ความทึบของลวดอลูมิเนียม 2/0: การให้คะแนนของ NEC ปัจจัยการลดพิกัด และคำแนะนำในการใช้งาน

ถามคนสามคนในสถานที่ทำงานว่าสามารถบรรทุกลวดอลูมิเนียม 2/0 ได้กี่แอมป์ และคุณมักจะได้รับคำตอบที่แตกต่างกันสามคำตอบ คำถามไม่คลุมเครือ จำนวนก็เปลี่ยนแปลงไปตามเงื่อนไข ตัวนำอะลูมิเนียม 2/0 AWG ที่มีพิกัด 75°ซ นั้นดีสำหรับ 135 ก ในสนามแข่งทั่วไป แต่ตัวเลขดังกล่าวอาจลดลงเหลือประมาณ 95 A เมื่อใช้อุณหภูมิแวดล้อมและจำนวนตัวนำ หรือไต่ขึ้นเหนือ 150 ก ในอากาศอิสระด้วยระบบฉนวน 90°ซ

เนื่องจากปัจจัยหลายอย่างขึ้นอยู่กับบริบท แนวทางที่เชื่อถือได้มากที่สุดคือเริ่มจากตารางที่เผยแพร่ แล้วใช้การแก้ไขที่การติดตั้งของคุณเผชิญอยู่จริง คู่มือนี้ดำเนินการดังกล่าวทุกประการ โดยเริ่มจากความทึบฐานของลวดอลูมิเนียม 2/0 และปิดท้ายด้วยรายละเอียดการเชื่อมต่อที่ทำให้ตัวป้อนทำงานเย็นได้นานหลายทศวรรษ

ลวดอลูมิเนียม 2/0 AWG จริงๆ แล้วคืออะไร

2/0 AWG พูดเป็น "two aught" และเขียนเป็น 00 AWG ตัวนำมีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 133,100 ไมล์วงกลม หรือประมาณ 67.4 มม.² โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางระบุ 9.27 มม. อยู่ระหว่าง 1/0 AWG ถึง 3/0 AWG ในซีรีส์ American Wire Gauge และเป็นหนึ่งในขนาดที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดสำหรับตัวป้อนแรงดันต่ำ ตัวนำบริการ และวงจรจำหน่ายที่ซึ่งกระแสไฟปานกลางต้องเดินทางในระยะทางที่พอเหมาะ

การชี้แจงครั้งหนึ่งช่วยลดความสับสนได้มาก: 2/0 AWG ไม่เหมือนกับ 2 AWG ตัวนำอะลูมิเนียม 2 AWG มีพื้นที่หน้าตัดประมาณ 33.6 มม.² และพิกัด 90 A ที่ 75°C ซึ่งเป็นสาเหตุที่คำถามเกี่ยวกับการดัน 125 แอมป์ผ่าน "อะลูมิเนียม 2 AWG" มักจะลงท้ายด้วยคำแนะนำให้เลื่อนขนาดขึ้น การเปลี่ยนจาก 2 AWG เป็น 2/0 AWG จะเพิ่มพื้นที่โลหะเป็นสองเท่าโดยประมาณ และเพิ่มความทึบประมาณห้าสิบเปอร์เซ็นต์

ตัวนำอะลูมิเนียมขนาดนี้ปรากฏได้หลายรูปแบบ สายเปลือยถูกใช้ในสายเหนือศีรษะในรูปแบบ AAC, AAAC และ ACSR ในขณะที่รุ่นฉนวนจะปรากฏเป็น XHHW, THWN, USE และสายไฟ XLPE หรือ PVC แรงดันต่ำ อลูมิเนียมหุ้มทองแดงซึ่งมีผิวทองแดงบางๆ เหนือแกนอะลูมิเนียม ปรากฏอยู่เคียงข้างอะลูมิเนียมในตารางความทึบส่วนใหญ่

2/0 ความทึบของลวดอลูมิเนียมโดยสรุป

ตารางด้านล่างแสดงค่าความทึบฐานของตัวนำอะลูมิเนียม 2/0 AWG พร้อมค่าทองแดงสำหรับการเปรียบเทียบ ตัวเลขเหล่านี้ถือว่ามีตัวนำกระแสไฟไม่เกิน 3 ตัวในรางน้ำหรือสายเคเบิลที่อุณหภูมิแวดล้อม 30°C

คำเตือนสองประการเดินทางไปพร้อมกับตัวเลขเหล่านี้ ประการแรก ตารางความหนาแน่นจะได้รับการแก้ไขเป็นครั้งคราว และ National Electrical Code ฉบับปี 2023 ได้ปรับเปลี่ยนค่าที่เลือก ดังนั้นฉบับที่ใช้ในเขตอำนาจศาลของคุณจะมีผลบังคับ ประการที่สอง โครงการนอกอเมริกาเหนืออาจทำงานได้จาก IEC หรือมาตรฐานระดับภูมิภาคอื่นๆ โดยขนาดตัวนำจะแสดงเป็นตารางมิลลิเมตร แทนที่จะเป็น AWG

คอลัมน์ใดที่ใช้กับการติดตั้งของคุณ

ความแอมแปซิตีคือกระแสสูงสุดที่ตัวนำสามารถส่งกระแสไฟได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกินอุณหภูมิที่กำหนด ความร้อนเป็นปัจจัยจำกัด ดังนั้นตัวนำที่มีฉนวน 90°C สามารถทำงานได้ร้อนกว่า ดังนั้นจึงส่งกระแสไฟฟ้าได้มากกว่าตัวนำเดียวกันที่มีฉนวน 60°C

อย่างไรก็ตาม คอลัมน์ที่คุณสามารถใช้ได้จริงนั้นถูกกำหนดโดยจุดอ่อนที่สุดในวงจร กฎของรหัสกำหนดให้มีความทึบขึ้นอยู่กับพิกัดอุณหภูมิต่ำสุดของจุดสิ้นสุด ตัวนำ หรืออุปกรณ์ในวงจร เบรกเกอร์ ตัวเชื่อม และแผงแผงส่วนใหญ่ได้รับการจัดอันดับสำหรับตัวนำ 75°C ดังนั้นสำหรับตัวป้อนอะลูมิเนียม 2/0 ตัวเลขที่ใช้งานจริงมักจะอยู่ที่ 135 A แม้ว่าตัวสายเคเบิลจะเป็นผลิตภัณฑ์ XHHW-2 หรือ THHN ที่พิกัด 90°C ก็ตาม

ตัวเลขที่สูงไม่สูญเปล่า คุณอาจเริ่มคำนวณการลดพิกัดจากคอลัมน์ 90°C โดยที่ผลลัพธ์สุดท้ายจะต้องไม่เกินความทึบที่อนุญาตโดยการยกเลิก ในทางปฏิบัติ 150 A เป็นจุดเริ่มต้นสำหรับเลขคณิต ไม่ใช่ค่าที่คุณสามารถโหลดได้

การป้องกันกระแสเกินเป็นไปตามตรรกะที่คล้ายกัน ภายใต้ค่าเผื่อการเพิ่มขนาดถัดไป ตัวนำอะลูมิเนียม 2/0 ที่มีค่าแอมแปร์ 135 A สามารถป้องกันได้ด้วยอุปกรณ์ 150 A เมื่อโหลดที่คำนวณได้ไม่เกิน 135 A แต่ค่าเผื่อดังกล่าวจะมีเงื่อนไขและอยู่ในเอกสารการออกแบบ

ปัจจัยลดอันดับที่ทำให้จำนวนจริงลดลง

การติดตั้งจริงไม่ค่อยจะตรงกับเงื่อนไขพื้นฐานของตัวนำสามตัว อุณหภูมิโดยรอบ 30°C และชั้นเดียวที่แยกออกจากกัน การแก้ไขสี่รายการทำให้เกิดความแตกต่างส่วนใหญ่:

• อุณหภูมิแวดล้อม Ampacities ถือว่า 30°C ที่อุณหภูมิ 40°C ค่าตัวประกอบการแก้ไขสำหรับตัวนำที่ได้รับการจัดอันดับ 75°C คือ 0.88 และในห้องโรงงานร้อนที่อุณหภูมิ 50°C ค่าจะลดลงเหลือ 0.75
• จำนวนตัวนำไฟฟ้าที่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ตัวนำสี่ถึงหกตัวในรางน้ำหรือสายเคเบิลแบบรวมจะถูกปรับเป็น 80 เปอร์เซ็นต์, เจ็ดถึงเก้าถึง 70 เปอร์เซ็นต์ และการจัดกลุ่มที่ใหญ่ขึ้นยังคงอยู่ต่อไป
• โหลดอย่างต่อเนื่อง วงจรที่จ่ายโหลดต่อเนื่องมีขนาด 125 เปอร์เซ็นต์ของโหลด ซึ่งสามารถกำจัดหนึ่งในห้าของความจุที่ใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
• แรงดันตกและกระแสเริ่มต้น ความทึบเป็นขีดจำกัดด้านความร้อน ไม่ใช่ขีดจำกัดด้านประสิทธิภาพ ตัวป้อนอะลูมิเนียมขนาดยาวสามารถรักษาอุณหภูมิได้อย่างสมบูรณ์แบบและยังคงจ่ายแรงดันไฟฟ้าที่ปลายด้านที่ยอมรับไม่ได้ โดยเฉพาะสำหรับการสตาร์ทมอเตอร์

หากต้องการดูอย่างละเอียดยิ่งขึ้นว่าการตีเกลียวตัวนำและวิธีการติดตั้งป้อนเข้าสู่การคำนวณเดียวกันนี้อย่างไร โปรดดูคำแนะนำของเรา การให้คะแนนความทึบของ NEC และปัจจัยการลดการให้คะแนน .

ตัวอย่างการทำงาน: เครื่องป้อนอะลูมิเนียม 2/0 ในอาคารที่อบอุ่น

สมมติว่าตัวป้อนอะลูมิเนียม XHHW-2 ขนาด 2/0 ในรางน้ำจ่ายแผงจ่ายไฟ โดยมีตัวนำกระแสไฟสี่ตัวและอุณหภูมิแวดล้อมที่ออกแบบไว้ที่ 40°C การทำงานผ่านการแก้ไขทีละขั้นตอนจะให้คำตอบที่สมจริงมากกว่าคำตอบแบบตาราง

1. ความทึบฐานจากคอลัมน์ 75°C: 135 A.
2. การปรับตัวนำกระแสไฟสี่ตัว: 135 A x 0.80 = 108 A.
3. การแก้ไขสภาพแวดล้อมที่ 40°C: 108 A x 0.88 = 95 A ซึ่งเป็นความครอบคลุมที่การติดตั้งสามารถดำเนินการได้อย่างต่อเนื่อง
4. เนื่องจากโหลดเป็นแบบต่อเนื่อง ตัวโหลดเองจะต้องไม่เกิน 95 A หารด้วย 1.25 หรือประมาณ 76 A
5. หากน้ำหนักที่คำนวณได้สูงกว่า ให้เพิ่มอะลูมิเนียมเป็น 3/0 แยกทางวิ่งออกเป็นสองท่อ หรือปรับปรุงการระบายอากาศ
6. สุดท้าย ให้ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตกตามความยาวการทำงานจริง การเพิ่มขนาดหนึ่งขนาดมักจะถูกกว่าการสูญเสียพลังงานที่สะสมมาตลอดทศวรรษ

ข้อมูลผู้ผลิตที่มั่นคงช่วยได้ในส่วนนี้ เนื่องจากขนาดตัวนำ ความหนาของฉนวน และพิกัดอุณหภูมิล้วนป้อนการคำนวณแบบเดียวกัน

สายไฟหุ้มฉนวน XLPE/PVC สำหรับแรงดันไฟฟ้า 0.6/1kV ผลิตภัณฑ์นี้ผลิตขึ้นตามมาตรฐาน GB12706 และ GB12666 หรือ IEC, BS, DIN, ICEA และ JIS เมื่อมีการร้องขอ ดูผลิตภัณฑ์ →

กลุ่มผลิตภัณฑ์สายไฟ XLPE และ PVC แรงดันต่ำของเราครอบคลุมตัวป้อน 0.6/1 kV ซึ่งมักระบุอะลูมิเนียม 2/0 ไว้มากที่สุด และวิศวกรของเรายินดีที่จะแจ้งตัวเลขที่ลดค่าพิกัดกับคุณ

อลูมิเนียมกับทองแดงที่ 2/0

ที่ 2/0 AWG การเปรียบเทียบจะเป็นแบบตรง: 135 A กับ 175 A ที่ 75°C ดังนั้นอะลูมิเนียมจึงให้ค่าแอมแปซิตีทองแดงประมาณสามในสี่ในขนาดทางกายภาพที่เท่ากัน อลูมิเนียมนำไฟฟ้าได้ประมาณ 61 เปอร์เซ็นต์ของสิ่งที่ทองแดงทำ แต่เนื่องจากการกระจายความร้อนขึ้นอยู่กับพื้นที่ผิวและความต้านทาน ช่องว่างความทึบจึงแคบกว่าช่องว่างการนำไฟฟ้า ตามหลักทั่วไปแล้ว ตัวนำอะลูมิเนียมจะถูกขยายขนาดหนึ่งขนาดเพื่อให้ตรงกับค่าแอมแปซิตีของทองแดง

ข้อดีคือน้ำหนักและราคา อลูมิเนียมมีความหนาแน่นประมาณหนึ่งในสามของทองแดง ซึ่งมีความสำคัญกับการดึงที่ยาว ถาดยกสูง และงานบนเสา และมีค่าใช้จ่ายต่อการส่งแอมแปร์ที่ถูกกว่ามาก ข้อเสียคือความไวในการเชื่อมต่อ: อลูมิเนียมออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและคืบคลานภายใต้แรงกดดันอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นขั้วต่อจึงต้องระบุรายการสำหรับโลหะ และเตรียมอย่างระมัดระวัง และขันให้แน่นตามแรงบิดที่พิมพ์ไว้บนตัวดึง

อลูมิเนียมหุ้มทองแดงอยู่ระหว่างทั้งสอง โดยปกติความทึบของมันจะมาจากคอลัมน์อะลูมิเนียม ในขณะที่พื้นผิวของมันมีลักษณะเหมือนทองแดงมากกว่าสำหรับการกัดกร่อนและการเชื่อมต่อ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงยังคงได้รับความนิยมในวงจรย่อยที่มีขนาดเล็ก

โดยที่อลูมิเนียม 2/0 เข้ามาแทนที่

ที่ 135 A ตัวนำอะลูมิเนียม 2/0 ครอบคลุมการใช้งานที่หลากหลายและใช้งานได้จริง:

• บริการตัวนำทางเข้าและผู้ป้อนหลักไปยังแผงย่อย
• จำหน่ายที่อยู่อาศัยใต้ดิน ฝังโดยตรง หรือติดตั้งในท่อ
• แผงโซลาร์เซลล์ ที่เก็บแบตเตอรี่ และการเชื่อมต่อระหว่างอินเวอร์เตอร์กับแผง
• สายเชื่อมและสายปั๊มจุ่มในโครงสร้างที่เข้ากันได้กับอะลูมิเนียม
• สายส่งค่าโสหุ้ยที่สร้างจากตัวนำเปลือย AAC, AAAC หรือ ACSR

ในกรณีที่มีการวิ่งออกจากพื้นและปีนเสา ตัวนำอะลูมิเนียมเปลือยจะรับช่วงต่อจากสายเคเบิลหุ้มฉนวน และโครงสร้างจะเปลี่ยนจากแบบจำกัดฉนวนเป็นแบบจำกัดแรงดึง

AAAC, AAC และ ACSR ลวดตีเกลียวโลหะผสมอลูมิเนียม ลวดตีเกลียวอลูมิเนียม และลวดตีเกลียวอลูมิเนียมแกนเหล็ก มักใช้วัสดุตัวนำที่มีประสิทธิภาพสูงในการส่งผ่านเหนือศีรษะ... ดูผลิตภัณฑ์ →

กลุ่มผลิตภัณฑ์ตัวนำเปลือย AAAC, AAC และ ACSR ของเราสร้างขึ้นสำหรับวงจรเหนือศีรษะเหล่านั้นทุกประการ โดยมีคุณสมบัติการพันเกลียวและคุณสมบัติทางกลที่ระบุไว้สำหรับช่วง

การติดตั้งเหนือศีรษะและทางอากาศ

อากาศอิสระเปลี่ยนภาพความทึบอย่างมาก ตัวนำที่สัมผัสกับลมและอากาศโดยรอบที่เย็นกว่าจะระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าสายเคเบิลที่ฝังอยู่ในท่อ และค่าอากาศอิสระที่เผยแพร่อาจเกินค่าของรางน้ำได้มากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์สำหรับขนาดเดียวกัน เมื่อความทึบหยุดเป็นข้อจำกัดในการผูก ปัจจัยจำกัดจะเปลี่ยนไปที่ความหย่อนคล้อย ความตึงเครียด แรงลม และระดับอุณหภูมิของฉนวนและฮาร์ดแวร์

สายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศสำหรับ 1 kV ถึง 35 kV มักจะเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงที่สุดสำหรับการกระจายเหนือศีรษะ ซึ่งต้นไม้ อาคาร หรือการเข้าถึงสาธารณะ ทำให้ตัวนำเปลือยเป็นตัวเลือกที่ไม่ดี ความต้านทานแสงแดด ความต้านทานในการติดตาม และความตึงเครียดที่ถูกต้องสำหรับสแปนมีความสำคัญพอๆ กับตารางแอมแปซิตีเอง

สายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศสำหรับแรงดันไฟฟ้า 1kV、10kV、20kV、35kV มาตรฐาน ผลิตภัณฑ์จะต้องเป็นไปตามมาตรฐาน GB 12527-2008 และ GB14049-2008 และ Q/320282GAD023 การใช้งาน ผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสำหรับสายส่งและกระจาย... ดูผลิตภัณฑ์ →

สายเคเบิลหุ้มฉนวนทางอากาศของเราครอบคลุมระดับ 1 kV, 10 kV, 20 kV และ 35 kV สำหรับเส้นทางผสมในเมืองและชนบทประเภทนี้

แนวทางปฏิบัติในการเชื่อมต่อที่ปกป้องความกว้างขวาง

อลูมิเนียมมีปัญหาเรื่องชื่อเสียงซึ่งส่วนใหญ่เป็นปัญหาด้านฝีมือการผลิต นิสัยที่มีระเบียบวินัยบางประการจะป้องกันความล้มเหลวส่วนใหญ่ได้:

• ทำความสะอาดและแปรง การแปรงลวดจะขจัดชั้นออกไซด์ที่กลับตัวภายในไม่กี่นาทีหลังจากสัมผัสกับอากาศ
• ใช้สารประกอบที่ระบุไว้ สารต้านอนุมูลอิสระหรือสารประกอบสัมผัสจะชะลอการเกิดออกซิเดชันใหม่และปรับปรุงการสัมผัสพื้นผิว
• แรงบิดตามข้อกำหนด การรัดแน่นเกินไปทำให้เกิดจุดร้อน การขันแน่นเกินไปทำให้เกลียวเสียหายและทำให้ตัวเชื่อมเสียรูป
• จับคู่โลหะ ขั้วต่อต้องมีเครื่องหมายสำหรับอะลูมิเนียมหรืออะลูมิเนียมหุ้มทองแดง และตัวเชื่อมโลหะคู่ควรรองรับการเปลี่ยนไปใช้ทองแดง
• เคารพสิ่งแวดล้อม เส้นทางที่เปียก ถูกฝัง หรือสัมผัสสารเคมีจำเป็นต้องมีแจ็คเก็ตและแผงกั้นความชื้นที่เหมาะสมกับสถานที่ เช่น ของเรา สายเคเบิลซีรีย์กันน้ำ .

หลังจากรอบการให้ความร้อนและความเย็นครั้งแรก การตรวจสอบแรงบิดอีกครั้งอย่างรวดเร็วและการสแกนเทอร์มิกราฟิกของจุดสิ้นสุดจะจับได้เกือบทุกอย่างที่เล็ดลอดผ่านระหว่างการติดตั้ง

รายการตรวจสอบที่ใช้ได้จริงสำหรับการระบุอะลูมิเนียม 2/0

1. ยืนยันภาระการออกแบบ รวมถึงปัจจัย 125 เปอร์เซ็นต์สำหรับการปฏิบัติหน้าที่ต่อเนื่อง
2. เลือกคอลัมน์ความทึบจากพิกัดการสิ้นสุดต่ำสุดในวงจร ซึ่งโดยปกติคือ 75°C
3. ใช้การแก้ไขโดยรอบและจำนวนตัวนำตามลำดับที่รหัสที่เกี่ยวข้องต้องการ
4. ตรวจสอบอุปกรณ์กระแสเกิน รวมถึงค่าเผื่อขนาดถัดไปและเงื่อนไขของอุปกรณ์
5. ตรวจสอบแรงดันตกคร่อมความยาวเส้นทางจริง ไม่ใช่ระยะทางเส้นตรง
6. ตรวจสอบวัสดุดึง ขั้วต่อโลหะคู่ และค่าแรงบิดสำหรับขั้วต่อทุกครั้ง
7. บันทึกความทึบขั้นสุดท้ายบนแบบเพื่อให้วิศวกรคนถัดไปไม่ต้องทำงานซ้ำ

ตัวนำอะลูมิเนียมเป็นส่วนมาตรฐานในการกระจายพลังงานมานานหลายทศวรรษ และ 2/0 AWG ยังคงเป็นหนึ่งในขนาดที่มีประโยชน์มากที่สุดในกลุ่มผลิตภัณฑ์ ใช้ 135 A ที่ 75°C เป็นจุดเริ่มต้น ใช้การแก้ไขความต้องการในการติดตั้งของคุณ และให้ความสำคัญกับการยุติตามที่สมควรได้รับ และเครื่องป้อนอะลูมิเนียม 2/0 จะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือตลอดอายุการใช้งานของระบบ

นั่นคือแนวทางที่เราใช้ทุกวัน บริษัทของเราก่อตั้งขึ้นในปี 1988 โดยผลิตแรงดันไฟฟ้าต่ำผ่านสายเคเบิลไฟฟ้าแรงสูง ซึ่งรวมถึงสายไฟ XLPE และ PVC 0.6/1 kV ตัวนำเปลือยและทางอากาศ สายไฟควบคุมและอุปกรณ์ และผลิตภัณฑ์พิเศษสำหรับการใช้งานที่ทนไฟ อุณหภูมิสูง และพลังงานทดแทน ทีมวิศวกรของเราจะตรวจสอบความครอบคลุม การลดพิกัด และเงื่อนไขการติดตั้งกับลูกค้าเป็นประจำก่อนที่จะกำหนดเวลาถังเดียว หากคุณกำลังปรับขนาดเครื่องป้อนใหม่หรือเปลี่ยนการทำงานที่มีอยู่ โปรดส่งรายละเอียดโหลด สภาพแวดล้อม และข้อมูลเส้นทางให้เรา แล้วเราจะยืนยันขนาดตัวนำและโครงสร้างสายเคเบิลที่เหมาะกับงาน