Bedste svar
Direkte svar
Efter min mening bør en boligejer ikke udføre denne type arbejde. Ansæt en autoriseret svend eller mesterelektriker til at gøre dette.
Din lokale jurisdiktion kræver højst sandsynligt, at der opnås en elektrisk tilladelse, og arbejdet inspiceres. Elektrikeren kender de lokale krav til dette.
Posters bopælsland
Jeg antager, at du er i USA på grund af din brug af “fødder” og henvisningen til 200 ampere. I USA er den relevante kode National Electrical Code – NEC.
Utilstrækkelig information præsenteret
Utilstrækkelig information er blevet præsenteret med dette spørgsmål, så det kan besvares fuldt ud. Jeg vil dog se på de beregninger, der kræves for at give et svar på spørgsmålet. Et af mine formål med dette er at vise, at dette ikke er en triviel opgave. Organisationer, der lever denne type arbejde for at leve, bruger ofte computerprogrammer til at hjælpe med dimensionering af wire og raceway.
Eksempel på lederstørrelse
Dette er kun til informationsformål, det er ikke beregnet som instruktioner til utrænede personer og bør ikke bruges til faktisk dimensionering af leder. Kontakt en professionel for at få dette arbejde udført.
Jeg vil “vise mit arbejde”, så andre kan følge med. Jeg bruger den seneste udgave af NEC – NEC 2017. Hvis jeg laver en fejl, udelader noget, er ikke klart, eller hvis du har andre kommentarer, der kan forbedre dette, så lad mig det vide!
National Electrical Code Adgang
Du kan få online adgang til NEC 2017 ved at tilmelde dig en gratis konto på NFPA (National Fire Protection Association) websted. Dit lokale bibliotek har muligvis en kopi, eller de kan muligvis bestille en kopi til dig fra et gensidigt bibliotek.
Nogle af de referencer, jeg viser, findes kun i Håndbog version af NEC, og er så bemærket.
Er de serviceledere eller feedere?
Det originale spørgsmål siger “service”, men er de faktisk serviceledere eller er de fødere? Jeg ved det ikke, og jeg er ikke sikker på, at den person, der stiller spørgsmålet, kender nogen eller endda kender forskellen. Og der er en forskel, og forskellen påvirker svaret.
Services er omfattet af 2017 NEC-artikel 230, Feedere i 2017 NEC artikel 215.
Jeg mener, at det mest sandsynligt er, at dette faktisk er for serviceledere, der er defineret som:
• “Ledere og udstyr til levering af elektrisk energi fra betjeningsværktøjet til ledningssystemet i de lokaler, der betjenes.”
og ikke en feeder, defineret som:
• “Alle kredsløbsledere mellem serviceudstyret, kilden til et separat afledt system eller en anden strømforsyningskilde og den endelige grenstrømsoverstrømsenhed.”
[Definitioner pr. 2017 NEC artikel 100 Definitioner ].
Jeg mener, at dette spørgsmål er til serviceledere, fordi jeg ikke tror, at dette 200 amp-panel tilføres som et underpanel fra et andet panel, men fremføres snarere direkte fra hjælpeprogrammet. Du kan have et andet perspektiv, og uden mere input fra plakaten ved vi det ikke helt sikkert. Under alle omstændigheder antager jeg, at dette er et servicekabel og ikke en feeder.
Spændingsantagelse
Jeg antager dette er til en 120 volt / 240 volt enfasetjeneste, som er det almindelige boligsystem, der bruges i USA.
Trin
Nedenfor er trinene til bestemmelse af størrelsen på ledere, der skal bruges sammen med andre overvejelser for denne applikation.
1. Vælg en ledningstype / et kabel
2017 NEC 230.30 (B) giver de typer ledningsføringsmetoder, der er tilladt for underjordiske ledere. Af de tilladte metoder ville Type USE-ledere [Underground Service Entrance, 2017 NEC Article 338] være mit valg, fordi det er det nemmeste at køre, da det ikke kræver ledning.
IGS-kabel [Integrated Gas Spacer, 2017 NEC Article 326] og MI-kabel [Mineralisoleret, 2017 NEC Article 332] giver ingen mening med denne anvendelse. MV-kabel [Medium Voltage cable, 2017 NEC Article 328] er til applikationer med højere spænding.
MC direkte nedgravningskabel [Metal Clad-kabel, 2017 NEC 330.10 (A) (5) og (B) (2) og (3)] er en anden mulighed, men det vil være meget tungt og dyrere.
Så vi vil overveje BRUG, specifikt BRUG-2 på grund af dets 90 dC temperaturvurdering. Det bruger generelt XLPE-isolering (tværbundet polyethylen). Dette vil være meget nemmere at administrere end en kanalinstallation.
Jeg bruger aluminiumsledere, fordi aluminium er meget billigere end kobber, lettere i vægt end kobber, og de fleste kabler i den krævede størrelse leveres mere almindeligt i aluminium.
Southwire er en af de større ledningsproducenter i USA, så jeg bruger deres ledninger. Southwire Quadplex PowerGlide 600V Secondary UD ser ud til at opfylde vores behov:
Før vi går for langt, skal vi kontakte Southwire for at sikre, at denne kabeltype er let tilgængelig. https://www.mysouthwire.com/medias/sys\_master/product-specifications/product-specifications/ha9/hab/8854082519070.pdf
2. Men hvad hvis vi besluttede at bruge ledning?
Vi kunne bruge PVC-rør eller selvfølgelig. Skema 40 under jorden, Skema 80, hvor det er over jorden, hvis det er udsat for fysisk skade, f.eks. Af plæneklippere, pr. 2017 NEC 230,50 (B) (1).
Hvad med ledertypen, hvis vi brugte kanal? Per 2017 NEC 300.5 (B) “Det indre af kabinetter eller racerveje installeret under jorden skal betragtes som et vådt sted. Isolerede ledere og kabler installeret i disse kabinetter eller racerveje underjordiske steder skal overholde 310.10 (C). ”
Per 2017 NEC 310.10 (C) accepterede ledningstyper er:
• MTW
• RHW, RHW-2
• TW, THW, THW-2
• THHW, THWN, THWN-2
• XHHW, XHHW-2
• ZW
Jeg vil ikke gå ind på detaljerne i udvælgelsen af ledere til en kanalanvendelse her, fordi jeg allerede har besluttet at bruge ovenstående nævnt kabel.
Bemærk, at THHN-ledningen er ikke acceptabel til brug i ledninger under jorden, fordi ledningen ikke har en våd (W) vurdering [2017 NEC tabel 310.104 (A), THHN].
3. Bestemmelse af den krævede konduktorampacitet
2017 NEC 310.15 (B) (7) giver os mulighed for at bruge 83\% af servicevurderingen. 83\% af 200 ampere = 166 ampere.
4. Dimensionering af ledere til den krævede ampacitet
Selvom det valgte kabel har en temperaturklassificering på 90dC [2017 NEC tabel 310.15 (B) (16)] med henblik på ledningsstørrelse, skal det være brugt ved 75 dC [2017 NEC 110.14 (C)]. Dette skyldes, at terminalerne, som ledningen skal forbindes til, kun er klassificeret til 75dC.
Så vi bruger 2017 NEC-tabel 310.15 (B) (16), 75dC aluminiumsøjlen til at bestemme den krævede lederstørrelse .
For 166 ampere giver dette os 4/0 ledere – hvilket er klassificeret til 180 ampere.
Med den type kabel overvejer vi, at den neutrale leder er en del af kabelsamlingen , så i stedet for at gennemgå de ret komplekse beregninger for at bestemme, om vi kan bruge en neutral størrelse med reduceret størrelse, bruger vi en af ledere i fuld størrelse i dette kabel til den neutrale leder. Kabelsamlingen har fire ledninger, så vi bruger en af dem som jordledningen.
5. Omgivelsestemperaturkorrektionsfaktor
Ampaciteten for ledere i 2017 NEC tabel 310.15 (B) (16) er givet ved en omgivelsestemperatur på 86dF / 30dC.
Vi har brug for for at korrigere ledernes ampacitet for omgivelsestemperaturen i området, da nogle af lederne vil blive udsat for den omgivende temperatur (hvor de går ud og måske går i jorden).
Det første trin er at bestemme, hvad den høje omgivelsestemperatur er for dit område. Dette kan slås op i ASHRE-håndbogen under Grundlæggende. Du kan få gratis adgang til denne håndbog ved at tilmelde dig ASHRE-webstedet. Et andet websted, som nogle bruger, er Solar America Board for koder og standarder (brug 2\% gns. Højt temp.).
2017 NEC tabel 310.15 (B) (2) (a) giver disse korrektionsfaktorer. Her kan vi bruge 90dC-klassificeringen af lederen [reference “Beregningseksempel” – NEC-håndbog 2017, ved 310.15 (C) (3)].
Jeg antager en høj omgivelsestemperatur på 100dF, hvilket giver os en korrektionsfaktor på 0,91.
Behov for 166 ampere med en omgivelsestemperaturkorrektionsfaktor på 0,91, 4/0 aluminium ved 75 dC giver os kun 163,8 ampere (180 ampere * 0,91 = 163,8 ampere).
Jeg vedder på, at mange måske fudger dette og forbliver med 4/0, men vi følger NEC her.
Vi vælger 250 MCM-aluminiumledere ved 75dC, hvilket giver os 205 ampere x 0,91 = 186,5 ampere.
6. Justeringsfaktor for mere end tre strømførende ledere i en kørebane eller kabel
Per 2017 NEC 310.15 (B) (3) (a), når der er mere end tre strømførende ledere i en kørebane eller kabel, skal der anvendes en justeringsfaktor pr. 2017 NEC-tabel 310.15 (B) (3) (a).
Da vi i denne situation kun har tre strømførende ledere (to varmeledere og en neutral leder) – denne justering gælder ikke.
Bemærk, at en jordledning ikke er en strømførende leder og ikke tæller, når den anvendes, henvisning til 2017 NEC 301.15 (B) (6).
7. Nedbrydning af spændingsfald
Formålet med den nationale elektriske kode er den praktiske beskyttelse af personer og ejendom mod farer, der opstår ved brug af elektricitet [2017 NEC 90.1 (A)].
NEC anser generelt ikke spændingsfald for at være et sikkerhedsproblem. Som et resultat indeholder NEC anbefalinger (Noter om fint tryk) om, at kredsløbsledere har en størrelse, der er tilstrækkelig stor til, at en rimelig effektivitet ved udstyrets drift kan opnås. p>
Noter til finprint i NEC er kun til informationsformål og kan ikke håndhæves af inspektionsmyndigheden [2017 NEC 90-5 (C). 2017 NEC afsnit 110-3 (B) kræver dog, at udstyr installeres i overensstemmelse med udstyrsinstruktionerne. Derfor skal elektrisk udstyr installeres, så det fungerer inden for dets spændingsklasse som specificeret af producenten.
For feedere [2017 NEC 215.2 (A) (1) (b) FPN 2] angiver en maksimal spænding fald på 3 procent eller 3,6 volt fald på en 120 volt leder.
Serviceledere har ikke noget krav til spændingsfald [2017 NEC artikel 230 “Services.”]
Under alle omstændigheder , Jeg ville have det fint med 250 MCM-ledere, da chancerne for at du rent faktisk trækker noget tæt på 200 ampere er ret lille. Men hvis du foretrækker det, kan du gennemgå beregningerne for spændingsfald og derefter bruge større ledere (jeg ville ikke gøre dette, fordi jeg synes, at større ledere er unødvendige af den grund, jeg allerede har bemærket).
Formlen for spænding drop er VD = [2 * L * R * I] / 1000 [2017 NEC Håndbog, 215.2 (A) (1) (a) – informationsnoter på slutningen] hvor:
• VD = spændingsfald i volt
• L = envejs længde af kredsløb i fødder
• R = ledermodstand i ohm pr. 1000 ft, (fra 2017 NEC kapitel 9, tabel 8)
• I = belastningsstrøm i ampere
Hvis du virkelig ville beregne dette, ville det være:
VD = [2 * 185 * 0,0874 * 200] / 1000 = 6,47 volt fald
For at få ca. et spændingsfald på 3\% kræves det, at lederne bliver større til 350 MCM, hvilket ville være helt urimeligt og unødvendig efter min mening.
Så på dette tidspunkt har vi valgt ledernes størrelse (250 MCM aluminium), og som valgt tidligere vil vi bruge Southwire Quadplex PowerGlide 600V sekundær UD begravet direkte.
8. Beskyttelse mod fysisk skade
2017 NEC 230.32 kræver, at underjordiske serviceledere beskyttes mod skader, når de kommer ind i en bygning eller anden struktur, i overensstemmelse med 2017 NEC 230.43.
2017 NEC 338.12 (B) (2) kræver, at BRUG beskyttes pr. 2017 NEC 300.5 (D).
Vi vælger at beskytte lederne med PVC-ledning, for i modsætning til metalrør korroderer PVC ikke og gør ikke ikke få os til at overveje jordforbindelse. Hvis denne kanal er udsat for fysisk skade fra plæneklippere og lignende, vælger vi Schedule 80 PVC-rør som krævet i 2017 NEC 230.50 (B) (1).
Vi antager de udsatte dele af PVC-ledning er udsat for fysisk skade, derfor bruger vi Schedule 80 PVC-rør.
9. Dimensionering af skema 80 PVC-ledning
Dimensionsdata for PVC-skema 80-ledning er givet i 2017 NEC kapitel 9, tabel 4 under “Artikel 352 – Stiv PVC-ledning, skema 80.”
Men først skal vi overveje emnet kanalrørfyldning. Du kan ikke bare blokere ledninger i en hvilken som helst størrelse ledning, da trækning af ledningerne gennem en for lille ledning kan beskadige ledningsisolationen. 2017 NEC kapitel 9, tabel 1 viser dette, men skal det kabel, vi valgte at betragtes som et kabel, beregnes ved et tværsnitsareal på 53\%, eller over to ledere beregnes til 40\%?
2017 NEC kapitel 9, “Noter til tabeller” (9) siger “Enheder af enkeltisolerede ledere uden en samlet dækning betragtes ikke som en kabel ved bestemmelse af kanalens eller rørets fyldningsområde. Lednings- eller rørfyldningen til samlingerne beregnes ud fra de enkelte ledere. ”
Derfor skal vi pr. 2017 NEC kapitel 9, tabel 1, betragte dette som mere end to ledere og derfor bruge en fyldningsfaktor på 40\%.
Jeg viser ikke al matematik for at beregne dette (husk det område = pi * r-kvadrat), men:
• Antal. 3 ledere (to hots, en neutral) ved 0,732 inch diameter = 0,421 square inches * 3 = 1,263 square inches
• Antal 1 ledning (bruges som jordledning), 0,603 tommer diameter = 0,286 kvadrat tommer
• Tilføjelse af disse er sammenlagt 1.548 kvadrat tommer.
(Data fra Southwire datablad.)
Ser vi på 2017 NEC kapitel 9, tabel 4 for skema 80 Stiv PVC-ledning ved 40\% fyldning, 2,5 tommer ledningsstørrelse kanaler opfylder behovene ved 1,647 kvadratcentimeter ved 40\% fyldning. > Personligt kan jeg overveje at forstærke dette til 3 tommer af to grunde:
• 2.5-tommers ledning er en oddball-størrelse og kan være vanskelig at skaffe.
• Baseret på erfaring med at trække ledninger tæt på en 40\% fyldningsfaktor, kan 2,5-tommers kanalen være lidt på den stramme størrelse. 3 tommer gør det lettere at trække, selvom sektionen af PVC-rør er kort.
10. Ledningsovervejelser
Vi bruger ikke et ledningssystem, men jeg troede, jeg ville medtage et par overvejelser om ledningssystemer til reference.
• 2017 NEC 3252.28 kræver, at alle afskårne ender af PVC-ledning trimmes inde og ude for at fjerne ru kanter.
• Ledningssystemet skal være komplet inden ledningerne trækkes gennem systemet [2017 NEC 300.18 (A)]. Der er en undtagelse for korte sektioner af racerveje, der bruges til at indeholde ledere eller kabelsamlinger til beskyttelse mod fysisk skade, som i vores tilfælde.
• Ikke mere end 360 grader af bøjninger er tilladt mellem trækpunkter (for eksempel, rørlegemer og kasser) reference 2017 NEC 352.26 for PVC-rør og andre NEC-artikler til andre typer rør og rør. Et ledningslegeme er defineret i 2017 NEC artikel 100 Definitioner som “En separat del af et lednings- eller slangesystem, der giver adgang gennem et aftageligt dæksel til det indvendige af systemet ved et kryds mellem to eller flere sektioner af systemet ved et terminalpunkt i systemet. Kasser som FS og FD eller større kasser i støbt eller metalplader klassificeres ikke som ledningslegemer. ” Den forklarende bemærkning til denne definition i håndbogversionen af NEC siger ”Ledningslegemer inkluderer typen med kort radius samt lukkede albuer og service albuer. Ledningslegemer inkluderer LB, LL, LR, C. T og X design. ” En ledning LB (L-form, åbning bagpå) er vist nedenfor.
11. Gravdybde
Kablet skal nedgraves til en dybde på 24 tommer eller mere [2017 NEC tabel 300.5 = kolonne 1 (direkte gravkabler eller ledere)]. Dette er mere end de 18 tommer, der er tilladt, hvis vi ville have brugt PVC-ledning (søjle 3) – men til en skyttegrav vil dette lange mekaniserede grøftudstyr helt sikkert blive brugt, og forskellen mellem at grave en 18 tommer skyttegrav og en 24 tommer skyttegrav med sådan udstyr ville være marginalt.
12. Tilbagefyldning
Per 2017 NEC 300.5 (F) “Tilbagefyldning, der indeholder store sten, brolægningsmaterialer, slagge, store eller skarpt vinklede stoffer eller ætsende materialer må ikke placeres i en udgravning, hvor materialer beskadiges kørebaner, kabler, ledere eller andre underkonstruktioner eller forhindre tilstrækkelig komprimering af fyldning eller bidrage til korrosion af kørebaner, kabler eller andre underkonstruktioner.
Hvor det er nødvendigt for at forhindre fysisk skade på kørebanen, kablet eller lederen, beskyttelse skal tilvejebringes i form af granulært eller valgt materiale, egnede løbebrætter, passende ærmer eller andre godkendte midler. ”
13. Nogle andre NEC-overvejelser:
• Raceway-tætninger kan være påkrævet i ledningen i henhold til [2017 NEC 230.8 og 300.5 (G)]
• Bøsninger kan være påkrævet i ledning pr. [2017 NEC 300.5 (H)]
• Jordbevægelse skal overvejes i henhold til [2017 NEC 300.5 (J) ]
14. Antiox på aluminiumsledere
Selvom det ikke er et krav fra NEC, anbefaler jeg stærkt, at du bruger antiox på alle multistrand aluminiumsledninger, før de afsluttes.
Oxidhæmmende pastaer forhindre luft i at komme i kontakt med aluminiumslederen og forhindrer således dannelsen af ikke-ledende aluminiumoxider på overfladen af aluminiumslederen. For yderligere at hjælpe ledningen af elektricitet indeholder de fleste oxidhæmmende pastaer zinkpartikler, der bider igennem oxiden for at skabe en bedre ledende vej til aluminiumtråden. -hæmmende pastaer, hvor Penetrox P8A er den mest almindelige.
Ideal fremstiller et lignende produkt, ligesom Gardner Bender.
15. Tilspænding af wireterminaler
I henhold til NEC 2017 skal disse forbindelser tilspændes med et kalibreret momentværktøj [2017 NEC 110.14 (D)].
16. Farvekodning af ledningerne
Du skal tape eller på anden måde farvekode ledningerne som følger:
• Den ledning, der bruges som neutral (jordet leder), skal være korrekt identificeret pr. 2017 NEC 200.6 (B). Dette gøres typisk ved at omslutte lederen med hvidt elektrisk tape ved alle afslutninger.
• Den ledning, der bruges som jordforbindelse, skal identificeres korrekt i henhold til 2017 NEC 250.119 (A). Dette gøres typisk ved at omslutte ledningen med grønt elektrisk bånd ved alle afslutninger.
Hvis du formåede at læse helt til slutningen – jeg lykønsker og tak!
Svar
Aluminium ville være, hvordan jeg ville gå i rør så lad os starte med ampaciteten. for at køre 200 ampere skal det være thhn isolering klassificeret til 90 grader, som bærer 205 amp. ikke mere end 3 strømførende ledere i kørebanen. ved 240 volt har du 2 varme en neutral og en jord i ledningen forudsat enfaset bolig. så du har 3 ledere ved 4/0 og en jord på kobber # 6 eller aluminium # 4. nu skal du tage højde for spændingsfald mindre end 5 procent ved panelet, så 185 fod op størrelser lederne efter en størrelse. Så næste størrelse op er 250 kcmil x 3 ledere og en # 4 jordledning. næste trin er at dimensionere ledningen og trækpunkterne. Ikke mere end 360 grader drejning mellem trækpunkterne, og der skal være et trækpunkt for hver 100 fods løb. der sætter en samledåse på mellem 90 og 100 fod. ved størrelsesdiagram vil ledningens størrelse være 3 i skema 40 pvc, hvor trækboksen er dimensioneret i henhold til ledningen. forudsat at kun et sæt rør skal minimumsstørrelsen på trækboks være 18 tommer eller større, nu kan du køre kobber til den mindre størrelse, men omkostningerne ved projektet går MÅL op for kobbertråd og kobberstørrelsen er 3/0 meget af en størrelsesforskel og ned til 2 i pvc til ledning, så ikke meget for at spare der 250 mcm aluminium fra min leverandør er cirka 1,20 fod, hvor kobber 4/0 er 4,20 pr. fod