Najlepsza odpowiedź
Bezpośrednia odpowiedź
Moim zdaniem właściciel domu nie powinien wykonywać tego rodzaju pracy. Zatrudnij licencjonowanego czeladnika lub mistrza elektryka, aby to zrobił.
Twoja lokalna jurysdykcja najprawdopodobniej wymaga uzyskania pozwolenia na elektryczność i sprawdzenia pracy. Elektryk będzie znał lokalne wymagania w tym zakresie.
Kraj zamieszkania nadawcy
Zakładam, że znajdujesz się w USA, z powodu użycia „nóżek” i odniesienia do 200 amperów. W Stanach Zjednoczonych odpowiednim kodem jest National Electrical Code – NEC.
Przedstawiono niewystarczające informacje
Niewystarczające wraz z tym pytaniem przedstawiono informacje, aby umożliwić udzielenie pełnej odpowiedzi. Omówię jednak obliczenia potrzebne do udzielenia odpowiedzi na pytanie. Jednym z moich celów jest pokazanie, że nie jest to proste zadanie. Organizacje, które zajmują się tego typu pracą, często używają programów komputerowych do pomocy przy doborze rozmiaru przewodów i torów.
Przykład doboru przewodów
To jest tylko do celów informacyjnych, nie jest przeznaczone jako instrukcja dla osób nieprzeszkolonych i nie powinno być używane do faktycznego wymiarowania przewodów. Skontaktuj się z profesjonalistą, aby wykonać tę pracę.
„Pokażę swoją pracę”, aby inni mogli za nią podążać. Będę korzystał z najnowszej edycji NEC – 2017 NEC. Jeśli popełnię błąd, pominę coś, nie jest to jasne lub masz inny komentarz, który może to poprawić, daj mi znać!
National Electrical Code Dostęp
Dostęp online do NEC 2017 można uzyskać, zakładając bezpłatne konto na stronie internetowej NFPA (National Fire Protection Association). Twoja lokalna biblioteka może mieć kopię lub może być w stanie zamówić kopię dla Ciebie z wzajemnej biblioteki.
Niektóre z referencji, które pokazuję, są podane tylko w Podręcznik NEC i są tak zaznaczone.
Czy są to przewody serwisowe czy podajniki?
Pierwotne pytanie brzmi „usługa”, ale czy w rzeczywistości są to przewodnicy usług, czy też dostawcy? Nie wiem i nie jestem pewien, czy osoba zadająca pytanie też wie, a nawet zna różnicę. I jest różnica, która wpływa na odpowiedź.
Usługi są objęte artykułem 230 NEC 2017, Podajniki w artykule 215 NEC 2017.
Uważam, że najprawdopodobniej dotyczy to przewodów serwisowych, które są zdefiniowane jako:
• „Przewody i sprzęt do dostarczania energii elektrycznej z zakładu energetycznego do systemu okablowania obsługiwanego lokalu”.
a nie zasilacz, zdefiniowany jako:
• „Wszystkie przewody obwodów między wyposażeniem serwisowym, źródłem odrębnego systemu lub innym źródłem zasilania a końcowym urządzeniem nadprądowym obwodu odgałęzionego”.
[Definicje na artykuł 100 NEC 2017 Definicje ].
Uważam, że to pytanie dotyczy przewodów serwisowych, ponieważ nie wierzę, że ten panel 200 A jest zasilany jako podpanel z innego panel, ale raczej jest zasilany bezpośrednio z narzędzia. Możesz mieć inną perspektywę i bez większego wkładu ze strony plakatu nie będziemy tego pewni. W każdym razie zakładam, że jest to kabel serwisowy, a nie zasilacz.
Założenie napięcia
Zakładam dotyczy to jednofazowej usługi 120 V / 240 V, która jest popularnym systemem mieszkaniowym używanym w USA.
Kroki
Poniżej znajdują się kroki w celu określenia rozmiaru przewodów do użycia, wraz z innymi uwagami dotyczącymi tego zastosowania.
1. Wybierz typ okablowania / kabel
2017 NEC 230.30 (B) podaje typy metod okablowania dozwolone dla podziemnych przewodów instalacyjnych. Spośród dozwolonych metod przewodniki typu USE [Underground Service Entrance, 2017 NEC Article 338] byłyby moim wyborem, ponieważ są najłatwiejsze do uruchomienia, ponieważ nie wymagają przewodów.
Kabel IGS [Integrated Gas Spacer, 2017 Artykuł 326 NEC] i kabel MI [z izolacją mineralną, artykuł 332 NEC 2017] nie mają sensu w tym zastosowaniu. Kabel SN [kabel średniego napięcia, artykuł 328 NEC z 2017 r.] Jest przeznaczony do zastosowań o wyższym napięciu.
Kabel MC do bezpośredniego zanurzenia w ziemi [kabel pokryty metalem, 2017 NEC 330.10 (A) (5) i (B) (2)) i (3)] jest inną opcją, ale będzie bardzo ciężka i droższa.
Rozważymy więc UŻYCIE, szczególnie USE-2 ze względu na jego temperaturę znamionową 90dC. Zwykle wykorzystuje izolację XLPE (usieciowany polietylen). Będzie to dużo łatwiejsze w zarządzaniu niż instalacja rurowa.
Będę używał przewodników aluminiowych, ponieważ aluminium jest znacznie tańsze niż miedź, lżejsze niż miedź, a większość kabli o wymaganym rozmiarze jest częściej dostarczana z aluminium.
Southwire jest jeden z większych producentów przewodów w USA, więc użyję ich przewodów. Southwire Quadplex PowerGlide 600V Secondary UD wygląda na to, że spełnia nasze potrzeby:
Zanim przejdziemy za daleko, powinniśmy skontaktować się z Southwire, aby upewnić się, że ten typ kabla jest łatwo dostępny. https://www.mysouthwire.com/medias/sys\_master/product-specifications/product-specifications/ha9/hab/8854082519070.pdf
2. Ale co by było, gdybyśmy zdecydowali się użyć kanału kablowego?
Moglibyśmy użyć przewodu z PVC lub oczywiście. Wykaz 40 pod ziemią, harmonogram 80, gdzie znajduje się nad ziemią, jeśli jest narażony na fizyczne uszkodzenia, na przykład przez kosiarki, zgodnie z 2017 NEC 230.50 (B) (1).
A co z typem przewodu, jeśli używał przewodu? Zgodnie z 2017 NEC 300.5 (B) „Wnętrze wybiegów lub torów zainstalowanych pod ziemią należy uważać za miejsce wilgotne. Izolowane przewody i kable zainstalowane w tych obudowach lub torach bieżni w miejscach podziemnych powinny spełniać wymagania 310.10 (C) ”.
Na rok 2017 NEC 310.10 (C) dopuszczalne typy przewodów to:
• MTW
• RHW, RHW-2
• TW, THW, THW-2
• THHW, THWN, THWN-2
• XHHW, XHHW-2
• ZW
Nie będę tutaj wdawać się w szczegóły doboru przewodów do zastosowania w osłonie, ponieważ już zdecydowałem się skorzystać z powyższego- wspomnianego kabla.
Zwróć uwagę, że przewód THHN nie jest dopuszczalny do stosowania w podziemnych kanałach kablowych, ponieważ nie ma on mokrego (W) ocena [2017 NEC Table 310.104 (A), THHN].
3. Określenie wymaganego natężenia prądu przewodnika
2017 NEC 310.15 (B) (7) pozwala nam wykorzystać 83\% oceny usługi. 83\% z 200 amperów = 166 amperów.
4. Dobór przewodów pod kątem wymaganego natężenia prądu
Chociaż wybrany przez nas kabel ma znamionową temperaturę znamionową 90 dC [2017 NEC Table 310.15 (B) (16)] dla potrzeb doboru przewodów, musi być stosowany przy 75dC [2017 NEC 110.14 (C)]. Wynika to z faktu, że zaciski, do których zostanie podłączony przewód, mają znamionową wartość tylko 75 DC.
Więc użyjemy tabeli NEC 2017 NEC 310.15 (B) (16), aluminiowej kolumny 75 DC, aby określić wymagany rozmiar przewodu .
Przy 166 amperach daje nam to 4/0 przewodników – które są oceniane na 180 amperów.
W przypadku rozważanego przez nas typu kabla, przewód neutralny jest częścią zestawu kablowego , więc zamiast przeprowadzać dość złożone obliczenia w celu ustalenia, czy możemy użyć przewodu neutralnego o zmniejszonym rozmiarze, użyjemy jednego z pełnowymiarowych przewodów w tym kablu jako przewodu neutralnego. Zespół kabla ma cztery przewody, więc użyjemy jednego z nich jako przewodu uziemiającego.
5. Współczynnik korygujący temperatury otoczenia
Obciążalność prądowa przewodów w tabeli NEC 310.15 (B) (16) z 2017 r. Jest podana przy temperaturze otoczenia 86 dF / 30 dC.
Potrzebujemy skorygować obciążalność prądową przewodów dla temperatury otoczenia w danym obszarze, ponieważ niektóre z nich będą narażone na działanie temperatury otoczenia (w miejscu, w którym wychodzą i być może wchodzą w ziemię).
Pierwszym krokiem jest Określ, jaka jest wysoka temperatura otoczenia w Twoim regionie. Można to sprawdzić w Podręczniku ASHRE, pod Podstawy. Możesz uzyskać bezpłatny dostęp do tego podręcznika, rejestrując się w witrynie internetowej ASHRE. Inną witryną internetową, której niektórzy używają, jest Solar America Board for Codes and Standards (użyj 2\% średniej wysokiej temperatury).
2017 Tabela NEC 310.15 (B) (2) (a) podaje te współczynniki korekcyjne. Tutaj możemy użyć wartości znamionowej przewodnika 90dC [odniesienie do „Przykład obliczeń” – Podręcznik NEC 2017, 310,15 (C) (3)].
Przyjmę wysoką temperaturę otoczenia 100dF, co daje nas współczynnik korekcji 0,91.
Wymaganie 166 amperów ze współczynnikiem korekcji temperatury otoczenia 0,91, aluminium 4/0 przy 75 dC daje nam tylko 163,8 amperów (180 amperów * 0,91 = 163,8 amperów).
Założę się, że wielu może to oszukać i pozostać przy 4/0, ale my podążamy tutaj za NEC.
Wybierzemy 250 przewodników aluminiowych MCM przy 75 dC, co daje nam 205 amperów x 0,91 = 186,5 amperów.
6. Współczynnik korygujący dla więcej niż trzech przewodów przewodzących prąd w torze lub kablu
Na rok 2017 NEC 310.15 (B) (3) (a), gdy w jednym bieżnię lub kabel, należy zastosować współczynnik dostosowania zgodnie z tabelą NEC 310.15 (B) (3) (a) 2017 roku.
Ponieważ w tej sytuacji mamy tylko trzy przewody przewodzące prąd (dwa przewody pod napięciem i jeden przewód neutralny przewodnik) – ta regulacja nie ma zastosowania.
Należy pamiętać, że przewód uziemiający nie jest przewodnikiem przewodzącym prąd i nie jest brany pod uwagę przy jego stosowaniu, patrz NEC 301.15 (B) (6) 2017.
7. Spadek napięcia
Celem National Electrical Code jest praktyczna ochrona osób i mienia przed zagrożeniami wynikającymi z użytkowania energii elektrycznej [2017 NEC 90.1 (A)].
Firma NEC generalnie nie uważa spadku napięcia za problem dotyczący bezpieczeństwa. W rezultacie NEC zawiera zalecenia (uwagi drobnym drukiem), aby przewody obwodów były dostatecznie duże, aby zapewnić odpowiednią wydajność działania sprzętu.
Drobnym drukiem Uwagi w NEC służą wyłącznie do celów informacyjnych i nie mogą być egzekwowane przez organ kontrolny [2017 NEC 90-5 (C). Jednak sekcja 110-3 (B) NEC 2017 wymaga, aby sprzęt był instalowany zgodnie z instrukcjami dotyczącymi sprzętu. Dlatego sprzęt elektryczny musi być instalowany tak, aby działał w zakresie napięcia znamionowego określonego przez producenta.
W przypadku podajników [2017 NEC 215.2 (A) (1) (b) FPN 2] określa maksymalne napięcie spadek o 3 procent lub spadek o 3,6 V na przewodniku 120 V.
Przewody serwisowe nie wymagają spadku napięcia [Artykuł 230 NEC z 2017 r. „Usługi”].
W każdym razie , Byłbym w porządku przy użyciu 250 przewodników MCM, ponieważ szanse, że faktycznie wyciągniesz cokolwiek bliskiego 200 amperom, są dość małe. Ale jeśli wolisz, możesz przejść przez obliczenia spadku napięcia, a następnie użyć większych przewodów (nie zrobiłbym tego, ponieważ uważam, że większe przewody są niepotrzebne z powodu, który już zanotowałem).
Wzór na napięcie drop is VD = [2 * L * R * I] / 1000 [2017 NEC Podręcznik, 215.2 (A) (1) (a) – uwagi informacyjne na koniec] gdzie:
• VD = spadek napięcia w woltach
• L = jednokierunkowa długość obwodu w stopach
• R = rezystancja przewodu w Omów na 1000 stóp (od 2017 NEC Rozdział 9, Tabela 8)
• I = prąd obciążenia w amperach
Jeśli naprawdę chcesz to obliczyć, to będzie to:
VD = [2 * 185 * 0,0874 * 200] / 1000 = spadek o 6,47 V
Aby uzyskać około 3\% spadek napięcia, wymagałoby rozbudowy przewodów do 350 MCM, co byłoby całkowicie nierozsądne i moim zdaniem niepotrzebne.
W tym miejscu wybraliśmy więc rozmiar przewodników (aluminium 250 MCM) i zgodnie z wcześniejszym wyborem zastosujemy Southwire Quadplex Dodatkowy dysk UD PowerGlide 600V bezpośrednio zakopany.
8. Ochrona przed uszkodzeniami fizycznymi
2017 NEC 230.32 wymaga, aby podziemne przewody przyłączeniowe były chronione przed uszkodzeniem w miejscu ich wejścia do budynku lub innej konstrukcji, zgodnie z NEC 230.43 2017.
2017 NEC 338.12 (B) (2) wymaga ochrony UŻYTKOWANIA zgodnie z 2017 NEC 300.5 (D).
Zdecydujemy się zabezpieczyć przewody rurą PVC, ponieważ w przeciwieństwie do rur metalowych PVC nie koroduje i nie nie wciągaj nas w rozważania dotyczące uziemienia przewodów. Jeśli ten przewód jest narażony na fizyczne uszkodzenie przez kosiarki do trawy itp., Wybralibyśmy przewód PVC Schedule 80 zgodnie z wymaganiami NEC 230.50 (B) (1) 2017.
Zakładamy odsłonięte części Rury PVC podlegają uszkodzeniom fizycznym, dlatego użyjemy rur PVC Schedule 80.
9. Wymiarowanie rur osłonowych z PVC Schedule 80
Dane wymiarowe rur PVC Schedule 80 podano w NEC z 2017 r., Rozdział 9, tabela 4 w punkcie „Artykuł 352 – Rury ze sztywnego PVC, wykaz 80”.
Ale najpierw musimy rozważyć temat wypełnienia kanału. Nie można po prostu wcisnąć przewodów dowolnego rozmiaru w kanał o dowolnym rozmiarze, ponieważ przeciąganie przewodów przez zbyt mały kanał może uszkodzić izolację przewodów. Pokazuje to rozdział 9 NEC 2017, Tabela 1, ale czy kabel, który wybraliśmy jako jeden kabel do obliczenia przy powierzchni przekroju poprzecznego 53\%, czy też dla dwóch przewodów do obliczenia na 40\%?
2017 NEC Rozdział 9, „Uwagi do tabel” (9) stwierdza: „Zespoły pojedynczych izolowanych przewodów bez całkowitego pokrycia nie będą uważane za kabel podczas określania obszaru wypełnienia kanału lub rurki. Wypełnienie przewodów lub rurek dla zespołów powinno być obliczane na podstawie poszczególnych przewodów. ”
Dlatego zgodnie z rozdziałem 9 NEC 2017, Tabela 1, musimy wziąć pod uwagę, że jest to więcej niż dwa przewody i dlatego należy użyć współczynnika wypełnienia 40\%.
Nie pokażę całej matematyki, aby to obliczyć (pamiętaj, że pole = pi * r-kwadrat), ale:
• Ilość. 3 przewody (dwa gorące, jeden neutralny) o średnicy 0,732 cala = 0,421 cala kwadratowego * 3 = 1,263 cala kwadratowego
• Ilość. 1 przewód (używany jako przewód uziemiający), średnica 0,603 cala = 0,286 cala kwadratowego
• Dodanie ich razem daje łącznie 1,548 cala kwadratowego.
(Dane z arkusza danych Southwire).
Patrząc na 2017 NEC Rozdział 9, Tabela 4 dla rur sztywnych z PVC Schedule 80 przy 40\% wypełnieniu, 2,5-calowy przewód rurowy spełnia wymagania przy 1,647 cala kwadratowego przy 40\% wypełnieniu.
Osobiście mógłbym rozważyć zwiększenie tego do 3 cali z dwóch powodów:
• 2.5-calowy przewód jest dziwacznym rozmiarem i może być trudny do znalezienia.
• Na podstawie doświadczenia przy ciągnięciu przewodów przy współczynniku wypełnienia prawie 40\%, 2,5-calowy przewód może być nieco mniejszy. 3 cale ułatwi wyciąganie, mimo że odcinek przewodu PVC jest krótki.
10. Uwagi dotyczące przewodów
Nie używamy systemu przewodów, ale pomyślałem, że w celach informacyjnych uwzględnię kilka uwag dotyczących systemów przewodów.
• 2017 NEC 3252.28 wymaga, aby wszystkie odcięte końce rurki PVC należy przyciąć wewnątrz i na zewnątrz, aby usunąć szorstkie krawędzie.
• System rur musi być kompletny przed podłączeniem przewodów są przeciągane przez system [2017 NEC 300.18 (A)]. Istnieje wyjątek dla krótkich odcinków bieżni, w których znajdują się przewodniki lub wiązki kabli w celu ochrony przed uszkodzeniami fizycznymi, tak jak w naszym przypadku.
• Nie więcej niż 360 stopni zagięć jest dozwolone między punktami ciągnięcia (np. np. korpusy i puszki przewodów) nr referencyjny 2017 NEC 352.26 dla przewodów z PVC i innych artykułów NEC dla innych typów przewodów i rurek. Korpus kanału zdefiniowano w artykule 100 NEC z 2017 r. Definicje jako „Oddzielna część przewodu lub systemu rurek, która zapewnia dostęp przez zdejmowaną pokrywę (-y) do wnętrza systemu na styku dwóch lub więcej sekcji systemu lub w punkcie końcowym systemu. Pudła takie jak FS i FD lub większe odlewane lub z blachy nie są klasyfikowane jako korpusy przewodów ”. Nota wyjaśniająca do tej definicji w wersji podręcznika NEC stwierdza: „Korpusy przewodów obejmują typy o krótkim promieniu, a także kolanka z osłonami i kolanka serwisowe. Korpusy przewodów obejmują konstrukcje LB, LL, LR, C.T i X ”. Przewód LB (kształt L, otwór z tyłu) pokazano poniżej.
11. Głębokość zakopania
Kabel należy zakopać na głębokości 24 cali lub większej [2017 NEC tabela 300.5 = kolumna 1 (kable lub przewody do bezpośredniego zakopania)]. To więcej niż dozwolone 18 cali, gdybyśmy użyli przewodu PCV (kolumna 3) – ale w przypadku rowu ten długi zmechanizowany sprzęt do kopania z pewnością będzie używany, a różnica między wykopaniem 18-calowego rowu a 24-calowego rowu za pomocą takiego sprzęt byłby marginalny.
12. Zasypka
Według NEC 300.5 (F) 2017 „Zasypka zawierająca duże skały, materiały chodnikowe, żużel, duże lub ostro kanciaste substancje lub materiały korozyjne nie może być umieszczana w wykopie, w którym materiały ulegną uszkodzeniu bieżnie, kable, przewody lub inne podbudowy lub zapobiegają odpowiedniemu zagęszczeniu wypełnienia lub przyczyniają się do korozji bieżni, kabli lub innych podbudów.
Tam, gdzie jest to konieczne, aby zapobiec fizycznemu uszkodzeniu bieżni, kabla lub przewodnika, ochrona należy dostarczyć w postaci granulowanego lub wyselekcjonowanego materiału, odpowiednich desek do biegania, odpowiednich tulei lub innych zatwierdzonych środków. ”
13. Niektóre inne uwagi NEC:
• Uszczelki bieżni mogą być wymagane w kanale zgodnie z [2017 NEC 230.8 i 300,5 (G)]
• Mogą być wymagane tuleje w przewód na [2017 NEC 300.5 (H)]
• Ruch Ziemi należy uwzględnić zgodnie z [2017 NEC 300.5 (J) ]
14. Przeciwutleniacze na przewodach aluminiowych
Chociaż nie jest to wymagane przez NEC, zdecydowanie zalecam stosowanie przeciwutleniaczy na wszystkich wielożyłowych drutach aluminiowych przed ich zakończeniem.
Pasty hamujące utlenianie zapobiegają kontaktowi powietrza z przewodem aluminiowym, zapobiegając w ten sposób tworzeniu się nieprzewodzących tlenków glinu na powierzchni przewodu aluminiowego. Aby dodatkowo wspomóc przewodzenie elektryczności, większość past hamujących tlenki zawiera cząsteczki cynku, które przedostają się przez tlenek, tworząc lepszą ścieżkę przewodzenia do drutu aluminiowego.
Hubbell / Burndy Penetrox jest jednym z lepiej znanych tlenków -pasty hamujące, najczęściej Penetrox P8A.
Ideal tworzy podobny produkt, jak Gardner Bender.
15. Dokręcanie końcówek przewodów
Zgodnie z NEC 2017, połączenia te należy dokręcać za pomocą skalibrowanego narzędzia dynamometrycznego [2017 NEC 110.14 (D)].
16. Kodowanie kolorami przewodów
Będziesz musiał przykleić taśmę lub w inny sposób oznaczyć przewody w następujący sposób:
• Przewód używany jako przewód neutralny (uziemiony) prawidłowo zidentyfikowane zgodnie z 2017 NEC 200.6 (B). Odbywa się to zwykle poprzez otoczenie przewodu białą taśmą izolacyjną na wszystkich zakończeniach.
• Przewód używany jako przewód uziemiający należy odpowiednio zidentyfikować zgodnie z 2017 NEC 250.119 (A). Odbywa się to zwykle poprzez otoczenie przewodu zieloną taśmą izolacyjną na wszystkich końcówkach.
Jeśli udało Ci się przeczytać całą drogę do końca – gratuluję i dziękuję!
Odpowiedź
Aluminium byłoby sposobem, w jaki poszedłbym w kanale, więc zacznijmy od ampacity. Aby uruchomić 200 A, musiałaby to być izolacja o wartości 90 stopni, która przenosi 205 A. nie więcej niż 3 przewody przewodzące prąd w torze. przy napięciu 240 woltów będziesz mieć 2 gorący jeden przewód neutralny i uziemienie w przewodzie, zakładając jednofazowe mieszkanie. więc masz 3 przewody na 4/0 i uziemienie na miedzi nr 6 lub aluminium nr 4. teraz musisz uwzględnić spadek napięcia poniżej 5 procent na panelu, więc 185 stóp (185 stóp) zwiększa rozmiary przewodów według rozmiaru. Więc następny rozmiar to 250 kcmil x 3 przewody i przewód uziemiający nr 4. następnym krokiem jest wymiarowanie przewodu i punktów ciągnięcia. Nie więcej niż 360 stopni obrotu między punktami ciągnięcia, a punkt przyciągania musi występować co 100 stóp biegu. co stawia skrzynkę połączeniową na wysokości od 90 do 100 stóp. zgodnie z tabelą rozmiarów, rozmiar przewodu będzie wynosić 3 w zestawieniu 40 pcv, przy czym rozmiar skrzynki pociągowej będzie odpowiadał długości przewodu. zakładając tylko jeden zestaw przewodów, minimalny rozmiar skrzynki pociągowej musiałby wynosić 18 cali lub więcej, teraz można uruchomić miedź dla mniejszego rozmiaru, ale koszt projektu idzie WIĘCEJ w przypadku drutu miedzianego, a rozmiar miedzi wynosi 3/0 nie duża różnica w rozmiarze i do 2 cali pvc na przewód, więc niewiele za zaoszczędzenie 250 mcm aluminium od mojego dostawcy to około 1,20 stopy, gdzie miedź 4/0 to 4,20 na stopę