Формула за Напълване на Кондуктора

Докато живеем в епоха на приложения за смартфони и Online Conduit Fill Calculators, има моменти, когато сте на терен без сигнал. Или по-добре, може просто да искате да разберете математиката, която вашите инструменти правят за вас. Разбирането на формулата за пълнене на тръби е белег на майстор електротехник, който не само знае "отговора", но и "защо".

Кондукторната формула е съществено сравнение на наличното пространство в тръба с пространството, заето от проводниците. Това е геометрия от гимназията, приложена към системите за електрическа безопасност.

В тази публикация ще разгледаме подробно ръчния математически процес стъпка по стъпка, с примери, които можете да използвате на всятко строителство.

The Core Formula: Сравнение на площите

Базовата формула за пълнене на тръби е проста:

Запълване (%) = (Обща пресечна площ на проводниците / Обща вътрешна площ на тръбата) x 100

За да останете в рамките на правилото на NEC 40%, крайният ви процент трябва да бъде 40.0% или по-малко.

Стъпка 1: Натрупайте общата площ на проводниците

Пространството, което заема проводникът, е неговата „преносна площ“. Не просто използвате дебелината на медта; трябва да включите и изолацията.

Методът "Lookup" (Най-Лесно)

Отидете до Глава 9 на NEC, Таблица 5 ("Размери на изолирани проводници и проводници към инсталации"). Намерете вашия специфичен размер на проводник (AWG) и тип на изолация (напр. THHN). Потърсете колоната, обозначена като "Приблизителна площ (квадратни инчове)."

Пример:

• Една #12 THHN жица = 0.0133 кв. инч.
• Една #10 THHN жица = 0.0211 кв. инч.

Методът "Math" (Ако таблица 5 липсва)

Ако разполагате само с диаметъра от технически спецификация на производителя:

Площ = π × (Диаметър / 2)²

Примерен изчисление за тел с диаметър 0.13":

• Площ = 3.14159 x (0.13 / 2)²
• Площ = 3.14159 x (0.065)²
• Площ = 3.14159 x 0.004225 = 0.01327 кв. инч. (Приблизително #12 THHN!)

Стъпка 2: Определете площта на проводника

След това трябва да знаете колко място има във вашия тръбен отвод. Всеки материал за тръби (EMT, PVC, IMC и др.) има различни дебелини на стените, което означава, че вътрешната им площ се различава дори при една и съща „стандартна големина“.

Потърсете вътрешната площ

Отидете до Глава 9 на NEC, Таблица 4 ("Размери и проценти контрол на площта на тръби и тръби"). Намерете типа на вашата тръба и нейния "Търговски размер". Потърсете колоната, обозначена като "Обща площ (100%)."

• 1/2-инчов EMT: 0.304 кв. инч.
• 3/4-инчов EMT: 0.533 кв. инч.
• 1-инчов EMT: 0.864 кв. инч.

Стъпка 3: Решете уравнението

Сега, нека го съберем всичко това. Представете си, че издърпвате четири #10 THHN жила в 3/4-инчов EMT тръба.

1. Обща площ на проводниците: 4 x 0.0211 = 0.0844 кв. инч. 1. Вътрешна площ на тръба: 0.533 кв. инч. 1. Изчисление: (0.0844 / 0.533) x 100 = 15.83%

Вердикт: 15.8% е много под лимита от 40%. Вие сте напълно в съответствие с кода!

Изчисляване за смесени размери на проводници: Реален пример

На терена рядко имате само един размер на жила. Нека направим по-слочен калкулация на ръка, като в стария стил.

Проектна настройка:

• 3 x #8 THHN (Current-carrying)
• 1 x #10 THHN (Ground)
• Тръба: 3/4-инчов PVC Schedule 40

Математиката:

1. Кабелна зона 1: 3 x 0.0366 = 0.1098 1. Жилa 2 Област: 1 x 0.0211 = 0.0211 1. Обща площ на проводниците: 0.1098 + 0.0211 = 0.1309 кв. инч. 1. Кондуитна зона (3/4" PVC 40): 0.533 кв. инч. (Забележка: Всъщност, проверете Таблица 4, тя е 0.533 за EMT, може да е различна за PVC). Нека приемем, че таблицата казва 0.533 за този пример. 1. Изчисление: (0.1309 / 0.533) x 100 = 24.5%

The Shortcut: Използване на "40% Колоната"

Ако не искате да разделяте и умножавате по 100 всеки път, има по-бърз начин. Таблица 4 вече има колона, озаглавена Over 2 Cond. (40%).

1. Просто съберете Общата площ на проводниците. 1. Намерете размера на тръбата, където нейната 40% колона е по-голяма от общата площ на проводника. 1. Ако се побира в тази колона, вашето запълване автоматично отговаря на нормативната уредба. Няма нужда от разделяне!

Защо прецизните математики ви спестяват пари

Оценяването на размера на тръби често води до прекомерно инженерство. Ако "газирате", че ви е необходима тръба с диаметър 25 мм, докато тръба с диаметър 20 мм би осигурила 35% запълване, губите пари и на себе си, и на клиента за материали, връзки и труд.

Прецизните математически изчисления ви позволяват да работите на ръба на кода безопасно, гарантирайки елегантно и професионално инсталиране.

Заключение: Овладяване на Формулата

Изчисляването на запълване на тръби по ръка не е за „допълнителна работа“; това е за изграждане на солидни основи на познаване на занаята. Когато разберете връзката между площта, размера на товара и процента на запълване, вие ставате по-уверен и ефективен електротехник.

Бъдеща, когато сте на работа, опитайте да решавате задачите си с ръка първо, а след това ги проверявайте с нашия Digital Formula Tool за да потвърдите точността си.

Нуждаете ли се от помощ с по-сложни математически задачи? Разгледайте нашата Professional Formula Guide and Resource, която включва фактори на преобразуване и усъвършенствана геометрия за нестандартни тръби.