Nejlepší odpověď
Přímá odpověď
Podle mého názoru by majitel domu neměl tento typ práce dělat. Najměte si k tomu licencovaného tovaryše nebo mistra elektrikáře.
Vaše místní jurisdikce s největší pravděpodobností vyžaduje získání elektrického povolení a kontrolu práce. Elektrikář bude znát místní požadavky.
Země pobytu odesílatele
Předpokládám, že jste v USA, protože používáte „nohy“ a odkaz na 200 ampérů. V USA je příslušným kódem národní elektrotechnický zákon – NEC.
Prezentováno nedostatečné množství informací
Nedostatečné k této otázce byly předloženy informace, aby bylo možné na ni plně odpovědět. Shrnu však výpočty potřebné k poskytnutí odpovědi na otázku. Jedním z mých záměrů je ukázat, že to není triviální úkol. Organizace, které se tímto typem práce živí, často používají počítačové programy, aby pomohly s dimenzováním vodičů a oběžných drah.
Příklad dimenzování vodičů
Toto slouží pouze pro informační účely, není zamýšleno jako návod pro neškolené osoby a nemělo by se používat pro skutečné dimenzování vodičů. Požádejte profesionála, aby tuto práci dokončil.
„Ukážu svou práci“, aby ji mohli sledovat i ostatní. Budu používat nejnovější vydání NEC – NEC z roku 2017. Pokud udělám chybu, něco vynechám, nemám jasno nebo máte nějaký další komentář, který to může vylepšit, dejte mi prosím vědět!
Národní elektrotechnický zákon Přístup
Online přístup k NEC 2017 získáte online registrací bezplatného účtu na webu NFPA (National Fire Protection Association). Vaše místní knihovna může mít kopii nebo si může kopii objednat z reciproční knihovny.
Některé z odkazů, které zobrazuji, jsou uvedeny pouze v Příručka verze NEC, a je to tak známé.
Jsou to servisní dirigenti nebo napáječi?
Původní otázka říká „servisní“, ale jsou to vlastně servisní vodiče nebo jsou to napáječe? Nevím a nejsem si jistý, zda osoba, která se zeptá na otázku, ví, nebo dokonce zná rozdíl. Existuje rozdíl a rozdíl ovlivňuje odpověď.
Služby jsou zahrnuty v článku 230 NEC z roku 2017, Napáječe v roce 2017 článek 215 NEC.
Věřím, že je velmi pravděpodobné, že to ve skutečnosti platí pro servisní vodiče, které jsou definovány jako:
• „Vodiče a zařízení pro dodávku elektrické energie z obslužného nástroje do elektroinstalace obsluhovaných prostor.“
a nikoli podavač, definovaný jako:
• „Všechny vodiče obvodu mezi servisním zařízením, zdrojem samostatně odvozeného systému nebo jiným zdrojem napájení a koncovým nadproudovým zařízením konečného větvového obvodu.“
[Definice podle článku 100 NEC z roku 2017 Definice ].
Domnívám se, že tato otázka je pro servisní vodiče, protože nevěřím, že tento panel 200 amp je napájen jako dílčí panel z jiného panel, ale je napájen přímo z nástroje. Možná máte jinou perspektivu a bez dalších vstupů z plakátu to nebudeme vědět jistě. V každém případě předpokládám, že se jedná o servisní kabel, nikoli o napájecí zdroj.
Předpoklad napětí
Předpokládám toto je pro jednofázovou službu 120 V / 240 V, což je běžný rezidenční systém používaný v USA.
Kroky
Níže jsou uvedeny kroky při určování velikosti vodičů, které se mají použít, spolu s dalšími úvahami o této aplikaci.
1. Vyberte typ / kabel zapojení
2017 NEC 230.30 (B) uvádí typy způsobů zapojení povolené pro podzemní servisní vodiče. Ze způsobů povolených vodičů typu USE [Underground Service Entrance, 2017 NEC Article 338] by byla moje volba, protože je nejjednodušší spustit, protože nevyžaduje potrubí.
Kabel IGS [Integrated Gas Spacer, 2017 Článek NEC 326] a kabel MI [Mineral Insulated, 2017 NEC článek 332] nemají pro tuto aplikaci smysl. Kabel MV [kabel vysokého napětí, článek 328 NEC z roku 2017] je určen pro aplikace s vyšším napětím.
Kabel MC s přímým pohřebem [kabel s kovovým pláštěm, 2017 NEC 330.10 (A) (5) a (B) (2) a (3)] je další možnost, ale bude velmi těžká a dražší.
Takže vezmeme v úvahu USE, konkrétně USE-2 kvůli jeho teplotnímu hodnocení 90dC. Obvykle používá izolaci XLPE (zesítěný polyethylen). Bude to mnohem jednodušší než instalace potrubí.
Budu používat hliníkové vodiče, protože hliník je mnohem levnější než měď, má nižší hmotnost než měď a většina kabelů požadované velikosti je běžněji dodávána z hliníku.
Southwire je jeden z větších výrobců drátů v USA, takže použiji jejich dráty. Southwire Quadplex PowerGlide 600V Secondary UD vypadá, že vyhovuje našim potřebám:
Než přistoupíme příliš daleko, měli bychom kontaktovat společnost Southwire, abychom se ujistili, že tento typ kabelu je snadno dostupný. https://www.mysouthwire.com/medias/sys\_master/product-specifications/product-specifications/ha9/hab/8854082519070.pdf
2. Ale co když jsme se rozhodli použít potrubí?
Mohli bychom použít PVC potrubí nebo samozřejmě. Plán 40 pod zemí, plán 80, kde je nad zemí, pokud je vystaven fyzickému poškození, například sekačkami na trávu, na rok 2017 NEC 230,50 (B) (1).
A co typ vodiče, pokud použil potrubí? Na rok 2017 NEC 300.5 (B) „Vnitřek krytů nebo oběžných drah instalovaných v podzemí se považuje za mokré místo. Izolované vodiče a kabely instalované v těchto krytech nebo oběžných drahách v podzemních prostorách musí vyhovovat normě 310.10 (C). “
Přijatelné typy vodičů podle NEC 310.10 (C) podle roku 2017 jsou:
• MTW
• RHW, RHW-2
• TW, THW, THW-2
• THHW, THWN, THWN-2
• XHHW, XHHW-2
• ZW
Nebudu se zde zabývat podrobnostmi výběru vodičů pro aplikaci potrubí, protože jsem se již rozhodl použít výše uvedené uvedený kabel.
Všimněte si, že vodič THHN je nepřijatelný pro použití v podzemních potrubích, protože vodič nemá mokrý (W) hodnocení [2017 NEC tabulka 310.104 (A), THHN].
3. Stanovení požadované kapacity vodiče
2017 NEC 310.15 (B) (7) nám umožňuje použít 83\% hodnocení služby. 83\% z 200 ampérů = 166 ampérů.
4. Dimenzování vodičů pro požadovanou ampabilitu
Ačkoli kabel, který jsme vybrali, má teplotní hodnocení 90dC [2017 NEC tabulka 310.15 (B) (16)] pro účely dimenzování vodičů musí být použitý při 75 ° C [2017 NEC 110.14 (C)]. Je to proto, že svorky, ke kterým bude vodič připojen, mají jmenovitou hodnotu pouze 75dC.
Takže k určení požadované velikosti vodiče použijeme 2017 NEC Table 310.15 (B) (16), hliníkový sloup 75dC. .
Pro 166 ampérů nám to dává vodiče 4/0 – což je dimenzováno na 180 ampérů.
U typu kabelu, o kterém uvažujeme, je neutrální vodič součástí kabelové sestavy , spíše než procházet poměrně složitými výpočty, abychom zjistili, zda můžeme použít neutrál menší velikosti, použijeme jeden z vodičů plné velikosti v tomto kabelu pro neutrální vodič. Sestava kabelu má čtyři vodiče, takže jeden z nich použijeme jako zemnicí vodič.
5. Korekční faktor okolní teploty
Amplituda vodičů v tabulce NEC 310.15 (B) (16) z roku 2017 se udává při okolní teplotě 86dF / 30dC.
Potřebujeme pro korekci amplitudy vodičů na teplotu okolí v dané oblasti, protože některé z vodičů budou vystaveny teplotě okolí (tam, kde vycházejí a případně vstupují do země).
Prvním krokem je určit, jaká je vysoká okolní teplota pro vaši oblast. To lze vyhledat v příručce ASHRE v části Základy. Přístup k této příručce získáte zdarma po přihlášení na web ASHRE. Další web, který někteří používají, je Solar America Board for Codes and Standards (použijte průměr 2\% High Temp).
2017 Tabulka NEC 310.15 (B) (2) (a) uvádí tyto korekční faktory. Zde můžeme použít hodnocení vodiče 90dC [reference “Calculation Example” – 2017 NEC Handbook, at 310.15 (C) (3)].
Budu předpokládat vysokou okolní teplotu 100dF, což dává nám korekční faktor 0,91.
Potřebujeme 166 ampérů s korekčním faktorem teploty prostředí 0,91, 4/0 hliník při 75 dB nám poskytuje pouze 163,8 ampérů (180 ampérů * 0,91 = 163,8 ampérů).
Vsadím se, že by to mnoho mohlo vyvrátit a zůstat u 4/0, ale zde sledujeme NEC.
Vybereme 250 hliníkových vodičů MCM při 75 dB, což nám dává 205 ampérů x 0,91 = 186,5 ampérů.
6. Faktor úpravy pro více než tři vodiče nesoucí proud v oběžné dráze nebo v kabelu
Per 2017 NEC 310.15 (B) (3) (a), pokud jsou v vodiči více než tři vodiče oběžnou dráhu nebo kabel, je nutné použít korekční faktor podle tabulky NEC 2017 310.15 (B) (3) (a).
Protože v této situaci máme pouze tři vodiče pro vedení proudu (dva horké vodiče a jeden neutrál) vodič) – toto nastavení se nepoužije.
Pamatujte, že zemnicí vodič není vodičem pro vedení proudu a při jeho použití se nepočítá, viz 2017 NEC 301.15 (B) (6).
7. Snížení úbytku napětí
Účelem národního elektrotechnického předpisu je praktické zabezpečení osob a majetku před riziky vyplývajícími z používání elektřiny [2017 NEC 90.1 (A)].
NEC obecně nepovažuje pokles napětí za bezpečnostní problém. Výsledkem je, že NEC obsahuje doporučení (Fine Print Notes), aby byly vodiče obvodu dimenzovány dostatečně velké, aby bylo možné zajistit přiměřenou účinnost provozu zařízení.
Poznámky k jemnému tisku v NEC slouží pouze pro informační účely a nejsou vynutitelné kontrolním orgánem [2017 NEC 90-5 (C). Oddíl 110-3 (B) NEC z roku 2017 však vyžaduje, aby bylo zařízení instalováno v souladu s pokyny k zařízení. Proto musí být elektrické zařízení nainstalováno tak, aby fungovalo v rámci svého jmenovitého napětí stanoveného výrobcem.
Pro napájecí zdroje [2017 NEC 215.2 (A) (1) (b) FPN 2] uvádí maximální napětí pokles o 3 procenta nebo pokles o 3,6 voltu na vodič 120 voltů.
Servisní vodiče nemají požadavek na pokles napětí [článek 230 NEC z roku 2017 „Služby.“]
V každém případě „Byl bych v pořádku, kdybych použil 250 vodičů MCM, protože šance, že skutečně nakreslíte něco blízkého 200 ampérům, je docela malá. Ale pokud dáváte přednost, můžete projít výpočty poklesu napětí a poté použít větší vodiče (nedělal bych to, protože si myslím, že větší vodiče jsou zbytečné z důvodu, který jsem již uvedl).
Vzorec napětí drop is VD = [2 * L * R * I] / 1000 [2017 NEC Příručka, 215.2 (A) (1) (a) – informační poznámky na konec] kde:
• VD = pokles napětí ve voltech
• L = jednosměrná délka obvodu ve stopách
• R = odpor vodiče v ohmů na 1 000 stop (od roku 2017, kapitola 9, tabulka 8 NEC)
• I = proud zátěže v ampérech
Pokud byste to opravdu chtěli vypočítat, bylo by to:
VD = [2 * 185 * 0,0874 * 200] / 1000 = pokles o 6,47 voltů
Chcete-li dosáhnout přibližně 3\% poklesu napětí, vyžadovalo by to změnu velikosti vodičů na 350 MCM, což by bylo naprosto nepřiměřené a podle mého názoru zbytečné.
Takže v tomto okamžiku jsme vybrali velikost vodičů (250 MCM hliník) a jak jsme vybrali dříve, použijeme Southwire Quadplex PowerGlide 600V sekundární UD přímo zakopané.
8. Ochrana proti fyzickému poškození
NEC 230.32 z roku 2017 vyžaduje, aby byly podzemní vodiče chráněny před poškozením tam, kde vstupují do budovy nebo jiné konstrukce, v souladu s NEC 230.43 z roku 2017.
2017 NEC 338.12 (B) (2) vyžaduje, aby POUŽITÍ bylo chráněno podle 2017 NEC 300.5 (D).
Zvolíme ochranu vodičů pomocí PVC potrubí, protože na rozdíl od kovového potrubí nebude PVC korodovat a nedostanou nás do úvah o uzemnění potrubí. Pokud je toto potrubí fyzicky poškozeno sekačkami na trávu a podobně, vybrali bychom podle plánu v roce 2017 NEC 230.50 (B) (1) potrubí PVC Schedule 80.
Budeme předpokládat odkryté části PVC potrubí je fyzicky poškozeno, proto použijeme PVC potrubí Schedule 80.
9. Dimenzování potrubí PVC Schedule 80
Dimenzionální údaje o potrubí PVC Schedule 80 jsou uvedeny v kapitole 9, tabulce 4, NEC z roku 2017, v části „Článek 352 – Tuhé potrubí z PVC, plán 80.“
Nejprve však musíme zvážit téma vyplnění potrubí. Nemůžete jen zaseknout dráty jakékoli velikosti do potrubí jakékoli velikosti, protože protažení vodičů příliš malým vedením může poškodit izolaci vodičů. To ukazuje tabulka 9 NEC z roku 2017, tabulka 1, ale je kabel, který jsme vybrali, považován za jeden kabel, který se má počítat s plochou průřezu 53\%, nebo za dva vodiče, které se mají počítat se 40\%?
V kapitole 9 NEC z roku 2017 „Poznámky k tabulkám“ (9) se uvádí „Sestavy jednotlivých izolovaných vodičů bez celkového krytí se nepovažují za kabel při určování oblasti plnění potrubí nebo potrubí. Výplň potrubí nebo potrubí pro sestavy se vypočítá na základě jednotlivých vodičů. “
Proto podle tabulky NEC, kapitola 9, tabulka 1 z roku 2017, musíme toto považovat za více než dva vodiče, a proto použít faktor plnění 40\%.
Nezobrazím veškerou matematiku pro výpočet (nezapomeňte, že area = pi * r-na druhou), ale:
• Množství. 3 vodiče (dva horké, jeden neutrální) o průměru 0,732 palce = 0,421 čtverečních palců * 3 = 1,263 čtverečních palců
• Mn. 1 vodič (používá se jako zemnicí vodič), průměr 0,603 palce = 0,286 čtverečních palců
• Celkem těchto součtů je 1,548 čtverečních palců.
(Údaje z datového listu Southwire.)
Při pohledu na kapitolu 9 NEC z roku 2017, tabulku 4 pro tuhé potrubí z PVC 80 s výplní 40\%, 2,5palcová trubka obchodní velikosti vyhovuje potřebám na 1,647 čtverečních palcích při výplni 40\%.
Já osobně bych mohl uvažovat o jeho zvětšení na 3 palce ze dvou důvodů:
• 2.5palcová trubka má zvláštní velikost a může být obtížné ji získat.
• Na základě zkušeností s tažením drátů v blízkosti faktoru naplnění 40\% může být 2,5palcová trubka trochu úzká. 3 palce usnadní tažení, i když je část potrubí z PVC krátká.
10. Pokyny k potrubí
Nepoužíváme systém potrubí, ale myslel jsem si, že pro referenci uvedu několik informací o systémech potrubí.
• 2017 NEC 3252.28 vyžaduje, aby všechny odříznuté konce PVC potrubí musí být oříznuty uvnitř i venku, aby se odstranily drsné hrany.
• Před instalací vodičů musí být systém potrubí kompletní. jsou taženy systémem [2017 NEC 300.18 (A)]. Existuje výjimka pro krátké úseky oběžných drah, které obsahují vodiče nebo kabelové sestavy pro ochranu před fyzickým poškozením, jako je tomu v našem případě.
• Mezi body tažení není povoleno více než 360 stupňů ohybů (pro například tělesa a boxy potrubí) reference 2017 NEC 352.26 pro potrubí z PVC a další výrobky NEC pro jiné typy potrubí a potrubí. Tělo potrubí je definováno v definici článku 100 NEC z roku 2017 jako „Samostatná část systému potrubí nebo potrubí, která poskytuje přístup přes odnímatelný kryt (kryty) do vnitřku systému na křižovatce dvou nebo více částí systému nebo v koncovém bodě systému. Krabice jako FS a FD nebo větší lité nebo plechové krabice nejsou klasifikovány jako tělesa potrubí. “ Vysvětlující poznámka k této definici ve verzi příručky NEC uvádí: „Trubky potrubí zahrnují typ s krátkým rádiusem, stejně jako lokty se zakrytím a lokty se službami. Subjekty vedení zahrnují vzory LB, LL, LR, C. T a X. “ Níže je uveden kanál LB (tvar L, otvor vzadu).
11. Hloubka pohřbu
Kabel bude muset být zakopán do hloubky 24 palců nebo více [2017 NEC tabulka 300.5 = sloupec 1 (přímé pohřební kabely nebo vodiče)]. To je více než povolených 18 palců, pokud bychom použili PVC potrubí (sloupec 3) – ale u příkopu se určitě použije toto dlouhé mechanizované výkopové zařízení a rozdíl mezi vykopáním 18 palcového výkopu a 24 palcového výkopu s takovým vybavení by bylo okrajové.
12. Zásyp
Na rok 2017 NEC 300.5 (F) „Zásyp, který obsahuje velké kameny, dlažební materiály, škváry, velké nebo ostře hranaté látky nebo korozivní materiály, nesmí být umisťován do výkopu, kde dochází k poškození materiálů oběžné dráhy, kabely, vodiče nebo jiné spodní konstrukce nebo zabraňují přiměřenému zhutnění výplně nebo přispívají ke korozi oběžných drah, kabelů nebo jiných spodních konstrukcí.
Je-li to nutné, aby se zabránilo fyzickému poškození oběžné dráhy, kabelu nebo vodiče, ochrany musí být poskytnuty ve formě granulovaného nebo vybraného materiálu, vhodných stupaček, vhodných rukávů nebo jiných schválených prostředků. “
13. Některé další úvahy NEC:
• V potrubí mohou být požadována těsnění oběžné dráhy podle [2017 NEC 230.8 a 300.5 (G)]
• V potrubí za [2017 NEC 300.5 (H)]
• Pohyb Země musí být považován za [2017 NEC 300.5 (J) ]
14. Antiox na hliníkových vodičích
Ačkoli to není požadavek NEC, důrazně doporučuji používat antiox na všech vícedílných hliníkových vodičích před jejich ukončením.
Pasty inhibující oxidy zabraňte kontaktu vzduchu s hliníkovým vodičem, čímž zabráníte tvorbě nevodivých oxidů hliníku na povrchu hliníkového vodiče. Aby se dále napomohlo vedení elektřiny, obsahuje většina past potlačujících oxidy částice zinku, které kousají oxidem a vytvářejí tak lepší vodivou cestu k hliníkovému drátu.
Hubbell / Burndy Penetrox je jedním ze známějších oxidů -inhibující pasty, nejběžnější je Penetrox P8A.
Ideální vyrábí podobný produkt, stejně jako Gardner Bender.
15. Utahovací svorky vodičů
Podle NEC z roku 2017 musí být tato spojení utažena pomocí kalibrovaného momentového nástroje [2017 NEC 110.14 (D)].
16. Barevné značení vodičů
Vodiče budete muset páskovat nebo jinak barevně kódovat následujícím způsobem:
• Vodič použitý jako neutrál (uzemněný vodič) musí být správně identifikováno podle 2017 NEC 200,6 (B). To se obvykle provádí obklopením vodiče bílou elektrickou páskou na všech zakončeních.
• Vodič použitý jako uzemňovací vodič musí být řádně identifikován podle NEC 250.119 (A) z roku 2017. To se obvykle provádí obklopením drátu zelenou elektrickou páskou na všech zakončeních.
Pokud se vám podařilo přečíst až do konce – gratuluji a děkuji!
Odpověď
Hliník by byl tím, jak bych šel do potrubí, takže pojďme začít s ampacitou. aby běžel 200 amp, musel by být thhn izolace dimenzovaná na 90 stupňů, která nese 205 amp. ne více než 3 vodiče pro vedení proudu v oběžné dráze. při 240 voltech budete mít 2 horké, jeden neutrál a zem v potrubí za předpokladu jednofázové bytové výstavby. takže máte 3 vodiče na 4/0 a zem na mědi # 6 nebo hliníku # 4. nyní musíte počítat s poklesem napětí na panelu o méně než 5 procent, takže o 185 stop větší velikosti vodičů o velikost. Takže další velikost je 250 kcmil x 3 vodiče a zemnící vodič # 4. dalším krokem je dimenzování potrubí a tažných bodů. Mezi tažnými body nesmí být více než 360 stupňů otáčení a každých 100 stop běhu musí být tažný bod. která spojovací krabici umístí mezi 90 a 100 stop. dimenzováním grafu bude velikost potrubí 3 v plánu 40 pvc s velikostí vytahovacího boxu podle potrubí. za předpokladu, že pouze jedna sada potrubí, minimální velikost tažného boxu by musela být 18 palců nebo větší, nyní byste mohli provozovat měď pro menší velikost, ale náklady na projekt jdou ZPŮSOBEM pro měděný drát a velikost mědi je 3/0 ne velký rozdíl velikostí a až 2 v pvc pro potrubí, takže ne moc pro ukládání tam 250 mcm hliníku od mého dodavatele je asi 1,20 za stopu, kde měď 4/0 je 4,20 za stopu