Tabulka velikostí kabelu a ampérů: Jak zjistit intenzitu a vybrat správný kabel
Hledejte tabulku velikostí kabelu a zesilovačů a najdete desítky tabulek, které vypadají sebevědomě a kompletně. Většina z nich se nemýlí; jsou prostě neúplné. Aktuální údaj vytištěný vedle velikosti vodiče je základní hodnota měřená za specifických podmínek: definovaná okolní teplota, omezený počet vodičů ve svazku a maximální teplota vodiče nastavená izolačním materiálem. Přesuňte tento kabel do horké místnosti, svažte jej do vedení s osmi dalšími obvody nebo jej provozujte při plné zátěži několik hodin v kuse a bezpečný proud klesne.
Tato příručka vysvětluje, co čísla v tabulce velikostí kabelu a ampérů skutečně znamenají, jak je upravit pro podmínky na vašem webu a jak připojit výsledek ke konstrukci kabelu, která bude od nynějška stále v provozu.
Co vlastně měří tabulka velikosti kabelu a ampérů
Ampacita je maximální proud, který může vodič nepřetržitě přenášet, aniž by jeho izolace tlačila nad svou jmenovitou teplotu. Proud procházející mědí naráží na odpor, odpor produkuje teplo a toto teplo musí putovat ven přes izolaci, přes jakýkoli štít nebo opletení, přes plášť a nakonec do okolního vzduchu. Tabulka velikostí kabelu a ampérů je jednoduše shrnutím toho, jak dobře tato cesta funguje pro každou velikost vodiče za jedné standardní sady testovacích podmínek.
Dva systémy velikosti, jeden stůl
Metrické kabely jsou dimenzovány podle jmenovitého průřezu vodiče v milimetrech čtverečních. V severoamerické praxi se používá AWG, měřítko založené na průměru, na kterém menší číslo znamená tlustší vodič plus kcmil pro největší velikosti. Vodič 4 mm² a vodič 12 AWG jsou dostatečně blízko, aby se často používaly pro stejné úkoly, ale nejsou identické, a tabulka, která kombinuje dva systémy bez jasného označení sloupců, vás dovede ke špatné odpovědi. Než mu uvěříte, zkontrolujte, který sloupec čtete.
Třída izolace určuje strop
Stejný měděný vodič se ve většině tabulek objevuje se třemi různými hodnotami proudu, protože jeho izolace může být dimenzována na 60 °C, 75 °C nebo 90 °C. Vyšší povolená teplota vodiče znamená větší proud před ohrožením izolace, proto konstrukce ze zesíťovaného polyetylénu a silikonu předčí základní PVC. Jedno upozornění: nejslabším článkem není vždy vodič. Jádro 90 °C uvnitř pláště 70 °C nebo zakončené konektorem dimenzovaným na 60 °C stále omezuje obvod na nejnižší hodnocení v řetězci.
Tabulka velikostí a ampérů měděných kabelů
Níže uvedená tabulka ukazuje typické proudy mědi pro běžné velikosti vodičů. Předpokládá okolní teplotu 30 °C a ne více než tři vodiče s proudem v oběžné dráze nebo kabelu, což je základ, který používá většina publikovaných tabulek.
| Průřez (mm²) | AWG / kcmil | 60 °C izolace (A) | 75 °C izolace (A) | 90 °C izolace (A) |
|---|---|---|---|---|
| 2.1 | 14 AWG | 15 | 20 | 25 |
| 3.3 | 12 AWG | 20 | 25 | 30 |
| 5.3 | 10 AWG | 30 | 35 | 40 |
| 8.4 | 8 AWG | 40 | 50 | 55 |
| 13.3 | 6 AWG | 55 | 65 | 75 |
| 21.2 | 4 AWG | 70 | 85 | 95 |
| 33.6 | 2 AWG | 95 | 115 | 130 |
| 53.5 | 1/0 AWG | 125 | 150 | 170 |
| 85.0 | 3/0 AWG | 165 | 200 | 225 |
| 107 | 4/0 AWG | 195 | 230 | 260 |
Stojí za to si zapamatovat jeden vzor: ampacity nerostou v kroku s průřezem. Zdvojnásobení měděné plochy přidá zhruba o 40 až 50 procent více proudu, nikoli 100 procent, protože větší vodič má úměrně menší plochu, ze které může odvádět teplo. To je přesně důvod, proč jsou dlouhé trasy často zvětšeny pro pokles napětí spíše než pro ampacitu, a proč samotná tabulka nikdy neřeší výběr kabelu.
Korekce teploty je na prvním místě
Grafy jsou běžně publikovány pro okolní teplotu 30 °C. Pokud váš kabel vede tam, kde je vzduch teplejší, nad pecí, uvnitř utěsněné skříně, ve slévárně nebo vedle solárního invertoru, musí být základní hodnota vynásobena korekčním faktorem.
| Okolní teplota (°C) | Korekční faktor |
|---|---|
| 21 až 25 | 1.05 |
| 26 až 30 | 1.00 |
| 31 až 35 | 0.94 |
| 36 až 40 | 0.88 |
| 41 až 45 | 0.82 |
| 46 až 50 | 0.75 |
| 51 až 55 | 0.67 |
| 56 až 60 | 0.58 |
Zpracovaný příklad dává efekt zřejmý. Vodič 8 AWG dimenzovaný na 50 A pro izolaci 75 °C, instalovaný tam, kde okolní teplota dosahuje 45 °C, dává 50 × 0,82 = 41 A před jakýmkoli dalším nastavením. Navrhujte proti 41 A, nikoli 50 A, a pokud je zatížení nepřetržité, přidejte rezervu.
Faktory snížení, které graf vynechává
Teplota je pouze první nastavení. Následující faktory hýbou také použitelným proudem a v rušné průmyslové instalaci jich platí několik současně.
- Počet sdružených vodičů. Když více než tři vodiče s proudem sdílejí oběžnou dráhu, podnos nebo svazek, vzájemně se ohřívají. Typické násobiče se pohybují od přibližně 0,8 pro čtyři až šest vodičů až po 0,7 nebo méně pro sedm až devět.
- Způsob instalace. Kabel na volném vzduchu ochlazuje mnohem lépe než tentýž kabel v uzavřené trubce, v dutině stěny nebo zakopaný pod tepelnou izolací. Grafy by měly uvádět, jakou metodu předpokládají.
- Nepřetržitá povinnost. Zátěže, které běží po dobu tří hodin nebo déle, jsou obvykle považovány za trvalé a vodič je dimenzován na 125 procent zatěžovacího proudu. S přerušovaným zatížením, jako je svařování nebo zvedání, lze zacházet velkoryse.
- Harmonické. V třífázových čtyřvodičových systémech napájejících nelineární zátěže se trojité harmonické hromadí v neutrálu, takže nulový vodič může potřebovat stejnou velikost jako fázové vodiče nebo větší.
- Mechanické ohýbání. Opakované ohýbání mění splétání a tím i účinnou měděnou plochu, takže flexibilní aplikace si zaslouží dodatečný prostor.
Měď nebo hliník: jedna tabulka, dvě odpovědi
Hliníkové vodiče musí být zhruba o dvě velikosti AWG větší než měděné, aby přenesly stejný proud, a na zakončeních se chovají odlišně kvůli tvorbě oxidů a tepelné roztažnosti. Tabulka vytvořená pro měď nesmí být nikdy čtena tak, jako by platila pro hliník. Pro úplnější srovnání toho, jak se s těmito dvěma materiály zachází v publikovaných normách, je uveden náš průvodce měděná versus hliníková prostorová kapacita prochází hodnocením vedle sebe. Pro účely dimenzování je krátká verze jednoduchá: vždy potvrďte, ke kterému materiálu vodiče čísla patří.
Kde se graf setkává se skutečnou konstrukcí kabelů
Každá tabulka kapacity předpokládá obecný vodič. Kabely skutečně instalované na strojích nesou stínění, opletení, výplně, drenážní dráty, ocelové nosné prvky a silné pláště a každá vrstva je umístěna mezi vodičem a vzduchem. Konstrukce nemění fyziku, ale mění, jak velký prostor je rozumný.
Severoamerické projekty dimenzované v AWG
Když se instalace řídí severoamerickou praxí, tabulka, ze které pracujete, bude v AWG a samotný kabel bude obvykle potřebovat seznam UL, než jej inspektor podepíše. Napájecí kabel níže je vyroben a uveden přesně pro tento druh práce, ve velikostech AWG, které mapují přímo na hlavní proudové tabulky, takže číslo, které si přečtete v tabulce, a číslo na cívce souhlasí.
UL Certified North American Power Wire (UL2586) Umístění produktu: "Kabel pro všestranné zařízení", který vyvažuje vysokonapěťové napájení a vícejádrovou integraci se zaměřením na obráběcí stroje a vysokoteplotní ... Zobrazit produkt → Kabely, které se ohýbají milionkrát
Nepřetržité ohýbání je faktorem, který stoly s kapacitou zvládají nejhůře. Lanko vlečného řetězu se může ohýbat tisíckrát za den, a proto je jeho vodič jemně splétaný, takže jednotlivé dráty netvrdnou a nelámou se. Jemné splétání také znamená o něco méně mědi pro daný celkový průměr, takže je dobrou praxí ponechat si na obrázku v tabulce štědrou rezervu a zvolit kabel navržený pro ohýbání spíše než kabel pro všeobecné použití, který se náhodou hodí ke koncovce.
Vysoce pružný polyuretanový ovládací kabel brzdového řetězu (TRVV-PUR) Umístění produktu: Nestíněný vlečný kabel odolný vůči povětrnostním vlivům, zaměřený na přenos síly v extrémních prostředích. Zobrazit produkt → Přerušovaný provoz a vysoký proud
Svařovací kabely, zdvihací motory a spouštěcí obvody odebírají velké proudy po krátkou dobu, pak se zastaví. Protože teplo má čas se mezi operacemi rozptýlit, gumový svařovací kabel může bezpečně běžet při vyšší proudové hustotě, než naznačuje tabulka napsaná pro nepřetržitý provoz. Velikost pro pracovní cyklus a skutečné prostředí, nejen pro maximální odečet v ampérech, a udržujte splétání vodiče vhodné pro manipulaci s kabelem.
Vysoce pevný gumový svařovací kabel (YH) Umístění produktu: Speciální nízkonapěťový vysokoproudý kabel pro svářecí stroje se zaměřením na nízkou impedanci a vysokou proudovou zatížitelnost. Je vhodný pro... Zobrazit produkt → Kontrolní seznam pro praktický výběr
Práce od zátěže zpět ke kabelu je rychlejší než začít s tabulkou a doufat, že se hodí.
- Stanovte skutečný zatěžovací proud a aplikujte průběžnou provozní rezervu, obvykle 125 procent.
- Z tabulky odečtěte základní proudovou kapacitu pro velikost vodiče a třídu izolace, kterou hodláte použít.
- Použijte korekční faktor okolní teploty pro nejteplejší realistické místo, ne pro průměr.
- Aplikujte faktory snížení sdružování a instalace pro skutečnou trasu.
- Zkontrolujte úbytek napětí po celé délce obvodu a pokud pokles překročí limit, který vaše zařízení toleruje, zvyšte jeho velikost.
- Ujistěte se, že konstrukce, pramen, stínění a materiál pláště vyhovují mechanickému a chemickému prostředí.
- Před zadáním objednávky ověřte certifikaci, kterou váš cílový trh vyžaduje, jako je UL, CE nebo CCC.
Čtěte správně, tabulka velikostí kabelu a ampérů dobře odpovídá na jednu otázku: jaký proud může vést vodič v definovaném a poměrně šetrném prostředí. Vše, co graf nemůže znát, skutečná teplota místnosti, počet kabelů v žlabu, způsob, jakým se kabel pohybuje, a délka běhu, je to, kde se inženýrství skutečně odehrává. Dejte obě poloviny do správné polohy a kabel vydrží déle než zařízení, které napájí.
Pokud byste raději pracovali přes konkrétní aplikaci, naši tým pro výrobu speciálních kabelů může zkontrolovat váš proud, trasu a prostředí a doporučit konstrukci a velikost vodiče, která se hodí pro danou práci, nikoli průměr.