เครื่องคำนวณความสามารถในการรับกระแสของสายไฟ
// คำนวณความสามารถในการรับกระแสสูงสุดตามตาราง NEC 310.16 พร้อมตัวประกอบการลดค่าจากอุณหภูมิและการรวมกลุ่มสายไฟ //
ความสามารถในการรับกระแสที่อนุญาตของตัวนำที่มีฉนวน (NEC Table 310.16)
อ้างอิงจากตัวนำนำกระแสไม่เกิน 3 เส้นในท่อร้อยสาย สายเคเบิล หรือฝังดิน ที่อุณหภูมิแวดล้อม 30°C (86°F)
| AWG/kcmil | ทองแดง | อลูมิเนียม | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 60°C | 75°C | 90°C | 60°C | 75°C | 90°C | |
| 14 AWG | 15 | 20 | 25 | - | - | - |
| 12 AWG | 20 | 25 | 30 | 15 | 20 | 25 |
| 10 AWG | 30 | 35 | 40 | 25 | 30 | 35 |
| 8 AWG | 40 | 50 | 55 | 35 | 40 | 45 |
| 6 AWG | 55 | 65 | 75 | 40 | 50 | 55 |
| 4 AWG | 70 | 85 | 95 | 55 | 65 | 75 |
| 2 AWG | 95 | 115 | 130 | 75 | 90 | 100 |
| 1 AWG | 110 | 130 | 145 | 85 | 100 | 115 |
| 1/0 AWG | 125 | 150 | 170 | 100 | 120 | 135 |
| 2/0 AWG | 145 | 175 | 195 | 115 | 135 | 150 |
| 3/0 AWG | 165 | 200 | 225 | 130 | 155 | 175 |
| 4/0 AWG | 195 | 230 | 260 | 150 | 180 | 205 |
ตัวประกอบปรับค่าการรวมกลุ่มตัวนำ (NEC 310.15(C)(1))
1-3
ตัวนำ
100%
4-6
ตัวนำ
80%
7-9
ตัวนำ
70%
10-20
ตัวนำ
50%
21-30
ตัวนำ
45%
31-40
ตัวนำ
40%
41+
ตัวนำ
35%
* ใช้กับตัวนำนำกระแสมากกว่า 3 เส้นในท่อร้อยสายหรือสายเคเบิล สายนิวทรัลไม่นับรวมหากนำกระแสไม่สมดุลเท่านั้น
ความสามารถในการรับกระแสของสายไฟคืออะไร?
ความสามารถในการรับกระแส (Ampacity) ย่อมาจาก ampere capacity คือกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่ตัวนำสามารถรับได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกินอุณหภูมิที่กำหนด นี่เป็นสิ่งสำคัญต่อความปลอดภัยทางไฟฟ้า—การเกินความสามารถในการรับกระแสทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป ฉนวนละลาย และอันตรายจากไฟไหม้
ความเสี่ยงจากความร้อนสูงเกิน
การเกินความสามารถในการรับกระแสทำให้ฉนวนละลายและเกิดอันตรายจากไฟไหม้
ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ
อุณหภูมิฉนวนที่สูงกว่าอนุญาตให้รับกระแสได้มากขึ้น
ตรงตาม NEC
ตาราง 310.16 เป็นข้อมูลอ้างอิงหลักสำหรับความสามารถในการรับกระแส
เงื่อนไขพื้นฐานของตาราง NEC 310.16
ค่าในตาราง NEC 310.16 อิงจากเงื่อนไขเฉพาะ เมื่อการติดตั้งของคุณแตกต่าง ให้ใช้ตัวประกอบแก้ไข
| เงื่อนไข | สมมติฐานพื้นฐาน | หากแตกต่าง |
|---|---|---|
| จำนวนตัวนำ | ≤3 ตัวนำนำกระแส | ใช้ตัวประกอบการลดค่าจากการรวมกลุ่ม |
| อุณหภูมิแวดล้อม | 30°C (86°F) | ใช้ตัวประกอบการแก้ไขอุณหภูมิ |
| ประเภทการติดตั้ง | ท่อร้อยสาย สายเคเบิล หรือฝังดิน | อากาศเปิดมีความสามารถในการรับกระแสสูงกว่า (ตาราง 310.17) |
คำอธิบายอุณหภูมิการฉนวน
60°C
(140°F)
ประเภท: TW, UF
อุณหภูมิต่ำสุด สถานที่แห้งเท่านั้น
การใช้งานสมัยใหม่จำกัด
75°C
(167°F)
ประเภท: THW, THWN, XHHW
ใช้กันมากที่สุดในเชิงพาณิชย์
อุณหภูมิมาตรฐานของขั้วต่อ
90°C
(194°F)
ประเภท: THHN, THWN-2
ค่าความสามารถในการรับกระแสสูงสุด
มักจำกัดด้วยขั้วต่อ 75°C
สำคัญ: ข้อจำกัดอุณหภูมิของขั้วต่อ
แม้จะใช้สายไฟ 90°C, NEC 110.14(C) จำกัดความสามารถในการรับกระแสตามอุณหภูมิต่ำสุดในวงจร อุปกรณ์ส่วนใหญ่มีขั้วต่อที่กำหนดไว้ที่ 75°C ดังนั้นให้ใช้ค่าในคอลัมน์ 75°C เว้นแต่ขั้วต่อจะกำหนดไว้สูงกว่า
ตัวประกอบแก้ไขอุณหภูมิแวดล้อม
ความสามารถในการรับกระแสพื้นฐานสมมติที่อุณหภูมิแวดล้อม 30°C (86°F) ใช้ตัวประกอบแก้ไขเหล่านี้จากตาราง NEC 310.15(B)(1) สำหรับอุณหภูมิที่แตกต่าง:
| อุณหภูมิแวดล้อม | สายไฟ 60°C | สายไฟ 75°C | สายไฟ 90°C |
|---|---|---|---|
| 21-25°C (70-77°F) | 108% | 105% | 104% |
| 26-30°C (78-86°F) | 100% | 100% | 100% |
| 36-40°C (97-104°F) | 82% | 88% | 91% |
| 46-50°C (115-122°F) | 58% | 75% | 82% |
สถานที่ที่มีอุณหภูมิสูงทั่วไป
ห้องใต้หลังคา
40-55°C ในฤดูร้อน
หลังคา
ตากแดดโดยตรง
ห้องหม้อน้ำ
ใกล้แหล่งความร้อน
โรงงานอุตสาหกรรม
อุปกรณ์กระบวนการผลิต
ตัวนำทองแดง กับ อลูมิเนียม
ข้อดีของทองแดง
- การนำไฟฟ้าสูงกว่า (ดีกว่าอลูมิเนียม 61%)
- ขนาดสายไฟเล็กกว่าสำหรับความสามารถในการรับกระแสเท่ากัน
- ทนต่อการกัดกร่อนที่ขั้วต่อได้ดีกว่า
- แนะนำสำหรับวงจรสาขา 14-6 AWG
ข้อดีของอลูมิเนียม
- เบากว่าทองแดง 70%
- ต้นทุนต่อแอมแปร์ต่ำกว่ามาก
- แนะนำสำหรับสายจ่ายและสายไฟเข้าอาคาร
- โลหะผสม AA-8000 สมัยใหม่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
หมายเหตุ: NEC ไม่อนุญาตให้ใช้ตัวนำอลูมิเนียมที่เล็กกว่า 12 AWG สำหรับความสามารถในการรับกระแสเท่ากัน อลูมิเนียมต้องใช้ขนาดใหญ่กว่าทองแดงประมาณ 2 AWG เรียนรู้เพิ่มเติมใน คู่มือทองแดงกับอลูมิเนียม.
ตัวอย่างการคำนวณความสามารถในการรับกระแส
ตัวอย่างที่ 1: วงจรห้องครัวมาตรฐาน 20A
ทองแดง 12 AWG, ฉนวน 75°C, ท่อ EMT, อุณหภูมิแวดล้อม 30°C
ความสามารถในการรับกระแสพื้นฐาน
25A
ตัวประกอบการรวมกลุ่ม
100%
ตัวประกอบอุณหภูมิ
100%
ความสามารถในการรับกระแสสุดท้าย
25A
ผลลัพธ์: ทองแดง 12 AWG เหมาะสมสำหรับเบรกเกอร์ 20A
ตัวอย่างที่ 2: วงจรพัดลมห้องใต้หลังคา (อุณหภูมิสูง)
ทองแดง 14 AWG, ฉนวน 75°C, ห้องใต้หลังคาที่ 45°C
Base Ampacity
20A
Bundle Factor
100%
Temp Factor
82%
Final Ampacity
16.4A
ผลลัพธ์: 14 AWG ให้กระแสได้เพียง 16.4A—อัพเกรดเป็น 12 AWG สำหรับวงจร 15A ในห้องใต้หลังคาที่ร้อน
ตัวอย่างที่ 3: หลายวงจรในท่อร้อยสาย
ทองแดง 12 AWG, 9 ตัวนำนำกระแส (3 × วงจร 20A)
Base Ampacity
25A
Bundle Factor
70%
Temp Factor
100%
Final Ampacity
17.5A
ผลลัพธ์: 12 AWG ไม่เพียงพอสำหรับวงจร 20A! อัพเกรดเป็น 10 AWG (35A × 0.70 = 24.5A)
ข้อกำหนดการป้องกันกระแสเกิน (NEC 240.4)
| ขนาดสายไฟ | เบรกเกอร์สูงสุด (ทองแดง) | ข้อยกเว้น |
|---|---|---|
| 14 AWG | 15A | NEC 240.4(D) จำกัดตัวนำขนาดเล็ก |
| 12 AWG | 20A | NEC 240.4(D) จำกัดตัวนำขนาดเล็ก |
| 10 AWG | 30A | NEC 240.4(D) จำกัดตัวนำขนาดเล็ก |
| 8 AWG+ | ตามความสามารถในการรับกระแส | อนุญาตขนาดมาตรฐานถัดไปสูงสุด 800A |
ความสามารถในการรับกระแสกับค่ากระแสที่กำหนดแตกต่างกันอย่างไร?
ความสามารถในการรับกระแสคือกระแสสูงสุดที่ตัวนำสามารถรับได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่เกินอุณหภูมิที่กำหนด ค่ากระแสที่กำหนดมักหมายถึงกระแสสูงสุดที่อุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน (เบรกเกอร์หรือฟิวส์) สามารถรับได้ ความสามารถในการรับกระแสของสายไฟต้องมากกว่าหรือเท่ากับค่ากระแสที่กำหนดของวงจร
ทำไมฉันจึงใช้คอลัมน์ 90°C สำหรับสายไฟที่กำหนดไว้ที่ 90°C ไม่ได้?
NEC 110.14(C) จำกัดความสามารถในการรับกระแสของตัวนำตามอุณหภูมิต่ำสุดในวงจร รวมถึงขั้วต่ออุปกรณ์ อุปกรณ์ส่วนใหญ่กำหนดไว้ที่ 75°C จึงต้องใช้ค่าความสามารถในการรับกระแส 75°C แม้จะใช้สายไฟ 90°C อุณหภูมิ 90°C สามารถใช้สำหรับการคำนวณการลดค่าได้ แต่ความสามารถในการรับกระแสสุดท้ายจำกัดด้วยขั้วต่อ
สายดินนับรวมในการรวมกลุ่มตัวนำหรือไม่?
ไม่ ตัวนำสายดินอุปกรณ์ไม่นับเป็นตัวนำนำกระแสสำหรับวัตถุประสงค์การลดค่าจากการรวมกลุ่ม ในทำนองเดียวกัน ตัวนำนิวทรัลที่นำกระแสไม่สมดุลจากตัวนำอื่นของวงจรเดียวกันเท่านั้นจะไม่นับรวม
ฉันสามารถใช้สายอลูมิเนียม 14 AWG ได้หรือไม่?
NEC ไม่ได้ระบุค่าความสามารถในการรับกระแสสำหรับตัวนำอลูมิเนียมที่เล็กกว่า 12 AWG ในตาราง 310.16 อลูมิเนียม 14 AWG ไม่ได้ใช้หรือมีจำหน่ายโดยทั่วไปสำหรับการติดตั้งสายไฟในอาคารเนื่องจากความกังวลเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือและปัญหาการต่อในขนาดเล็ก
โหลดต่อเนื่องส่งผลต่อข้อกำหนดความสามารถในการรับกระแสอย่างไร?
สำหรับโหลดต่อเนื่อง (ทำงาน 3 ชั่วโมงขึ้นไป), NEC 210.20 และ 215.3 กำหนดให้ความสามารถในการรับกระแสของตัวนำอย่างน้อย 125% ของโหลดต่อเนื่อง ซึ่งหมายความว่าใช้เพียง 80% ของความสามารถในการรับกระแสของตัวนำสำหรับโหลดต่อเนื่อง เครื่องคำนวณของเราให้ค่าความสามารถในการรับกระแสพื้นฐาน; คูณด้วย 0.8 สำหรับการใช้งานโหลดต่อเนื่อง
สำหรับมาตรฐานความสามารถในการรับกระแสอย่างเป็นทางการและข้อมูลทางเทคนิคเพิ่มเติม ให้ปรึกษาแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้เหล่านี้: