แรงดันไฟฟ้ามีบทบาทในการเลือกเกจลวดที่เหมาะสมหรือไม่?

13

ออนไลน์คู่มือการเดินสายไฟในครัวเรือนส่วนใหญ่แนะนำให้ใช้สายเกจ 14 เกจสำหรับวงจรแอมป์ 15 ตัว, 12 สำหรับ 20 แอมป์และ 10 สำหรับ 30 แอมป์ สิ่งเหล่านี้ถือว่าแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่ 120 หรือแรงดันไฟฟ้าไม่เข้ามาเมื่อเลือกเกจสายไฟ?

ตัวอย่างเช่นฉันมีอุปกรณ์ที่ต้องใช้แหล่งพลังงาน 240 โวลท์ 15 แอมป์ (ปลั๊กของมันคือ NEMA 6-15) หากฉันอุทิศวงจรไปยังอุปกรณ์นี้ซึ่งประมาณ 25 นิ้วจากพาเนล 14 AWG จะเพียงพอหรือไม่ ทำไมหรือทำไมไม่?

เมื่อใช้เกจสาย 14 เกจฉันเห็นใช้แล้ว 12 อันแทน (บ้านของฉันมีหลายวงจรเช่นนี้) ฉันรู้ว่าสาย AWG 12 เส้นอาจทำงานได้ยากกว่าและมีราคามากกว่า 14 AWG นอกเหนือจากนี้มีเหตุผลที่จะไม่ทำเช่นนั้น? มีข้อดีหรือไม่?

wiring

— TRW
แหล่งที่มา

2

คะแนนแรงดันของสายไฟส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับประเภทของฉนวนรอบ ๆ ความเสี่ยงของแรงดันไฟฟ้านั้นเกิดจากประกายไฟที่พุ่งไปยังตัวนำอื่นและฉนวนก็เป็นสิ่งที่ป้องกันไม่ให้เกิดขึ้น สายไฟในครัวเรือนส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาจัดอยู่ในระดับ 600V; มันควรจะติดป้ายด้านข้าง

— แฮงค์

1

โปรดทราบความแตกต่างระหว่างการจับกระแสสูงสุดและกระแสคงที่ (หรือกำลังไฟ) หากเครื่องของคุณดึง 3600 W (คร่าวๆ) ตลอดเวลาคุณจะต้องใช้ลวดที่หนักกว่าถ้าสถานะคงตัวเป็นเหมือนพูด 3 แอมป์ เช่นเคยตรวจสอบรหัสอาคารในพื้นที่ของคุณ

— Carl Witthoft

นอกจากนี้ยังต้องการลวดที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากพอ (ของทองแดง) ซึ่งไม่ร้อนเกินไปและติดไฟ / ละลายเนื่องจากกระแสลวดต้องมีขนาดใหญ่พอที่จะป้องกัน "แรงดันไฟฟ้าตก" ที่สำคัญ ต้องเพิ่มขนาดลวดมากกว่า 50 ฟุตเพื่อลดแรงดันตก แต่แรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าก็ยิ่งเพิ่มขึ้น

— Hot Licks

(เมื่อคุณเข้าสู่แรงดันไฟฟ้าที่สูงมาก - นับหมื่นโวลต์ - เส้นผ่านศูนย์กลางของลวดมีความสำคัญเนื่องจากลวดที่เล็กกว่าส่งผลให้เกิดการปล่อยโคโรนามากขึ้น)

— Hot Licks

เพียงไม่กี่ข้อสังเกต: 1) โดยปกติแล้วอุปกรณ์ 240v จะระบุขนาดสายไฟในคำแนะนำการติดตั้ง 2) ความแตกต่างในการทำงานกับลวด 12- และ 14 เกจนั้นเล็กน้อยในกรณีส่วนใหญ่โดยเฉพาะระยะสั้นเช่น 25 ' 14 นั้นง่ายกว่าเล็กน้อยในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ แต่ไม่ง่ายไปกว่านั้นมาก - โดยปกติราคาเป็นเรื่องที่น่ากังวลมากกว่าความพยายามในการโค้งงอมากกว่า 10% 3) หากอุปกรณ์ระบุวงจร 15 แอมป์มันอาจจะสมมติว่าเป็นวงจรเฉพาะ หากพื้นที่แผงเป็นปัญหาให้พิจารณาตัวแบ่งสองครั้ง หากคุณมีความจุแผงสั้นคุณต้องการคำแนะนำจากผู้เชี่ยวชาญในสิ่งที่สามารถทำได้

— brichins

28

คำตอบง่ายๆคือคุณใช้สายที่รหัสท้องถิ่นของคุณและผู้ผลิตอุปกรณ์ระบุสำหรับสถานการณ์

แต่ฉันคิดว่าคุณกำลังถามเกี่ยวกับวิธีการเลือกขนาดลวดสำหรับการใช้งานเฉพาะ / กระแส / แรงดันรวม:

เมื่อเลือกสายไฟกระแสไฟฟ้าจะกำหนดขนาดของตัวนำและแรงดันไฟฟ้าจะเป็นตัวกำหนดฉนวน

ปัจจุบันทำให้ลวดเกิดความร้อนเนื่องจากความต้านทาน โลหะจะขยายและหดตัวเมื่อถูกความร้อนและความเย็น การขยายตัวและการหดตัวนี้หากมีขนาดใหญ่เกินไปสามารถคลายการเชื่อมต่อได้ การเชื่อมต่อที่หลวมเพิ่มความต้านทานทำให้เกิดความร้อนมากขึ้นและในที่สุดจะทำให้เกิดช่องว่างขนาดใหญ่พอที่จะทำให้เกิดส่วนโค้งหรืออุณหภูมิสูงพอที่จะจุดไฟวัสดุที่อยู่รอบ ๆ หรือละลายฉนวนและทำให้เกิดส่วนโค้ง ตัวนำขนาดใหญ่จะลดความต้านทานซึ่งจะช่วยลดการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเหล่านี้ ดังนั้นการใช้ตัวนำที่มีขนาดใหญ่พอจะทำให้การขยายตัวและการหดตัวอยู่ในระดับที่อุปกรณ์ไฟฟ้าสามารถทนได้โดยไม่เกิดความล้มเหลว

ในทำนองเดียวกันแรงดันไฟฟ้าทำให้เกิดการโค้งดังนั้นการหุ้ม (ฉนวน) จะต้องได้รับการออกแบบเพื่อป้องกันการเกิดแรงดันไฟฟ้าที่พิกัดที่กำหนด โดยปกติแล้วคุณจะเห็นการเดินสายไฟฟ้าทั่วไป 600 โวลต์

เหตุผลอีกประการที่จะใช้สายไฟเกจที่ใหญ่กว่าก็คือเพื่อป้องกันแรงดันไฟฟ้าตกในการทำงานที่ยาวนาน โดยทั่วไปจะไม่เป็นปัญหาเมื่อใช้สายในบ้าน แต่โครงสร้างที่แยกออกเป็นสถานที่ทั่วไปเพื่อดูสายที่มีขนาดใหญ่กว่าใช้

— คอยาว
แหล่งที่มา

4

มันอาจจะคุ้มค่าที่จะกล่าวถึงความสำคัญของการใช้แรงดันไฟฟ้าตกโดยเฉพาะอย่างยิ่งอาจขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้สายไฟสำหรับแรงดันไฟฟ้าต่ำ ตัวอย่างเช่นหากมีการใช้สายเคเบิล 200 ฟุตเพื่อจ่ายไฟอุปกรณ์ 240V ที่ต้องการ 10 แอมป์สายเคเบิลจะลดลงประมาณ 10 โวลต์โดยเหลือ 230 สำหรับอุปกรณ์ หากแหล่งจ่ายคือ 12 โวลต์การมีสายเคเบิลลดลงสิบโวลต์จะเหลือเพียงสองโวลต์สำหรับโหลด

— supercat

@supercat - ถูกต้อง ผลที่ได้คือแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่าจะอนุญาตให้ใช้ลวดทินเนอร์สำหรับกระแสไฟฟ้าที่กำหนด (แต่ในระยะยาวเท่านั้นที่จะต้องใช้ลวดที่มีขนาดใหญ่ในตอนแรก)

— Hot Licks

@supercat ซึ่งเป็นเหตุผลที่การขนส่งแรงดันไฟฟ้าทางไกลทำให้ใช้แรงดันไฟฟ้าสูงเป็นพิเศษ (มากถึงหลายร้อย kV)

— เสา

2

เพิ่มฉันกล่าวข้างต้นปัจจุบันกำหนดขนาดของตัวนำ เมื่อต้องการขยายขนาดแรงดันไฟฟ้าสามารถแปลงเป็นกระแสได้ง่ายและในทางกลับกัน ดังนั้นโดยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าคุณสามารถลดขนาดตัวนำได้ และการลดขนาดตัวนำทำให้สายถูกลง

— longneck

ดังนั้นถ้าฉันจะสรุปคำตอบของคุณคุณชอบที่จะใช้ตัวนำที่ใหญ่กว่าจริงไหม? ;-) ดูเหมือนว่าคำแนะนำเกี่ยวกับอุปกรณ์ 3,600 วัตต์ของ OP (ไม่ว่าจะเป็นอะไร - ไม่ได้ระบุไว้) ระบุว่าควรใช้สายไฟขนาดใดกับเครื่องใช้ไฟฟ้า?

— Craig

9

ดังที่คนอื่น ๆ ระบุไว้แรงดันไฟฟ้าของอุปกรณ์ / วงจรไม่มีแบริ่งกับขนาด (เกจ) ของสายไฟ แรงดันกำหนดคุณภาพของฉนวนของลวดและลวด (กำลังไฟ) ส่วนใหญ่ที่เราพบจะได้รับการจัดอันดับสำหรับ 600 โวลต์

ควรเลือกเกจเป็นหลักโดยการกำหนดการจับกระแส - เป็นแอมแปร์ - ของอุปกรณ์ทั้งหมดที่จะเชื่อมต่อกับวงจร ...

ป.ร. ให้ไว้

Amps = Watts / Volts

แล้วก็

TotalAmps = [Device1(Watts) + Device2(Watts) + Device3(Watts)] / CircuitVolts

หรือ

TotalAmps = Device1(Amps) + Device2(Amps) + [Device3(Watts)/CircuitVoltage]

... จากนั้นอ้างอิงแผนภูมิซึ่งสามารถย้อนกลับไปที่คำแนะนำของ NEC ในที่นี้ปัญหาอยู่ ไม่มีใครอย่างเป็นทางการของ NEC "ถ้า X แล้ว Y" แผนภูมิสำหรับทุกสถานการณ์ แผนภูมิ NEC ที่แท้จริงนั้นใช้สำหรับวิศวกร / ผู้รับเหมาเพื่ออ้างอิงเมื่อออกแบบสำหรับแอปพลิเคชันและอ่านง่ายมาก นี่คือสิ่งที่ NEC จะพูด: http://www.fs.fed.us/database/acad/elec/greenbook/3_basicdesigns.pdf

สนุกใช่มั้ย สิ่งที่เราต้องทำคือการพึ่งพาแผนภูมิที่ตีความคำแนะนำเหล่านั้นและแผนภูมิเหล่านั้นแตกต่างกันไป - บางครั้งก็เป็นเรื่องง่ายที่จะอ่านง่าย เปรียบเทียบแผนภูมิที่ชื่นชอบhttp://www.cerrowire.com/ampacity-chartsนี้หนึ่งhttp://www.usawire-cable.com/pdfs/nec%20ampacities.pdfพวกเขาทั้งสองในทางเทคนิคที่ถูกต้องจากการปกครองของพื้นฐานหัวแม่มือ แต่หลังต้องการการประเมินเชิงลึกเช่น Note4 ซึ่งบ่งบอกถึงความหนาแน่นสูงสุดของเส้นลวดหากท่อเติม (จำนวนสายไฟในร่องน้ำ / สายเคเบิล) มากกว่า 3

Amperes ไม่ได้เป็นเพียงปัจจัยเดียวสำหรับขนาดลวด แต่เรากำลังทำงานร่วมกับกฎของหัวแม่มือที่นี่ ปัจจัย MAJOR อื่น ๆ ที่มีส่วนช่วยในการเลือกคือ (A) ประเภทแอปพลิเคชันการติดตั้งสายไฟ (THHM, UF, ฯลฯ ... ) และการจัดอันดับ temp (B) ความยาวของวงจรป้อนซึ่งเพิ่มความต้านทานการสูญเสียแรงดัน การให้ความร้อนของลวดป้อนและการเชื่อมต่อที่สะดุดตา (C) การใช้งานแบบ single-vs multi-phase (เราเกี่ยวข้องกับระบบครัวเรือนเดี่ยวเท่านั้น), (D) ไม่ว่าจะโหลดเป็นอุปนัยหรือไม่ (มอเตอร์ขนาดใหญ่ / คอมเพรสเซอร์ในเครื่อง ?) และอีกสองปัจจัยที่ไม่ชัดเจนอื่น ๆ ที่เราไม่ได้กล่าวถึงที่นี่

รายการ (A) ในแอปพลิเคชันที่อยู่อาศัยโดยทั่วไปแล้วจะมีการเดินสายคลาส NM / NMC สำหรับสไตล์ Romex, THWM สำหรับ BX หรือการเดินสายแบบท่อร้อยสายและ UF สำหรับสายเคเบิลที่ฝังไว้ในบ้านของคุณ รายการ (B) เป็นสิ่งสำคัญมาก หากการเดินสายไฟยาวมากความต้านทานของเส้นลวด (เส้นลวดทั้งหมดจะมีความต้านทานเท่ากับองศา) และดังนั้นอุณหภูมิของสายจะเพิ่มขึ้น หากอุณหภูมินั้นสูงกว่าระดับฉนวนของลวดก็อาจละลายทำให้เกิดกรณีสั้นหรือเลวร้ายที่สุดให้เริ่มก่อไฟในวัสดุก่อสร้างโดยรอบ นี่คือที่แผนภูมิโปรดของฉันที่สองมาใน: http://www.cerrowire.com/voltage-drop-table แก้ไข: คำตอบติดอันดับสูงสุดของ longnecks ข้างต้นเป็นคำอธิบายที่ดีขึ้นของผลกระทบของอุณหภูมิในวงจรโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับอินเตอร์เฟซลวด / ติดตั้งที่ ไฟส่วนใหญ่เริ่มต้น

รู้ว่าสิ่งที่เราทำตอนนี้หลังจากการอ้างอิงสองแผนภูมิจาก Cerro เราสามารถตอบ:

ถ้าฉันอุทิศวงจรให้กับอุปกรณ์นี้ความยาวของมันประมาณ 50 '(รวมถึงการคืน) 14 AWG จะเพียงพอหรือไม่ ทำไมหรือทำไมไม่?

ด้วย YES เพราะคุณระบุว่าอุปกรณ์จะเป็นอุปกรณ์เดียวในวงจรและเนื่องจากการรันเป็นจริง 25 'ตามคำจำกัดความของกฎที่ไม่ได้คำนวณความยาวทั้งหมดของ WIRE แทนที่จะเป็นความยาวของ CIRCUIT ซึ่งประกอบด้วย ตัวนำทั้งสอง ใน 240 ดินแดนไม่มีผลตอบแทนหรือเป็นกลาง ทำให้วงจร 240 วงจรมักจะใช้เกจที่ดูเหมือนจะเล็กเกินไป! ในดินแดน 120 แห่งความเป็นกลางของวงจรที่กำหนดนั้นได้รับอนุญาตให้แบ่งปัน (และเกือบทุกครั้ง) ในบรรดาสาขาต่าง ๆ ของวงจรที่กล่าวมา แต่ส่วนใหญ่เป็นเพราะวงจรแรงดันสูงแนะนำแรงดันไฟฟ้าลดลงน้อยกว่าแล้ววงจรเทียบเท่าที่แรงดันต่ำ E = R * I... โดยที่E= แรงดันตก (โวลต์, V); R= ความต้านทานไฟฟ้า (โอห์มΩ); I= กระแส (แอมป์A) สิ่งนี้ไม่ง่ายเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าไม่ได้ถูกใช้ในการคำนวณ อย่างไรก็ตามหากคุณมีโหลดสองครั้งซึ่งทั้งสองอัตราอยู่ที่ 2,400 วัตต์หนึ่งในนั้นทำงานที่ 120V และอีก 240V อดีตจะวาด 20 แอมป์หลัง 10 การวาดปัจจุบันจะแนะนำเพียงครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าลดลง องค์ประกอบนั้นของการคำนวณสำหรับมาตรวัดของสายไฟ

ควรสังเกตว่าคำตอบจะยังคงเป็น "ใช่ 14awg จะทำ" ถ้าเรียกใช้ถูกจริง 50 'ตามแผนภูมิ Cerro .... แต่เพียงบนขอบ หลังจากเรียกดูชาร์ตอื่น ๆ ที่ได้รับความนิยมบางคนก็ระบุ 12awg และอื่น ๆ 14awg YMMV นั่นเป็นเหตุผลที่เรามีการค้นพบ NEC ในเชิงลึกจริงๆที่จะถอยกลับและคำนึงถึงทุกปัจจัย

ส่วน:

ฉันรู้ว่าสาย AWG 12 เส้นอาจทำงานได้ยากกว่าและมีราคามากกว่า 14 AWG นอกเหนือจากนี้มีเหตุผลที่จะไม่ทำเช่นนั้น? มีข้อดีหรือไม่?

คำตอบคือการเรียกการตัดสินสำหรับผู้รับเหมา / เจ้าของบ้าน ยกตัวอย่างนี้: ฉันใช้วงจร 240 ใหม่สำหรับเครื่องปรับอากาศหน้าต่างใหม่ หน่วยที่ฉันสามารถใส่ในการเปิดหน้าต่างสามารถจัดการได้โดยวงจร 14awg / 15amp แต่อยู่ใกล้ระดับสูงสุด สมมติว่ายูนิตนั้นแทบจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการในการระบายความร้อนของฉันได้ทันใดนั้นตลาดก็แนะนำหน่วยเอาท์พุท BTU ที่สูงขึ้นซึ่งเหมาะกับการเปิด แต่มันจะต้องใช้วงจร 12awg / 20amp นี่จะเป็นการเรียกการตัดสินในอนาคต

และจำสิ่งที่สำคัญที่สุด: รหัสอาคารในพื้นที่ของคุณเป็นสิ่งที่เกินความจำเป็นของ NEC หากเป็นทรัพย์สินของคุณงานที่คุณทำระหว่างทางอาจส่งผลกระทบต่อความสามารถในการขายอสังหาริมทรัพย์ตามท้องถนน

หวังว่าฉันจะตอบคำถามของคุณทั้งหมด คำเตือน: ฉันไม่ได้ทำงานกับสายเคเบิล Cerro เพียงมือโปรรุ่นเก่า HVAC / R ที่เหนื่อยล้าที่เกี่ยวข้องกับการเดินสายเส็งเคร็งมากมายที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ และการเชื่อมโยงถูก munged เนื่องจากไซต์นี้อนุญาตให้สอง noobs เท่านั้น

— ผู้ชาย HVAC
แหล่งที่มา

2

รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) กำหนดขนาดขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับตัวนำ ภายใต้ NEC สามประเภทกว้างครอบคลุมการติดตั้งส่วนใหญ่: แรงดันไฟฟ้าต่ำ, น้อยกว่า 600 โวลต์, มากกว่า 600 โวลต์

โปรดทราบว่าข้อกำหนดของรหัสระบุโครงสร้างที่อนุญาตได้ตามกฎหมายที่เลวร้ายที่สุด เหตุผลหนึ่งที่พบบ่อยในการเพิ่มขนาดตัวนำต่ำกว่ารหัสขั้นต่ำคือการลดแรงดันไฟฟ้าตกโดยการลดความต้านทานตัวนำ

ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์มักเกินรหัสตามการตัดสินที่สร้างขึ้นจากประสบการณ์หลายปี

... และอีกคนไม่ตอบคำถาม

— Ecnerwal

1

@Ecnerwal ลองตอบคำถาม ...

— เอี๊ยม

2

@Ecnerwal ไม่มาก คำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับการวิ่งขนาด 240v / 15a / 14awg 50 ft ที่เฉพาะเจาะจงคืออะไร

— bib

1

@Ecnerwal longneck คำตอบไม่ได้แก้ปัญหาการก่อสร้างจริง มันเป็นหนังสือเรียนสนทนาเกี่ยวกับไฟฟ้า คนไม่ได้อยู่ใกล้กับการเดินสายไฟบ้านหลังจากอ่านแล้ว ยิ่งกว่านั้นไม่มีอะไรที่ชี้ให้เห็นว่าขนาดตัวนำนั้นมาจากตารางไม่ใช่จากทฤษฎีไฟฟ้า การบังคับให้คนหันมาใช้รหัสรุ่นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องความปลอดภัยในชีวิตเป็นคำตอบที่มีประโยชน์ แม้โดย ommission ว่ามีวิธีที่รอบคอบอีกอย่างหนึ่งก็อาจจะขาดความรับผิดชอบหรือขาดความรู้

2

@CarlWitthoft ในกรณีของฉันฉันจะแสดงความคิดเห็นอย่างมืออาชีพ การทำเช่นนี้ในกรณีนี้จะไม่สอดคล้องกับมาตรฐานการดูแลปกติเนื่องจากขาดรายละเอียดที่เกี่ยวข้องความรู้มือแรกหรือความรู้มือสองที่เชื่อถือได้จากบุคคลทั่วไปที่มีคุณสมบัติในการทำงานไฟฟ้าหรือการออกแบบของสภาพสนามจริงและเนื่องจาก ฉันไม่ได้มีความสัมพันธ์ตามสัญญา (นี่คือเล็กน้อยจากมุมมองส่วนบุคคล แต่ บริษัท ประกันภัยดูแล) จากประสบการณ์ทั้งสองด้านของเคาน์เตอร์แผนกอาคารคำตอบคือ "มันขึ้นอยู่กับสิ่งที่รหัสพูด"

1

ใช่และไม่ใช่ (หรือไม่และใช่หรือไม่?)

เกจวัดลวดขั้นต่ำที่แรงดันไฟฟ้าในครัวเรือนและเชิงพาณิชย์ขนาดเล็ก (น้อยกว่า 600V) ไม่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้า - รายการแรกในตารางที่ 310.106 (A) ของ NEC ระบุว่าทองแดง 14AWG หรืออลูมิเนียม 12AWG สามารถใช้งานได้จนถึง 2000V ฉนวนอย่างเหมาะสม

อย่างไรก็ตามในงานไฟฟ้าแรงสูง (มากกว่า 2kV) ลวดจะต้องเพิ่มขึ้นตามตาราง 310.106 (A) อย่างไรก็ตามเรื่องนี้มีเฉพาะในระบบการค้าและอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีการใช้ตัวป้อนแรงดันสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการสูญเสียที่มากเกินไปรวมถึงการโหลดเป็นครั้งคราวซึ่งใช้พลังงานไฟฟ้าแรงสูง (เช่นหม้อไอน้ำอุตสาหกรรมอิเล็กโทรดหรือขนาดใหญ่มาก เครื่องยนต์).

— ThreePhaseEel
แหล่งที่มา