คู่มือบริการเลือกขนาดสายไฟตู้ควบคุมอุตสาหกรรม
// ขั้นตอนใช้งานจริงสำหรับสายป้อนตู้ควบคุม สายวงจรมอเตอร์ ไฟ PLC ระบบควบคุม 24V และสายอุปกรณ์ภาคสนามก่อนผลิตหรือติดตั้ง //
แผงควบคุมอุตสาหกรรมผสมเครื่องป้อน วงจรมอเตอร์ อุปกรณ์จ่ายไฟ PLC I/O โซลินอยด์ เซ็นเซอร์ และสายไฟสนามยาวในแพ็คเกจดีไซน์เดียว เริ่มต้นด้วย SCCR ของแผง โหลดป้ายชื่อ หม้อแปลงควบคุมหรือพิกัดแหล่งจ่ายไฟ ฉนวนตัวนำ อุณหภูมิขั้วต่อ กฎการแยก และเป้าหมายการลดแรงดันไฟฟ้า ก่อนที่จะเลือกขนาดตัวนำ AWG หรือ IEC
พื้นฐานแผง NEC
NEC 409 ระบุข้อกำหนดของแผงควบคุมอุตสาหกรรม ในขณะที่ NEC 430 กำหนดขนาดตัวนำวงจรย่อยของมอเตอร์จากตารางกระแสโหลดเต็มของมอเตอร์
วงจรควบคุม
NEC 725 แยกวงจรคลาส 1, คลาส 2 และคลาส 3 ออก ดังนั้นขนาดตัวนำจึงเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการตัดสินใจเดินสาย
การตรวจสอบเครื่องจักร IEC
IEC 60204-1 และ IEC 60364-5-52 เชื่อมต่อความขยายของตัวนำ อุปกรณ์ป้องกัน วิธีการติดตั้ง และแรงดันไฟฟ้าตก
ขั้นตอนเลือกขนาด
1. สร้างรายการโหลด
แอมแปร์ของตัวป้อนบันทึก, hpของมอเตอร์, กระแสเอาท์พุต VFD, กระแสจ่าย 24VDC, กระแสพุ่งเข้าของโซลินอยด์, จำนวน PLC I/O และความยาวสายเคเบิลฟิลด์
2. จำแนกแต่ละวงจร
อุปกรณ์ป้อนแผงแยก, แยกมอเตอร์, หม้อแปลงควบคุมรอง, วงจรจำกัดกำลังคลาส 2, สัญญาณอะนาล็อก และวงจรความปลอดภัยก่อนเลือกสายไฟ
3. ตัวนำขนาด
ใช้ NEC 310 และ 430 สำหรับวงจรกำลังและมอเตอร์, NEC 725 สำหรับวงจรควบคุมระยะไกล หรือใช้ IEC 60204-1 กับ IEC 60364-5-52 สำหรับแผงเครื่องจักร
4. ตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตก
คำนวณระยะทาง วัสดุ กระแส แรงดัน และเฟสทางเดียวในเครื่องคิดเลข การทำงานของเซ็นเซอร์ 24VDC อาจทำให้แรงดันตกคร่อมล้มเหลวได้แม้ว่าความAจะน้อยมากก็ตาม
5. ข้อจำกัดของแผงเอกสาร
ยืนยัน SCCR, การป้องกันกระแสเกิน, อุณหภูมิขั้วต่อ, สีของตัวนำ, อุณหภูมิของตู้, การเติมท่อสายไฟ, การต่อสายดิน และสมมติฐานเกี่ยวกับเครื่องหมาย AHJ หรือ CE
ตัวอย่างคำนวณ
มอเตอร์ไฟฟ้า 480V 3 เฟส 10 hp
กระแสไฟตารางมอเตอร์ NEC 14A, THHN ทองแดง, ขั้วต่อ 75°C, 120 ftทางเดียวจากบัคเก็ต MCC ไปยังเครื่องจักร
14A x 125% = 17.5A พื้นฐานตัวนำสาขาขั้นต่ำภายใต้ NEC 430.22 ทองแดง #12 AWG อาจผ่านความทึบ แต่สามารถเลือก #10 AWG ได้ เมื่อแรงดันไฟฟ้าตกและประสิทธิภาพการเริ่มต้นต้องการส่วนต่าง
ลำตัวเซ็นเซอร์ 24VDC
โหลดเซ็นเซอร์และวาล์วทั้งหมด 3.2A, แหล่งจ่ายไฟ 24VDC, สายเคเบิลทองแดงทางเดียวยาว 160 ftไปยังโซนสายพานลำเลียงระยะไกล
แรงดันตกคร่อมการตัดสินใจ #16 AWG อาจลดลงหลายVบนเส้นทางไปกลับ ในขณะที่ #12 AWG หรือแหล่งจ่ายไฟแบบกระจายสามารถรักษาอุปกรณ์ให้สูงกว่าเกณฑ์ที่ใช้งานได้จริง 21.6V
เครื่องป้อนแผงเครื่องจักร IEC 400V
กระแสไฟออกแบบ 32A, สายมัลติคอร์ทองแดงแบบทางเดียว 38 ม. ในถาดพร้อมวงจรเครื่องจักรที่จัดกลุ่ม
6 mm2 อาจผ่านกรณีแอมพลิฟายเออร์ของ IEC บางกรณี แต่สามารถตรวจสอบ 10 mm2 ได้เมื่อจัดกลุ่ม อุณหภูมิแวดล้อม และรวมแรงดันไฟฟ้าตกของ IEC 60364-5-52 Clause 525 ด้วย
เปรียบเทียบวงจรในตู้
| เซอร์กิต | พื้นฐานขนาด | มีแนวโน้มว่าจะมีการตรวจสอบตัวนำ | ความเสี่ยงจากแรงดันไฟฟ้าตก | หมายเหตุรหัส |
|---|---|---|---|---|
| ตัวป้อนแผง | โหลดแผงที่คำนวณและอุปกรณ์ป้องกัน | ความทึบของตัวป้อน, SCCR, EGC และอุณหภูมิเทอร์มินัล | ปานกลางถึงสูงบนอุปกรณ์ระยะไกล | NEC 409, 215, 310, 250 |
| สาขามอเตอร์ | ตาราง NEC 430 FLC หรือพิกัดเอาท์พุตของไดรฟ์ | การตรวจสอบตัวนำสาขา 125% บวกกับการประสานงานการป้องกัน | ปานกลางระหว่างออกสตาร์ทหรือวิ่งระยะไกล | NEC 430.22 และ 430.52 |
| การควบคุม 24VDC | กระแสไฟของแหล่งจ่ายไฟและแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำของอุปกรณ์ | โดยปกติแล้วความAจะผ่านไป ขนาดแรงดันไฟตกของไดรฟ์ | สูงเกินกว่า 100 ftหรือ 30 m | NEC 725 หรือ IEC 60204-1 |
| PLC I/O และเซ็นเซอร์ | รายการคลาส 2 หรือขีดจำกัดหม้อแปลงควบคุม | AWG หรือ mm2 ขนาดเล็กพร้อมขั้วต่อและการตรวจสอบพิกัดแบบยืดหยุ่น | สื่อสำหรับวงจรแอนะล็อกและเซ็นเซอร์ | การแยกและการลงรายการ NEC 725 |
| วงจรความปลอดภัย | คำแนะนำรีเลย์ความปลอดภัยหรือตัวควบคุม | ปฏิบัติตามกฎสายเคเบิล สี การกำหนดเส้นทาง และการป้องกันที่ระบุไว้ | ปานกลางเพราะการหยดที่น่ารำคาญสามารถหยุดเครื่องจักรได้ | IEC 60204-1 และข้อมูลผู้ผลิต |
จุดตรวจตามมาตรฐาน
ใช้ข้อมูลอ้างอิงเหล่านี้เป็นจุดตรวจสอบการออกแบบ จากนั้นยืนยันฉบับที่นำมาใช้ ข้อกำหนดในการลงรายการ และการตีความในท้องถิ่นกับหน่วยงานที่มีเขตอำนาจ
NEC 409
แผงควบคุมอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีพิกัดพิกัด การประสานงานกระแสเกิน และวิธีการเดินสายไฟที่ตรงกับการออกแบบแผงควบคุมที่ระบุไว้
NEC 430
ตัวนำวงจรย่อยของมอเตอร์มักจะเริ่มต้นที่ 125% ของกระแสโหลดเต็มของมอเตอร์ โดยมีกฎแยกต่างหากสำหรับการป้องกันไฟฟ้าลัดวงจรและความผิดปกติของกราวด์
NEC 725
วงจรควบคุมคลาส 1, คลาส 2 และคลาส 3 มีขีดจำกัดกำลัง กฎการแยก และข้อกำหนดของตัวนำที่แตกต่างจากวงจรกำลัง
NEC 310 และ 250
ตรวจสอบพิกัดกระแสของตัวนำ ปัจจัยการปรับและแก้ไข อุณหภูมิขั้วต่อ ตัวนำกราวด์ของอุปกรณ์ และสภาวะของตู้ร่วมกัน
IEC 60204-1
อุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องจักรใช้การต่อประสานศักย์เพื่อการป้องกัน การระบุตัวนำ กฎของวงจรควบคุม และข้อกำหนดด้านเอกสาร
IEC 60364-5-52 และ IEC 60228
ใช้วิธีการติดตั้ง การจัดกลุ่ม ระดับตัวนำ พื้นที่หน้าตัด และข้อแนะนำการลดแรงดันไฟฟ้าตามข้อ 525
เช็กลิสต์หน้างาน
- ส่งออกรายการโหลดมอเตอร์และตัวควบคุมก่อนปรับขนาด
- ใช้ตาราง NEC 430 FLC แทนกระแสป้ายชื่อมอเตอร์ในกรณีที่จำเป็นต้องใช้
- ตรวจสอบแรงดันไฟตก 24VDC บนเส้นทางไปกลับ ไม่ใช่เพียงตัวนำเดียว
- แยกวงจรคลาส 2 ออกจากวงจรกำลัง โดยที่ NEC 725 ต้องมีระยะห่างหรือสิ่งกีดขวาง
- ตรวจสอบช่วงขั้วต่อ ความเข้ากันได้ของทองแดงหรืออะลูมิเนียม และเครื่องหมาย 60°C หรือ 75°C
- คำนึงถึงอุณหภูมิของตู้ การเติมท่อสายไฟ สายเคเบิลที่จัดกลุ่ม และคำแนะนำเกี่ยวกับสายเคเบิล VFD
- เก็บการคำนวณขั้นสุดท้ายไว้ด้วยการวาดแผง BOM และแพ็คเกจการทดสอบเดินเครื่อง
FAQ ขนาดสายตู้ควบคุมอุตสาหกรรม
มอเตอร์ขนาด 10 hp 480V ใช้สายไฟขนาดใด
กระแสไฟตาราง NEC 430 โดยทั่วไปคือ 14A สำหรับมอเตอร์ 460V 10 hp ดังนั้น 125% จะให้ 17.5A ก่อนการตรวจสอบขั้วต่อ ฉนวน การลดพิกัด การป้องกัน และการตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าตก
เหตุใดวงจรควบคุม 24VDC จึงต้องใช้สายไฟที่ใหญ่กว่าที่คาดไว้
โหลด 3.2A ที่ความสูงมากกว่า 160 ftทางเดียวมีเส้นทางต้านทานแบบไปกลับที่ยาว แรงดันไฟตกสามารถบังคับ #12 AWG แม้ว่า #18 หรือ #16 AWG จะผ่านความทึบก็ตาม
NEC 409 บอกฉันทุกขนาดสายไฟภายในแผงหรือไม่
ไม่ NEC 409 กำหนดข้อกำหนดของแผงควบคุมทางอุตสาหกรรม แต่ขนาดตัวนำยังดึงมาจาก NEC 310, 430, 725, 250, รายการส่วนประกอบ และกฎแผงรูปแบบ UL 508A หากมี
ขนาดแผงเครื่องจักร IEC เปรียบเทียบกับ AWG เป็นอย่างไร
โครงการ IEC ใช้ขนาด mm2 เช่น 1.5, 2.5, 4, 6 และ 10 mm2 จากนั้นตรวจสอบวิธีการติดตั้ง การจัดกลุ่ม อุณหภูมิโดยรอบ และแรงดันไฟฟ้าตกภายใต้ IEC 60204-1 และ IEC 60364-5-52
สายเคเบิลเอาท์พุต VFD ควรมีขนาดเท่ากับกิ่งก้านของมอเตอร์มาตรฐานหรือไม่
เริ่มต้นด้วยกระแสเอาต์พุตของไดรฟ์และคำแนะนำของผู้ผลิต จากนั้นตรวจสอบฉนวนตัวนำ การต่อสายดิน การป้องกัน ขีดจำกัดความยาว และข้อกำหนดของ NEC 430 หรือ IEC 60204-1
เป้าหมายแรงดันตกคร่อมใดที่ควรใช้การควบคุม?
สำหรับวงจรไฟฟ้า ผู้ออกแบบมักใช้เป้าหมายสาขา 3% และเป้าหมาย NEC ทั้งหมด 5% สำหรับการควบคุม 24VDC ให้รักษาอุปกรณ์ให้สูงกว่าแรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ ซึ่งมักจะอยู่ที่ 21.6V สำหรับอุปกรณ์ 24V ที่มีพิกัดความเผื่อ -10%
ตรวจตู้ก่อนปล่อยแบบ
ใช้เครื่องมือความแอมแปซิตี แรงดันไฟฟ้าตก และสายมอเตอร์เพื่อเปรียบเทียบตัวนำไฟฟ้าขั้นต่ำที่มีรหัสกับขนาดที่ใช้งานได้จริง ซึ่งช่วยให้การควบคุมมีความเสถียรระหว่างการเริ่มต้น การผลิต และการแก้ไขปัญหา