Cara Mengira Saiz Kabel Wayar: Panduan Lengkap

Jawapan Langsung: Cara Mengira Saiz Kabel Wayar

Untuk mengira saiz kabel wayar, anda perlu menentukan arus maksimum (ampacity) yang mesti dibawa oleh kabel, kemudian gunakan had penurunan voltan dan faktor keselamatan untuk memilih keratan rentas konduktor yang betul. Formula yang paling banyak digunakan adalah berdasarkan Undang-undang Ohm yang digabungkan dengan piawaian Kod Elektrik Kebangsaan (NEC) atau IEC. Bagi kebanyakan sistem AC, peraturan asas ialah: pilih konduktor di mana kapasiti pembawa arus melebihi 125% daripada arus beban berterusan. Untuk litar DC atau larian kabel yang lebih lama, pengiraan penurunan voltan diutamakan.

Dari segi praktikal, jika anda mempunyai beban berterusan 20A pada litar 120V AC, anda mendarabkan 20A × 1.25 = 25A kelegaan minimum, yang menghala ke konduktor kuprum 12 AWG di bawah jadual keluasan NEC standard. Untuk peralatan sensitif voltan pada jarak jauh, penurunan voltan mesti dikira secara berasingan menggunakan formula: VD = (2 × L × R × I) / 1000 , di mana L ialah panjang kabel sehala dalam kaki, R ialah rintangan setiap 1,000 kaki, dan I ialah arus beban dalam amp.

Panduan ini berjalan melalui setiap langkah proses pengiraan, meliputi kedua-dua sistem AWG dan metrik (mm²), jenis penebat yang berbeza, keadaan pemasangan dan cara kualiti pembinaan kabel — termasuk cara penyemperit wayar dan kabel memproses lapisan penebat — menjejaskan prestasi elektrik akhir dan penarafan keselamatan kabel.

Memahami Sistem Saiz Wayar dan Kabel: AWG lwn. mm²

Sebelum mengira, anda perlu memahami sistem pengukuran yang digunakan untuk wilayah dan aplikasi anda. Dua piawaian yang dominan ialah sistem Tolok Wayar Amerika (AWG) dan sistem luas keratan rentas metrik yang diukur dalam milimeter persegi (mm²).

Sistem Tolok Wayar Amerika (AWG).

AWG kebanyakannya digunakan di Amerika Syarikat dan Kanada. Berlawanan arah, nombor AWG yang lebih rendah bermakna konduktor yang lebih tebal dan berkapasiti lebih tinggi . Sebagai contoh, 4 AWG tembaga membawa arus yang lebih ketara daripada 14 AWG. Skala AWG bermula dari 0000 (4/0) pada hujung besar hingga 40 AWG untuk aplikasi wayar halus. Pendawaian kediaman dan komersial biasa menggunakan 14 AWG, 12 AWG dan 10 AWG untuk litar cawangan, manakala konduktor penyuap boleh menggunakan 6 AWG, 4 AWG, 2 AWG atau lebih besar.

Sistem Keratan Rentas Metrik (mm²)

Digunakan di seluruh Eropah, Asia, Australia dan kebanyakan bahagian lain di dunia mengikut piawaian IEC, sistem mm² secara langsung menerangkan luas keratan rentas konduktor. Saiz biasa termasuk 1.5 mm², 2.5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm², 16 mm², 25 mm², 35 mm², 50 mm² dan seterusnya. Konduktor 2.5 mm² adalah kira-kira bersamaan dengan 14 AWG dari segi keratan rentas , walaupun ampacity tepat bergantung pada jenis penebat dan kaedah pemasangan.

Kaedah Langkah demi Langkah untuk Mengira Saiz Kabel Wayar

Saiz kabel yang betul mengikut urutan logik. Langkah melangkau membawa kepada sama ada kabel bersaiz kecil menjadi terlalu panas dan menimbulkan bahaya kebakaran, atau kabel bersaiz besar yang membazir bahan dan meningkatkan kos pemasangan tanpa perlu.

Langkah 1: Tentukan Arus Beban Penuh

Titik permulaan untuk setiap pengiraan saiz kabel adalah mengenal pasti arus beban penuh (FLC) peralatan yang disambungkan. Untuk beban rintangan seperti pemanas, ini adalah mudah: gunakan P = V × I, disusun semula kepada I = P / V. Untuk pemanas ruang 2,400W pada litar 120V, I = 2,400 / 120 = 20 amp .

Untuk beban motor tiga fasa, formulanya ialah: I = P / (√3 × V × PF × η), di mana PF ialah faktor kuasa dan η ialah kecekapan. Motor 15kW pada 400V dengan PF = 0.85 dan η = 0.92 menghasilkan I = 15,000 / (1.732 × 400 × 0.85 × 0.92) ≈ 27.7A . Sentiasa gunakan data papan nama apabila tersedia dan bukannya anggaran yang dikira.

Langkah 2: Gunakan Pengganda Beban Berterusan

Untuk beban yang beroperasi secara berterusan selama 3 jam atau lebih, NEC Seksyen 210.19 memerlukan saiz konduktor pada 125% daripada arus beban berterusan . Jika beban anda menarik 20A secara berterusan, keluasan konduktor minimum mestilah 20 × 1.25 = 25A. Margin keselamatan terma ini menyumbang kepada pembentukan haba dalam penebat berbanding operasi yang berterusan. Piawaian IEC menggunakan pendekatan yang serupa melalui faktor pembetulan yang digunakan pada nilai ampacity asas.

Langkah 3: Gunakan Faktor Pembetulan untuk Suhu dan Himpunan

Kabel yang dipasang dalam persekitaran suhu tinggi atau dikumpulkan dengan kabel lain mesti dikurangkan. Jadual NEC 310.15(B)(1) menyediakan faktor pembetulan suhu. Pada suhu ambien 40°C dan bukannya garis dasar 30°C standard, konduktor berkadar 75°C mesti dikurangkan dengan faktor 0.88 . Ini bermakna konduktor berkadar 25A pada 30°C hanya membawa 22A dengan selamat pada 40°C ambien.

Pembetulan gabungan adalah sama penting. Apabila 4–6 konduktor pembawa arus berkongsi konduit, gunakan faktor 0.80. Untuk 7–9 konduktor, gunakan 0.70. Untuk 10–20 konduktor yang digabungkan bersama, faktornya turun kepada 0.50. Kegagalan untuk menggunakan faktor penggabungan adalah salah satu punca paling biasa berlaku terlalu panas dalam dulang kabel komersial.

Langkah 4: Kira Kejatuhan Voltan

Had penurunan voltan biasanya 3% untuk litar cawangan dan 5% jumlah untuk gabungan suapan campur litar cawangan (mengikut cadangan NEC, walaupun bukan keperluan kod keras untuk semua kes). Gunakan formula ini untuk litar AC dan DC fasa tunggal:

VD (volt) = (2 × L × R × I) / 1000

Di mana L = panjang kabel sehala dalam kaki, R = rintangan dalam ohm setiap 1,000 kaki (dari jadual rintangan konduktor), dan I = arus beban dalam amp. Faktor 2 menyumbang untuk kedua-dua konduktor keluar dan balik.

Contoh: Litar 120V, 100 kaki sehala, membawa kuprum 15A hingga 14 AWG (R = 3.14 Ω/1,000 kaki): VD = (2 × 100 × 3.14 × 15) / 1,000 = 9.42 volt , iaitu 7.85% — jauh melebihi had 3%. Menaik taraf kepada 10 AWG (R = 1.24 Ω/1,000 kaki) mengurangkan ini kepada 3.72V, atau 3.1%, yang kecil tetapi boleh diterima untuk beban tidak sensitif. Untuk peralatan ketepatan, beralih kepada 8 AWG akan membawanya kepada 1.8%.

Untuk sistem tiga fasa, formula diubah suai kepada: VD = (√3 × L × R × I) / 1000 , menggantikan faktor 2 dengan 1.732 kerana geometri fasa mengurangkan rintangan gelung berkesan.

Langkah 5: Pilih Saiz Kabel Akhir

Selepas mengira ampacity yang diperlukan (dengan semua faktor pembetulan digunakan) dan saiz konduktor minimum yang diperlukan untuk memenuhi had penurunan voltan, pilih mana-mana saiz yang lebih besar . Ini ialah saiz kabel yang mengawal. Sentiasa bulatkan kepada saiz konduktor standard yang tersedia seterusnya — jangan sekali-kali bulatkan ke bawah.

Peranan Jenis Penebat dalam Kapasiti Kabel

Bahan penebat mengelilingi konduktor secara langsung menentukan berapa banyak haba yang boleh dikekalkan oleh kabel dengan selamat, yang seterusnya menetapkan penarafan ampacity. Di sinilah proses pembuatan — khususnya prestasi penyemperit wayar dan kabel — mempunyai kesan langsung ke atas sifat elektrik dan haba produk siap.

Penarafan suhu penebat biasa dan sebutan NEC mereka termasuk:

• 60°C (140°F) — Jenis TW, digunakan dalam pendawaian kediaman lama. Kapasiti rendah, tidak sesuai untuk litar beban tinggi.
• 75°C (167°F) — Jenis THW, THWN. Penebat komersial dan perindustrian yang paling biasa. Ini ialah lajur standard yang digunakan dalam Jadual NEC 310.15 untuk saiz konduktor dalam kebanyakan pemasangan baharu.
• 90°C (194°F) — Jenis THHN, XHHW-2, RHH. Kapasiti asas yang lebih tinggi, tetapi NEC selalunya mengehadkan penamatan kepada 75°C melainkan peralatan dinilai secara khusus untuk penamatan 90°C. Boleh digunakan pada penarafan penuh 90°C dalam udara bebas atau apabila peralatan penamatan dinilai sewajarnya.
• 150°C dan ke atas — Kabel khusus menggunakan getah silikon, PTFE (Teflon), atau penebat mineral (kabel MI). Digunakan dalam relau, ketuhar industri, dan peralatan proses suhu tinggi.

Konsistensi ketebalan penebat adalah kritikal. A penyemperit wayar dan kabel dalam barisan pembuatan moden menggunakan geometri cetakan ketepatan, kawalan suhu cair, dan peraturan kelajuan talian untuk mengekalkan ketebalan dinding yang seragam di sekeliling konduktor. Penebat yang tidak konsisten — lebih nipis di beberapa tempat — mencipta titik panas setempat yang mengurangkan penarafan haba yang berkesan walaupun ketebalan purata memenuhi spesifikasi. Jentera penyemperit termaju daripada pengeluar di China, Eropah dan Amerika Utara kini menggunakan sistem pengukuran laser dan pembetulan kesipian automatik untuk mencapai toleransi ketebalan dinding dalam lingkungan ±5% atau lebih ketat.

Konduktor Kuprum lwn Aluminium: Perbezaan Saiz

Konduktor aluminium biasanya digunakan untuk kabel masuk perkhidmatan, penyuap, dan pengedaran utiliti. Mereka lebih ringan dan lebih murah daripada tembaga, tetapi aluminium hanya mempunyai kira-kira 61% daripada kekonduksian kuprum , bermakna anda memerlukan keratan rentas yang lebih besar untuk membawa arus yang sama.

Sebagai peraturan praktikal: untuk memadankan ampacity konduktor tembaga, aluminium memerlukan lebih kurang dua saiz AWG lebih besar . Di mana 6 AWG tembaga membawa 65A (pada 75°C), anda memerlukan 4 AWG aluminium untuk membawa arus yang sama. Untuk saiz metrik, konduktor aluminium 16 mm² secara kasarnya sepadan dengan konduktor kuprum 10 mm².

Aluminium juga mengembang dan mengecut lebih daripada tembaga dengan kitaran suhu, yang boleh menyebabkan sambungan longgar dari semasa ke semasa. Semua penamatan konduktor aluminium mesti menggunakan penyambung yang diberi nilai AL/CU, dan sebatian anti-oksidan diperlukan pada penyambung dan penamat untuk mengelakkan pembentukan pengoksidaan yang meningkatkan rintangan. Ini adalah keperluan kod dalam kebanyakan bidang kuasa, bukan amalan pilihan.

Dari sudut pembuatan, penyemperitan penebat ke atas konduktor aluminium memerlukan kawalan berhati-hati terhadap kelajuan talian dan suhu kompaun dalam penyemperit wayar dan kabel . Kimia permukaan aluminium berbeza daripada kuprum, dan beberapa sebatian penebat melekat secara berbeza. Pengeluar kabel berkualiti menjalankan ujian lekatan untuk memastikan ikatan penebat dengan betul dan tidak terpisah daripada konduktor semasa lenturan atau kitaran haba.

Saiz Kabel untuk Litar Motor

Litar motor mengikut peraturan yang berbeza daripada litar cawangan am kerana motor mengeluarkan arus masuk yang sangat tinggi semasa permulaan - biasanya 6 hingga 8 kali arus beban penuh selama 0.5 hingga 2 saat. Kabel itu sendiri tidak perlu bersaiz untuk arus masuk ini (perlindungan arus lampau mengendalikannya), tetapi konduktor mesti bersaiz berdasarkan peraturan NEC Artikel 430 dan bukannya jadual ampacity standard.

Untuk motor tunggal, NEC 430.22 memerlukan konduktor litar cawangan bersaiz pada sekurang-kurangnya 125% daripada arus beban penuh (FLC) motor seperti yang disenaraikan dalam Jadual NEC 430.247–430.250 (bukan nilai papan nama, melainkan papan nama lebih rendah daripada nilai jadual). Untuk motor fasa tunggal 5 kuasa kuda, 230V, Jadual 430.248 menyenaraikan FLC sebagai 28A. Konduktor kemudiannya mesti mengendalikan 28 × 1.25 = 35A minimum, menunjuk kepada 8 AWG tembaga.

Untuk aplikasi pemacu frekuensi berubah (VFD), pertimbangan tambahan dikenakan. VFD menjana arus harmonik yang menghasilkan haba tambahan dalam konduktor. Ramai jurutera menambah margin tambahan 10–15% di atas faktor standard 125% apabila mensaiz kabel untuk motor dipacu VFD. Kabel berperisai juga biasanya diperlukan antara output VFD dan motor untuk mengandungi hingar frekuensi tinggi dan mengelakkan kerosakan galas daripada arus mod biasa.

Pengiraan Jatuh Voltan Selam Dalam: Kabel Panjang Berjalan

Untuk kabel berjalan melebihi 50 kaki (kira-kira 15 meter), penurunan voltan selalunya menjadi faktor saiz yang dominan — bukan ampacity. Ini benar terutamanya dalam sistem fotovoltaik suria (PV), kemudahan pertanian, pencahayaan luar dan loji industri dengan peralatan yang terletak jauh dari papan pengedaran utama.

Mengira Keratan Rentas Konduktor yang Diperlukan daripada Voltan Jatuh

Anda boleh menyusun semula formula penurunan voltan untuk mengira terus keratan rentas konduktor yang diperlukan. Untuk kuprum dalam sistem satu fasa:

A (mm²) = (2 × L × I × ρ) / VD_maks

Di mana A ialah luas keratan rentas yang diperlukan dalam mm², L ialah panjang kabel sehala dalam meter, I ialah arus beban dalam amp, ρ (rho) ialah kerintangan kuprum = 0.0172 Ω·mm²/m (atau 0.0282 untuk aluminium), dan VD_max ialah penurunan voltan maksimum yang dibenarkan dalam volt.

Contoh: Sebuah pam mengeluarkan 30A pada 230V, terletak 120 meter dari papan agihan. Kejatuhan voltan maksimum yang dibenarkan = 3% × 230V = 6.9V.

A = (2 × 120 × 30 × 0.0172) / 6.9 = 123.84 / 6.9 = 17.95 mm² . Bundarkan ke saiz standard seterusnya: 25 mm² pengalir tembaga.

Jika pam yang sama itu terletak hanya 30 meter jauhnya, pengiraan memberikan 4.49 mm², dibundarkan kepada 6 mm² — jauh lebih kecil dan lebih murah. Kos mengecilkan saiz pada jangka masa panjang datang daripada sisa tenaga dan kemerosotan prestasi peralatan, bukan hanya terlalu panas.

Penurunan Voltan dalam Sistem DC PV Solar

Dalam pemasangan solar, saiz kabel DC adalah penting untuk kecekapan sistem. Artikel NEC 690 mengesyorkan mengehadkan penurunan voltan dalam litar sumber PV kepada 2% atau kurang untuk penuaian tenaga maksimum. Penurunan 2% pada sistem rentetan 600V membenarkan hanya penurunan 12V merentasi larian kabel. Dengan arus rentetan 9A dan larian 50 meter (sehala), keratan rentas konduktor yang diperlukan ialah A = (2 × 50 × 9 × 0.0172) / 12 = 1.29 mm², menunjuk kepada kabel berkadar PV minimum 2.5 mm² (USE-2 atau PV Wire di AS).

Bagaimana Kualiti Pembinaan Kabel Mempengaruhi Pengiraan Saiz

Pengiraan saiz kabel wayar mengandaikan kabel memenuhi spesifikasi terkadarnya. Ini bermakna konduktor mempunyai luas keratan rentas yang betul, penebat mempunyai ketebalan dan sifat dielektrik yang betul, dan rintangan per unit panjang sepadan dengan nilai yang diterbitkan. Dalam amalan, kualiti kabel berbeza dengan ketara antara pengeluar, dan kebolehubahan ini secara langsung mempengaruhi sama ada pengiraan anda kekal di lapangan.

Nisbah Isian Konduktor dan Terdampar

Konduktor terkandas terdiri daripada beberapa wayar yang lebih kecil yang dipintal bersama. Nisbah isian — peratusan keratan rentas nominal yang sebenarnya diduduki oleh logam — mempengaruhi rintangan. Konduktor terkandas 2.5 mm² dengan pembungkusan untai yang lemah mungkin mempunyai keratan rentas logam sebenar hanya 2.3 mm², meningkatkan rintangan kira-kira 8–9% berbanding dengan spesifikasi. Ini secara langsung menjejaskan kedua-dua penurunan voltan dan prestasi terma. Pengeluar kabel premium mengukur rintangan konduktor mengikut IEC 60228 atau ASTM B8 untuk mengesahkan pematuhan.

Ketebalan Penebat dan Proses Penyemperitan

Lapisan penebat digunakan melalui a penyemperit wayar dan kabel — mesin yang mencairkan sebatian polimer (PVC, XLPE, LSZH, atau bahan lain) dan memaksanya melalui acuan ketepatan di sekeliling konduktor yang bergerak. Kualiti proses penyemperitan ini menentukan ketekalan ketebalan penebat, kemasan permukaan, dan lekatan pada konduktor atau jaket dalam.

Sistem penyemperit wayar dan kabel moden yang digunakan oleh pengeluar terkemuka termasuk:

• Kawalan kesipian gelung tertutup : Penderia laser atau kapasitif mengukur kepekatan penebat dalam masa nyata dan melaraskan kedudukan mati secara automatik untuk membetulkan salutan luar pusat.
• Pemantauan tekanan dan suhu cair : Memastikan kelikatan kompaun yang konsisten melalui acuan, mengelakkan tompok nipis yang disebabkan oleh variasi suhu dalam tong penyemperit.
• Penyepaduan penguji percikan : Penguji percikan voltan tinggi mengimbas 100% kabel dalam talian yang dihasilkan untuk mengesan lubang jarum atau titik nipis dalam penebat sebelum kabel dikilit.
• Sistem pengukuran diameter : Mikrometer laser mengukur diameter luar secara berterusan dan suapan kembali data untuk mengawal kelajuan talian dan keluaran penyemperit untuk mengekalkan toleransi diameter yang ditentukan.

Apabila membeli kabel untuk aplikasi kritikal — jentera industri, pendawaian bangunan, penyuap bawah tanah — sentiasa sahkan bahawa kabel tersebut memenuhi pensijilan UL, CSA atau IEC yang diuji mengikut piawaian yang berkaitan. Kabel yang diuji dan disenaraikan oleh pihak ketiga menjamin penebat yang digunakan oleh wayar dan proses penyemperit kabel memenuhi ketebalan minimum, kekuatan dielektrik dan keperluan rintangan suhu.

XLPE lwn Prestasi Penebat PVC

Penebat polietilena berpaut silang (XLPE) dihasilkan melalui proses penyemperit wayar dan kabel khusus yang merangkumi langkah pemvulkanan (pautan silang), sama ada melalui pengawetan wap, pengawetan nitrogen kering (talian CCV), atau pengawetan lembapan silane. Pautan silang mencipta rangkaian polimer tiga dimensi yang memberikan XLPE prestasi terma yang jauh lebih baik daripada PVC : Kabel kuasa berpenebat XLPE dinilai kepada 90°C secara berterusan, 130°C semasa beban kecemasan dan 250°C dalam keadaan litar pintas. PVC memuncak pada 70°C untuk gred standard.

Untuk kabel voltan sederhana (1kV–35kV), penebat XLPE yang dihasilkan pada wayar penyemperitan tiga kali ganda dan talian penyemperit kabel — menggunakan skrin dalam semikonduktor, penebat XLPE dan skrin luar semikonduktor dalam pas tunggal — ialah standard industri. Pendekatan laluan tunggal ini menghapuskan pencemaran antara muka antara lapisan, faktor kritikal untuk integriti dielektrik voltan tinggi.

Contoh Saiz Kabel Wayar Praktikal mengikut Aplikasi

Teori menjadi lebih jelas dengan contoh aplikasi konkrit merentas jenis pemasangan yang berbeza. Contoh kerja berikut merangkumi senario yang paling biasa ditemui dalam tetapan kediaman, komersial dan perindustrian.

Litar Dapur Kediaman (120V, 20A)

NEC 210.11(C)(1) memerlukan sekurang-kurangnya dua litar perkakas kecil 20A di kawasan dapur. Kabel: 12 AWG / 2 tembaga, jenis NM-B (Romex), pemutus 20A. Larian kabel dari panel biasanya 30–60 kaki di rumah keluarga tunggal. Penurunan voltan pada 20A melebihi 60 kaki: VD = (2 × 60 × 1.98 × 20) / 1,000 = 4.75V, iaitu 3.96% . Boleh diterima untuk kebanyakan beban perkakas dapur. Untuk pemasangan yang lebih konservatif atau di mana larian melebihi 80 kaki, tingkatkan kepada 10 AWG.

Stesen Pengecas EV (240V, 48A Berterusan)

Pengecas EV Tahap 2 pada 11.5kW mengeluarkan 48A pada 240V. Sebagai beban berterusan: 48A × 1.25 = 60A keluasan konduktor minimum. Pilih 6 AWG tembaga THWN-2 dalam konduit. Untuk larian 50 kaki dari panel ke garaj, penurunan voltan = (2 × 50 × 0.491 × 48) / 1,000 = 2.36V = 0.98% - baik dalam had. Saiz 6 AWG ditentukan oleh ampacity, bukan penurunan voltan dalam kes ini.

Motor Penghantar Industri (400V, 3-Fasa, 22kW)

FLC = 22,000 / (1.732 × 400 × 0.87 × 0.92) = 39.7A. Guna 125% faktor motor: 39.7 × 1.25 = 49.6A. Pilih konduktor kuprum 10 mm² (bernilai 52A dalam kabel tiga teras bagi setiap IEC 60364). Larian kabel adalah 85 meter dari MCC ke motor. Kejatuhan voltan = (1.732 × 85 × 39.7 × 1.83 Ω/km × 0.001) / 1 = 10.7V = 2.68% — dalam had 3%. Pemilihan 10 mm² disahkan oleh kedua-dua ampacity dan keperluan penurunan voltan.

Penyuap Bawah Tanah (240V, 100A, 150 kaki)

Penyumpan subpanel 100A menggunakan konduktor aluminium dalam jadual 40 saluran PVC tertanam pada 24 inci. Kapasiti yang diperlukan: 100A. Konduktor aluminium 1/0 AWG diberi nilai 120A pada 75°C — memenuhi keluasan. Pemeriksaan penurunan voltan: 1/0 AWG aluminium R = 0.327 Ω/1,000 kaki. VD = (2 × 150 × 0.327 × 100) / 1,000 = 9.81V = 4.09% . Melebihi 3% yang disyorkan. Naik taraf kepada aluminium 2/0 AWG (R = 0.259 Ω/1,000 kaki): VD = 7.77V = 3.24% — masih kecil. guna Aluminium 3/0 AWG (R = 0.205 Ω/1,000 kaki): VD = 6.15V = 2.56% — boleh diterima.

Litar pintas dan Pertimbangan Semasa Kerosakan dalam Saiz Kabel

Untuk kabel voltan sederhana dan tinggi, dan untuk kabel LV perindustrian berhampiran transformer besar, konduktor juga mesti bersaiz untuk menahan tenaga haba arus kerosakan semasa ia mengambil peranti perlindungan untuk membersihkan kerosakan. Ini dipanggil tahan terma litar pintas semak.

Formulanya ialah: A (mm²) = (I_sc × √t) / K , di mana I_sc ialah arus litar pintas prospektif dalam amp, t ialah masa pembersihan kerosakan dalam saat, dan K ialah pemalar bahan (K = 115 untuk konduktor kuprum berpenebat PVC bermula pada 30°C; K = 135 untuk kuprum berpenebat XLPE).

Contoh: Kabel menyuapkan panel dengan arus litar pintas prospektif 25kA, dan pemutus hulu hilang dalam 0.2 saat. A_min = (25,000 × √0.2) / 115 = (25,000 × 0.447) / 115 = 97.2 mm² . Ini memerlukan konduktor tembaga minimum 120 mm² — tanpa mengira arus beban. Berhampiran pengubah industri besar atau papan suis utama, saiz litar pintas selalunya mengawal pemilihan kabel.

Kesilapan Biasa dalam Pengiraan Saiz Kabel Wayar

Memahami kaedah pengiraan hanya separuh daripada pertempuran. Kesilapan praktikal di lapangan membawa kepada kabel bersaiz kecil atau besar walaupun jurutera menggunakan formula dengan betul.

• Menggunakan arus papan nama dan bukannya FLC jadual NEC untuk motor: NEC 430.22 secara khusus memerlukan penggunaan nilai jadual NEC, bukan papan nama, melainkan papan nama lebih rendah. Menggunakan arus plat nama rendah motor kecekapan tinggi dan mengecilkan saiz kabel adalah pelanggaran kod.
• Terlupa untuk menggunakan penyusutan penggabungan: Memasang enam konduktor THHN dalam satu konduit dan saiz setiap satu untuk ampacity individu adalah kesilapan yang sangat biasa. Faktor penggabungan 0.80 mengurangkan ampacity berkesannya, memerlukan konduktor yang lebih besar.
• Tidak mengambil kira pertumbuhan beban masa hadapan: Litar pada 95% keluasan konduktor tidak memberi ruang untuk peralatan tambahan. Amalan terbaik industri ialah mensaiz kabel kepada tidak lebih daripada 80% keluasan terkadar di bawah keadaan operasi biasa.
• Mencampurkan nilai AWG dan metrik dalam formula yang sama: Menggunakan nilai rintangan AWG (dalam Ω/1,000 kaki) dengan panjang metrik (dalam meter) tanpa penukaran menghasilkan keputusan yang sangat tidak betul. Sentiasa sahkan unit sebelum mengira.
• Mengabaikan suhu persekitaran: Kabel yang dipasang di ruang loteng pada ambien 50°C dan bukannya garis dasar 30°C standard memerlukan pengurangan yang ketara. A 12 AWG THHN berkadar 30A pada 30°C hanya boleh membawa 23A pada ambien 50°C — pengurangan sebanyak 23%.
• Membeli kabel substandard: Kabel daripada pengilang yang tidak disahkan mungkin mempunyai keratan rentas konduktor sebenar 10–15% di bawah nominal disebabkan kawalan yang lemah terhadap proses lukisan wayar dan penyemperitan. Sentiasa beli kabel tersenarai UL atau diperakui IEC daripada sumber yang boleh dikesan.

Rujukan Pantas: Ringkasan Pemilihan Saiz Kabel

Untuk rujukan cepat di tapak, jadual berikut meringkaskan senario beban biasa dan saiz kabel minimum yang mereka perlukan dalam keadaan biasa (konduktor tembaga, penebat 75°C, ambien 30°C, litar tunggal dalam konduit, larian sehingga 50 kaki).