Sähköjohdon mitoitus maanalaisia piirikaapeleita varten

Asuinpiirin maanalainen johto asennetaan yleensä maanalaisella syöttökaapelilla (UF), joka on luokiteltu ulkokäyttöön ja suoraan hautaamiseen. Tällainen asennus on tyypillistä, kun piiri ajetaan ulkotiloihin, kuten autotallin suojaan tai muuhun ulkorakennukseen, tai pihan valo- tai vesiominaisuuteen. Maanalaisen kaapelin johtojen tai johtimien mitoitus ei ole erilainen kuin muiden kotitalouspiirien mitoitus ja se perustuu tyypillisesti piirin laitteiden kokonaiskuormitukseen tai sähköiseen kysyntään. Kuitenkin, jos kaapeli on pitkä, kuten maanalaiset ajot ovat usein, joudut ehkä joutumaan lisäämään johtimen kokoa jännitteen pudotuksen huomioon ottamiseksi-johtimien luonnollisen vastuksen aiheuttama jännitteen menetys piirissä. Jännitehäviö tapahtuu missä tahansa langanjohdossa, mutta se on harvoin ongelma sisäjohdotuksessa, jossa etäisyys katkaisijapaneelista piirin päähän on yleensä suhteellisen lyhyt. Ulkopiirit ovat kuitenkin usein melko pitkiä ja jännitteen pudotus voi olla merkittävä.

Jännitteen pudotuksen ymmärtäminen

Kaikki sähkönjohtimet, johdot mukaan lukien, vastustavat jonkin verran sähkön virtausta. Yksi tämän vastuksen, jota kutsutaan myös impedanssiksi, vaikutus on jännitteen menetys. Tätä kutsutaan jännitehäviöksi ja se esitetään prosentteina piirin virtalähteessä syötetystä kokonaisjännitteestä. Jos mitat virtapiirin jännitteen huoltopaneelista (katkaisijalaatikosta), sinun pitäisi saada noin 120 voltin lukema (tavalliselle piirille). Jos otat toisen mittauksen piiristä etäisimmässä laitteessa paneelista ja saat 114 voltin lukeman - 6 voltin eron - tällä piirillä on 5 prosentin jännitehäviö (5 prosenttia 120: sta = 6).

Liiallinen jännitehäviö tarkoittaa, että moottorit, laitteet ja muut laitteet eivät toimi niin nopeasti tai tehokkaasti kuin ne on suunniteltu. Tämä voi johtaa suorituskyvyn heikkenemiseen, tarpeettomaan kulumiseen ja jopa ennenaikaiseen vikaantumiseen sähkölaitteissa. Jännitehäviö on myös sähkön tuhlausta, koska energia menetetään lämpönä sen sijaan, että se olisi käytettävissä piirilaitteiden käytössä.

Jännitteen pudotuksen syyt

Koska jännitehäviö johtuu johtimien vastuksesta, mitä enemmän johtimia sinulla on, sitä suurempi on jännitehäviö. Kun kyseessä on maanalainen lanka, mitä pidempi lanka on, sitä suurempi on jännitehäviö. Langan koko on toinen tekijä: Pienemmän halkaisijan johtimilla on suurempi vastus kuin halkaisijaltaan suuremmilla johtimilla. Kuparilangalla on pienempi vastus kuin alumiinilangalla, mutta on todennäköistä, että käytät kuparia joka tapauksessa. Nykyään ainoa alumiini, jota käytetään useimmissa uusissa asuntoprojekteissa, on apuohjelman huoltokaapeleissa, vaikka alumiini saattaa näkyä jännitehäviöpöydissä.

Kuinka kuorma vaikuttaa jännitteen laskuun

Jännitehäviö kasvaa piirin kuormituksen kasvaessa, ja piirin ylikuormitus vaikuttaa liialliseen jännitehäviöön. Toisin sanoen, jos asetat liian monta kuormaa yhteen piiriin ja ylität 80 prosentin vakioturvakapasiteetin (1440 volttia 15 ampeerin piirille; 1920 volttia 20 ampeerin piirille), lisäät tarpeetonta jännitehäviötä. Ratkaisu on yksinkertainen: Pidä piirin kokonaiskuormitus enintään 80 prosentissa kokonaiskapasiteetista. Tämä ehto oletetaan monissa jännitehäviölaskelmissa ja taulukoissa.

Johtimien mitoitus

National sähköinen koodi (NEC) suosittelee enintään jännitehäviö 3 prosenttia kotitalouden piirien (tunnetaan haara piirejä). Tämä on hyvä tavoite ampua, kun mitoitetaan johtimet maanalaiselle kaapelille. Seuraavat ovat kaapelin enimmäispituudet, joita voit käyttää samalla, kun säilytät kuitenkin 3 prosentin jännitehäviön tietylle johtokoolle (AWG) ja piirijännitteelle. Esimerkiksi 120 voltin piirille voidaan ajaa jopa 50 metriä 14 AWG -kaapelia ylittämättä 3 prosentin jännitehäviötä.

120 voltin piireille: