Beste antwoord
Direct antwoord
Naar mijn mening zou een huiseigenaar dit soort werk niet moeten doen. Huur hiervoor een erkende gezel of hoofdelektricien in.
Uw plaatselijke jurisdictie vereist hoogstwaarschijnlijk dat een elektrische vergunning wordt verkregen en dat het werk wordt geïnspecteerd. De elektricien kent de lokale vereisten hiervoor.
Land van verblijf van poster
Ik neem aan dat u zich in de VS, vanwege uw gebruik van “voeten” en de verwijzing naar 200 ampère. In de VS is de relevante code de National Electrical Code – de NEC.
Onvoldoende gepresenteerde informatie
Onvoldoende bij deze vraag is informatie gepresenteerd om deze volledig te kunnen beantwoorden. Ik zal echter een overzicht geven van de berekeningen die nodig zijn om een antwoord op de vraag te geven. Een van mijn doelen daarbij is om te laten zien dat dit geen triviale taak is. Organisaties die dit soort werk voor de kost doen, gebruiken vaak computerprogrammas om te helpen bij het dimensioneren van draden en toevoerkanalen.
Voorbeeld van conductormaten
Dit is alleen voor informatieve doeleinden, het is niet bedoeld als instructies voor ongetrainde personen, en mag niet worden gebruikt voor het daadwerkelijk opmeten van de geleider. Neem contact op met een professional om dit werk te laten doen.
Ik zal “mijn werk laten zien” zodat anderen het kunnen volgen. Ik zal de nieuwste editie van de NEC gebruiken – de NEC van 2017. Laat het me weten als ik een fout maak, iets weglaat, niet duidelijk ben of als je een andere opmerking hebt die dit kan verbeteren!
National Electrical Code Toegang
U kunt online toegang krijgen tot de 2017 NEC door u aan te melden voor een gratis account op de website van de NFPA (National Fire Protection Association). Uw lokale bibliotheek heeft mogelijk een exemplaar of ze kunnen een exemplaar voor u bestellen bij een wederzijdse bibliotheek.
Sommige van de verwijzingen die ik laat zien, worden alleen gegeven in de Handboek -versie van de NEC, en worden zo vermeld.
Zijn zij servicegeleiders of feeders?
De oorspronkelijke vraag luidt “service”, maar zijn het eigenlijk servicegeleiders of zijn het feeders? Ik weet het niet, en ik weet niet zeker of de persoon die de vraag stelt het verschil kent of zelfs kent. En er is een verschil, en het verschil is van invloed op het antwoord.
Services vallen onder NEC Artikel 230 van 2017, Feeders in 2017 NEC Artikel 215.
Ik denk dat het zeer waarschijnlijk is dat dit in feite is voor servicegeleiders, die worden gedefinieerd als:
• “De geleiders en apparatuur voor het leveren van elektrische energie van het bedienende hulpprogramma naar het bedradingssysteem van het gebouw dat wordt bediend.”
en niet een feeder, gedefinieerd als:
• “Alle circuitgeleiders tussen de serviceapparatuur, de bron van een afzonderlijk afgeleid systeem of een andere voedingsbron en het laatste overstroomapparaat voor vertakte circuits.”
[Definities per 2017 NEC Artikel 100 Definities ].
Ik geloof dat deze vraag voor servicegeleiders is, omdat ik niet geloof dat dit 200 ampère-paneel wordt gevoed als een subpaneel van een ander paneel, maar wordt rechtstreeks vanuit het hulpprogramma gevoed. Misschien heb je een ander perspectief, en zonder meer input van de poster zullen we het niet zeker weten. In ieder geval ga ik ervan uit dat dit een servicekabel is en geen feeder.
Voltage Assumption
Ik neem aan dit is voor een 120 volt / 240 volt enkelfasige service, het gebruikelijke residentiële systeem dat in de VS wordt gebruikt.
Stappen
Hieronder staan de stappen bij het bepalen van de grootte van de te gebruiken geleiders, samen met andere overwegingen voor deze toepassing.
1. Selecteer een bedradingstype / kabel
2017 NEC 230.30 (B) geeft de soorten bedradingsmethoden die zijn toegestaan voor ondergrondse servicegeleiders. Van de toegestane methoden zou type USE-geleiders [Underground Service Entrance, 2017 NEC Article 338] mijn keuze zijn, omdat dit het gemakkelijkst te gebruiken is omdat er geen leiding nodig is.
IGS-kabel [Integrated Gas Spacer, 2017 NEC artikel 326] en MI-kabel [mineraal geïsoleerd, 2017 NEC artikel 332] hebben geen zin voor deze toepassing. MV-kabel [middenspanningskabel, 2017 NEC artikel 328] is voor toepassingen met hogere spanning.
MC-kabel voor directe ingraving [Metal Clad-kabel, 2017 NEC 330.10 (A) (5) en (B) (2) en (3)] is een andere optie, maar het zal erg zwaar en duurder zijn.
Dus we zullen GEBRUIK overwegen, in het bijzonder USE-2 vanwege de temperatuur van 90dC. Het gebruikt over het algemeen XLPE-isolatie (cross-linked polyethyleen). Dit zal een stuk eenvoudiger te beheren zijn dan een leidinginstallatie.
Ik zal aluminium geleiders gebruiken omdat aluminium veel minder duur is dan koper, lichter in gewicht dan koper, en de meeste kabels van de vereiste maat worden meestal in aluminium geleverd.
Southwire is een van de grotere draadfabrikanten in de VS, dus ik zal hun draden gebruiken. Southwire Quadplex PowerGlide 600V Secondary UD ziet eruit alsof het aan onze behoeften voldoet:
Voordat we te ver gaan, moeten we contact opnemen met Southwire om er zeker van te zijn dat dit kabeltype direct beschikbaar is. https://www.mysouthwire.com/medias/sys\_master/product-specifications/product-specifications/ha9/hab/8854082519070.pdf
2. Maar wat als we zouden besluiten om een conduit te gebruiken?
We zouden een PVC-buis kunnen gebruiken, of natuurlijk. Schema 40 ondergronds, Schema 80 waar het bovengronds is als het onderhevig is aan fysieke schade, zoals door grasmaaiers, volgens 2017 NEC 230.50 (B) (1).
Hoe zit het met het type geleider als we heeft buis gebruikt? Per 2017 NEC 300.5 (B) “Het interieur van ondergronds geïnstalleerde omhullingen of toevoerbanen wordt als een natte locatie beschouwd. Geïsoleerde geleiders en kabels die in deze behuizingen of toevoerkanalen op ondergrondse locaties zijn geïnstalleerd, moeten voldoen aan 310.10 (C). ”
Per 2017 NEC 310.10 (C) aanvaardbare draadtypes zijn:
• MTW
• RHW, RHW-2
• TW, THW, THW-2
• THHW, THWN, THWN-2
• XHHW, XHHW-2
• ZW
Ik zal hier niet ingaan op de details van de selectie van geleiders voor een leidingtoepassing, omdat ik al heb besloten om het bovenstaande te gebruiken genoemde kabel.
Merk op dat THHN-draad niet acceptabel is voor gebruik in ondergrondse leidingen, omdat de draad geen natte (W) beoordeling [2017 NEC Table 310.104 (A), THHN].
3. Door de vereiste stroomsterkte van de geleider te bepalen
2017 NEC 310.15 (B) (7) stelt ons in staat om 83\% van de serviceclassificatie te gebruiken. 83\% van 200 ampère = 166 ampère.
4. Dimensionering van geleiders voor de vereiste stroomsterkte
Hoewel de kabel die we hebben geselecteerd een temperatuurclassificatie heeft van 90dC [2017 NEC-tabel 310.15 (B) (16)], moet deze met het oog op de dimensionering van de geleider gebruikt bij 75dC [2017 NEC 110.14 (C)]. Dit komt doordat de klemmen waarop de draad wordt aangesloten slechts een nominale waarde van 75dC hebben.
Daarom zullen we NEC-tabel 310.15 (B) (16) 2017, de 75dC aluminium kolom, gebruiken om de vereiste geleidergrootte te bepalen .
Voor 166 ampère geeft dit ons 4/0 geleiders – met een nominaal vermogen van 180 ampère.
Met het type kabel dat we beschouwen, maakt de neutrale geleider deel uit van een kabelassemblage , dus in plaats van de nogal complexe berekeningen te doorlopen om te bepalen of we een kleinere nulleider kunnen gebruiken, zullen we een van de volledige geleiders in deze kabel gebruiken voor de nulleider. De kabelassemblage heeft vier draden, dus we zullen er een gebruiken als aardingsdraad.
5. Correctiefactor omgevingstemperatuur
De stroomsterkte voor geleiders in 2017 NEC-tabel 310.15 (B) (16) wordt gegeven bij een omgevingstemperatuur van 86dF / 30dC.
We hebben nodig om de capaciteit van de geleiders te corrigeren voor de omgevingstemperatuur in het gebied, aangezien sommige van de geleiders zullen worden blootgesteld aan de omgevingstemperatuur (waar ze uitkomen en misschien de grond ingaan).
De eerste stap is om bepaal wat de hoge omgevingstemperatuur is voor uw gebied. Dit kan worden opgezocht in het ASHRE-handboek, onder Fundamentals. U kunt gratis toegang krijgen tot dit handboek door u aan te melden bij de ASHRE-website. Een andere website die sommigen gebruiken is Solar America Board for Codes and Standards (gebruik het 2\% Avg. High Temp-nummer).
2017 NEC-tabel 310.15 (B) (2) (a) geeft deze correctiefactoren. Hier kunnen we de 90dC-classificatie van de geleider gebruiken [referentie “Berekeningsvoorbeeld” – NEC-handboek 2017, bij 310.15 (C) (3)].
Ik ga uit van een hoge omgevingstemperatuur van 100dF, wat geeft ons een correctiefactor van 0,91.
Als we 166 ampère nodig hebben met een correctiefactor voor de omgevingstemperatuur van 0,91, geeft 4/0 aluminium bij 75dC ons slechts 163,8 ampère (180 ampère * 0,91 = 163,8 ampère).
Ik wed dat velen dit misschien fudge en bij 4/0 blijven, maar we volgen de NEC hier.
We zullen 250 MCM aluminium geleiders selecteren bij 75dC, wat ons 205 ampère x 0,91 geeft. = 186,5 ampère.
6. Aanpassingsfactor voor meer dan drie stroomvoerende geleiders in een toevoerkanaal of kabel
Per 2017 NEC 310.15 (B) (3) (a), wanneer er meer dan drie stroomvoerende geleiders in een toevoerkanaal of kabel, moet een correctiefactor worden toegepast volgens NEC-tabel 310.15 (B) (3) (a) 2017.
Aangezien we in deze situatie slechts drie stroomvoerende geleiders hebben (twee hete geleiders en één nulleider) geleider) – deze aanpassing is niet van toepassing.
Merk op dat een aardingsdraad geen stroomvoerende geleider is en niet meetelt bij toepassing hiervan, referentie 2017 NEC 301.15 (B) (6).
7. Spanningsval Derating
Het doel van de National Electrical Code is de praktische bescherming van personen en eigendommen tegen gevaren die ontstaan door het gebruik van elektriciteit [2017 NEC 90.1 (A)].
De NEC beschouwt spanningsval over het algemeen niet als een veiligheidsprobleem. Als resultaat bevat de NEC aanbevelingen (Fine Print Notes) dat circuitgeleiders voldoende groot genoeg zijn om een redelijke efficiëntie van de werking van de apparatuur te bieden.
Kleine lettertjes in de NEC zijn alleen voor informatieve doeleinden en kunnen niet worden afgedwongen door de inspectie-instantie [2017 NEC 90-5 (C). Echter, 2017 NEC Sectie 110-3 (B) vereist dat apparatuur wordt geïnstalleerd in overeenstemming met de apparatuurinstructies. Daarom moet elektrische apparatuur zo worden geïnstalleerd dat deze werkt binnen de nominale spanning zoals gespecificeerd door de fabrikant.
Voor feeders geeft [2017 NEC 215.2 (A) (1) (b) FPN 2] een maximumspanning aan. daling van 3 procent, of 3,6 volt daling op een 120 volt geleider.
Servicegeleiders hebben geen vereiste voor spanningsval [2017 NEC Artikel 230 “Services.”]
In ieder geval , Zou ik prima 250 MCM-geleiders gebruiken, omdat de kans dat je daadwerkelijk iets in de buurt van 200 ampère trekt vrij klein is. Maar als je wilt, kun je de berekeningen voor spanningsval doorlopen en dan grotere geleiders gebruiken (ik zou dit niet doen omdat ik denk dat grotere geleiders niet nodig zijn om de reden die ik al heb opgemerkt).
De formule voor spanning drop is VD = [2 * L * R * I] / 1000 [2017 NEC Handboek, 215.2 (A) (1) (a) – informatieve opmerkingen op het einde] waar:
• VD = spanningsval in volt
• L = eenrichtingslengte van circuit in voet
• R = geleiderweerstand in ohm per 1000 ft, (vanaf 2017 NEC Hoofdstuk 9, Tabel 8)
• I = laadstroom in ampère
Als je dit echt zou willen berekenen, zou het zijn:
VD = [2 * 185 * 0,0874 * 200] / 1000 = 6,47 volt daling
Om een spanningsval van ongeveer 3\% te krijgen, zouden de geleiders moeten worden vergroot tot 350 MCM, wat totaal onredelijk zou zijn en naar mijn mening niet nodig.
Dus op dit punt hebben we de grootte van de geleiders geselecteerd (250 MCM aluminium), en zoals eerder geselecteerd, zullen we Southwire Quadplex gebruiken PowerGlide 600V secundaire UD direct ingegraven.
8. Bescherming tegen fysieke schade
2017 NEC 230.32 vereist dat ondergrondse servicegeleiders worden beschermd tegen schade wanneer ze een gebouw of andere constructie binnenkomen, in overeenstemming met 2017 NEC 230.43.
2017 NEC 338.12 (B) (2) vereist dat GEBRUIK wordt beschermd volgens NEC 300.5 (D) 2017.
We zullen ervoor kiezen om de geleiders te beschermen met een PVC-buis, omdat PVC in tegenstelling tot metalen buizen niet corrodeert en laat ons niet in overwegingen over de aarding van leidingen komen. Als deze leiding onderhevig is aan fysieke schade door grasmaaiers en dergelijke, zouden we Schedule 80 PVC-leiding selecteren zoals vereist in 2017 NEC 230.50 (B) (1).
We gaan ervan uit dat de blootgestelde delen van de PVC-buizen zijn onderhevig aan fysieke schade, daarom zullen we Schedule 80 PVC-buis gebruiken.
9. Dimensionering van de Schedule 80 PVC-buis
Dimensionale gegevens over PVC Schedule 80-buis worden gegeven in 2017 NEC Hoofdstuk 9, Tabel 4 onder “Artikel 352 – Rigide PVC-buis, Schedule 80.”
Maar eerst moeten we het onderwerp conduit fill bekijken. U kunt niet zomaar draden van elk formaat in een buis van elk formaat klemmen, aangezien het trekken van de draden door een te kleine buis de draadisolatie kan beschadigen. 2017 NEC Hoofdstuk 9, Tabel 1 laat dit zien, maar wordt de kabel die we hebben geselecteerd als één kabel beschouwd die moet worden berekend met een dwarsdoorsnede van 53\%, of over twee geleiders om te worden berekend aan 40\%?
2017 NEC Hoofdstuk 9, “Aantekeningen bij tabellen” (9) stelt “Assemblages van enkele geïsoleerde geleiders zonder een algehele bedekking zullen niet worden beschouwd als een kabel bij het bepalen van het vulgebied van leidingen of buizen. De vulling van de leiding of buis voor de assemblages zal worden berekend op basis van de individuele geleiders. ”
Daarom moeten we volgens NEC Hoofdstuk 9, Tabel 1 uit 2017 beschouwen dat dit meer dan twee geleiders zijn en daarom een vulfactor gebruiken van 40\%.
Ik zal niet alle wiskunde laten zien om dit te berekenen (onthoud dat gebied = pi * r-kwadraat), maar:
• Qty. 3 geleiders (twee hots, één neutraal) bij 0,732 inch diameter = 0,421 vierkante inch * 3 = 1,263 vierkante inch
• Aant. 1 draad (gebruikt als aardingsdraad), 0,603 inch diameter = 0,286 vierkante inch
• Als u deze bij elkaar optelt, is dit 1,548 vierkante inch in totaal.
(Gegevens uit het gegevensblad van Southwire.)
Kijkend naar 2017 NEC Hoofdstuk 9, Tabel 4 voor Schedule 80 Rigid PVC-buis bij 40\% vulling, 2,5 inch handelsmaat leiding voldoet aan de behoeften bij 1,647 vierkante inch bij 40\% vulling.
Persoonlijk zou ik kunnen overwegen om dit om twee redenen te vergroten tot 7,5 cm:
• 2.5-inch buis is een vreemde maat en kan moeilijk te vinden zijn.
• Op basis van ervaring met het trekken van draden met een vulfactor van bijna 40\%, kan de 2,5 inch-buis een beetje aan de krappe maat zijn. 3 inch zorgt voor een gemakkelijkere trekkracht, ook al is het stuk PVC-buis kort.
10. Overwegingen voor leidingen
We gebruiken geen leidingsysteem, maar ik dacht dat ik ter referentie een paar overwegingen over leidingsystemen zou willen opnemen.
• 2017 NEC 3252.28 vereist dat alle afgeknipte uiteinden van PVC-buis worden aan de binnen- en buitenkant bijgesneden om ruwe randen te verwijderen.
• Het leidingsysteem moet voltooid zijn voordat de bedrading worden door het systeem getrokken [2017 NEC 300.18 (A)]. Er is een uitzondering voor korte secties van toevoerkanalen die worden gebruikt om geleiders of kabelassemblages te bevatten ter bescherming tegen fysieke schade, zoals in ons geval.
• Er zijn niet meer dan 360 graden bochten toegestaan tussen trekpunten (voor bijvoorbeeld buislichamen en dozen) verwijzen naar NEC 352.26 2017 voor PVC-buis en andere NEC-artikelen voor andere soorten buis en buizen. Een leidinglichaam wordt in de NEC Artikel 100-definities van 2017 gedefinieerd als Een afzonderlijk deel van een leiding- of buizensysteem dat via een verwijderbare afdekking (en) toegang biedt tot het inwendige van het systeem op een kruising van twee of meer secties van het systeem of op een eindpunt van het systeem. Dozen zoals FS en FD of grotere dozen van gegoten of plaatstaal worden niet geclassificeerd als doorvoerbuizen. ” De toelichting bij deze definitie in de handboekversie van de NEC stelt: “Buislichamen omvatten zowel het type met korte radius als afgedekte ellebogen en service-ellebogen. Leidingbehuizingen omvatten de ontwerpen LB, LL, LR, C. T en X. ” Een leiding LB (L-vorm, opening aan de achterkant) wordt hieronder getoond.
11. Begrafenisdiepte
De kabel moet worden ingegraven tot een diepte van 60 inch of meer [2017 NEC-tabel 300.5 = kolom 1 (directe begraafkabels of geleiders)]. Dit is meer dan de toegestane 18 inch als we een PVC-buis zouden hebben gebruikt (kolom 3) – maar voor een sleuf zal zeker deze lange gemechaniseerde sleufuitrusting worden gebruikt, en het verschil tussen het graven van een 18 inch sleuf en een 24 inch sleuf met dergelijke apparatuur zou marginaal zijn.
12. Opvulling
Per 2017 NEC 300.5 (F) “Opvulling die grote stenen, bestratingsmaterialen, sintels, grote of sterk hoekige substanties of corrosieve materialen bevat, mag niet in een uitgraving worden geplaatst waar materiaalschade toevoerkanalen, kabels, geleiders of andere substructuren of voorkomen dat de vulling voldoende verdicht wordt of dragen bij tot corrosie van toevoerkanalen, kabels of andere onderconstructies.
Waar nodig om fysieke schade aan toevoerkanalen, kabels of geleiders te voorkomen, bescherming wordt geleverd in de vorm van korrelig of geselecteerd materiaal, geschikte treeplanken, geschikte hulzen of andere goedgekeurde middelen. ”
13. Enkele andere NEC-overwegingen:
• Mogelijk zijn afdichtingen voor de loopbaan vereist in de leiding volgens [2017 NEC 230.8 en 300.5 (G)]
• Mogelijk zijn bussen vereist in de leiding volgens [2017 NEC 300.5 (H)]
• Aardbeweging moet worden overwogen volgens [2017 NEC 300.5 (J) ]
14. Antiox op de aluminium geleiders
Hoewel dit geen vereiste is van de NEC, raad ik ten zeerste aan om antiox te gebruiken op alle meeraderige aluminiumdraden voordat ze worden beëindigd.
Oxide-remmende pastas voorkomen dat lucht in contact komt met de aluminiumgeleider, waardoor de vorming van niet-geleidende aluminiumoxiden op het oppervlak van de aluminiumgeleider wordt voorkomen. Om de geleiding van elektriciteit verder te bevorderen, bevatten de meeste oxide-remmende pastas zinkdeeltjes die door het oxide bijten om een beter geleidend pad naar de aluminiumdraad te maken.
Hubbell / Burndy Penetrox is een van de beter bekende oxide -remmende pastas, waarvan Penetrox P8A de meest voorkomende is.
Ideal maakt een soortgelijk product, net als Gardner Bender.
15. Draadklemmen aandraaien
Volgens de NEC van 2017 moeten deze verbindingen worden aangehaald met een gekalibreerd momentgereedschap [2017 NEC 110.14 (D)].
16. Kleurcodering van de draden
U moet de draden als volgt met tape of anderszins kleurcoderen:
• De draad die wordt gebruikt als de nulleider (geaarde geleider) moet correct geïdentificeerd volgens NEC 200.6 (B) 2017. Dit wordt meestal gedaan door de geleider bij alle uiteinden te omcirkelen met witte elektrische tape.
• De draad die wordt gebruikt als aardingsdraad moet correct worden geïdentificeerd volgens NEC 250.119 (A) 2017. Dit wordt meestal gedaan door de draad bij alle aansluitingen te omringen met groene elektrische tape.
Als het je zou lukken om helemaal tot het einde te lezen – ik feliciteer en dank je!
Antwoord
Aluminium zou zijn hoe ik zou gaan, dus laten we beginnen met de capaciteit. om 200 ampère te laten werken, zou het de isolatie moeten hebben van 90 graden die 205 ampère kan dragen. niet meer dan 3 stroomvoerende geleiders in de toevoerkanaal. bij 240 volt heb je 2 hete neutrale en een aarde in de leiding, uitgaande van een eenfasige woning. je hebt dus 3 geleiders op 4/0 en een aarde op koper # 6 of aluminium # 4. nu moet je rekening houden met een spanningsval van minder dan 5 procent op het paneel, dus bij 45 meter worden de geleiders een maat groter. Dus de volgende maat is 250 kcmil x 3 geleiders en een # 4 aardgeleider. de volgende stap is het dimensioneren van de leiding en de trekpunten. Niet meer dan 360 graden draaien tussen de trekpunten en er moet elke 30 meter rennen een trekpunt zijn. dat plaatst een aansluitdoos tussen de 90 en 30 meter. door maattabel is de leidingmaat 3 in schema 40 pvc waarbij de trekdoos wordt afgemeten volgens de leiding. uitgaande van slechts één set leidingen, zou de minimale afmeting van de trekdoos 18 inch of groter moeten zijn, nu zou je koper kunnen gebruiken voor de kleinere maat, maar de kosten van het project gaan VEEL omhoog voor koperdraad en de kopergrootte is 3/0 niet veel van een verschil in grootte en tot 2 in pvc voor leiding, dus niet veel om daar te besparen 250 mcm aluminium van mijn leverancier is ongeveer 1,20 a ft waar koper 4/0 4,20 per ft is