Tabuľka ampacity medi: Aplikácie, kritériá výberu a praktické pokyny

Medený vodič 4/0 AWG sa v štandardnej tabuľke medených prúdov objaví trikrát: 195 A pri 60 °C, 230 A pri 75 °C a 260 A pri 90 °C. Každý údaj je správny a žiadny z nich nie je automaticky číslom, ktoré projekt potrebuje. Hodnota, ktorá patrí do schémy káblov, je najnižší z troch limitov, menovite znížená ampacity vodiča, teplotné hodnotenie koncovky, na ktorej pristane, a vplyv okolitej teploty a zoskupenia.

To je krátka odpoveď a stojí za to uviesť pred akoukoľvek tabuľkou: prečítajte si tabuľku od najslabšej zložky v obvode, použite korekcie a veľkosť z výsledku. Určenie veľkosti priamo zo stĺpca 90 °C znamená, že dizajn skončí o 20 až 30 % optimistický predtým, ako niekto skontroluje hodnotenie vyrazené na výstupku.

Čo vlastne meria tabuľka amplitúdy medi

Ampacita je maximálny trvalý prúd, ktorý môže vodič prenášať, zatiaľ čo jeho izolácia zostáva v rámci svojej menovitej teploty a starne predvídateľnou rýchlosťou. Je to skôr tepelný limit ako elektrický. Medený vodič má rovnaký odpor pri 10 A a 200 A, ale teplo, ktoré vytvára, stúpa so štvorcom prúdu, zatiaľ čo teplo, ktoré odvádza, závisí od plochy povrchu, spôsobu inštalácie a okolitej teploty.

Šesť vstupov posúva číslo na stránke: prierez v AWG, kcmil alebo mm²; materiál vodiča a stupeň vodivosti; hodnotenie teploty izolácie a plášťa; spôsob inštalácie, ako je voľný vzduch, obežná dráha, podnos alebo zakopané potrubie; teplota okolia; a počet vodičov s prúdom zdieľajúcich rovnaký kryt. Zmeňte ktorýkoľvek z nich a tá istá meď môže byť uvedená dvadsať alebo tridsať ampérov od seba.

Pred uvedením akéhokoľvek čísla je potrebné skontrolovať dve konvencie. Tabuľky AWG a kcmil zvyčajne predpokladajú 30 °C okolitého vzduchu a definovanú náplň potrubia, zatiaľ čo tabuľky IEC môžu predpokladať 30 °C vo vzduchu, ale 20 °C v zemi, s rôznymi faktormi zoskupenia. Hodnota 25 mm² zdvihnutá z tabuľky IEC nebude presne v súlade so zoznamom AWG, pretože 25 mm² sa nachádza medzi 4 AWG pri približne 21,2 mm² a 3 AWG pri približne 26,7 mm². Miešanie dvoch systémov v jednom harmonograme je bežným zdrojom zmätku vo fáze výberového konania.

Prečo tá istá meď vykazuje tri rôzne intenzity

Tieto tri stĺpce existujú, pretože izolácia zlyhá na teplotnej krivke. Zmesi PVC majú zvyčajne teplotu 70 °C alebo 75 °C, XLPE a EPR dosahujú 90 °C a stĺpec pri teplote 60 °C vydrží hlavne pri staršej gumenej izolácii a pri zariadeniach označených ako koncovky 60 °C. 90 °C vodič nie je "lepšia meď"; je to tá istá meď s izoláciou, ktorá toleruje viac tepla predtým, než skrehne alebo sa zdeformuje.

Druhý limit je na koncoch kábla. Svorkovnice, oká a ističe sú hodnotené samostatne a bežným pravidlom je, že obvody nad 100 A používajú koncovky 75 °C, pokiaľ nie je zariadenie označené inak. XLPE kábel 90 °C priložený na očko s teplotou 75 °C je preto obmedzený na hodnotu 75 °C a dodatočná tepelná výška sa stáva užitočnou len vtedy, keď sa spotrebuje znížením výkonu.

To je praktický záver pre prácu so špecifikáciami: vyberte si produkt s teplotou 90 °C pre výšku priestoru, ktorý vám poskytuje v horúcich prevádzkach a preplnených podnosoch, ale nikdy neuvádzajte stĺpec 90 °C ako menovitý okruh bez potvrdenia ukončenia. Ak sa dvaja nezhodnú, rozhoduje nižšie číslo a rozdiel často vysvetľuje, prečo dvaja dodávatelia uvádzajú ten istý kábel s podozrivo odlišnými aktuálnymi tvrdeniami.

Prietok medi podľa veľkosti: kde sa krivka ohýba

Ampacita nezávisí od prierezu. Prechod zo 6 AWG na 500 kcmil znásobí plochu vodiča zhruba devätnásťkrát, ale ampacity pri 90 °C stúpne len zo 75 A na 430 A, čo je faktor asi 5,7. Teplo opúšťa vodič cez jeho povrch a povrch rastie skôr s priemerom ako s plochou, takže každý ďalší štvorcový milimeter medi odoberá o niečo menej prúdu ako ten pred ním.

Pruhy sú škálované na 430 A. Vizuálna medzera medzi týmito dvoma hodnoteniami sa v absolútnych číslach s rastúcou veľkosťou zmenšuje, a preto znížené pokuty poškodzujú malé vodiče úmerne viac ako veľké.

Tento ohyb má dva praktické dôsledky. Po prvé, niekoľko menších paralelných vodičov môže odvádzať teplo lepšie ako jeden veľký vodič s rovnakou celkovou plochou, ale každý paralelný vodič potom priťahuje zoskupovacie faktory a každý vodič potrebuje svoj vlastný koncový priestor. Po druhé, pokles napätia sa správa v opačnom smere ako teplo, takže dlhé trasy sú zvyčajne poháňané poklesom, a nie prúdovým stĺpcom, a vodič, ktorý prejde kontrolou ampacity, môže stále zlyhať pri kontrole poklesu s veľkou rezervou.

Derating: Opravy, ktoré menia konečné číslo

Korekčné faktory sú miesta, kde sa hodnoty grafu menia na návrhové hodnoty. Nižšie uvedená sekvencia je tá, ktorá stojí za dodržanie, pričom ako pracovný prípad sa používa medený vodič 1/0 AWG XLPE.

1. Začnite od tabuľkovej hodnoty pri hodnote izolácie: 170 A pri 90 °C.
2. Použite korekciu okolia. Pri 45 °C vzduchu je faktor pre 90 °C vodič asi 0,87, čo dáva približne 148 A.
3. Použite súčiniteľ zoskupenia pre počet zaťažených vodičov zdieľajúcich obežnú dráhu. Šesť vodičov zvyčajne používa 0,80, čo dáva približne 118 A.
4. Porovnajte s limitom ukončenia 150 A pri 75 °C. Ukončenie tu nie je záväzným obmedzením.
5. Použite pravidlo nepretržitého zaťaženia, ktoré vyžaduje, aby bol vodič dimenzovaný aspoň na 125 % nepretržitého zaťaženia. Využiteľné nepretržité zaťaženie klesne na približne 94 A.

Spustite ten istý vodič na očkách 60 °C a obraz sa opäť zmení: pätica klesne na 125 A a po rovnakých korekciách je obvod obmedzený na približne 87 A. Konštruktér, ktorý by čítal iba stĺpec 90 °C, by pred aplikovaním korekcií nadhodnotil kapacitu takmer o 100 % a po nich asi o 35 %. Táto medzera je skutočnými nákladmi na nekontrolovaný odkaz na mapu a je oveľa lacnejšie zachytiť ju na papieri ako pri uvedení do prevádzky.

Ampacita nie je celý príbeh pre uzemňovacie vodiče

Uzemňovacie vodiče sú dimenzované inak. Uzemňovací vodič zariadenia sa vo všeobecnosti vyberá z tabuľky podľa menovitého výkonu nadprúdového zariadenia, a nie podľa zaťažovacieho prúdu: 200 A zariadenie vyžaduje 6 AWG medi, 400 A pre 3 AWG, 600 A pre 1 AWG a rebrík pokračuje smerom nahor s menovitým prúdom zariadenia. Tabuľka ampacity vám o tomto výbere hovorí veľmi málo.

Namiesto toho vládne krátkodobá odolnosť. Adiabatická kontrola je S = √(I²t) / k, kde S je plocha vodiča v mm², I poruchový prúd v ampéroch, t čas čistenia v sekundách a k a materiálová a izolačná konštanta: približne 143 pre meď s izoláciou z PVC a 176 pre meď s XLPE, prevzaté z IEC 60364-5-54. Medený uzemňovací vodič z PVC s priemerom 35 mm² preto absorbuje približne 5 kA za jednu sekundu. Dlhšie časy odstránenia alebo vyššie úrovne porúch tlačia oblasť rýchlo nahor, a preto sa nastavenia ochrany a veľkosť vodiča vždy prehodnocujú spoločne.

Rovnaká logika vysvetľuje, prečo je uzemňovací hardvér špecifikovaný odporom spoja a skratu, a nie nepretržitou ampacity, a prečo si základná otázka odolnosti zaslúži vlastnú kontrolu. Mechanika tejto kontroly je uvedená v tejto poznámke koľko prúdu vydržia uzemňovače pri poruche , ktorý sa dobre hodí k hodnotám v grafe vyššie.

Uzemňovací medený lankový drôt na uzemnenie Vysoko čistý lankový medený uzemňovací vodič dostupný v tvrdo ťahaných, mäkko ťahaných alebo pocínovaných formách, vhodný na uzemnenie napájacích zariadení, kde sa posudzuje odolnosť proti poruchovému prúdu. Zobraziť produkt →

Medená uzemňovacia tyč bez obsahu kyslíka na uzemnenie Jednotriedna medená tyč bez obsahu kyslíka s až 99,97 % medi a nízkym odporom, relevantná pri porovnávaní hodnôt holých prípojníc a základov na zvýšenie teploty pre projekty uzemnenia. Zobraziť produkt →

Holá medená tyč a lankové medené vodiče sa v týchto výpočtoch správajú odlišne od izolovaných káblov. Prípojnica nemá žiadny plášť obmedzujúci jej teplotu, ale publikované hodnotenia tyčí sa medzi zdrojmi líšia o 30–50 %, pretože sa líšia orientácia, rozstup, podmienky pretlakového priestoru a povolené zvýšenie teploty. Pri porovnávaní tyče s rozmermi 25 × 3 mm uvádzanej pri 250 A s tyčou uvádzanou pri 350 A skontrolujte základňu zvýšenia teploty skôr, ako usúdite, že jedna z nich je nesprávna.

Čo uviesť v objednávke

Pretože veľká časť grafu závisí od kontextu, objednávkový dokument by mal obsahovať čísla, ktoré ho opravujú. Špecifikujte štandard vodiča (IEC 60228 trieda 2 pre lankovú meď alebo ASTM B8, kde sa uplatňuje britské dimenzovanie), nominálny prierez a maximálny jednosmerný odpor pri 20 °C: 25 mm² meď by nemala presiahnuť približne 0,727 Ω/km a 95 mm² približne 0,193 Ω/km. Uveďte typ izolácie a teplotné hodnotenie, triedu splietania a normu, podľa ktorej sa bude certifikát o skúške riadiť.

Ak sa ako náhrada navrhuje oceľ plátovaná meďou alebo hliník plátovaný meďou, na akosti záleží viac ako na priemere. Oceľ pokrytá meďou sa bežne ponúka s 21 %, 30 % alebo 40 % vodivosťou IACS, takže 40 % trieda prenáša približne 40 % prúdu rovnakého pevného medeného vodiča. Dodávateľ, ktorý uvádza len „medené“ bez stupňa vodivosti, na otázku neodpovedal.

Tolerancie sú pokojným komerčným rizikom. Vodič dodávaný o 2 % pod menovitý priemer stráca asi 4 % svojho prierezu, čo sa prejavuje ako niekoľko percent dodatočného odporu a niekoľko stupňov dodatočnej prevádzkovej teploty počas rokov prevádzky. Strmene na lankovom vodiči sú nespoľahlivé; váženie nameranej dĺžky alebo meranie odporu na moste vyrieši argument v minútach.

Medený opletený flexibilný uzemňovací konektor Flexibilný medený opletený alebo fóliový uzemňovací konektor s lisovaným bezkyslíkovým medeným okom, postriebrený alebo pocínovaný, pre nízkoodporové cesty, kde záleží na výkone oka a spoja. Zobraziť produkt →

Flexibilné konektory, oplety a prepojky si zaslúžia rovnakú disciplínu, pretože ich kapacita je obmedzená kĺbom a okom, a nie samotným vodičom. Kupujúci pracujúci cez kusovník často spájajú tieto položky späť s radom uzemňovacích vodičov tak, aby jedna špecifikácia pokrývala celú zemniacu cestu; rozsah medených uzemňovacích vodičov je užitočným referenčným bodom pri konsolidácii týchto riadkových položiek.

Kontroly, ktoré sa oplatí urobiť, než sa zaviažete

1. Potvrďte teplotné hodnotenie každého zakončenia v obvode, nielen kábla.
2. Zaznamenajte návrhovú teplotu okolia a počet zaťažených vodičov na obežnú dráhu; obe sú potrebné na odôvodnenie zníženého čísla.
3. Skontrolujte, či je graf, ktorý čítate, postavený na AWG alebo metrických predpokladoch a nikdy neinterpolujte medzi týmito dvoma systémami.
4. Overte úroveň poruchy a čas odstránenia pre uzemnenie a pospájanie vodičov, pretože samotná kapacita ich neurčuje.
5. Požiadajte o údaje o odpore a stupni vodivosti pre akúkoľvek alternatívu potiahnutú meďou.

Medený graf ampacity je východiskovým bodom, nie odpoveďou. Číslo, ktoré prežije revíziu, je číslo, ktoré bolo znížené o limity okolia, zoskupenia a ukončenia a následne skontrolované proti poruche tam, kde je vodič na ochranu ľudí a nie na prenášanie záťaže.