Кондуит Филване и Намаляване на Токопроводимост

В света на електрическите строителства, „прави го да пасне“ често е първият инстинкт. Виждаме тръба, виждаме проводниците и ги притискаме. Но какво става с тези проводници вътре в тази тръба, след като се включи захранването? Това е мястото, където критичната – и често пренебрегвана – връзка между пълнене на канал и отчитане на намаляване на капацитета се оказва ключова.

Ако някога сте извадили дължина от тел от стар тръбен канал и сте го открили твърд, чуплив или дори леко разтопен, вероятно сте видели ефектите на лошото подценяване. Препълването на тръбен канал не е просто нарушение на кода за пространство; то е термична смъртна присъда за вашите проводници.

В тази задълбочена статия ще обясним защо ТРЯБВА да проверявате както запълването на тръбите, така и за намаляване на капацитета на проводниците едновременно, както и как NEC 310.15 управлява тези две преплетени правила за безопасност.

Връзката между пълнителя и топлината

Основният концепт зад както запълването на тръбите, така и за намаляване на капацитета на проводниците е топлината. Всеки проводник има вътрешно съпротивление и когато ток протича през това съпротивление, той генерира топлина (загуби I²R).

Конduit Fill: The Space for Safety

Правилото за запълване на тръбите с 40% (за три или повече проводника) е главно за физическо пространство и охлаждане. То гарантира, че има достатъчно обем въздух вътре в тръбата, за да отвежда топлината от изолацията на проводника и през стената на тръбата. Ако запълните тръбата повече от 40%, ефективно изолирате вашите проводници с повече проводници, като затваряте топлината в центъра на групата.

Капацитет при Намаляване на Токовете: Лимита на Натоварването

Деригирането е следващата стъпка в процеса на безопасност. То поставя въпроса: „Предвид количеството топлина, което очакваме да се натрупа в този тръбен път, какъв е максималният ток, който можем безопасно да пренасяме, без да претопим изолацията?“

Колкото повече проводници, пренасящи ток, поставите в един канал, толкова повече топлина се генерира в ограничено пространство. Следователно, NEC изисква да намалите (оцените) максималния ток, който всяка жица е позволена да носи.

NEC 310.15: Принципът на златното намаляване

Правилата за деранжиране се намират в NEC Статия 310.15. Този раздел предоставя таблиците, които всеки електротехник трябва да използва, за да изчисли безопасния товар за своите проводници.

According to Table 310.15(B)(3)(a) (which is now Table 310.15(C)(1) in the 2020/2023 NEC), the adjustments are as follows:

• 1–3 Проводители: 100% от оригиналната мощност на тока (без намаляване)
• 4–6 Изпълнители: 80% Коефициент на коригиране
• 7–9 Управлени на диригенти: 70% Коригиращ фактор
• 10–20 Проводители: 50% Коригиращ фактор
• 21–30 Диригенти: 45% Коригиращ фактор

Wait, да помислим за това. Ако въведете 10 проводника #12 THHN, пренасящи ток, в тръба, тяхната допустима мощност на тока е намалена наполовина. Проводник, който обикновено може да носи 30 ампера, сега е ограничен до 15. Ако го защитите с предпазител от 20 ампера, тогава просто сте създали нарушение на нормативната база и опасност от пожар.

Как препълването на вашия Conduit влияе върху капацитета на тока (Скритото разходване)

Електричарите често се опитват да спестят пари, като използват по-малки тръби за големи многокабелни инсталации. Въпреки че технически може да издърпате 9 проводника #10 THHN в тръба от EMT с 1/2 инча, като останете под лимита от 40% запълване, вие активирате фактор за намаляване на товара от 70%.

Това означава, че може да се наложи да увеличите калибрата на проводниците, за да противодействате на намаляването на тока. Ако трябва да увеличите от #10 на #8, за да задоволите намаляването на тока, тогава може да откриете, че тези #8 проводника вече няма да се поберат в тръба с диаметър 1/2-инч!

Това е кръговата капана:

1. Ви теглиш твърде много кабели. 1. Кодът казва, че трябва да намалиш коефициента. 1. Derating означава, че ви трябват по-големи кабели. 1. По-голяма жица няма да се промуши през тръбата.

Това е защо казваме, че трябва да проверите и двете едновременно. Използването на Conduit Derating Calculator е най-бързият начин да разбиете този цикъл и да намерите правилната комбинация от тръба и проводник преди да започнете да ги издърпвате.

Разликата между пълнене и номинален ток: Кое от двете доминира?

Една често срещана заблуда е, че ако имате много голям кабелен канал с само няколко жила, не трябва да се притеснявате за запълването. Обратно, някои смятат, че ако запълването е наред, и товароносимостта е наред.

Реалностен Преглед: И двете трябва да бъдат удовлетворени независимо.

• Ако вашият коефициент на запълване е 35%, но имате 10 проводника, пренасящи ток, ТРЯБВА задължително да намалите номиналния капацитет на тока.
• Ако вашият деритинг е наред, но пълненето е 50%, ТРЯБВА задължително да увеличите тръбата.

Правилото е просто: Всяко изискване, което е по-строго, е това, което трябва да следваш.

Практически пример: Изчисляване на пълнене и намаляване на номинала за работа

Нека разгледаме реален сценарий. Инсталирате четири шинни многожични захранващи вериги с мощност 20 ампера (общо 8 проводника, пренасящи ток) в един EMT тръба. Кабелите са #12 THHN.

Стъпка 1: Проверете текущата мощност (Намаляване на рейтинга)

• 8 проводници, пренасящи ток = 70% Коефициент на коригиране (NEC Таблица 310.15).
• #12 THHN ampacity от колона 90°C (стандарт за THHN) = 30 Amps.
• Намалена капацитет: 30 Ампера x 0.70 = 21 Ампера.

Успех! Тъй като имаме нужда само от 20 Ампера, проводник №12 все още е подходящ при намалени условия.

Стъпка 2: Проверете напълването на тръбата

• Общата площ на 8 x #12 THHN жила = 8 x 0.0133 кв. инч = 0.1064 кв. инч.
• Използване на правилото 40% за тръба EMT с дебелина 1/2 инч (Обща вътрешна площ = 0.304 кв. инч).
• 40% от 0.304 = 0.1216 кв. инч.

Заключение: Общата площ на проводниците (0.1064) е по-малка от лимита от 40% (0.1216). Това инсталиране е перфектно!

Ако бяхме добавили още само два проводника (за 5-ти кръг), щяхме да преминем към коефициент на намаляване от 50% (15 Ампера), което би направило проводник #12 невалиден за схема от 20 ампера. Щеше да се наложи да увеличим размера на проводника, което пък ще прелее 1/2-инчовия тръб.

Въздействието на околната температура върху намаляването на капацитета.

Докато сме се фокусирали върху броя на проводниците, NEC 310.15 също включва таблици за корекция на температурата на околната среда. Ако тръбата ви минава през топло покритие или в таван, достигащ 110°F, трябва да приложите отново фактор за намаляване на тока отгоре на този за броя на проводниците.

Този добавен ефект е мястото, където много инсталации се провалят. Проект, който работи в климатизирана складова зала, може да бъде опасен, ако бъде инсталиран в високотемпературен индустриален пекарна или над търговска кухня.

Заключение: Спрете да гадаете, започнете да смятате

Безопасността при електротехника не е въпрос на надежда, а въпрос на математика. Като разбирате как работи уплътняването на тръбите и намаляването на капацитета на тока в тандем, вие защитавате репутацията си, имуществото на клиента си и лиценза си.

Винаги извършвайте "двойна проверка" преди да закупите материалите си. Ако се чувствате несигурни, използвайте професионален софтуер или Expert Ampacity Calculator, за да сте сигурни, че работата ви е направена правилно от първия път.

Професионален съвет: Не забравяйте, че неутралните проводници в 4-жилен, 3-фазен Y-обноден кръг се считат за носещи ток, ако основната част от товара е нелинейна (като компютри или баласти). Не ги изключвайте от вашите изчисления за намаляване на тока!