Varför använder vi reducerande faktorer vid dimensionering av ledare?
On december 1, 2020 by adminVad är den främsta anledningen till att använda nedsättande faktorer vid bestämning av ledarens tvärsnittsarea och vad som händer om vi inte tar med dessa faktorer konto?
Kommentarer
- Ange ett exempel.
- Kanske hänvisar du till American National Electrical Code?
- " kabel " = ledare? " kabelstorlek " = kabellängd eller kabeldiameter? SWUMnMWUS
- tvärsnittsområdet
- Kanske använder du säkerhetsfaktorer för tekniska specifikationer i nästan alla omständigheter?
Svar
Det enkla svaret är att det ger en säker driftsgräns för specifika ledare baserat på isoleringstyp, installationsmetod, och temperatur (bland andra förhållanden). National Electrical Code (NEC) ger specifik vägledning i artikel 310. T tillverkarens produktdata ger ett värde baserat på materialkonstruktion utan hänsyn till tillämpning. Avgradering är nödvändig för att säkerställa att inga skador uppstår på ledaren eller isoleringen. Exempelvis skulle flera ledare installerade inom samma ledning eller banväg typiskt klassas med en lägre ampacitet jämfört med en enda ledare med samma tvärsnittsarea installerad i fri luft.
Svar
Det sanna svaret: För att förhindra bränder.
Det enkla svaret: För att hålla trådisoleringens temperatur under nedbrytningstemperaturen.
Det tråkiga svaret (med exempel):
Koppar smälter vid 1085 ° C, men trådisolering går igenom irreversibla förändringar vid temperaturer under 100 ° C, beroende på trådtyp. Till exempel XLPE-isolering: XHHW 75 ° C (länkad referens).
Varje tråd har ett litet motstånd \ $ R_ {Feeder} \ $. När ström strömmar genom den kommer det att leda till strömförlust. Denna strömförlust är i form av värme (\ $ P_ {Feeder} = I_ {Load} ^ 2R_ {Feeder} \ $). Trådens temperatur ökar.
# 10 koppar (XHHW) kan ha en ampacitet (maximal ström) på 35A, men elektriker minskar den med 80% för säkerhet (28A). Denna ström måste också reduceras för:
- närhet till andra strömförande ledare.
- kabelhöljet eller banbanematerialet.
- omgivningstemperaturer> 30 ° C.
Alla dessa förhållanden gör att trådmiljön blir varmare. Om något eller alla av dessa förhållanden inträffar måste ampaciteten (maximal ström) minskas för att kompensera för den ökade termiska miljön.
Det finns vanligtvis inga raceways eller mantelmaterial (beläggning för att skydda trådisolering) i hem. Den bifogade NEC-tabellen har ingen nedvärderingsfaktor för mantelmaterial eftersom en tråd i ett hem eller ett företag inte kommer att utsättas för olika miljöförhållanden. Men på ett stålfartyg till exempel körs kraftkablar i raceways och kabelmantlar används för HOFR (Värme & Oljebeständig & Flame Retardant) skydd. XLPE går sönder om den utsätts för oljor eller fett.
Så en # 10 koppar XHHW trefas växelströmskabel som arbetar i en raceway med fyra andra trefas AC-kablar med tre (totalt) som fungerar samtidigt och en omgivande temperatur på 35 ° C.
- Säkerhet = 80%.
- 3 * 3 = 9 ledare totalt med ström samtidigt = 70%.
- omgivningstemperatur på 35 ° C = 94%.
$$ 35A \ gånger (80 \% \ gånger 70 \% \ gånger 94 \%) = 18,4A $$
Om du vill ha en driftsström ovanför det måste du gå till en större trådstorlek. Ignorera det och eld, död och förstörelse är möjliga (vaxer poetiskt), om normalt driftsström är över 18.4A.
Kommentarer
- Är det finns några skillnader mellan standarder, jag ' arbetar med europeisk standard NF C 15-100 och den ' skiljer sig lite från NEC. Kommer det att finnas olika kabeltvärsnittsarea om jag använde två standarder från samma basström
- I ' är långt ifrån en expert och mer bekant med den marina standarder. Varje standard är unik baserat på utfärdande organ och säkerhetsnivå, men det finns fler likheter än verkliga skillnader. När allt kommer omkring har vi samma fysik och kemi.
Lämna ett svar