1. Для чого потрібен розрахунок струму?
Вибір відповідного розміру дроту та захисту має вирішальне значення при проектуванні електричної системи. Правильний розрахунок напруги гарантує, що дроти не перегріватимуться та не перевантажуватимуться під очікуваним навантаженням, а також досягне балансу між безпекою та-економічністю.Дріт THHN(Термопластичний високотермостійкий-нейлон-з покриттям) широко використовується в будівництві та промисловості завдяки своїм структурним і термостійким-властивостям, тому точна оцінка його струму має вирішальне значення.
2. Основні поняття та термінологія
Дріт THHN:Містить мідні або алюмінієві провідники, термопластичну ізоляцію та нейлонову оболонку. Він розрахований на робочі температури до 90 градусів і підходить для використання як у сухому, так і вологому середовищі.
ємність:Максимальний струм, який провідник може безпечно переносити протягом тривалого періоду за певних умов, критичний параметр у інженерних додатках.
NEC:Національний електричний кодекс США є основною правовою основою для вибору дроту THHN.
3. Відповідні стандарти та правила
Таблиця NEC 310.15(B)(16)перераховує основну пропускну здатність по струму (I_table) різних розмірів провідника при різних номінальних температурах. Наприклад, згідно з цією таблицею, пропускна здатність мідного провідника 6 AWG THHN під кутом 90 градусів становить 75 А; 8AWG дорівнює 55A.
NEC 110.14(C)стверджує, що, незважаючи на те, що провідник може мати вищу температуру, фактичне використання може вимагати його обмеження нижчою температурою через обмеження температури клеми або точки з’єднання. Дані для вищої номінальної температури слід використовувати лише під час виконання розрахунків зниження номінальних характеристик.
4. Теоретичні основи розрахунку струму
Зазвичай використовувана основна формула для розрахунку струму така:
I_actual=I_table × C_temp × C_group
I_table:Базове значення струму з таблиці NEC.
C_temp (Коефіцієнт поправки на температуру):Коригує відхилення температури навколишнього середовища від базової лінії (зазвичай 30 градусів). Наприклад, при 40 градусах температурний коефіцієнт для 90-градусного -провідника становить приблизно 0,91.
C_group (поправковий коефіцієнт об’єднання):Коли кількість провідників перевищує три, показники розсіювання тепла погіршуються, що вимагає подальшої корекції. Для 4–6 провідників відповідний коефіцієнт становить 0,80, для 7–9 провідників — 0,70 тощо.
Постійне навантаження:NEC вимагає 125% запасу для постійного навантаження. Таким чином, потужність автоматичного вимикача повинна бути принаймні 125% від фактичного навантаження, і допустима сила струму провідника повинна бути відповідно відрегульована.
5. Детальні кроки розрахунку
1. Перевірте базову потужність (I_таблиця)
Наприклад: мідь 6 AWG THHN має номінальний струм 75 A при 90 градусах, а 8 AWG має номінальний струм 55 A.
2. Застосуйте коефіцієнт корекції температури (C_temp)
Якщо температура навколишнього середовища становить 40 градусів, поправочний коефіцієнт для -номінального THHN на 90 градусів становить приблизно 0,91.
3. Застосуйте коригуючий коефіцієнт групування (C_group)
Якщо чотири провідники розташовані в каналі, використовуйте поправочний коефіцієнт 0,80.
4. Обчисліть фактичну допустиму напругу
На прикладі 8 AWG:
I_actual=55A × 0,91 × 0,70 ≈ 35A.
Якщо навантаження дорівнює 39 А, його недостатньо, і його потрібно оновити до Thhn 6 AWG. Розрахований струм становить 48 А, що є прийнятним.
5. Безперервна обробка навантаження
Для тривалого навантаження (більше або дорівнює 3 годинам) помножте навантаження на 1,25, а потім обчисліть різницю. Порівняння I_actual гарантує дотримання проектних вимог безпеки.
6. Порівняння номінальної температури терміналу
Незважаючи на те, що провідник допускає дані під кутом 90 градусів, обмеження на клемах можуть зрештою обмежити його до 75 або 60 градусів, залежно від номінальної температури клеми конкретного пристрою.
6. Демонстрація прикладу
Випадок 1: Один провідник у середовищі 40 градусів
Диригент: 6 AWG мідь THHN
Посилання на таблицю:Потужність базового струму: 75A
Корекція температури: 0.91 → 75 × 0.91 = 68.25A
Виправлення групування:Один провідник, без зниження номіналу → 68,25 A
Розгляд безперервного навантаження:Якщо навантаження становить 60 А, необхідний струм: 60 × 1.25=75А → 68,25 А. Цього недостатньо, тому рекомендується оновити специфікації.
Випадок 2: чотири провідники в каналі
Диригент:8 AWG мідь THHN
Базова пропускна здатність по струму: 55A
Tтемпературна корекція: 0.91 → 55 × 0.91 ≈ 50A
Корекція пучка (4 провідники): 0.80 → 50 × 0.80 = 40A
Постійне навантаження:Припускаючи навантаження 30 A → 30 × 1.25=37.5 A < 40 A → Прийнятно