Draadcapaciteit gedefinieerd: wat de stroomdragende capaciteit regelt
De capaciteit van een draad is de maximale continue stroom die deze kan dragen zonder de isolatietemperatuur te overschrijden. Dit is geen vaste materiaaleigenschap; het is een thermische balans. De stroom die door een geleider vloeit, genereert warmte, en de isolatie moet die temperatuurstijging gedurende tientallen jaren van gebruik overleven. De capaciteit van aluminiumdraad verschilt van koper omdat aluminium ongeveer 61% van de geleidbaarheid van koper heeft, waardoor een grotere doorsnede nodig is om dezelfde stroom veilig te kunnen transporteren.
In Noord-Amerika is de NEC-geleidercapaciteitstabel (Artikel 310) definieert deze limieten onder gestandaardiseerde omstandigheden: een omgevingstemperatuur van 30°C (86°F) en niet meer dan drie stroomvoerende geleiders in een loopbaan of kabel. Elk nummer dat je op een standaard ziet elektrische draadcapaciteitsgrafiek gaat uit van deze uitgangspunten. Verander welke variabele dan ook – meer geleiders bij elkaar gebundeld, een warmere zolder of een langere looptijd – en de veilige capaciteit daalt tot onder de tabelwaarden. Voordat u een nummer uit een tabel toepast, moet u de feitelijke installatieomstandigheden controleren.
Tabel met stroomsterkte van elektrische draden: koperen en aluminium geleiders
Onderstaande tabel geeft een praktijkvoorbeeld elektrische draadcapaciteitsgrafiek gebaseerd op NEC Tabel 310.16, die de meest algemeen geïnstalleerde maten omvat, van 14 AWG tot 500 MCM. Er worden waarden vermeld voor de nominale isolatie van 60°C, 75°C en 90°C – de drie temperatuurkolommen die respectievelijk de residentiële, commerciële en industriële bedrading bepalen. Houd er rekening mee dat de capaciteit van 90°C alleen kan worden gebruikt voor reductiedoeleinden; De classificaties van afsluitapparatuur beperken bijna altijd de bruikbare capaciteit bij de kolom van 75°C.
| Draadgrootte | Koper 60°C (A) | Koper 75°C (A) | Koper 90°C (A) | Aluminium 75°C (A) | Aluminium 90°C (A) |
|---|---|---|---|---|---|
| 14 AWG | 15 | 20 | 25 | — | — |
| 12 AWG | 20 | 25 | 30 | 20 | 25 |
| 10 AWG | 30 | 35 | 40 | 30 | 35 |
| 8 AWG | 40 | 50 | 55 | 40 | 45 |
| 6 AWG | 55 | 65 | 75 | 50 | 55 |
| 4 AWG | 70 | 85 | 95 | 65 | 75 |
| 2 AWG | 95 | 115 | 130 | 90 | 100 |
| 1/0 AWG | 125 | 150 | 170 | 120 | 135 |
| 4/0 AWG | 195 | 230 | 260 | 180 | 205 |
| 250 MCM | 215 | 255 | 290 | 205 | 230 |
| 500 MCM | 320 | 380 | 430 | 310 | 350 |
Als je omhoog kijkt versterkers per draaddikte Controleer altijd welke temperatuurkolom overeenkomt met de terminals die u gebruikt. Residentiële stroomonderbrekers en paneellippen hebben doorgaans een temperatuur van 75°C. Het gebruik van de 90°C-kolom voor de definitieve selectie van de capaciteit zonder terminalverificatie is een veel voorkomende en gevaarlijke fout die kabelschoenen kan oververhitten, ook al blijft de geleider zelf binnen de limieten.
Capaciteit van 10 AWG-draad, 8 AWG en algemeen gespecificeerde maten
De capaciteit van 10 AWG-draad wordt vaak verkeerd begrepen omdat de 90°C-kolom 40A aangeeft, terwijl de National Electrical Code de overstroombeveiliging op een standaard 10 AWG-kopercircuit beperkt tot 30A voor de meeste toepassingen. De Draadstroomsterkte van 10 gauge van 35A bij 75°C is de echte thermische limiet, maar de code beperkt de stroomonderbreker opzettelijk tot 30A om een veiligheidsmarge toe te voegen en rekening te houden met continue belastingen. Voor toepassingen waarbij de volledige 75°C kan worden gebruikt 10 AWG kabelstroomsterkte , zoals bepaalde motorcircuits of specifieke derating-scenario's, wordt 35A toegestaan, maar alleen na zorgvuldige belastingberekening.
In omvang groter, de 8 AWG huidige classificatie komt uit op 50A voor koper bij 75°C, waardoor dit de minimumgrootte is voor veel opladers voor elektrische voertuigen die continu 40A verbruiken. Aan het grotere uiteinde, de 2 AWG-koperdraadwaarde van 115A bij 75°C dekt subvoedingspanelen en dienstingangsgeleiders voor 100A residentiële diensten. De korte aanduiding #2 koperdraadcapaciteit verwijst naar dezelfde 115A-waarde. Voor zware industriële feeders, Draadcapaciteit van 500 MCM bereikt 380A in koper bij 75°C, en wordt vaak gekozen wanneer een enkele grote geleider parallel geschakelde kleinere kabels moet vervangen.
Ampacity van aluminiumdraad: waarom de maat moet toenemen
De capaciteit van aluminiumdraad loopt consequent één of twee AWG-groottes achter koper voor dezelfde stroomcapaciteit. De lagere geleidbaarheid van aluminium betekent dat je, om de stroomsterkte van 115 A van een #2 koperen geleider te evenaren, minimaal een aluminium geleider van 1/0 AWG nodig hebt, die 120 A kan dragen bij 75 °C. Deze eis van opwaardering is overal in het land gecodificeerd NEC-geleidercapaciteitstabel en is niet optioneel: pogingen om koper van dezelfde maat te vervangen door koper bij hoge stroombelastingen creëren een ernstig brandrisico als gevolg van oververhitting en differentiële thermische uitzetting bij terminals.
Moderne aluminiumlegeringen (AA-8000-serie) die in bouwdraad worden gebruikt, hebben de kruip- en oxidatieproblemen waarmee eerdere residentiële installaties te kampen hadden, grotendeels opgelost. Toch moet de terminal worden vermeld voor aluminium en worden geïnstalleerd met een anti-oxidantverbinding volgens de instructies van de fabrikant. Voor feeders waar kosten- en gewichtsbesparingen belangrijk zijn – zoals een 400A-voorziening – is aluminium dominant: een set van 600 MCM aluminium geleiders bij 75°C levert 340 A, terwijl koperequivalent 500 MCM 380 A bereikt. De aluminiumoptie verlaagt de geleiderkosten vaak met meer dan 40%.
NEC-geleiderampaciteitstabel en code-aanpassingsfactoren
De NEC-geleidercapaciteitstabel (met name tabel 310.16, voorheen 310.15(B)(16)) is het startpunt, niet het laatste woord. De NEC-code draadcapaciteit De regels vereisen dan het toepassen van correctiefactoren voor een omgevingstemperatuur boven 30°C en voor meer dan drie stroomvoerende geleiders in één kabelgoot. Voor elke graad Celsius boven 30°C daalt de ampacity multiplier. Bij een omgevingstemperatuur van 40°C moet een geleider met een nominale waarde van 90°C worden gereduceerd tot 91% van de tabelwaarde; bij 50°C daalt dit tot 82%.
Aanpassingen van de leidingvulling zijn zelfs nog agressiever. Wanneer u vier tot zes stroomvoerende geleiders in één leiding trekt, moet de capaciteit met 80% worden vermenigvuldigd. Voor zeven tot negen geleiders daalt de vermenigvuldiger naar 70%. EEN 10 AWG kabelstroomsterkte van 35A bij 75°C, met een vermindering van 70% voor negen geleiders en een correctie van 0,91 voor 40°C, komt uit op ongeveer 22A – onder de kolomwaarde van 60°C. Dit is de reden waarom grote kabelgoten vol met circuits de ontwerper bijna altijd dwingen om de draadgrootte aanzienlijk groter te maken dan wat een basisgrootte is elektrische draadcapaciteitsgrafiek zou suggereren. Bereken altijd de gecorrigeerde capaciteit en vergelijk deze met de vereiste belasting voordat u een geleiderschema voltooit.








