اندازه و پهنای سیم: نحوه خواندن نمودارهای قدرت و انتخاب کابل مناسب

یک مهندس تعمیر و نگهداری در حال سیم کشی مجدد یک موتور 7.5 کیلوواتی در خط بسته بندی است. موتور در بار کامل 15.5 آمپر می کشد و کسی پیشنهاد می کند که 14 مس AWG بکشید تا در هزینه صرفه جویی شود. این کابل در یک مسیر تمیز، خنک و تک کابلی کار می‌کند، اما این کابل باید 60 متر را از طریق یک مجرای فولادی مشترک با سه هادی پرانرژی دیگر، در کارخانه‌ای که در تابستان به طور منظم بالای 40 درجه سانتی‌گراد قرار می‌گیرد، طی کند. تحت آن شرایط، 14 AWG در بهترین حالت حاشیه ای است و بسته به درجه بندی عایق، با کد سازگار نیست .

بنابراین، اندازه سیم و ampacity باید با هم خوانده شوند، نه به عنوان یک عدد واحد در نمودار. گیج اندازه فیزیکی هادی را مشخص می کند. ampacity تعیین می کند که چه مقدار جریان می تواند به طور ایمن در یک نصب خاص حمل کند. در اینجا آمده است که چه چیزی ampacity بستگی دارد، چگونه نمودارهای ampacity را بدون گول زدن خود بخوانیم، و چه چیزی را هنگام خرید کابل برای یک مدار واقعی مشخص کنیم.

Ampacity یک محدودیت دما است، نه یک ویژگی رسانا

آمپاسیت حداکثر جریانی است که یک رسانا می تواند به طور مداوم تحت شرایط استفاده بدون تجاوز از درجه حرارت خود حمل کند. دو بخش از این تعریف نادیده گرفته می شود. "به طور مداوم" به معنای ساعت به ساعت است، نه فقط برای چند ثانیه شروع یک موتور. "تحت شرایط استفاده" به این معنی است که درجه حرارت محیط، گروه بندی، محفظه، و رتبه بندی پایان همه در پاسخ شرکت می کنند.

فیزیک ساده است: گرمای تولید شده در هادی متناسب با مجذور جریان است (I ² از دست دادن R). مس و آلومینیوم آن گرما را تحمل می کنند، اما عایق اطراف آنها را تحمل نمی کند. عایق PVC معمولاً 60 درجه سانتیگراد یا 75 درجه سانتیگراد، XLPE 90 درجه سانتیگراد و لاستیک سیلیکون 150 درجه سانتیگراد یا 180 درجه سانتیگراد در کابل های تخصصی درجه بندی می شود. هنگامی که عایق به دمای نامی خود می رسد، هادی به قدرت خود رسیده است.

نحوه خواندن نمودار اندازه و پهنای سیم

اندازه سیم ها در آمریکای شمالی از سیستم سیم سنج آمریکایی (AWG) پیروی می کند، که در آن عدد کوچکتر به معنای هادی ضخیم تر است. هر سه پله گیج سطح مقطع را تقریباً دو برابر یا نصف می کند، بنابراین 10 AWG تقریباً دو برابر مساحت 13 AWG است.

اکثر نمودارهای آمپاکیتی برای کارهای آمریکای شمالی بر اساس جدول NEC 310.16 است، که آمپاکیت های مجاز را در سه درجه بندی دمای عایق فهرست می کند: 60 درجه سانتی گراد، 75 درجه سانتی گراد و 90 درجه سانتی گراد. سیم فیزیکی یکسان سه بار ظاهر می شود زیرا عایق، نه مس، حد را تعیین می کند .

ستاره ها قانون رسانای کوچک را در NEC 240.4(D) نشان می دهند: 14 AWG به یک دستگاه اضافه جریان 15 A، 12 AWG به 20 A و 10 AWG به 30 A بدون توجه به درجه عایق محدود می شود. یک هادی 12 AWG با عایق 90 درجه سانتی گراد می تواند 30 A را در هر میز حمل کند، اما کد همچنان آن را به عنوان یک هادی 20 A برای اکثر مدارها در نظر می گیرد.

پنج متغیری که ظرفیت یک گیج معین را تغییر می دهند

برای هر اندازه سیم واحد، می توانید یک رتبه بندی سخاوتمندانه و محافظه کارانه پیدا کنید. تفاوت این است که هادی چقدر گرما را می ریزد.

1. درجه حرارت عایق

عایق های ترموست مانند XLPE و لاستیک سیلیکونی در دمای پیوسته بالاتری نسبت به PVC گرمانرم دوام می آورند و جریان بالاتری را برای همان مقطع فراهم می کنند. اما پایانه ها نیز مهم هستند: اگر بند ها 60 درجه سانتیگراد یا 75 درجه سانتیگراد هستند، باید از ستون 60 درجه سانتیگراد یا 75 درجه سانتیگراد حتی زمانی که عایق کابل 90 درجه سانتیگراد است استفاده کنید. یک کابل با دمای بالا می تواند جریان بسیار بیشتری را حمل کند، اما تنها در صورتی که هر اتصال در طول مدار برای آن دما تایید شده باشد.

2. دمای محیط و بسته بندی هادی

جداول آمپاسیتی محیطی را 30 درجه سانتیگراد فرض می کنند. در یک اتاق ماشین در دمای 45 درجه سانتیگراد، هادی از قبل نزدیکتر به حد عایق خود شروع می شود، بنابراین جریان مجاز کاهش می یابد. فاکتورهای تصحیح NEC مقدار جدول را در ضریبی ضرب می کند که با افزایش محیط کوچک می شود.

بسته بندی اثر مشابهی دارد. هنگامی که چهار تا شش هادی حامل جریان در یک مجرا یا سینی مشترک هستند، یکدیگر را گرم می کنند و ضریب تنظیم استاندارد 0.80 است. با هفت تا نه هادی به 0.70 و با ده تا بیست به 0.50 می رسد. کابلی که به اندازه یک فیدر دو هادی به نظر می رسد، می تواند در یک حامل کابل شلوغ کمتر از اندازه باشد.

3. هادی های مس در مقابل آلومینیوم

برای همان گیج، آلومینیوم تقریباً 61 درصد رسانایی مس را دارد، بنابراین برای رسیدن به همان وسعت، سطح مقطع بزرگتری لازم است. در عمل، آلومینیوم تقریباً دو اندازه AWG بزرگتر اجرا می کند: آلومینیوم 6 AWG در دمای 75 درجه سانتیگراد دارای امتیاز 50 A است، مانند مس 8 AWG در دمای 75 درجه سانتیگراد. آلومینیوم سبک‌تر و اغلب ارزان‌تر است، اما به خمیر آنتی‌اکسیدان در انتهای آن، بند آلومینیومی و توجه دقیق به انبساط حرارتی بالاتر نیاز دارد. جزئیات پشت سر مقایسه ظرفیت مس و آلومینیوم تحت استانداردهای NEC توضیح دهید که چرا قانون دو اندازه بزرگتر سریعترین راه برای تشخیص عدم تطابق است.

4. افت ولتاژ در طولانی مدت

Ampacity کابل را از گرمای بیش از حد محافظت می کند. افت ولتاژ از بار در برابر عملکرد ضعیف محافظت می کند. حد معمول توصیه شده 3 درصد برای مدار انشعاب و 5 درصد برای انشعاب به اضافه فیدر ترکیبی است. برای یک مدار تک فاز، افت ولتاژ برابر است با 2 برابر طول یک طرفه ضربدر جریان ضربدر مقاومت هادی در هر 1000 فوت، تقسیم بر 1000. مدارهای سه فاز از 1.732 به جای 2 استفاده می کنند. هنگامی که کار طولانی است، هادی اغلب باید بیش از حد مورد نیاز افزایش یابد. رابطه بین ولتاژ تحویلی و جریان بار در ما پوشش داده شده است بررسی اثرات کابل ورودی در مقابل ولتاژ خروجی و رفع آن .

یک مثال کارآمد: اندازه سیم مسی برای بار 30 آمپر

یک بار پیوسته 30 آمپری را که توسط یک مدار تک فاز 240 ولت تغذیه می شود، با مسیر یک طرفه 40 متر (حدود 131 فوت) انتخاب کنید. چهار هادی حامل جریان یک مجرای مشترک دارند، دمای محیط 40 درجه سانتیگراد است و عایق کابل 90 درجه سانتیگراد است.

از ستون 90 درجه سانتی گراد جدول ampacity شروع کنید. یک هادی 10 AWG دارای امتیاز پایه 40 A است. اعمال تصحیح محیطی 0.91 برای 40 درجه سانتیگراد و تنظیم 0.80 برای چهار هادی 40 × 0.91 × 0.80 = 29.1 A است که زیر بار 30 A است. هادی 8 AWG، با درجه بندی پایه 55 الف، 55 × 0.91 × 0.80 = 40.0 A را به راحتی بالای بار می دهد.

بررسی افت ولتاژ برای هادی 8 AWG از مقاومتی در حدود 0.78 اهم در هر 1000 فوت در دمای 75 درجه سانتی گراد استفاده می کند. افت ولتاژ تک فاز 2 × 131 × 30 × 0.78 / 1000 = 6.1 ولت است که 2.5 درصد از 240 ولت و در حد معمول 3 درصد است. اگر دویدن به جای 40 متر 100 متر بود، افت ولتاژ به حدود 6.4 درصد می رسید و انتخاب صحیح به 6 AWG تغییر می کرد، حتی اگر محاسبه ولتاژ قبلاً انجام شده باشد.

انتخاب کابل صنعتی: جایی که آمپاسیت پیچیده می شود

در سیم کشی ساختمان ثابت، سوالات کلیدی اندازه هادی، درجه بندی عایق و روش نصب است. در کاربردهای صنعتی و تجهیزات متحرک، سه نگرانی دیگر ظاهر می شود: هارمونیک، خمش مداوم و چرخه وظیفه.

کابل های VFD: جریان یک موج سینوسی تمیز نیست

یک درایو فرکانس متغیر (VFD) خروجی مدوله‌شده با عرض پالس را ارائه می‌کند که حاوی هارمونیک است. هارمونیک ها به گرمایش RMS هادی می افزایند حتی زمانی که جریان اصلی موتور معقول به نظر می رسد و لبه های ولتاژ سریع بر عایق فشار می آورند. برای مدارهای خروجی درایو، یک کابل محافظ با آرایش زمین متقارن پاسخ معمول است، و ampacity باید شامل حاشیه برای گرمایش اضافه شود. الزامات عملی تحت پوشش ما راهنمای الزامات کابل VFD برای سیم کشی درایو انعطاف پذیر محافظ ارزش بررسی را قبل از نهایی کردن اندازه دارند. برای نصب درایو جدید، یک عایق XLPE کابل انعطاف پذیر VFD با محافظ بافته مسی درجه حرارت 90 درجه سانتیگراد را با محافظ EMI پیوسته در یک مجموعه ترکیب می کند.

کابل انعطاف پذیر VFD عایق بندی شده از جنس پی وی سی BPYJVRP XLPE از آنجایی که تامین کنندگان و شرکت کابل انعطاف پذیر VFD با غلاف پی وی سی عایق بندی شده از جنس پی وی سی BPYJVRP XLPE در چین، Junshuai عمده فروشی ... مشاهده محصول →

کابل های زنجیره ای و خمش مداوم را بکشید

عمر انعطاف پذیر توسط رشته، هندسه رسانا، و مواد ژاکت تعیین می شود، نه با ampacity. اگرچه این دو در عمل با هم تعامل دارند. در یک حامل کابل، هادی ها معمولاً بسته و محصور هستند، بنابراین ضریب 0.80 برای چهار تا شش هادی یا بدتر برای بسته های بزرگتر، باید برای هر هسته اعمال شود. رشته های ریز که به خوبی خم می شوند برای همان مقطع کمی داغ تر می شوند زیرا شکاف های هوا بین رشته ها باعث کاهش سطح رسانای موثر می شود، اگرچه این تفاوت به اندازه ای کوچک است که جدول های استاندارد آمپاکیت معتبر باقی می مانند. ژاکت هنوز باید در محیط زیست زنده بماند، چه PUR برای مقاومت در برابر روغن یا TPU برای سایش، در حالی که مس در مقدار کاهش یافته کار می کند.

کابل های جوشکاری: چرخه کار محاسبه را تغییر می دهد

سرنخ های جوشکاری نشان می دهد که چرا "شرایط استفاده" اهمیت دارد. کابل جوش برای سرویس های ولتاژ پایین و جریان بالا با چرخه کاری محدود طراحی شده است، بنابراین با استفاده از مقادیر متناوب به جای ampacity پیوسته رتبه بندی می شود. ژاکت لاستیکی بسیار ظریف و منعطف آن باعث می شود به راحتی بپیچید و در طبقه مغازه بکشید. الف کابل جوش لاستیکی با استحکام بالا از مقطع مناسب جریان جوشکار را بدون گرم شدن بیش از حد حمل می کند، اما همان کابل برای مدار برق پیوسته 24 ساعته که روی ستون پیوسته نامگذاری شده است، انتخاب معتبری نخواهد بود.

تامین کنندگان کابل جوش لاستیکی با استحکام بالا، شرکت عمده فروشی - جیانگ سو جون Junshuai به عنوان تامین کنندگان و شرکت کابل های جوش لاستیکی با استحکام بالا YH در چین، عمده فروشی کابل جوش لاستیکی با استحکام بالا را به صورت ... مشاهده محصول →

هنگام خرید کابل چه چیزی را مشخص کنید

هنگامی که شما درخواست قیمت می کنید، یک عدد سنج به تنهایی کافی نیست. یک تامین کننده باید مواد عایق و ژاکت، کلاس دما، تعداد هادی های حامل جریان، دمای محیط، روش نصب، و اینکه آیا مدار به طور مداوم یا متناوب کار می کند، بداند. تنها در این صورت است که می توان وسعت را در برابر جدول صحیح بررسی کرد.

برای تجهیزات صادر شده به آمریکای شمالی، گواهینامه UL باعث می شود رتبه در طول بازرسی قابل تأیید باشد. الف سیم برق آمریکای شمالی دارای گواهینامه UL با درجه حرارت چاپ شده به بازرس برق اجازه می دهد تا تأیید کند که اندازه هادی با حفاظت مدار مطابقت دارد. برای کاربردهای دینامیکی، چه کابل از نوع دراگ زنجیر، یک کابل چرخان یا یک کابل مسطح باشد، منطق یکسانی اعمال می‌شود: برگه داده باید ampacity را تحت شرایط عملیاتی نشان دهد، نه فقط سطح مقطع.

تامین کنندگان سیم برق آمریکای شمالی دارای گواهی UL2586، شرکت عمده فروشی - جیا به عنوان تامین کنندگان و شرکت سیم برق آمریکای شمالی دارای گواهینامه UL2586 UL در چین، Junshuai به صورت عمده فروشی دارای گواهینامه UL آمریکای شمالی ... مشاهده محصول →

راه قابل اعتماد برای اندازه‌گیری هر مدار، کار کردن به عقب از بار است. جریان تمام بار را بخوانید، اندازه هادی و درجه بندی عایق را انتخاب کنید، اصلاحات محیطی و بسته بندی را اعمال کنید، افت ولتاژ را در فاصله واقعی بررسی کنید، و بررسی کنید که حفاظت جریان اضافه با قوانین هادی کوچک مطابقت دارد. این فرآیند کمتر از ده دقیقه طول می کشد و از اشتباه گران قیمت و بالقوه خطرناک جلوگیری می کند در نظر گرفتن یک عدد سنج به عنوان رتبه فعلی .