Apakah voltase berperan dalam memilih pengukur kawat yang sesuai?

13

Secara online, sebagian besar panduan kabel rumah tangga menyarankan 14 kawat pengukur untuk sirkuit 15 amp, 12 untuk 20 amp, dan 10 untuk 30 amp. Apakah ini mengasumsikan tegangan 120, atau apakah tegangan tidak ikut bermain ketika memilih pengukur kawat?

Sebagai contoh, saya memiliki alat yang membutuhkan sumber listrik 240 volt 15 amp. (Sumbatnya adalah NEMA 6-15.) Jika saya mendedikasikan rangkaian untuk alat ini, yaitu sekitar 25 'dari panel, apakah 14 AWG sudah cukup? Mengapa atau mengapa tidak?

Ketika 14 kawat pengukur sesuai, saya telah melihat 12 digunakan sebagai gantinya. (Rumah saya memiliki beberapa sirkuit seperti ini.) Saya menyadari 12 kawat AWG mungkin lebih sulit untuk dikerjakan, dan harganya lebih dari 14 AWG. Di luar ini, adakah alasan untuk tidak melakukannya? Apakah ada kelebihannya?

trw
sumber
2
Nilai tegangan kawat terutama tergantung pada jenis isolasi di sekitarnya. Risiko tegangan adalah loncatan percikan ke konduktor lain, dan isolasi inilah yang mencegahnya. Sebagian besar kawat rumah tangga di AS diberi peringkat 600V; itu harus diberi label di samping.
Hank
1
Ingatlah perbedaan antara draw (atau power) arus puncak dan arus-mapan . Jika alat Anda menarik 3600 W (kira-kira) sepanjang waktu, Anda akan membutuhkan kawat yang lebih berat daripada jika kondisi mapan lebih seperti, katakanlah, 3 amp. Seperti biasa, periksa kode bangunan lokal Anda.
Carl Witthoft
Selain itu juga membutuhkan kawat dengan diameter yang cukup besar (dari tembaga) sehingga tidak terlalu panas dan terbakar / meleleh karena arus, kawat harus cukup besar untuk mencegah "penurunan tegangan" yang signifikan. Lebih dari sekitar 50 kaki ukuran kawat perlu ditingkatkan untuk meminimalkan penurunan tegangan. Tetapi semakin tinggi tegangan suplai semakin sedikit peningkatan ini perlu.
Hot Licks
(Ketika Anda masuk ke tegangan yang sangat tinggi - puluhan ribu volt - diameter kawat menjadi penting karena kawat yang lebih kecil menghasilkan lebih banyak pengeluaran korona.)
Hot Licks
Hanya beberapa pengamatan: 1) Biasanya peralatan 240v menentukan ukuran kawat dalam instruksi pemasangan. 2) Perbedaan dalam bekerja dengan kawat 12-dan 14-gauge diabaikan dalam kebanyakan kasus, terutama jangka pendek seperti 25 '. 14 adalah sedikit lebih mudah untuk perangkat connect, tapi tidak yang jauh lebih mudah - biasanya harga lebih dari keprihatinan dari 10% lebih banyak usaha untuk menekuk kawat. 3) Jika perangkat menentukan sirkuit 15 amp, mungkin ini merupakan rangkaian khusus. Jika ruang panel adalah masalah, pertimbangkan pemutus ganda; jika Anda kekurangan kapasitas panel, Anda perlu saran profesional tentang apa yang bisa dilakukan.
brichins

Jawaban:

28

Jawaban sederhananya adalah Anda menggunakan kabel yang ditentukan oleh kode lokal Anda dan produsen perangkat untuk situasi tersebut.


Tapi saya pikir Anda bertanya tentang bagaimana ukuran kawat dipilih untuk aplikasi / arus / kombinasi tegangan tertentu:

Saat memilih kawat, arus menentukan ukuran konduktor dan tegangan menentukan isolasi.

Arus menyebabkan kawat memanas karena resistensi. Logam mengembang dan berkontraksi saat dipanaskan dan didinginkan. Ekspansi dan kontraksi ini, jika terlalu besar, dapat melonggarkan koneksi. Koneksi yang longgar meningkatkan resistensi, menyebabkan lebih banyak pemanasan, dan pada akhirnya akan memungkinkan celah yang cukup besar untuk menyebabkan busur atau suhu yang cukup tinggi untuk menyalakan bahan di sekitarnya atau melelehkan isolasi dan menyebabkan busur. Konduktor yang lebih besar mengurangi hambatan, yang mengurangi perubahan suhu ini. Oleh karena itu, menggunakan konduktor yang cukup besar menjaga ekspansi dan kontraksi di bawah tingkat yang dapat ditoleransi oleh kelengkapan listrik tanpa gagal.

Demikian pula, tegangan menyebabkan lengkung sehingga penutup (isolasi) harus dirancang untuk mencegah lengkung pada tegangan pengenal. Biasanya Anda akan melihat kabel listrik umum yang diberi nilai 600 volt.

Alasan lain untuk menggunakan kabel pengukur yang lebih besar adalah untuk mencegah penurunan tegangan pada jangka panjang. Ini umumnya bukan masalah ketika menjalankan kawat di rumah, tetapi struktur terpisah adalah tempat umum untuk melihat kawat yang lebih besar digunakan.

leher panjang
sumber
4
Mungkin perlu disebutkan bahwa signifikansi praktis dari jumlah penurunan tegangan tertentu mungkin sangat tergantung pada tegangan awal, terutama ketika kabel digunakan untuk tegangan rendah. Misalnya, jika seseorang menggunakan kabel 200 kaki untuk memberi daya pada perangkat 240V yang membutuhkan 10 amp, kabel akan turun sekitar 10 volt, sehingga tersisa 230 untuk perangkat. Jika persediaannya adalah 12 volt, penurunan kabel sepuluh volt hanya akan menyisakan dua volt untuk beban.
supercat
@supercat - Benar. Akibatnya, tegangan yang lebih tinggi memungkinkan kawat yang lebih tipis , untuk arus yang diberikan. (Tapi hanya di mana jangka panjang akan membutuhkan kawat yang terlalu besar di tempat pertama.)
Hot Licks
@ supercat Itulah sebabnya transportasi tegangan jarak jauh memanfaatkan voltase ekstra tinggi (hingga beberapa ratus kV).
Tiang
2
Tambahkan saya katakan di atas, saat ini menentukan ukuran konduktor. Untuk menyederhanakan, tegangan dapat dengan mudah dikonversi menjadi arus, dan sebaliknya. Jadi dengan meningkatkan voltase, Anda dapat mengurangi ukuran konduktor. Dan mengurangi ukuran konduktor membuat kabel lebih murah.
longneck
Jadi, jika saya meringkas jawaban Anda, Anda mendukung penggunaan konduktor yang lebih besar, benar? ;-) Tampaknya petunjuk bahwa dengan alat OP 3.600 Watt (apa pun itu - tidak ditentukan) menunjukkan ukuran kawat apa yang harus digunakan dengan alat ini?
Craig
9

Seperti yang telah dinyatakan orang lain, voltase alat / sirkuit tidak ada kaitannya dengan ukuran (ukuran) kawat. Tegangan menentukan kualitas isolasi kawat dan sebagian besar (daya) kawat yang kita temui akan diberi nilai 600 Volt.

Pengukur harus terutama dipilih dengan menentukan gambar saat ini - dalam Ampere - dari semua perangkat yang akan dihubungkan ke sirkuit ...

Diberikan

Amps = Watts / Volts  

Kemudian

TotalAmps = [Device1(Watts) + Device2(Watts) + Device3(Watts)] / CircuitVolts

Atau

TotalAmps = Device1(Amps) + Device2(Amps) + [Device3(Watts)/CircuitVoltage] 

... dan kemudian merujuk pada bagan yang dapat ditelusuri kembali ke rekomendasi NEC. Di sinilah letak masalahnya. Tidak ada satu bagan NEC resmi "jika X maka Y" untuk semua situasi. Grafik NEC yang sebenarnya untuk para insinyur / kontraktor untuk referensi ketika merancang untuk aplikasi dan tidak mudah dibaca. Inilah yang dikatakan NEC: http://www.fs.fed.us/database/acad/elec/greenbook/3_basicdesigns.pdf

Menyenangkan bukan? Apa yang harus kita lakukan adalah mengandalkan bagan yang menginterpretasikan rekomendasi tersebut dan bagan tersebut bervariasi - kadang-kadang liar - mudah dibaca. Bandingkan grafik favorit saya http://www.cerrowire.com/ampacity-charts dengan yang ini http://www.usawire-cable.com/pdfs/nec%20ampacities.pdf Keduanya secara teknis akurat dari dasar aturan dasar tetapi yang terakhir membutuhkan lebih banyak evaluasi mendalam seperti Note4 yang menunjukkan penurunan amplitudo maksimum kawat jika pengisian saluran (jumlah kabel di raceway / kabel) lebih besar dari 3.

Ampere bukan satu-satunya faktor untuk ukuran kawat, tetapi kami bekerja dengan aturan praktis di sini. Faktor-faktor UTAMA lain yang berkontribusi pada pemilihan adalah (A) jenis aplikasi instalasi kabel (THHM, UF, dll ...) dan peringkat temp, (B) panjang pengumpan sirkuit yang meningkatkan resistensi, kehilangan tegangan dan akhirnya, tidak dapat diterima memanaskan kawat pengumpan dan terutama koneksinya, (C) aplikasi fase tunggal vs multi-fase (kami hanya memusatkan perhatian pada sistem rumah tangga tunggal), (D) apakah bebannya induktif atau tidak (motor besar / kompresor dalam peranti ?) dan beberapa faktor lain yang tidak jelas yang tidak akan kami bahas di sini.

Item (A) dalam aplikasi perumahan biasanya kabel kelas NM / NMC untuk gaya-Romex, THWM untuk BX atau kabel-saluran gaya dan UF untuk kabel yang terkubur di halaman Anda. Item (B) sebenarnya cukup penting. Jika proses pemasangan kabel sangat panjang, resistansi kawat (semua kawat resistif sampai derajat tertentu) dan karenanya suhu kawat akan meningkat. Jika suhu itu naik di atas peringkat isolasi kawat, itu bisa meleleh menyebabkan kasus pendek atau terburuk, nyalakan api di bahan bangunan sekitarnya. Di sinilah bagan favorit kedua saya muncul: http://www.cerrowire.com/voltage-drop-table EDIT: jawaban berperingkat teratas longnecks di atas adalah penjelasan yang lebih baik tentang efek suhu pada sirkuit, terutama mengenai antarmuka kawat / fixture di mana kebanyakan kebakaran dimulai.

Mengetahui apa yang kita lakukan sekarang setelah mereferensikan kedua grafik dari Cerro kita dapat menjawab:

Jika saya mendedikasikan rangkaian untuk alat ini, yang panjangnya sekitar 50 '(termasuk pengembalian), akankah 14 AWG mencukupi? Mengapa atau mengapa tidak?

dengan YA karena Anda menunjukkan bahwa perangkat akan menjadi satu-satunya di sirkuit dan karena proses sebenarnya 25 'oleh definisi aturan yang tidak menghitung panjang total WIRE, melainkan panjang CIRCUIT yang terdiri dari keduanya konduktor. Di 240 tanah, tidak ada Return atau Netral. Ini memungkinkan 240 sirkuit untuk sering menggunakan pengukur yang tampaknya terlalu kecil! Di 120 negeri, netral dari suatu sirkuit tertentu diizinkan untuk (dan hampir selalu) dibagi di antara banyak cabang sirkuit tersebut yang memperkenalkan beberapa penurunan. Tetapi sebagian besar karena sirkuit dari tegangan yang lebih tinggi menyebabkan penurunan tegangan yang lebih rendah daripada sirkuit yang setara pada tegangan yang lebih rendah. E = R * I... di mana E= penurunan tegangan (volt, V); R= hambatan listrik (ohm, Ω); I= arus (amp,A) Ini tidak intuitif karena tegangan suplai tidak digunakan dalam perhitungan. Namun, jika Anda memiliki dua beban yang keduanya diberi nilai 2.400 Watt, satu di antaranya berjalan pada 120V dan yang lain pada 240V, yang pertama akan menarik 20 amp, yang terakhir 10. Setengah undian saat ini akan memperkenalkan hanya setengah dari penurunan tegangan, mengurangi elemen perhitungan untuk ukuran kawat.

Perlu dicatat, bahwa jawabannya akan tetap "YA, 14awg akan melakukan" jika menjalankan sebenarnya 50 'menurut grafik Cerro .... TAPI hanya di tepi. Setelah menjelajahi beberapa bagan lain yang populer, beberapa menunjukkan 12awg, yang lain 14awg. YMMV. Itulah sebabnya kami memiliki temuan NEC yang sangat mendalam untuk dipertimbangkan kembali dan memperhitungkan setiap faktor.

Adapun:

Saya menyadari 12 kawat AWG mungkin lebih sulit untuk dikerjakan, dan biayanya lebih dari 14 AWG. Di luar ini, adakah alasan untuk tidak melakukannya? Apakah ada kelebihannya?

Jawabannya adalah panggilan penilaian untuk kontraktor / pemilik rumah. Ambil contoh ini: Saya menjalankan sirkuit 240 baru untuk AC jendela baru. Unit yang dapat saya muat di bukaan jendela dapat ditangani oleh sirkuit 14awg / 15amp TETAPI tepat di dekat peringkat maksimum. Misalkan unit ini hampir tidak dapat memenuhi kebutuhan pendinginan saya dan tiba-tiba, pasar memperkenalkan unit output BTU lebih tinggi yang cocok di pembukaan tetapi itu akan membutuhkan sirkuit 12awg / 20amp. Ini akan menjadi panggilan penilaian kedap masa depan.

Dan ingat hal yang paling penting: Kode bangunan lokal Anda menggantikan NEC. Jika itu adalah properti Anda, pekerjaan yang Anda lakukan sepanjang jalan dapat memengaruhi kemampuan Anda untuk menjual properti di ujung jalan.

Semoga saya sudah menjawab semua pertanyaan Anda. Penafian: Saya tidak bekerja untuk kabel Cerro, hanya HVAC / R tua yang lelah yang berurusan dengan banyak kabel jelek, perumahan dan komersial. Dan tautannya mungil karena situs ini hanya mengizinkan dua tautan untuk noobs.

Pria HVAC
sumber
2

Kode Kelistrikan Nasional (NEC) menentukan ukuran minimum yang diperlukan untuk konduktor. Di bawah NEC, tiga kategori besar mencakup sebagian besar instalasi: tegangan rendah, kurang dari 600 volt, lebih dari 600 volt.

Perlu diingat bahwa persyaratan kode menentukan konstruksi terburuk yang diizinkan secara hukum. Salah satu alasan umum untuk meningkatkan ukuran konduktor di atas minimum kode adalah untuk mengurangi penurunan tegangan dengan mengurangi resistansi konduktor.

Para profesional berpengalaman sering melampaui kode berdasarkan penilaian yang dibangun berdasarkan pengalaman bertahun-tahun.

ben rudgers
sumber
... dan yang lainnya tidak menjawab pertanyaan.
Ecnerwal
1
@Ecnerwal Jadi jawab pertanyaannya ...
bib
2
@Ecnerwal Tidak cukup. Apa jawaban untuk pertanyaan tentang run spesifik 240v / 15a / 14awg 50 ft?
bib
1
Jawaban @Ecnerwal longneck tidak menyelesaikan masalah konstruksi yang sebenarnya. Ini obrolan buku teks tentang listrik. Seseorang tidak lebih dekat dengan kabel rumah mereka setelah membacanya. Lebih buruk lagi, tidak ada yang menunjukkan bahwa ukuran konduktor berasal dari tabel, bukan dari teori kelistrikan. Mengarahkan orang ke kode model, khususnya yang berkaitan dengan masalah keselamatan jiwa adalah jawaban yang bermanfaat. Menyiratkan, bahkan dengan penonaktifan bahwa ada jalan lain yang bijaksana dibuat baik tidak bertanggung jawab atau karena kurangnya pengetahuan.
ben rudgers
2
@CarlWitthoft Dalam kasus saya, saya akan memberikan pendapat profesional. Melakukan hal ini dalam kasus ini tidak akan konsisten dengan standar perawatan biasa karena kurangnya rincian yang relevan, pengetahuan tangan pertama atau pengetahuan tangan kedua yang dapat diandalkan dari seseorang yang secara umum memenuhi syarat untuk melakukan pekerjaan listrik atau desain kondisi lapangan aktual, dan karena Saya tidak memiliki hubungan kontraktual (ini kecil dari sudut pandang pribadi tetapi perusahaan asuransi peduli). Dari pengalaman di kedua sisi konter departemen bangunan, jawabannya adalah "itu tergantung pada apa kata kode".
ben rudgers
1

Ya dan tidak (atau tidak dan ya?)

Pengukur kawat minimum pada tegangan komersial rumah tangga dan cahaya (kurang dari 600V) memang tidak tergantung pada tegangan - entri pertama dalam tabel NEC 310.106 (A) menentukan bahwa 14AWG tembaga atau aluminium 12AWG dapat digunakan hingga 2000V saat terisolasi.

Namun, dalam pekerjaan tegangan tinggi (lebih dari 2kV), kawat harus di-oversize sesuai tabel 310.106 (A). Namun, ini hanya masalah dalam sistem komersial dan industri berat di mana pengumpan bertegangan tinggi digunakan untuk menghindari kerugian yang berlebihan, serta beban sesekali yang ditenagai oleh tegangan tinggi (seperti ketel uap industri jenis elektroda, atau sangat besar motor).

ThreePhaseEel
sumber