Definovaná proudová kapacita: Co řídí kapacitu přenosu proudu
Ampacita drátu je maximální trvalý proud, který může přenášet, aniž by překročila svou izolační teplotu. Toto není pevná vlastnost materiálu – je to tepelná bilance. Proud procházející vodičem vytváří teplo a izolace musí přežít tento nárůst teploty po desetiletí provozu. The kapacita hliníkového drátu se liší od mědi, protože hliník má zhruba 61 % vodivosti mědi, což vyžaduje větší průřez pro bezpečný přenos stejného proudu.
V Severní Americe, Tabulka kapacity vodičů NEC (článek 310) definuje tyto limity za standardizovaných podmínek: okolní teplota 30 °C (86 °F) a ne více než tři vodiče s proudem v oběžné dráze nebo kabelu. Každé číslo, které vidíte na standardu graf kapacity elektrických vodičů předpokládá tyto základní linie. Změňte libovolnou proměnnou – více vodičů svázaných dohromady, teplejší podkroví nebo delší vedení – a bezpečná proudová kapacita klesne pod tabulkové hodnoty. Před použitím libovolného čísla z tabulky zkontrolujte skutečné podmínky instalace.
Tabulka kapacit elektrických vodičů: Měděné a hliníkové vodiče
Níže uvedená tabulka poskytuje praktické graf kapacity elektrických vodičů založené na NEC tabulce 310.16, pokrývající nejčastěji instalované velikosti od 14 AWG až do 500 MCM. Hodnoty jsou uvedeny pro jmenovitou izolaci 60 °C, 75 °C a 90 °C – tři sloupce teploty, které řídí obytné, komerční a průmyslové rozvody. Mějte na paměti, že ampacity 90°C lze použít pouze pro účely snížení výkonu; jmenovité hodnoty koncového zařízení téměř vždy limitují použitelnou ampacity při 75°C koloně.
| Velikost drátu | Měď 60°C (A) | Měď 75°C (A) | Měď 90°C (A) | Hliník 75°C (A) | Hliník 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 |
Když se podíváte nahoru ampérů podle měřidla drátu , vždy potvrďte, který sloupec teploty odpovídá terminálům, které používáte. Obytné jističe a panelová oka jsou obvykle dimenzovány na 75 °C. Použití kolony 90°C pro konečnou volbu ampacity bez ověření svorek je běžnou a nebezpečnou chybou, která může přehřát očka, i když samotný vodič zůstává v mezích.
Kapacita drátu 10 AWG, 8 AWG a běžně specifikované velikosti
The kapacita drátu 10 AWG je často nepochopeno, protože sloupec 90°C ukazuje 40A, zatímco National Electrical Code omezuje nadproudovou ochranu na standardním měděném obvodu 10 AWG na 30A pro většinu aplikací. The Jmenovitý proud drátu 10 35A při 75°C je skutečný teplotní limit, ale kód záměrně omezuje jistič na 30A, aby přidal bezpečnostní rezervu a zohlednil nepřetržité zatížení. Pro aplikace, které umožňují použití plných 75°C Jmenovitý proud kabelu 10 AWG , jako jsou určité obvody motoru nebo specifické scénáře snížení výkonu, je 35A přípustných – ale pouze po pečlivém výpočtu zatížení.
Pohybující se ve velikosti, Jmenovitý proud 8 AWG dopadá na 50A pro měď při 75°C, což z něj činí minimální velikost pro mnoho nabíječek pro elektromobily, které čerpá nepřetržitý proud 40A. Na větším konci, Měděný drát 2 AWG 115A při 75°C zahrnuje pomocné napájecí panely a servisní vstupní vodiče pro 100A rezidenční služby. Krátké označení #2 Kapacita měděného drátu odkazuje na stejnou hodnotu 115A. Pro těžké průmyslové podavače, Kapacita drátu 500 MCM dosahuje 380A v mědi při 75°C a často se volí, když jeden velký vodič musí nahradit paralelní menší kabely.
Ampacita hliníkového drátu: Proč se velikost musí zvětšovat
The kapacita hliníkového drátu konzistentně provozuje jednu nebo dvě velikosti AWG za mědí pro stejnou proudovou kapacitu. Nižší vodivost hliníku znamená, že aby se vyrovnala ampacity 115A měděného vodiče č. 2, potřebujete hliníkový vodič 1/0 AWG, který přenese 120A při 75°C. Tento požadavek na velikost je kodifikován v celém textu Tabulka kapacity vodičů NEC a není volitelné – pokus o nahrazení mědi hliníkem stejné velikosti při vysokém proudovém zatížení vytváří vážné riziko požáru v důsledku přehřátí a rozdílné tepelné roztažnosti na svorkách.
Moderní hliníkové slitiny (řada AA-8000) používané ve stavebních drátech do značné míry vyřešily problémy s tečením a oxidací, které sužovaly dřívější obytné instalace. Přesto musí být koncovka uvedena pro hliník a musí být instalována s antioxidační sloučeninou podle pokynů výrobce. U podavačů, kde záleží na úsporách nákladů a hmotnosti – jako je 400 A – je hliník dominantní: sada hliníkových vodičů 600 MCM při 75 °C poskytuje 340 A, zatímco ekvivalent mědi 500 MCM dosahuje 380 A. Hliníková varianta často snižuje náklady na vodiče o více než 40 %.
Tabulka ampacity vodičů NEC a faktory úpravy kódu
The Tabulka kapacity vodičů NEC (konkrétně tabulka 310.16, dříve 310.15(B)(16)) je výchozím bodem, nikoli posledním slovem. The Kapacita vodičů s kódem NEC pravidla pak vyžadují použití korekčních faktorů pro okolní teplotu nad 30 °C a pro více než tři vodiče s proudem v jedné dráze. Pro každý stupeň Celsia nad 30 °C násobitel ampacity klesá. Při okolní teplotě 40 °C musí být vodič s dimenzí 90 °C snížen na 91 % své tabulkové hodnoty; při 50 °C klesne na 82 %.
Úpravy výplně vedení jsou ještě agresivnější. Když vytáhnete čtyři až šest vodičů s proudem v jednom vedení, musí se ampacita vynásobit 80 %. U sedmi až devíti vodičů klesne násobitel na 70 %. A Jmenovitý proud kabelu 10 AWG 35A při 75°C, se 70% snížením výkonu pro devět vodičů a korekcí 0,91 pro 40°C, přistane při zhruba 22A — pod hodnotou sloupce 60°C. To je důvod, proč velké sady vedení nabité obvody téměř vždy nutí konstruktéra skákat velikosti vodičů výrazně nad to, co je základní graf kapacity elektrických vodičů by naznačovalo. Vždy vypočítejte opravenou proudovou kapacitu a porovnejte ji s požadovaným zatížením před dokončením jakéhokoli plánu vodičů.








