 °C:n luokittelulla, mikä kattaa suurimman osan sekä sisä- että ulkotiloista asuin- ja kevyissä kaupallisissa sovelluksissa ilman erillistä johtotyyppiä.

Oloihin, joissa pitkäaikainen kosteusaltistus, suora hautaaminen tai altistuminen kemikaaleille/UV-säteilylle on tekijä – maanalaiset syöttölaitteet, rannikkolaitokset, jätevesi tai teollisuusympäristöt – XHHW-2 on vahvempi valinta. Sen silloitettu polyeteenieristys kestää täydet 90 °C sekä märissä että kuivissa paikoissa, kestää hankausta ja kemiallista altistumista paremmin kuin PVC ja pysyy joustavana kylmissä lämpötiloissa, vaikka se maksaa enemmän ja on isompi vetää kuin THHN. Romex-kaapelia (NM-B-kaapeli) ei tule korvata putkisovelluksissa, jotka vaativat märkäpaikannusta tai kaupallista johdotusta – se on tarkoitettu käytettäväksi vain kuivissa sisätiloissa.

Johtojen mitoitusta ja piirien asennusta säätelevät National Electrical Code ja paikalliset muutokset, ja mitoitus- tai asennusvirheet sisältävät todellisen tulipalon ja sähköiskun vaaran. Yllä olevat luvut ovat yleisiä vertailukohtia; tarkista aina johdon koko, katkaisijan arvo ja asennustapa paikallisten määräysten mukaisesti ja anna valtuutetun sähköasentajan asentaa tai tarkastaa virtapiirit, jotka ylittävät pienjännitetyöt.