Risposta migliore
Risposta diretta
Secondo me un proprietario di casa non dovrebbe fare questo tipo di lavoro. Assumi un operaio autorizzato o un elettricista esperto per farlo.
La tua giurisdizione locale molto probabilmente richiede che sia ottenuto un permesso elettrico e il lavoro sia ispezionato. Lelettricista conoscerà i requisiti locali per questo.
Paese di residenza del poster
Presumo che tu sia in USA, a causa delluso dei “piedi” e del riferimento a 200 ampere. Negli Stati Uniti, il codice pertinente è il National Electrical Code – il NEC.
Presenza di informazioni insufficienti
Insufficiente insieme a questa domanda sono state presentate informazioni per consentirne la piena risposta. Tuttavia, esaminerò i calcoli necessari per fornire una risposta alla domanda. Uno dei miei scopi nel farlo è mostrare che questo non è un compito banale. Le organizzazioni che svolgono questo tipo di lavoro per lavoro spesso utilizzano programmi per computer per facilitare il dimensionamento di cavi e canaline.
Esempio di dimensionamento di conduttori
Questo è solo a scopo informativo, non è inteso come istruzioni per persone non addestrate e non deve essere utilizzato per il dimensionamento effettivo del conduttore. Contatta un professionista per portare a termine questo lavoro.
“Mostrerò il mio lavoro” in modo che altri possano seguirlo. Userò lultima edizione del NEC, il NEC 2017. Se sbaglio, tralascio qualcosa, non sono chiari o hai altri commenti che possono migliorare la situazione, fatemelo sapere!
National Electrical Code Accesso
È possibile ottenere laccesso online al NEC 2017 registrando un account gratuito sul sito web della NFPA (National Fire Protection Association). La tua biblioteca locale potrebbe averne una copia o potrebbe essere in grado di ordinarne una copia per te da una biblioteca reciproca.
Alcuni dei riferimenti che mostro sono forniti solo nel Versione del manuale del NEC, e sono così annotati.
Sono conduttori di servizi o alimentatori?
La domanda originale dice “servizio”, ma sono effettivamente conduttori di servizio o alimentatori? Non lo so, e non sono sicuro che la persona che fa la domanda sappia o conosca la differenza. E cè una differenza, e la differenza influisce sulla risposta.
I servizi sono trattati nellarticolo 230 del NEC del 2017, Alimentatori nellarticolo 215 del NEC 2017.
Credo che sia molto probabile che questo sia in realtà per i conduttori di servizio, che sono definiti come:
• “I conduttori e le apparecchiature per lerogazione di energia elettrica dalla società di servizio al sistema di cablaggio dei locali serviti.”
e non un alimentatore, definito come:
• “Tutti i conduttori del circuito tra lapparecchiatura di servizio, la sorgente di un sistema derivato separatamente o altra fonte di alimentazione e il dispositivo di sovracorrente del circuito derivato finale.”
[Definizioni per larticolo 100 NEC 2017 Definizioni ].
Credo che questa domanda sia per i conduttori di servizio perché non credo che questo pannello da 200 amp sia alimentato come sottopannello da un altro pannello, ma piuttosto viene alimentato direttamente dallutilità. Potresti avere una prospettiva diversa e senza ulteriori input dal poster non lo sapremo con certezza. In ogni caso, presumo che questo sia un cavo di servizio e non un alimentatore.
Assunzione di tensione
Presumo questo è per un servizio monofase da 120 Volt / 240 Volt, che è il sistema residenziale comune utilizzato negli Stati Uniti.
Passaggi
Di seguito sono riportati i passaggi per determinare la dimensione dei conduttori da utilizzare, insieme ad altre considerazioni per questa applicazione.
1. Selezionare un tipo di cablaggio / cavo
2017 NEC 230.30 (B) fornisce i tipi di metodi di cablaggio consentiti per i conduttori di servizio sotterraneo. Tra i metodi consentiti, i conduttori di tipo USE [Underground Service Entrance, 2017 NEC Article 338] sarebbero la mia scelta perché è il più facile da eseguire poiché non richiede conduit.
Cavo IGS [Integrated Gas Spacer, 2017 NEC articolo 326] e il cavo MI [isolamento minerale, 2017 NEC articolo 332] non hanno senso per questa applicazione. Cavo MV [Cavo a media tensione, 2017 NEC articolo 328] è per applicazioni a tensione più alta.
Cavo interrato diretto MC [Cavo rivestito in metallo, 2017 NEC 330.10 (A) (5) e (B) (2) e (3)] è unaltra opzione ma sarà molto pesante e più costosa.
Quindi prenderemo in considerazione USE, in particolare USE-2 a causa della sua temperatura nominale di 90dC. Generalmente utilizza isolamento XLPE (polietilene reticolato). Questo sarà molto più facile da gestire rispetto a uninstallazione di condotti.
Userò conduttori in alluminio perché lalluminio è molto meno costoso del rame, più leggero del rame e la maggior parte dei cavi delle dimensioni richieste sono più comunemente forniti in alluminio.
Southwire è uno dei più grandi produttori di fili negli Stati Uniti, quindi userò i loro fili. Southwire Quadplex PowerGlide 600V Secondary UD sembra soddisfare le nostre esigenze:
Prima di procedere troppo, dovremmo contattare Southwire per assicurarci che questo tipo di cavo sia prontamente disponibile. https://www.mysouthwire.com/medias/sys\_master/product-specifications/product-specifications/ha9/hab/8854082519070.pdf
2. Ma cosa succederebbe se decidessimo di utilizzare il condotto?
Potremmo usare il condotto in PVC, o ovviamente. Schedule 40 sottoterra, Schedule 80 dove è fuori terra se è soggetto a danni fisici, ad esempio da tosaerba, per NEC 230.50 (B) (1) 2017.
E il tipo di conduttore se noi ha usato conduit? Per 2017 NEC 300.5 (B) “Linterno di custodie o canaline installate sottoterra deve essere considerato un luogo umido. I conduttori e i cavi isolati installati in queste custodie o canaline in luoghi sotterranei devono essere conformi a 310.10 (C). “
Per i tipi di cavi accettabili NEC 310.10 (C) 2017 sono:
• MTW
• RHW, RHW-2
• TW, THW, THW-2
• THHW, THWN, THWN-2
• XHHW, XHHW-2
• ZW
Non entrerò nei dettagli della selezione dei conduttori per unapplicazione di conduit qui, perché ho già deciso di utilizzare quanto sopra- cavo menzionato.
Si noti che il filo THHN è non accettabile per luso in condotti sotterranei, perché il filo non ha un valutazione [2017 NEC Table 310.104 (A), THHN].
3. Determinazione dellampacità del conduttore richiesta
2017 NEC 310.15 (B) (7) ci consente di utilizzare l83\% della valutazione del servizio. 83\% di 200 ampere = 166 ampere.
4. Dimensionamento dei conduttori per lampiezza richiesta
Sebbene il cavo che abbiamo selezionato abbia una temperatura nominale di 90dC [2017 NEC Table 310.15 (B) (16)] ai fini del dimensionamento del conduttore, deve essere utilizzato a 75dC [2017 NEC 110.14 (C)]. Questo perché i terminali a cui sarà collegato il filo hanno una tensione nominale di 75 cc.
Quindi utilizzeremo la tabella NEC 2017 310.15 (B) (16), la colonna di alluminio 75dC per determinare la dimensione del conduttore richiesta .
Per 166 ampere, questo ci dà conduttori 4/0, che è valutato a 180 amp.
Con il tipo di cavo che stiamo considerando il conduttore neutro fa parte dellassemblaggio del cavo , quindi, piuttosto che passare attraverso calcoli piuttosto complessi per determinare se possiamo usare un neutro di dimensioni ridotte, useremo uno dei conduttori a grandezza naturale in questo cavo per il conduttore di neutro. Il gruppo cavi ha quattro fili, quindi ne useremo uno come filo di terra.
5. Fattore di correzione della temperatura ambiente
Lampiezza dei conduttori nella tabella NEC 2017 310.15 (B) (16) è data a una temperatura ambiente di 86 dF / 30 dC.
Abbiamo bisogno correggere la portata dei conduttori per la temperatura ambiente nella zona, poiché alcuni dei conduttori saranno esposti alla temperatura ambiente (dove escono e forse entrano nel terreno).
Il primo passo è quello di determinare qual è la temperatura ambiente elevata per la propria area. Questo può essere consultato nel Manuale ASHRE, sotto Fondamenti. Puoi ottenere laccesso gratuito a questo manuale iscrivendoti al sito web ASHRE. Un altro sito web che alcuni usano è Solar America Board for Codes and Standards (usa il 2\% Avg. High Temp number).
2017 La tabella NEC 310.15 (B) (2) (a) fornisce questi fattori di correzione. Qui possiamo usare il valore nominale di 90dC del conduttore [fare riferimento a “Esempio di calcolo” – Manuale NEC 2017, a 310.15 (C) (3)].
Assumerò una temperatura ambiente elevata di 100dF, che dà us un fattore di correzione di 0,91.
La necessità di 166 ampere con un fattore di correzione della temperatura ambiente di 0,91, alluminio 4/0 a 75dC ci fornisce solo 163,8 ampere (180 amp * 0,91 = 163,8 ampere).
Scommetto che molti potrebbero sbagliare e rimanere con 4/0, ma qui stiamo seguendo il NEC.
Selezioneremo 250 conduttori in alluminio MCM a 75dC, che ci dà 205 ampere x 0,91 = 186,5 amp.
6. Fattore di regolazione per più di tre conduttori che trasportano corrente in una canalina o cavo
Per 2017 NEC 310.15 (B) (3) (a), quando ci sono più di tre conduttori che trasportano corrente in un canalina o cavo, è necessario applicare un fattore di regolazione secondo NEC 2017 Tabella 310.15 (B) (3) (a).
Poiché in questa situazione abbiamo solo tre conduttori di corrente (due conduttori caldi e uno neutro conduttore) – questa regolazione non si applica.
Si noti che un filo di terra non è un conduttore di corrente e non conta quando si applica questo, riferimento 2017 NEC 301.15 (B) (6).
7. Riduzione della caduta di tensione
Lo scopo del National Electrical Code è la protezione pratica di persone e proprietà dai pericoli derivanti dalluso di elettricità [2017 NEC 90.1 (A)].
Il NEC generalmente non considera la caduta di tensione un problema di sicurezza. Di conseguenza, il NEC contiene raccomandazioni (Note di stampa fine) che i conduttori del circuito siano dimensionati sufficientemente grandi in modo da fornire una ragionevole efficienza di funzionamento delle apparecchiature.
Le note di stampa fine nel NEC sono solo a scopo informativo e non sono applicabili dallautorità di controllo [2017 NEC 90-5 (C). Tuttavia, la sezione 110-3 (B) del NEC 2017 richiede che lapparecchiatura sia installata in conformità con le istruzioni dellapparecchiatura. Pertanto, le apparecchiature elettriche devono essere installate in modo che funzionino entro la tensione nominale specificata dal produttore.
Per gli alimentatori [2017 NEC 215.2 (A) (1) (b) FPN 2] indica una tensione massima caduta del 3 percento, o caduta di 3,6 volt su un conduttore da 120 volt.
I conduttori di servizio non hanno requisiti per la caduta di tensione [2017 NEC articolo 230 “Servizi”]
In ogni caso , Andrei bene usando 250 conduttori MCM, poiché le possibilità che tu possa effettivamente disegnare qualcosa vicino a 200 ampere sono piuttosto piccole. Ma se preferisci puoi eseguire i calcoli per la caduta di tensione e quindi utilizzare conduttori più grandi (non lo farei perché penso che i conduttori più grandi non siano necessari per il motivo che ho già notato).
La formula per la tensione drop è VD = [2 * L * R * I] / 1000 [2017 NEC Handbook, 215.2 (A) (1) (a) – note informative allindirizzo alla fine] dove:
• VD = caduta di tensione in volt
• L = lunghezza unidirezionale del circuito in piedi
• R = resistenza del conduttore in ohm per 1000 piedi, (dal 2017 NEC Capitolo 9, Tabella 8)
• I = corrente di carico in amp
Se si volesse davvero calcolare questo sarebbe:
VD = [2 * 185 * 0,0874 * 200] / 1000 = 6,47 volt di caduta
Per ottenere una caduta di tensione di circa il 3\% sarebbe necessario aumentare i conduttori a 350 MCM, il che sarebbe del tutto irragionevole e inutile a mio parere.
Quindi a questo punto abbiamo selezionato la dimensione dei conduttori (250 MCM in alluminio), e come selezionato in precedenza useremo Southwire Quadplex UD secondario PowerGlide 600V interrato direttamente.
8. Protezione contro i danni fisici
2017 NEC 230.32 richiede che i conduttori di servizio sotterraneo siano protetti dai danni quando entrano in un edificio o in unaltra struttura, in conformità con 2017 NEC 230.43.
2017 NEC 338.12 (B) (2) richiede che USE sia protetto per NEC 300.5 (D) 2017.
Sceglieremo di proteggere i conduttori con guaine in PVC, perché a differenza delle guaine in metallo il PVC non si corrode e non si non portarci a considerazioni sulla messa a terra del condotto. Se questo condotto è soggetto a danni fisici causati da tosaerba e simili, selezioneremo il condotto in PVC Schedule 80 come richiesto nel 2017 NEC 230.50 (B) (1).
Assumeremo le parti esposte del Le guaine in PVC sono soggette a danni fisici, pertanto utilizzeremo le guaine in PVC Schedule 80.
9. Dimensionamento della guaina in PVC Schedule 80
I dati dimensionali della guaina in PVC Schedule 80 sono forniti nel 2017 NEC Capitolo 9, Tabella 4 in “Articolo 352 – Conduit in PVC rigido, Schedule 80”.
Ma prima dobbiamo considerare largomento del riempimento dei condotti. Non puoi semplicemente bloccare fili di qualsiasi dimensione in canaline di qualsiasi dimensione, poiché tirare i fili attraverso una canalina troppo piccola potrebbe danneggiare lisolamento del filo. 2017 NEC Capitolo 9, Tabella 1 lo mostra, ma il cavo che abbiamo selezionato per essere considerato un cavo deve essere calcolato su unarea della sezione trasversale del 53\% o su due conduttori da calcolare al 40\%?
2017 NEC Chapter 9, “Notes to Tables” (9) afferma “Gli assiemi di conduttori isolati singoli senza una copertura globale non devono essere considerati un cavo quando si determina larea di riempimento del condotto o del tubo. Il riempimento del condotto o del tubo per i gruppi deve essere calcolato in base ai singoli conduttori. “
Pertanto, per il capitolo 9 del NEC 2017, tabella 1, dobbiamo considerare che si tratta di più di due conduttori e quindi utilizzare un fattore di riempimento del 40\%.
Non mostrerò tutta la matematica per calcolarlo (ricorda che area = pi * r-quadrato), ma:
• Qty. 3 conduttori (due punti caldi, uno neutro) con diametro di 0,732 pollici = 0,421 pollici quadrati * 3 = 1,263 pollici quadrati
• Qtà. 1 filo (utilizzato come filo di terra), diametro 0,603 pollici = 0,286 pollici quadrati
• La somma di questi insieme è di 1,548 pollici quadrati totali.
(Dati dal foglio dati Southwire.)
Guardando al capitolo 9 del NEC 2017, tabella 4 per il condotto in PVC rigido Schedule 80 al 40\% di riempimento, il condotto di dimensioni commerciali da 2,5 pollici soddisfa le esigenze a 1,647 pollici quadrati al 40\% di riempimento.
Personalmente potrei considerare di aumentare questo valore a 3 pollici per due motivi:
• 2.Il condotto da 5 pollici ha una dimensione strana e potrebbe essere difficile da procurarsi.
• In base allesperienza nel tirare i cavi con un fattore di riempimento vicino al 40\%, il condotto da 2,5 pollici potrebbe essere un po stretto. 3 pollici faciliteranno la trazione, anche se la sezione del condotto in PVC è corta.
10. Considerazioni sui condotti
Non stiamo utilizzando un sistema di condotti, ma ho pensato di includere alcune considerazioni sui sistemi di condotti per riferimento.
• 2017 NEC 3252.28 richiede che tutti tagliare le estremità della guaina in PVC allinterno e allesterno per rimuovere i bordi grezzi.
• Il sistema di guaine deve essere completato prima dei fili vengono tirati attraverso il sistema [2017 NEC 300.18 (A)]. Esiste uneccezione per brevi tratti di canaline utilizzate per contenere conduttori o gruppi di cavi per la protezione da danni fisici, come nel nostro caso.
• Non sono consentiti più di 360 gradi di curve tra i punti di trazione (per esempio, corpi e scatole di conduit) riferimento 2017 NEC 352.26 per conduit in PVC e altri articoli NEC per altri tipi di conduit e tubi. Un corpo di conduit è definito nellarticolo 100 del NEC 2017 Definizioni come “Una porzione separata di un sistema di conduit o tubi che fornisce laccesso attraverso una copertura rimovibile allinterno del sistema in corrispondenza di una giunzione di due o più sezioni del sistema o in un punto terminale del sistema. Scatole come FS e FD o scatole di metallo fuso o lamiera più grandi non sono classificate come corpi di conduit. La nota esplicativa di questa definizione nella versione del manuale del NEC afferma che “I corpi dei condotti includono il tipo a raggio corto, i gomiti con cappuccio ei gomiti di servizio. I corpi dei condotti includono i modelli LB, LL, LR, C.T e X “. Di seguito è mostrato un condotto LB (a forma di L, apertura sul retro).
11. Profondità di sepoltura
Il cavo dovrà essere interrato a una profondità di 24 pollici o più [2017 NEC Table 300.5 = Colonna 1 (cavi o conduttori di sepoltura diretti)]. Questo è più dei 18 pollici consentiti se avessimo usato un condotto in PVC (colonna 3) – ma per una trincea verrà sicuramente utilizzata questa lunga attrezzatura meccanizzata per trincee, e la differenza tra lo scavo di una trincea da 18 pollici e una trincea da 24 pollici con tale lequipaggiamento sarebbe marginale.
12. Riempimento
Per 2017 NEC 300.5 (F) “Il riempimento che contiene grandi rocce, materiali per pavimentazione, ceneri, sostanze grandi o fortemente angolari o materiali corrosivi non deve essere posizionato in uno scavo in cui i materiali danneggiano canalette, cavi, conduttori o altre sottostrutture o impedire unadeguata compattazione del riempimento o contribuire alla corrosione di canaline, cavi o altre sottostrutture.
Dove necessario per prevenire danni fisici a canalette, cavi o conduttori, protezione deve essere fornito sotto forma di materiale granulare o selezionato, pedane idonee, manicotti idonei o altri mezzi approvati. “
13. Alcune altre considerazioni NEC:
• Potrebbero essere richieste guarnizioni della canalina nel condotto secondo [2017 NEC 230.8 e 300.5 (G)]
• Possono essere richieste boccole nel conduit per [2017 NEC 300.5 (H)]
• Il movimento della Terra deve essere considerato per [2017 NEC 300.5 (J) ]
14. Antiox sui conduttori in alluminio
Sebbene non sia un requisito del NEC, consiglio vivamente di utilizzare lantiox su tutti i fili di alluminio multistrand prima che siano terminati.
Paste antiossidanti impedire allaria di entrare in contatto con il conduttore di alluminio, impedendo così la formazione di ossidi di alluminio non conduttivi sulla superficie del conduttore di alluminio. Per favorire ulteriormente la conduzione dellelettricità, la maggior parte delle paste che inibiscono lossido contengono particelle di zinco che mordono lossido per creare un percorso conduttivo migliore verso il filo di alluminio.
Hubbell / Burndy Penetrox è uno degli ossidi più conosciuti – paste inibitrici, Penetrox P8A è la più comune.
Ideal produce un prodotto simile, così come Gardner Bender.
15. Serraggio dei terminali dei cavi
Secondo il NEC 2017, queste connessioni devono essere serrate utilizzando uno strumento di coppia calibrato [2017 NEC 110.14 (D)].
16. Codifica a colori dei fili
Sarà necessario applicare nastro adesivo o codificare in altro modo i fili come segue:
• Il filo utilizzato come neutro (conduttore di terra) deve essere correttamente identificato per 2017 NEC 200.6 (B). Questo viene in genere fatto circondando il conduttore con nastro isolante bianco a tutte le terminazioni.
• Il filo utilizzato come filo di messa a terra deve essere adeguatamente identificato secondo NEC 250.119 (A) 2017. Questo viene fatto tipicamente circondando il filo con nastro isolante verde a tutte le terminazioni.
Se sei riuscito a leggere fino alla fine, mi congratulo e ti ringrazio!
Risposta
Lalluminio sarebbe come andrei in condotta, quindi iniziamo con lampiezza. per eseguire 200 amp, dovrebbe essere un isolamento valutato a 90 gradi che trasporta 205 amp. non più di 3 conduttori portanti corrente nella canalina. a 240 volt si avranno 2 neutri caldi uno e una terra in condotta ipotizzando monofase residenziale. quindi hai 3 conduttori a 4/0 e una messa a terra in rame # 6 o alluminio # 4. ora è necessario tenere conto della caduta di tensione inferiore al 5\% sul pannello, quindi 185 piedi di altezza dimensionano i conduttori di una dimensione. Quindi la dimensione successiva è di 250 kcmil x 3 conduttori e un conduttore di terra n. 4. il passaggio successivo consiste nel dimensionare il condotto e i punti di trazione. Non più di 360 gradi di virata tra i punti di trazione e deve esserci un punto di trazione ogni 100 piedi di corsa. che mette una scatola di giunzione tra 90 e 100 piedi. in base alla tabella delle taglie, la dimensione della guaina sarà 3 nella schedula 40 pvc con la scatola di estrazione dimensionata in base al condotto. supponendo che un solo set di conduit la dimensione minima della scatola di tiro dovrebbe essere di 18 pollici o più grande ora potresti usare il rame per la dimensione più piccola ma il costo del progetto aumenta per il filo di rame e la dimensione del rame non è 3/0 molta differenza di dimensioni e fino a 2 in pvc per il condotto, quindi non molto per risparmiare 250 mcm di alluminio dal mio fornitore è di circa 1,20 piedi dove il rame 4/0 è 4,20 per piede