Как определяется минимальный размер проводника (некоторого типа) для определенного участка?

У меня сервис 200А в гараже. Я хотел бы провести кабель от этого до 100A службы в доме. Я также хотел бы перейти от этого к отдельной службе 50A в доме, которая будет обеспечивать питание от генератора. Обе линии будут однофазными 240В. Длина пробега не превышает 160 футов. Кабели прокладываются по заглубленным трубам из ПВХ.

Как определить подходящий размер проводника для этих кабелей?

Принимая во внимание только ток , я ожидаю, что смогу использовать медь № 3 (SER или THHN), или алюминий № 1 (SE), или алюминий № 2 (THHN) для работы на 100 А.

По той же логике, для цепи 50 А, медь №6 (NM), или медь №8 (SE или THHN), или алюминий №6 (SE или THHN), или алюминий №8 (NM).

Однако, учитывая падение напряжения более 160 футов, большие проводники кажутся показанными.

Чтобы добиться падения напряжения менее чем на 3% при токе 100 А, потребуется медь №2 (падение напряжения 2,6%) или алюминий 1/0 (падение напряжения 2,7%). Для работы на 50 А используйте медь №6 NM (падение напряжения 3%) или алюминий №3 SE (падение напряжения 2,7%).

Еще один фактор, который, как я знаю, имеет значение, но я не знаю, как его оценить, — это температура на клеммах выключателя. Например, будет ли медь № 2 в цепи 100 А оставаться ниже требуемых 60 или 75 °С , когда фактическая нагрузка приближается к 100 А?

Я также не уверен, является ли 3% правильным магическим числом для выбора Vdrop. Кажется, разрешено (поощряется?) принимать 5% Vdrop в подобных ситуациях. Тем не менее, допустимая потеря даже 3% на линии 100 А кажется большой потерей мощности. Правильно ли я понял эту часть решения?

И, не будучи профессионалом, я задаюсь вопросом, есть ли еще вопросы, которые я должен задать, о которых я даже не подозреваю.

Итак, каковы правильные проводники для этого сценария и почему? Я заинтересован как в соответствии кода, так и в хорошей производительности полученной системы (если эти два не обязательно будут одинаковыми).

Спасибо.

Ответы (2)

Температура на терминалах регулируется за вас

Диаграммы мощности NEC определяют температуру на клеммах для вас, просто выбирая соответствующий столбец на диаграмме для температурного предела ваших клемм.

3% для фидеров - хорошее эмпирическое правило падения напряжения

Причина, по которой 3% используется для падения напряжения фидера, заключается в том, что мы хотим, чтобы общее падение напряжения не превышало 5% при максимальной мощности (некоторые устройства могут потреблять больше, но это не особенно подходит для определенных нагрузок, особенно для двигателей), и остальные 2% необходимо оставить на падение напряжения в ответвленной цепи до рассматриваемой нагрузки. Однако это можно изменить в зависимости от нагрузки — водонагреватель может работать с небольшим дополнительным падением напряжения, в то время как вашему кондиционеру лучше работать с полным напряжением 240 В на его клеммах.

Конечно, если вы хотите проанализировать разброс нагрузки и прийти к более реалистичной расчетной точке, чем максимальная нагрузка фидера, которая должна быть при расчетном падении напряжения, это ваша прерогатива — до тех пор, пока провод соответствует минимумам Кодекса, он будет в состоянии безопасно справиться с течением.

Подойдет?

Есть две последние вещи, которые вам нужно проверить:

  1. Достаточно ли велика ваша труба для ваших проводов? Переполненный канал может перегреться, в дополнение к тому, что тянуть будет намного сложнее, чем нужно — на самом деле, разумно увеличить размер канала, чтобы снизить сложность вытягивания и оставить место для будущего расширения.

  2. Подойдут ли ваши провода к наконечникам выключателя? Большинство наконечников подходят для самых разных проводов, но хорошо перепроверить, прежде чем вы все натянете.

PS КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ

Раздел 110.14 (D) NEC 2017 года требует, чтобы соединения были затянуты в соответствии со спецификациями производителя; на практике для этого вам понадобится динамометрическая отвертка и/или динамометрический ключ с показаниями в дюйм-фунтах.

Я бы предпочел проложить 8 AWG по ответвленной цепи на 30 А, чем «должен подключиться к основной линии ... То есть я возьму все 5% на дорогой провод и перерасходую на дешевый провод здесь и там для нечетная нагрузка, которая имеет значение (например, НЕ водонагреватель).

Суть в том, что линия 100А не всегда 100А.

... Или когда-либо.

Почитайте веб-сайт брошюры о любой электростанции, особенно ядерной или солнечной установке, там будет написано что-то вроде «Эта установка мощностью 1,5 гигаватт обслуживает 1,5 миллиона домов». гм. Итак, они говорят, что средний дом потребляет 1 кВт (около 4,1 ампер при 240 В). Серьезно?

Да, серьезно. Они говорят, что ваш дом проводит большую часть своего времени во сне, потребляя меньше 1 ампера, потому что все выключено. Фен тянет 23А, но только 90 минут в неделю. В среднем за год кондиционер потребляет всего 2 часа в день.

Ваш счет за электроэнергию доказывает это. 1кВт это 1кВт в час или 720кВт в месяц. При цене 12 центов за кВт/ч с комиссией это составляет около 100 долларов за электроэнергию. Если ваш дом постоянно потребляет 100 А, ваш ежемесячный счет за электроэнергию составит 10 000 долларов. Это явно не так.

Так что вам нужно сделать паузу и подумать о вашей реальной нагрузке — уровне нагрузки, который вас волнует. Это действительно помогает иметь опыт работы с монитором мощности всего дома. Затем, в те странные моменты, эти чрезмерные пики, когда работает сушилка, пока кто-то готовит, и кондиционер работает, с каким падением напряжения вы можете жить ?

Нет ничего плохого в том, чтобы нагреть маленькую проволоку в эти 1 из 1000 моментов. Пока вы следуете спецификациям в этих таблицах (NEC 310.16), это гарантирует, что провод не станет слишком теплым, независимо от того, какая у вас длина или падение напряжения.

Эти расчеты падения напряжения представляют угрозу ...

... потому что они не думают об этом. У одного парня был расчет, подсказывающий ему запустить № 6 для цепи 20 А длиной всего 135 футов. Дац Край. Я показал ему реалистичные нагрузки, № 12 будет нормально, а № 10 будет излишним.

Это в значительной степени моя «шапка» здесь, когда кто-то приходит и жалуется на то, что калькулятор сказал использовать 600 тыс. Смил для его 2000-футового пробега к 100-ваттному фонарному столбу ... И затем я покажу ему, как это сделать с проводом 14AWG, самого маленького размера. можно использовать на сетевой проводке.

Итак, для начала установите значения вашего усилителя на реалистичное общее число. Поставьте «приемлемый процент» на 5%, чтобы он не увеличивал размер только потому, что меньший размер будет 3,06% (это произошло в случае 20А).

Попробуйте пару других чисел и увеличьте допустимый процент.

Затем пробивайте в шильдике номер усилителя, но ставьте 99% для допустимого падения напряжения. И посмотрите, насколько плох худший случай. Если это дает вам кровавое число, такое как 19%, то уменьшите число до 18%, чтобы заставить его увеличиваться на один размер за раз.

Тем не менее, почему бы не предусмотреть 200А?

Сильно сомневаюсь, что вы планируете использовать 50-100А в гараже. Так почему бы не запланировать провод на 150-200А для «основной» цепи к дому? Это, безусловно, устранит любую проблему падения напряжения при уровне использования 100 А и даст вам запас для использования всей емкости панели 200 А. Это будет алюминий 250KCmil с падением на 2,64% при 200 А и падением на 1,32% при 100 А, и вам больше не придется об этом думать.

Кстати, человеку бы и в голову не пришло использовать медь при таких больших размерах, если бы он не был трагически дезинформирован. Алюминий имеет проводимость в 12 раз больше, чем медь, если измерять в долларах сырого металла. (и удвоенная проводимость при измерении по весу.)

Я так понимаю генератор будет в гараже? Обычно вам не разрешается запускать две параллельные службы между зданиями, но разрешено специальное использование, такое как генератор. При этом алюминий № 4 даст вам падение напряжения на 3,06% при 50 А. **


** помните, что я говорил о том, как вычисляются эти калькуляторы? Когда вы это сделали, вы получили алюминий № 3, потому что вы сказали калькулятору ограничить падение до 3%, что не помогло 3,06%. Проходит в моей книге. Вот почему я начал с того, что сказал калькулятору, что 99% приемлемо, чтобы посмотреть, что он скажет.

О, и это совпадение, что в моем предыдущем примере это было 3,06%. Это последнее было редактированием. Я только что сделал расчет сейчас. Это случается часто.