Vodič za veličinu žice i struju: AWG tablice za strujne krugove od 15 A do 100 A

Promjer žice i strujna snaga: glavni odnos

Dimenzioniranje električnih žica slijedi jednostavno načelo: što je žica deblja, to više struje može sigurno prenijeti. U sustavu American Promjer žice (AWG), brojevi rade obrnuto— niži AWG brojevi znače deblju žicu i veću struju . Odabir pogrešne veličine žice za određeno opterećenje jedan je od najčešćih uzroka pregrijavanja, okidanja prekidača i električnih požara.

Ampaktnost—najveća trajna struja koju vodič može nositi bez prekoračenja svoje temperaturne vrijednosti—ovisi o materijalu žice (bakar naspram aluminija), vrsti izolacije, načinu postavljanja i temperaturi okoline. Vrijednosti objavljene u tablici 310.16 Nacionalnog električnog kodeksa (NEC) služe kao standardna referenca za stambene i komercijalne instalacije u Sjedinjenim Državama.

Koje veličine žice za strujni krug od 15 A?

Bakrena žica od 14 AWG minimum je potreban za krug od 15 ampera prema smjernicama NEC-a. Ocijenjena je na 15 ampera na 60°C i standardni je izbor za rasvjetu opće namjene i utičnice u stambenim zgradama. Neki električari radije koriste 12 AWG (ocijenjeno 20 A) na strujnim krugovima od 15 ampera kako bi osigurali sigurnosnu marginu i smanjili pad napona tijekom duljih vožnji.

Pravilo kontinuiranog opterećenja od 80% vrijedi i ovdje: ako će strujni krug nositi trajno opterećenje (tri sata ili više), žica i prekidač moraju biti dimenzionirani tako da kontinuirano opterećenje ne prelazi 80% nazivne snage prekidača. Na prekidaču od 15 ampera to znači ne više od 12 ampera neprekidnog opterećenja.

Uobičajene primjene krugova od 15 A

• Općenito utičnice za spavaću i dnevnu sobu
• Rasvjetni krugovi (LED, fluorescentne i žarulje)
• Detektor dima i kupaonski krugovi niskog protoka
• Namjenski krugovi za otvaranje garažnih vrata

Žica od 10 ampera i struja žice od 8 AWG

Bakrena žica od 10 AWG nosi 30 ampera na 60°C i 35 ampera na 75°C , što ga čini standardnom žicom za krugove od 30 ampera kao što su električni sušilici i grijači vode. Također se obično koristi za strujne krugove od 240 V koji napajaju prozorske klimatizacijske jedinice i manju HVAC opremu.

Bakrena žica 8 AWG ima struju od 40 ampera na 60°C i 50 ampera na 75°C . Određen je za strujne krugove od 40 do 50 ampera, uključujući električne domete, velike klima uređaje i stanice za punjenje EV razine 2. Vodič od 8 AWG znatno je tvrđi od 10 AWG i zahtijeva odgovarajuće konektore i izračune punjenja cijevi u višežilnim izvodima.

Praktična napomena: kada radi 8 AWG ili 10 AWG u cjevovodu s drugim vodičima koji nose struju, NEC faktori smanjenja (odjeljak 310.15(B)(3)) smanjuju nazivnu struju. Na primjer, četiri do šest strujnih vodiča u istoj cjevovodu zahtijevaju da se tabelarno prikazana jačina struje pomnoži s 0,80.

6 AWG maks. ampera i dimenzioniranje prekidača

Bakrena žica od 6 AWG je naznačena za 55 ampera na 60°C i 65 ampera na 75°C . Najčešći prekidač uparen sa 6 AWG je a Dvopolni prekidač od 60 A , koji uzima u obzir temperaturne vrijednosti vodiča na stezaljkama prekidača—većina stambenih prekidača ocijenjena je na 60°C ili 75°C, a ocjene stezaljki određuju odluku o dimenzioniranju prema NEC 110.14(C).

Koja veličina prekidača za žicu promjera 6 ovisi o primjeni:

• Hidromasažne kade i toplice: GFCI prekidač od 50 ili 60 ampera sa 6 AWG
• EV punjenje (2. razina): Prekidač od 50 ampera sa 6 AWG pri kontinuiranom opterećenju od 40 ampera
• Električni štednjaci/štednjaci: Prekidač od 50 A, iako je 8 AWG ponekad dopušteno na 40 A
• Ulagač podploče: Prekidač od 60 ampera kao glavni rastavljač

Nikada ne predimenzionirajte prekidač iznad jačine struje žice. Prekidač od 100 ampera na žici od 6 AWG stvara opasno stanje: prekidač se neće aktivirati prije nego što se žica pregrije.

Veličina žice za pomoćnu ploču od 100 A

Za a Pod-ploča od 100 ampera napajana bakrenim vodičima , NEC-minimalna veličina žice je #4 AWG bakar korištenjem vodiča s oznakom 75°C (85 A), iako većina električara navodi #2 AWG bakar (naziv 95–115 A) kako bi se udobno zadovoljila vrijednost od 100 ampera i prilagodio padu napona tijekom rada. Izbor ovisi o udaljenosti od glavne ploče:

• Kratke staze (ispod 50 stopa): #2 AWG bakar or #1/0 AWG aluminum
• Srednje staze (50–100 stopa): #1 AWG bakar ili #2/0 AWG aluminij
• Duge staze (100–150 stopa): #1/0 AWG bakar ili #3/0 AWG aluminij za održavanje pada napona ispod 3%

Aluminijski vodiči su isplativa alternativa i obično se koriste za dovode ispod panela. Koja veličina bakra za uslugu od 100 ampera obično je 2 AWG za vruće vodiče, s bakrenim uzemljenjem 4 AWG i neutralnim bakrenim 4 AWG (ili usklađenim s lokalnim zahtjevima AHJ).

Namjenska šipka za uzemljenje mora biti ugrađena u pod-ploču, a neutralna i uzemljena šipka moraju biti odvojene (nevezane) u bilo kojoj pod-ploči koja nije servisni ulaz.

4/0 Amper kabela za zavarivanje i industrijske primjene

Kabel za zavarivanje radi prema drugačijim standardima od NEC-ove građevinske žice. Kabel za zavarivanje 4/0 AWG je ocijenjen na približno 400-600 ampera ovisno o radnom ciklusu, duljini kabela i tome koristi li se za zavarivanje ili opći prijenos energije. Udruga za servisiranje električnih aparata (EASA) i proizvođači kabela obično objavljuju tablice napona za kabel za zavarivanje na temelju postotaka radnog ciklusa (npr. 60%, 40%, 20%).

Kabel za zavarivanje izrađen je od finožilnih žarenih bakrenih vodiča i visoko fleksibilne gumene ili EPDM izolacije, što mu daje daleko veću fleksibilnost od NEC-ocjene THHN ili XHHW žice istog promjera. To čini kabel za zavarivanje 4/0 popularnim izborom za:

• Vodovi opreme za MIG, TIG i štapno zavarivanje
• Interkonekcije baterija u industrijskim vozilima i viličarima
• Izlazni vodovi generatora i pretvarača
• Privremeni razvod električne energije na gradilištima

Kabel za zavarivanje 4/0 ne smije se zamijeniti za građevinsku žicu s oznakom NEC u fiksnim instalacijama . Nema UL popis za trajno ožičenje i nije prikladan za instalaciju cijevi prema NEC-u. Za stalne strujne krugove od 200 ampera umjesto toga odredite bakrene vodiče s oznakom 4/0 AWG THHN ili USE-2.

Pad napona i dimenzioniranje žice iznad napona

Tablice ampacity odnose se na toplinsku sigurnost, ali pad napona je zasebno ograničenje veličine to je posebno važno na dugim stazama. NEC preporučuje održavanje pada napona na 3% ili manje na ograncima i 5% ili manje na kombiniranom napojnom krugu s ogrankom. Pad napona raste s povećanjem struje i udaljenosti, a opada s većim presjekom žice.

Osnovna formula za pad napona za jednofazne krugove je:

VD = (2 × K × I × L) ÷ CM

Gdje je K = 12,9 za bakar (konstanta otpora), I = struja opterećenja u amperima, L = jednosmjerna duljina žice u stopama i CM = kružni mil vodiča (dostupno u NEC poglavlju 9, tablici 8). Za krug od 30 ampera koji radi 100 stopa na bakru od 10 AWG, izračunava se pad napona na približno 3,8 volta na krugu od 120 V—nešto više od 3%—što je prag na kojem povećanje na 8 AWG postaje preporučljivo.

Često postavljana pitanja

• Mogu li koristiti žicu od 12 AWG u krugu od 15 ampera?

  Da. 12 AWG ima veću ocjenu nego što je potrebno za krug od 15 ampera i savršeno je prihvatljiv. Neki električari ga preferiraju za dulje radove kako bi se smanjio pad napona, a također omogućuje da se krug kasnije nadogradi na 20 ampera jednostavnom zamjenom prekidača.

• Je li žica od 6 AWG u redu za pod-ploču od 100 ampera?

  Bakar br. 6 AWG je ocijenjen za maksimalno 55-65 ampera, što je znatno ispod zahtjeva od 100 ampera. Korištenje premale žice na dodavaču od 100 ampera stvara ozbiljnu opasnost od požara. Minimum za pravo napajanje od 100 ampera s bakrom je 2 AWG (na terminalima od 75°C).

• Koja je razlika između kabela za zavarivanje i građevinske žice istog promjera?

  Kabel za zavarivanje koristi ultra-fini užetni bakar za fleksibilnost i izoliran je gumom ili EPDM-om za otpornost na abraziju, ali nema UL ili NEC ocjene za trajno ožičenje u zgradama. NEC građevinska žica (THHN, XHHW, USE-2) koristi grublje upredene i termoplastičnu izolaciju namijenjenu za instalaciju u vodove i izravnu ugradnju. Njih dvoje nisu međusobno zamjenjivi u instalacijama kojima upravlja kod.

• Zahtijeva li aluminijska žica drugačiji promjer od bakrene za istu jakost?

  Da. Aluminij ima veću otpornost od bakra, pa zahtijeva veći mjerni mjer za ekvivalentnu strujnu snagu. Kao opće pravilo, aluminijska žica mora biti dvije veličine AWG veća od bakrene da bi nosila istu struju. Na primjer, gdje se bakar od 2 AWG koristi za napajanje od 100 ampera, aluminij od 1/0 AWG bio bi ekvivalent aluminija. Uvijek koristite antioksidans na aluminijskim završecima i osigurajte da su konektori ocijenjeni za aluminijske vodiče (označeni AL/CU).

• Koliko ampera može podnijeti žica promjera 10 u cjevovodu?

  U slobodnom zraku ili cjevovodu s tri ili manje strujnih vodiča, bakar od 10 AWG podnosi 30 ampera (60°C) ili 35 ampera (75°C). S četiri do šest vodiča u istom vodu, NEC zahtijeva smanjenje snage na 80%, smanjujući je na 24 ampera (60°C) ili 28 ampera (75°C). Prije dimenzioniranja uvijek provjerite stvarne uvjete ugradnje.