Derating strømbærende ledere til Brugsbetingelser

af: Jerry Durham | Aug 05, 2020

Hvis du spørger en erfaren elektriker, hvor mange No. 12 AG – ledere, der passer ind i et 3/4″ EMT-ledningssystem, kan du få et svar på følgende måde: som “en mere!”Selvom dette er morsomt (og typisk sandt), er der forholdsregler, der skal tages i henhold til NEC, når ledere samles i en løbebane, kabel eller endda i en grøft i jorden.

lignende forholdsregler skal også tages, når ledere installeres i temperaturer over 86 liter F. begge forhold bidrager til varmeopbygning og dårlig lederpræstation.

vi vil se på, hvad 2020 NEC siger om disse brugsbetingelser ved at gennemgå:

kontinuerlige og ikke – kontinuerlige belastninger-afsnit 210.19(a)(1)

afsnit 210.19 (a) (1) instruerer elektrikere i at dimensionere ledere ved 100% af belastningsgraden for alle ikke-kontinuerlige belastninger plus 125% af belastningsgraden for alle kontinuerlige belastninger på kredsløbet. Men hvis elektrikeren også skal anvende justeringsfaktorer på disse ledere fra tabel 310.15(C) (1) For mere end tre strømførende ledere i en ledning og/eller korrektionsfaktorer fra tabel 310.15(B) (1) for temperaturer over 86 grader Fahrenheit, kræver NEC os at sammenligne resultaterne fra de to krav og bruge den største af de to. Med andre ord, hvis forøgelse af lederne med 125% producerer den større leder, skal du bruge denne leder. Men hvis anvendelse af justerings-og korrektionsfaktorer for for store omgivelsestemperaturer og bundling ledere producerer den større leder, skal du bruge denne leder.

Hvad er stigningen på 125%?

forøgelse af lederens størrelse 125% for en kontinuerlig belastning tjener som en ekstra køleplade til kredsløbet. Den større leder giver mere overfladeareal til varme, der skal forskydes i kredsløbet, og mere overfladeareal til varme, der overføres til den omgivende omgivende luft. Den større leder tager varme væk fra terminalerne, hvor lederen er tilsluttet. Men når terminalerne på alle komponenter er vurderet til at køre 100% af deres markerede rating, er det ikke nødvendigt at øge lederen til 125% for at tjene som køleplade.

dirigent Ampacity – tabel 310.16

tabel 310.16 i 2020 nec giver dirigent ampaciteter til de ledninger, vi bruger hver dag, når brugsbetingelserne ikke tvinger os til at afvige fra disse tal. Disse” brugsbetingelser ” inkluderer normalt omgivelsestemperaturer over 86 liter F eller mere end tre strømbærende ledere installeret sammen i en løbebane, kabel eller begravet i jorden. Eller begge dele.

tabel 310.16 er opdelt i to mindre borde med kobber (Cu) ledere adresseret på venstre side af bordet og aluminium (Al) og kobberbeklædte aluminiumledere adresseret på højre side af bordet. Kobberledere kan bære mere strøm end aluminiumledere af samme størrelse.

Der er tre temperaturklassificeringskolonner i tabellen: 60 liter C, 75 liter C og 90 liter C. De fleste ledere falder ind i en af disse tre temperaturkolonner.

varme genereres inde i en leder, når elektrisk strøm strømmer gennem lederen. Jo større strømstrømmen er, desto mere varme genereres i lederen. Isoleringen omkring lederen, typisk termohærdende eller termoplastisk type isolering, skal vurderes højt nok til at modstå den varme. Tabel 310.16 begrænser ledernes ampacitet baseret på deres isoleringsvurdering. For eksempel kan en 90-liters C-nr.6-leder bære mere strøm end en 60-liters C-nr. 6 leder, ikke fordi selve ledningen er anderledes, men fordi isoleringen af 90-kur C-lederen er bygget til at modstå mere varme uden at bryde ned. Når den genererede varme inde i lederen overstiger lederens isoleringsgrad, kan isoleringen, der omgiver ledningen, misfarve, blive skør og til sidst falde af.

Hvis du nogensinde har set en hvid jordet leder, der har en brun farvetone til dens isolering, så du på en leder, der blev brugt med en ampacitet, der var højere end dens vurdering.

Vi forstår, at varme genereres, når strøm strømmer gennem lederen, og hvor vigtigt det er for en leders isolering at være i stand til sikkert at modstå den varme uden at nedbryde. Men der findes en anden type varme, der er lige så vigtig for lederens levetid – Omgivelsestemperatur. Omgivelsestemperatur er lufttemperaturen omkring dine elektriske ledere efter installationen. Når det er for højt, er det dårlige nyheder for dirigenten.

andre omgivelsestemperaturer end 86 liter F – tabel 310.15(B)(1)

hvis temperaturen omkring en leder er over 86 liter F, kan den varme, der genereres inde i lederen under normal brug, ikke spredes effektivt gennem isoleringen. Hvis varmen ikke effektivt kan undslippe lederen, skal vi reducere mængden af strømstrøm på lederen for at reducere den varme, der genereres i lederen.

denne reduktion i tilladt strømstrøm på en leder på grund af omgivelsestemperaturer over 86 liter F kaldes “omgivelsestemperaturkorrektion”, og det kræver korrektionsfaktorer fra tabel 310.15(B)(1), der skal bruges sammen med værdierne fra tabel 310.16.

korrektionsfaktorerne i tabel 310.15(B)(1) er procenter, og de anvendes på de normale ampacitetsværdier, der er angivet i tabel 310.16 for at reducere deres værdi. 6 kobberleder fra tabel 310.16 at være værd 65 ampere. Ifølge tabel 310.15 (B) (1), når den samme leder er installeret i en omgivelsestemperatur på mellem 105 liter F – 113 liter F, er den kun værd 82% af dens værdi eller 53,3 ampere. (65 stk .82 = 53.3)

ikke kun skal elektrikeren være bekymret for omgivelsestemperaturer, der nedbrydes og forårsager dårlig ydelse i en leder, men elektrikeren skal også være forsigtig med at installere for mange strømførende ledere sammen i en løbebane, kabel eller begravet i jorden. Installation af mere end tre strømførende ledere sammen i en enkelt løbebane, kabel eller overdækket grøft har den samme ødelæggende virkning på en leders isolering som installation af ledere i en forhøjet omgivelsestemperatur.

mere end tre strømbærende ledere i en løbebane, kabel eller jord-tabel 310.15(C)(1)

tabel 310.15(C)(1) kræver, at ledere nedsættes, når mere end tre strømbærende ledere installeres sammen i en løbebane, kabel eller i en overdækket grøft i jorden. For eksempel kræver tabel 310.15(C)(1) et TYNDNR.4 kobberleder, der normalt værdiansættes til 85 ampere i henhold til tabel 310.16, der skal nedsættes til 80% af dens værdi, når der er 4-6 strømførende ledere bundtet sammen. Den samme leder skal nedsættes til 70% af sin normale værdi, når der er 7-9 strømførende ledere bundtet sammen og så videre. Ledernes ampacitet fortsætter med at falde i tabel 310.15(C)(1), Da antallet af ledere bundtet sammen stiger.

når mere end tre strømførende ledere er installeret sammen i en enkelt løbebane, kabel eller overdækket grøft, skal ampaciteten for hver leder reduceres i henhold til den gældende justeringsfaktor fra tabel 310.15(C)(1). At reducere strømmen i hver leder reducerer den varme, der genereres i hver leder. Samlet reducerer dette den samlede driftstemperatur for ledningerne i ledningssystemet og sparer lederisoleringen fra for tidlig svigt.

en leders isolering nedbrydes over tid, selv ved normal brug. Men når lederen udsættes for temperaturer ud over lederens vurdering, forekommer denne fejl meget hurtigere. En leder, der anvendes under normale forhold og i henhold til producentens anvisninger, kan give årtiers pålidelig service.

Hvad er en strømførende leder?

Husk, at Tabel 310.15(C) (1) kun gælder for strømførende ledere, og ikke alle ledere er en strømførende leder.

afsnit 310.15(F) angiver, at en jordings-eller bindingsleder (typisk bar eller grøn i farve) aldrig tælles som en jordforbindelse, der en strømførende leder. Afsnit 310.15 (E) angiver imidlertid, at den hvide jordede (neutrale) leder er en strømbærende leder, hvis den bærer al strømmen (ampere) i kredsløbet, såsom et to-leder 120-volt kredsløb, der betjener en belysningsarmatur. Men når den hvide jordede leder tjener som en neutral leder, hvor den kun bærer den ubalancerede belastning mellem to faseledere, der betjener den samme belastning, er det ikke en strømbærende leder. Elektrikeren bør studere afsnit 310.15 (E) for at blive fortrolig med reglerne for en neutral leder installeret i en ledning.

hvordan begrænser vi strømmen?

gentagne gange har vi udtalt, at en leders ampacitet skal reduceres, hvis lederen udsættes for for store omgivelsestemperaturer eller for mange strømførende ledere installeret sammen i en løbebane eller lignende. Men hvordan kan vi reducere denne ampacity? Hvordan begrænser vi strømmen? Får vi et løfte fra kunden om, at de ikke vil anvende flere forstærkere på kredsløbet, end vi har rådgivet, da lederen er blevet derated? Selvfølgelig ikke. Når vi siger, at vi begrænser forstærkere eller strøm på et kredsløb eller ledere, vi mener simpelthen, at vi reducerer vurderingen af overstrømsenheden.

Hvis en leder normalt er værd 50 ampere, men omgivelsestemperaturer kræver, at lederen nedsættes til 80%, skal vi simpelthen reducere overstrømsenheden, så den kører ved lederens nye ampacitetsklassificering.

Husk, at reduktion af en leders ampacitet ikke altid resulterer i en værdi, der stemmer overens med en standard sikring eller afbryderstørrelse fra tabel 240.6(a). Heldigvis har elektrikere lov til at bevæge sig op til den næste standardstørrelsesoverstrømsenhed i tabellen, når en dirigents vurdering ikke stemmer overens med standardværdierne fra tabellen. Dette er tilladt op til og med 800 ampere.