2/0 ظرفیت سیم آلومینیومی: رتبه بندی NEC، عوامل کاهش دهنده و نکات کاربردی

از سه نفر در محل کار بپرسید که چقدر آمپر سیم آلومینیومی 2/0 می تواند حمل کند و اغلب سه پاسخ متفاوت دریافت خواهید کرد. سوال مبهم نیست؛ تعداد به سادگی با شرایط تغییر می کند. یک هادی آلومینیومی 2/0 AWG با درجه حرارت 75 درجه سانتیگراد برای 135 الف در یک مسیر معمولی خوب است، با این حال این رقم می تواند به محض اعمال دمای محیط و تعداد رساناها به حدود 95 A کاهش یابد یا در هوای آزاد با سیستم عایق 90 درجه سانتیگراد از 150 A بالا برود.

از آنجایی که خیلی به زمینه بستگی دارد، قابل اعتمادترین رویکرد این است که از جدول منتشر شده شروع کنید و سپس اصلاحاتی را که نصب شما واقعاً با آن مواجه است اعمال کنید. این راهنما دقیقاً همین کار را انجام می‌دهد، که با شدت پایه سیم آلومینیومی 2/0 شروع می‌شود و با جزئیات اتصال پایان می‌یابد که فیدر را برای چندین دهه خنک نگه می‌دارد.

سیم آلومینیومی 2/0 AWG در واقع چیست؟

2/0 AWG به صورت "two aught" گفته می شود و به صورت 00 AWG نوشته می شود. هادی دارای سطح مقطع حدود 133100 میل دایره ای، تقریباً 67.4 میلی متر مربع، با قطر اسمی 9.27 میلی متر است. این دستگاه بین 1/0 AWG و 3/0 AWG در سری Wire Gauge آمریکایی قرار دارد و یکی از رایج‌ترین اندازه‌ها برای فیدرهای ولتاژ پایین، هادی‌های سرویس و مدارهای توزیع است که در آن جریان متوسط ​​باید مسافت مناسبی را طی کند.

یک توضیح از سردرگمی زیادی جلوگیری می کند: 2/0 AWG با 2 AWG یکسان نیست. یک هادی آلومینیومی 2 AWG حدود 33.6 میلی‌متر مربع سطح مقطع دارد و در دمای 75 درجه سانتی‌گراد 90 A درجه‌بندی می‌شود، به همین دلیل است که سؤالات مربوط به فشار دادن 125 آمپر از طریق «آلومینیوم 2 AWG» معمولاً با توصیه افزایش اندازه پایان می‌یابد. رفتن از 2 AWG به AWG 2/0 تقریباً مساحت فلز را دو برابر می کند و حدود 50 درصد به ampacity می افزاید.

هادی های آلومینیومی در این اندازه به اشکال مختلفی ظاهر می شوند. رشته های لخت در خطوط هوایی به عنوان سازه های AAC، AAAC و ACSR استفاده می شوند، در حالی که نسخه های عایق شده به صورت XHHW، THWN، USE و کابل برق XLPE یا PVC با ولتاژ پایین ظاهر می شوند. آلومینیوم با روکش مس، که دارای پوسته نازک مسی بر روی یک هسته آلومینیومی است، در کنار آلومینیوم در اکثر جداول آمپلی ذکر شده است.

2/0 ظرفیت سیم آلومینیومی در یک نگاه

جدول زیر آمپانتی پایه یک هادی آلومینیومی AWG 2/0 را با مقادیر مس برای مقایسه نشان می دهد. این اعداد بیش از سه هادی حامل جریان را در یک مسیر یا کابل در دمای محیط 30 درجه سانتیگراد فرض نمی کنند.

دو اخطار با این ارقام همراه است. ابتدا، جداول ampacity هر از گاهی بازنگری می‌شوند و نسخه 2023 کد ملی برق مقادیر انتخابی را تنظیم می‌کند، بنابراین نسخه اتخاذ شده در حوزه قضایی شما حاکم است. دوم، پروژه‌های خارج از آمریکای شمالی ممکن است بر اساس استانداردهای IEC یا سایر استانداردهای منطقه‌ای کار کنند، که در آن اندازه هادی به جای AWG در میلی‌متر مربع بیان می‌شود.

کدام ستون برای نصب شما اعمال می شود

آمپاسیته حداکثر جریانی است که یک هادی می تواند به طور مداوم بدون تجاوز از دمای نامی خود حمل کند. گرما عامل محدود کننده است، بنابراین هادی با عایق 90 درجه سانتیگراد می تواند گرمتر عمل کند و بنابراین جریان بیشتری را نسبت به همان هادی با عایق 60 درجه سانتیگراد حمل می کند.

با این حال، ستونی که در واقع می توانید استفاده کنید، توسط ضعیف ترین پیوند در مدار تنظیم می شود. قوانین کد مستلزم این است که ampacity بر اساس کمترین درجه حرارت از هر پایانه، رسانا یا دستگاه موجود در مدار باشد. اکثر بریکرها، لوگ‌ها و تابلوهای تابلو برای رسانای 75 درجه سانتی‌گراد رتبه‌بندی می‌شوند، بنابراین برای یک فیدر آلومینیومی 2/0 عدد عملی معمولاً 135 A است حتی زمانی که خود کابل محصول XHHW-2 یا THHN با درجه‌بندی 90 درجه سانتی‌گراد باشد.

رقم بالاتر هدر نمی رود. می‌توانید محاسبات کاهش‌سنجی را از ستون 90 درجه سانتی‌گراد شروع کنید، مشروط بر اینکه نتیجه نهایی از ظرفیت مجاز پایانه‌ها تجاوز نکند. در عمل، 150 A یک نقطه شروع برای محاسبات است، نه مقداری که بتوانید روی آن بارگذاری کنید.

حفاظت بیش از حد جریان از منطق مشابهی پیروی می کند. در شرایطی که بار محاسبه شده از 135 A تجاوز نمی کند، یک هادی آلومینیومی 2/0 با آمپاکیت 135 A می تواند توسط یک دستگاه 150 A محافظت شود، اما این مقدار مجاز دارای شرایط است و در اسناد طراحی تعلق دارد.

عوامل کاهش دهنده که عدد واقعی را کاهش می دهند

تاسیسات واقعی به ندرت با شرایط پایه سه هادی، محیط 30 درجه سانتی گراد و یک لایه جدا نشده مطابقت دارند. چهار تصحیح بیشتر این تفاوت را تشکیل می دهند:

• دمای محیط ظرفیت ها 30 درجه سانتیگراد فرض می شود. در دمای 40 درجه سانتیگراد ضریب تصحیح برای یک هادی درجه 75 درجه سانتیگراد 0.88 است و در اتاق گرم کارخانه در دمای 50 درجه سانتیگراد به 0.75 کاهش می یابد.
• تعداد هادی های حامل جریان 4 تا 6 هادی در یک کابل یا کابل همراه به 80 درصد، 7 تا 9 تا 70 درصد تنظیم می‌شوند و گروه‌های بزرگ‌تر همچنان کاهش می‌یابند.
• بارهای مداوم مدارهایی که بارهای پیوسته را تامین می کنند، در اندازه 125 درصد بار هستند که به طور موثر یک پنجم ظرفیت قابل استفاده را حذف می کند.
• افت ولتاژ و جریان راه اندازی. ظرفیت یک محدودیت حرارتی است، نه یک محدودیت عملکرد. یک فیدر آلومینیومی طولانی می تواند دمای خود را به خوبی حفظ کند و همچنان ولتاژ غیرقابل قبولی را در انتهای آن به خصوص برای راه اندازی موتور ارائه دهد.

برای نگاهی عمیق تر به نحوه اتصال هادی و روش نصب به این محاسبات، به راهنمای ما مراجعه کنید رتبه‌بندی‌های ظرفیت NEC و عوامل کاهش‌دهنده .

یک مثال کارآمد: فیدر آلومینیومی 2/0 در یک ساختمان گرم

فرض کنید یک فیدر آلومینیومی 2/0 XHHW-2 در یک راه آهن، یک تابلوی توزیع، با چهار هادی حامل جریان و دمای محیط طراحی 40 درجه سانتی گراد را تامین می کند. کار بر روی تصحیحات گام به گام به جای پاسخ جدول، پاسخی واقع بینانه می دهد.

1. قدرت پایه از ستون 75 درجه سانتی گراد: 135 A.
2. تنظیم برای چهار هادی حامل جریان: 135 A x 0.80 = 108 A.
3. تصحیح محیط در 40 درجه سانتی گراد: 108 A x 0.88 = 95 A، که ظرفیتی است که نصب می تواند به طور مداوم داشته باشد.
4. از آنجایی که بار پیوسته است، خود بار نباید از 95 A تقسیم بر 1.25 یا حدود 76 A تجاوز کند.
5. اگر بار محاسبه شده بیشتر است، تا آلومینیوم 3/0 بالا بروید، مسیر را روی دو مجرا تقسیم کنید یا تهویه را بهبود بخشید.
6. در نهایت، افت ولتاژ را در طول اجرای واقعی بررسی کنید. افزایش یک اندازه اغلب ارزان تر از تلفات انرژی انباشته شده در طول یک دهه است.

این جایی است که داده‌های سازنده جامد کمک می‌کند، زیرا ابعاد هادی، ضخامت عایق و درجه‌بندی دما همگی محاسبات یکسانی را تامین می‌کنند.

کابل برق عایق XLPE/PVC برای ولتاژ نامی 0.6/1kV این محصول بر اساس استانداردهای GB12706 و GB12666 یا در صورت درخواست IEC، BS، DIN، ICEA و JIS تولید می شود. مشاهده محصول →

محدوده کابل برق ولتاژ پایین XLPE و PVC ما فیدرهای 0.6/1 کیلو ولت را پوشش می دهد که در آنها 2/0 آلومینیوم بیشتر مشخص شده است، و مهندسان ما خوشحال هستند که اعداد درجه بندی را با شما اجرا می کنند.

آلومینیوم در مقابل مس در 2/0

در 2/0 AWG مقایسه مستقیم است: 135 A در مقابل 175 A در 75 درجه سانتیگراد، بنابراین آلومینیوم تقریباً سه چهارم ظرفیت مس را در همان اندازه فیزیکی ارائه می دهد. آلومینیوم حدود 61 درصد کاری را که مس انجام می دهد هدایت می کند، اما از آنجایی که اتلاف گرما به سطح و همچنین مقاومت بستگی دارد، شکاف آمپوسیتی باریک تر از شکاف رسانایی است. به عنوان یک قاعده کلی، یک هادی آلومینیومی با یک اندازه تجاری بزرگ می شود تا با ظرفیت مسی مطابقت داشته باشد.

مزایا وزن و هزینه است. آلومینیوم تقریباً یک سوم چگالی مس است که در کشش های طولانی، سینی های مرتفع و کار روی قطب اهمیت دارد و هزینه آن به ازای هر آمپر تحویلی بسیار کمتر است. مبادله حساسیت اتصال است: آلومینیوم به سرعت اکسید می شود و تحت فشار پایدار خزش می کند، بنابراین پایانه ها باید برای فلز فهرست شوند، با دقت آماده شوند و به اندازه گشتاور چاپ شده روی بند محکم شوند.

آلومینیوم با روکش مس بین این دو قرار می گیرد. قدرت آن معمولاً از ستون آلومینیومی گرفته می شود، در حالی که سطح آن بیشتر شبیه مس برای اهداف خوردگی و اتصال است، به همین دلیل است که در مدارهای شاخه های کوچکتر محبوب باقی می ماند.

جایی که 2/0 آلومینیوم جایگاه خود را به دست می آورد

در 135 A، یک هادی آلومینیومی 2/0 طیف وسیع و کاربردی از کاربردها را پوشش می دهد:

• هادی های ورودی و فیدرهای اصلی را به پنل های فرعی سرویس دهید
• توزیع مسکونی زیرزمینی، دفن مستقیم یا نصب شده در کانال
• آرایه های خورشیدی، ذخیره باتری و اتصالات اینورتر به پنل
• کابل جوش و کابل پمپ شناور در سازه های سازگار با آلومینیوم
• خطوط توزیع هوایی ساخته شده از هادی های خالی AAC، AAAC یا ACSR

در جایی که دویدن از زمین خارج می شود و از یک تیر بالا می رود، هادی های آلومینیومی لخت از کابل عایق گرفته می شوند و ساختار از عایق محدود به محدودیت کشش تغییر می کند.

AAAC، AAC و ACSR سیم رشته ای آلیاژی آلومینیومی، سیم رشته ای آلومینیومی و سیم رشته ای آلومینیومی هسته فولادی معمولاً از مواد رسانا با راندمان بالا در انتقال بالای سر استفاده می شود. مشاهده محصول →

محدوده هادی لخت AAAC، AAC و ACSR ما دقیقاً برای آن مدارهای بالای سر ساخته شده است، با ویژگی های رشته و مکانیکی مشخص شده برای دهانه.

تاسیسات هوایی و هوایی

هوای آزاد تصویر ampacity را به طور قابل توجهی تغییر می دهد. رسانایی که در معرض باد و هوای خنک‌تر محیط قرار می‌گیرد بسیار مؤثرتر از کابل مدفون در مجرا گرما می‌ریزد و مقادیر هوای آزاد منتشر شده برای همان اندازه می‌تواند بیش از بیست درصد از مقادیر مسیر راه آهن بیشتر شود. هنگامی که ampacity به عنوان محدودیت الزام آور متوقف شد، عوامل محدود کننده به سمت افتادگی، تنش، بارگذاری باد و درجه حرارت عایق و سخت افزار تغییر می کنند.

کابل عایق هوایی برای 1 کیلو ولت تا 35 کیلو ولت اغلب عملی ترین انتخاب برای توزیع بالای سر است که در آن درختان، ساختمان ها یا دسترسی عمومی هادی های خالی را گزینه ضعیفی می کنند. مقاومت در برابر نور خورشید، مقاومت ردیابی و کشش صحیح برای دهانه به اندازه خود جدول آمپاسیت مهم است.

کابل عایق هوایی برای ولتاژ نامی 1 کیلو ولت، 10 کیلو ولت، 20 کیلو ولت، 35 کیلو ولت استاندارد محصولات باید با استانداردهای GB 12527-2008 و GB14049-2008 و Q/320282GAD023 مطابقت داشته باشند. مشاهده محصول →

خط کابل عایق هوایی ما سطوح 1 کیلو ولت، 10 کیلو ولت، 20 کیلو ولت و 35 کیلو ولت را دقیقاً برای این نوع مسیر مختلط شهری و روستایی پوشش می دهد.

روش‌های اتصال که از Ampacity محافظت می‌کنند

آلومینیوم مشکل شهرت دارد که عمدتاً مشکل کار است. چند عادت منظم از اکثر شکست ها جلوگیری می کند:

• تمیز کنید و مسواک بزنید. مسواک زدن سیمی لایه اکسیدی را که در عرض چند دقیقه پس از قرار گرفتن در معرض هوا اصلاح می شود، از بین می برد.
• از ترکیب ذکر شده استفاده کنید. یک آنتی اکسیدان یا ترکیب تماسی، اکسیداسیون مجدد را کند می کند و تماس سطحی را بهبود می بخشد.
• گشتاور به مشخصات. سفت شدن کم باعث ایجاد نقاط داغ می شود. سفت شدن بیش از حد به رشته ها آسیب می زند و لنگه ها را تغییر شکل می دهد.
• فلزات را مطابقت دهید. کانکتورها باید برای آلومینیوم یا آلومینیوم با روکش مس علامت گذاری شوند، و شاخه های دو فلزی باید هر گونه انتقال به مس را انجام دهند.
• به محیط زیست احترام بگذارید. مسیرهای مرطوب، مدفون یا در معرض مواد شیمیایی نیاز به جلیقه و موانع رطوبتی مناسب برای مکان دارند، مانند ما کابل های سری ضد آب .

پس از اولین چرخه های گرمایش و سرمایش، یک بررسی مجدد سریع گشتاور و یک اسکن ترموگرافی پایانه ها تقریباً هر چیزی را که در حین نصب از بین رفته است، می گیرد.

چک لیست عملی برای تعیین 2/0 آلومینیوم

1. بار طراحی را با ضریب 125 درصد برای کار مداوم تأیید کنید.
2. ستون ampacity را از پایین ترین رتبه پایانی مدار که معمولاً 75 درجه سانتیگراد است انتخاب کنید.
3. اصلاحات شمارش محیط و هادی را به ترتیبی که کد قابل اجرا نیاز دارد اعمال کنید.
4. دستگاه جریان بیش از حد، از جمله هر نوع کمک هزینه بعدی و شرایط آن را تأیید کنید.
5. افت ولتاژ را در طول مسیر واقعی، نه فاصله خط مستقیم را بررسی کنید.
6. مواد لاگ، کانکتورهای دو فلزی و مقادیر گشتاور را برای هر پایان تأیید کنید.
7. ظرفیت نهایی را روی نقشه ثبت کنید تا مهندس بعدی مجبور به تکرار کار نباشد.

هادی های آلومینیومی برای چندین دهه بخشی استاندارد از توزیع برق بوده اند و 2/0 AWG یکی از مفیدترین اندازه ها در این محدوده باقی مانده است. 135 A در دمای 75 درجه سانتیگراد را به عنوان نقطه شروع در نظر بگیرید، اصلاحات مورد نیاز نصب خود را اعمال کنید و به پایانه ها توجهی را که شایسته آن است بدهید، و یک فیدر آلومینیومی 2/0 به طور قابل اعتمادی برای عمر سیستم عمل خواهد کرد.

این رویکردی است که ما هر روز داریم. شرکت ما که در سال 1988 تاسیس شد، کابل‌های ولتاژ پایین از طریق ولتاژ بالا، از جمله کابل‌های برق 0.6/1 کیلوولت XLPE و PVC، هادی‌های هوایی و برهنه، کابل‌های کنترل و تجهیزات، و محصولات ویژه برای کاربردهای مقاوم در برابر آتش، دمای بالا و انرژی‌های تجدیدپذیر را تولید می‌کند. تیم مهندسی ما قبل از برنامه ریزی یک درام، به طور معمول ظرفیت، درجه بندی، و شرایط نصب را با مشتریان بررسی می کند. اگر اندازه یک فیدر جدید را تعیین می کنید یا یک دستگاه موجود را جایگزین می کنید، جزئیات بار، شرایط محیطی و اطلاعات مسیر را برای ما ارسال کنید و ما اندازه هادی و ساخت کابل متناسب با کار را تأیید خواهیم کرد.