Muss ich die Strombelastbarkeit der Kabel für zwei oder mehr Kabelsätze im selben Kabelkanal für die Verdrahtung von Nebenfeldern herabsetzen?

Ich hatte vor, drei Sätze von vier Leitern (3 AWG-Draht) durch eine 2-Zoll-EMT-Leitung für eine Länge von 30 Fuß zu ziehen, die allen drei Drahtsätzen gemeinsam ist, und dann an einer aufgeführten Metall-Anschlussdose (10 "x 10") abzuzweigen x4") auf drei 1 1/4" EMT-Leitungen. Ich hatte vor, dies als Teil der Verkabelung für drei 100-Ampere-Subpanels von einer 200-Ampere-Hauptleitung zu tun.

Ich habe jedoch den NEC (Version 2011) noch einmal gelesen und mich an die Notwendigkeit erinnert, die Strombelastbarkeit von Leitern herabzusetzen, bei denen der Abstand nicht eingehalten wird (z (B)

Gemäß 310.15 (B) scheint die maximale Strombelastbarkeit für die Drähte jetzt nur noch 92 A zu betragen und dass ich nicht in der Lage sein werde, die von mir geplante einzelne 2-Zoll-Leitung zu verwenden, und stattdessen drei völlig separate Läufe von EMT ausführen muss um die drei 100-A-Subpanels mit dem 3-AWG-Kabel zu ermöglichen, das ich verwenden wollte - ist das richtig oder fehlt mir noch etwas, das meine ursprünglichen Pläne in Ordnung bringen würde?

Berechnungen und Codereferenzen:

  • 3 AWG THHN mit 90-Grad-Einstufung = 115 A zulässige Strombelastbarkeit gemäß Tabelle 310.15(B)(16)

    NFPA-70:2011 Tabelle 310.15(B)(16)

  • 6 Leiter im selben Kabelkanal = 80 % zulässige Strombelastbarkeit gemäß 310.15(B) (entsprechende Abschnitte unten zitiert)

    NFPA-70:2011 Tabelle 310.15(B)(3)(a)

    • +6 Leiter => 3 Sätze mit 2 phasenverschobenen heißen Drähten

    • +0 Leiter => 3 Sätze von 1 Neutralleiter, der die unsymmetrische Last trägt (gemäß 310.15(B)(5)(a)

      310.15(B)(5)(a) Ein Neutralleiter, der nur den unsymmetrischen Strom von anderen Leitern desselben Stromkreises führt, muss nicht gezählt werden, wenn die Bestimmungen von 310.15(B)(3)(a) angewendet werden.

    • +0 Leiter => 3 Sätze mit 1 Erdungskabel (gemäß 310.15(B)(6)

      310.15(B)(6) Erdungs- oder Verbindungsleiter. Ein Erdungs- oder Verbindungsleiter wird bei der Anwendung der Bestimmungen von 310.15(B)(3)(a) nicht gezählt. (b) In einem 3-Draht

  • 115 A * 80 % = 92 A

Sieht so aus, als hätten Sie wahrscheinlich Recht, dass Sie 3 Läufe benötigen. Ein Wort an die Weisen - Sie möchten sich vielleicht nicht an die Mindestgröße halten, die den Code passiert (40% Füllung) - es kann ziemlich mühsam sein, an dieser Füllung zu ziehen, und ein bisschen mehr Platz ist oft nicht besonders teuer. Verwenden Sie zum einen die 2 "für einen Lauf, wenn Sie sie bereits installiert haben.
Was sind die Temperaturwerte für die Klemmen des Unterbrechers im Hauptfeld und die Kabelschuhe im zweiten Feld? Scheint, als wären Ihre Leiter von Anfang an unterdimensioniert gewesen.
@Tester Sie haben mich verstanden, die Klemmen sowohl in der Haupt- als auch in den Nebenfeldern haben 75 Grad C. Also sollte ich von der 75-Grad-Spalte (100 A) auf 80 A herabsetzen. 3 separate Leitungswege sollten bei 30 Grad C immer noch in Ordnung sein Umgebung, nein?
@statueuphemism Nein, Sie sollten aus der 75 ° C-Spalte dimensionieren. Wenn die Leiter für 90 °C ausgelegt sind, können Sie mithilfe der Spalte 90 °C eine Herabstufung vornehmen. In beiden Fällen werden Sie meiner Meinung nach # 2 CU-Leiter verwenden.
@ Tester101 Warum sollte die Drahtgröße hier von Ihrer Empfehlung abweichen: diy.stackexchange.com/a/29077/36011
@statueuphemism Diese Antwort empfiehlt # 3 CU, wenn 75 ° C-Klemmen und 90 ° C-Leiter verwendet werden. Es berücksichtigt jedoch nicht das Derating der Leiter, das Sie in Ihrer Situation anwenden müssen.
@ Tester101 Ich verstehe Ihre Kommentare wahrscheinlich falsch, aber aus irgendeinem Grund scheinen Ihre Kommentare hier darauf hinzudeuten, dass 3 AWG-Kupferkabel in drei separaten Sätzen von EMT immer noch zu klein sind, um 100 A auf jedem verschiedenen Kabelsatz zu führen. Welchen Derating-Faktor vermisse ich, den Sie angeben, der 2 AWG-Kupferdraht erfordern würde, um 100 A in drei separaten Läufen zu führen?
Paar Fragen. 1. Planen Sie drei 100-A-Leistungsschalter in der 200-A-Hauptleitung? 2. Wie groß ist die Gesamtschieflast für den einen Neutralleiter?
@ Kris 1. Ja - drei 100-Ampere-Leistungsschalter von einer einzigen 200-Ampere-Hauptleitung. Die Lastberechnung für mein Zuhause und zusätzlichen Verkabelungsbedarf ergibt 112 Ampere. 2. Ich habe keine genauen Berechnungen für die unsymmetrische Last durchgeführt, aber ich plane, die Schaltungen einigermaßen ausgeglichen zu halten. Die maximale unausgeglichene Last (wenn ich zufällig nur Schaltkreise verwende, die von einer Hälfte des 220 gespeist werden) beträgt theoretisch 100 A, aber ich gehe davon aus, dass sie bei normalem Gebrauch eher in der Größenordnung von 20 A oder weniger liegen wird. Gibt es noch etwas, das ich beachten sollte, um eine unausgeglichene Last zu berücksichtigen?
@statuephemism, um die gesamte unausgeglichene Last zu berechnen, würden Sie die Gesamt-VA (Watt) aller drei Panels nehmen. Zum Beispiel hat Teilpanel A 10kW, Teilpanel B hat 9kW und Subpanel C hat 15kW, A+B+C / 240 = 142 Ampere. Ich mache mir Sorgen, dass der Neutralleiter zu klein sein könnte.
@Kris Ich verstehe, was du meinst, wenn ich einen einzelnen Neutralen teilen würde, müsste ich ihn definitiv entsprechend dimensionieren. Ich plane, 3 separate Neutrale alle mit 3 AWG zu betreiben.
Darf ich fragen, WARUM Sie Conduit und nicht nur SER-Kabel verlegen? In Anbetracht der Tatsache, dass dies ein Heim-SER ist, wäre VIEL einfacher, und in Anbetracht der Installation ist es HÖCHST unwahrscheinlich, dass jedes Panel irgendwo in der Nähe von 100 A liegt.
@SpeedyPetey Ich verlege das Kabel durch einen zugänglichen Dachboden, der Verkabelungsmethoden zum Schutz vor physischen Schäden erfordert (NEC:2011 320.23). Ich habe extrapoliert, dass der Schutz vor physischen Schäden auch für SER-Kabel erforderlich ist, und mich für die Verwendung einzelner Leiter und durchgehender EMT-Längen basierend auf diesen Abschnitten entschieden: 338.12 (A) Service-Eingangskabel. Service-Eingangskabel (SE) dürfen nicht unter den folgenden Bedingungen oder an den folgenden Orten verwendet werden: (1) Wenn sie physischen Schäden ausgesetzt sind, es sei denn, sie sind gemäß 230.50(B) geschützt
(Fortsetzung des vorherigen Kommentars) und: 230.50(B) Alle anderen Zuleitungsleitungen für Leitungen, außer unterirdischen Zuleitungsleitungen, müssen gemäß 230.50(B)(1) oder (B)(2) gegen physische Beschädigung geschützt werden. (1) Service-Eingangskabel. Service-Eingangskabel müssen, wenn sie physischen Beschädigungen ausgesetzt sind, durch eines der folgenden geschützt werden: (1) Starrer Metallschutzschlauch (2) Zwischenmetallschutzschlauch (3) Schedule 80 PVC-Schutzschlauch (4) Elektrischer Metallschlauch (5) Verstärkter Duroplast Harzrohr (RTRC) (6) Andere zugelassene Mittel
@SpeedyPetey In Bezug auf 100A-Subpanels. Sie haben Recht, ich werde wahrscheinlich nie alle 100 A auf jedem Subpanel verwenden, aber ich möchte mir meine Optionen für zukünftige Erweiterungen offen halten.
Außerdem für alle, die an meiner Endlösung interessiert sind: Ich habe mich für den größten Teil meines längsten Laufs zu einem Subpanel mit 2 "EMT entschieden, um das Ziehen zu erleichtern, und 1 1/4" EMT für die anderen beiden Subpanels. Ich habe auch auf 2 AWG Cu mit 90-Grad-C-Isolierung für die drei stromführenden Drähte in jedem Subpanel-Lauf umgestellt (um eine gewisse Strombelastbarkeitsanpassung aufgrund der Temperatur auf meinem Dachboden zu berücksichtigen) und 8 AWG Cu für jeden Erdungsdraht gemäß Tabelle 250.66 (NEC: 2011).

Antworten (2)

Ihre endgültige Auswahl der Drahtgröße für die ungeerdeten Leiter war genau richtig bei Kupfer Nr. 2. Ihre Neutralen hätten jedoch viel kleiner sein können. Sie dürfen die gesamte Schieflast berechnen und den Neutralleiter entsprechend dimensionieren. Sie müssen dennoch den Umgebungstemperatur-Derating-Faktor anwenden und mindestens die Größe des Erdungsleiters anpassen. Wenn Ihre berechnete asymmetrische Gesamtlast am Neutralleiter beispielsweise 25 A beträgt und die Umgebungstemperatur vernachlässigbar ist, würde die Strombelastbarkeitstabelle nur einen #10-AWG-Draht zulassen, um den Neutralleiterstrom zu führen, da der Neutralleiter jedoch nicht kleiner als die Erdung sein kann Leiter, müssten Sie immer noch einen #6 AWG verwenden. Ich habe die Tabellen in meinem Codebuch unterstrichen, aber nicht zur Hand, sorry. Die Erdungsleiterkarte mit Mindestgröße befindet sich in Artikel 250.

Was Sie vermissen, ist, dass Sie die Breaker-Größe aufrunden können

92A. Sie stellen keinen 92A-Unterbrecher her.

95A. Oh, sie machen auch keine davon.

OK, 100A Unterbrecher. Fertig.

Was bleibt, sind meine Stream-of-Consciousness-Gedanken zur Dimensionierung von Drähten.

Es ist ein interessantes Puzzlespiel, um sicher zu sein.

Tatsächlich lassen Sie bei der Berechnung des Derates unter 310.15b3a neutrale Werte außer Acht. Aber wieso? Weil es keine Konfiguration gibt, bei der die 3 Leiter schlechter sind als 2 Leiter - normalerweise sind sie besser. Es dreht sich alles um Wärme, und Wärme ist das Quadrat des Stroms. Angenommen, 100 % Nutzung macht 10.000 Wärmeeinheiten (100^2).

  • Wenn die Leistung zu 100 % auf L1 und L2 und zu 0 % neutral aufgeteilt wird, sind das 10.000 Wärmeeinheiten x2 für 20.000.
  • Wenn die Leistung zu 100 % auf L1 und neutral und zu 0 % auf L2 aufgeteilt wird, sind das 10.000 Wärmeeinheiten x2 für 20.000.
  • Wenn die Leistung zu 100 % auf L1 und zu 50 % auf L2 und neutral aufgeteilt wird, sind das 10.000 plus 2 x 2.500 Wärmeeinheiten für 15.000.

Da Ihre Versorgung nur 200 A beträgt, beträgt Ihre Worst-Case-Last in ähnlicher Weise vier Leiter mit 100 A und alle anderen mit 0. Sie müssen Ihrem AHJ mitteilen, dass Sie für 4 statt 6 Leiter bewerten können. Natürlich dies hilft hier nicht, aber es würde, wenn Sie einen vierten oder fünften 100-A-Stromkreis hinzufügen würden.

Jetzt mit den Bewertungen ist es wichtig, sich nicht zu verheddern. Die 310.15b3a-Mehrdraht-Leistungsminderung ergibt sich immer aus der höchsten thermischen Nennleistung des Drahttyps im Strombelastbarkeitsdiagramm, selbst wenn Sie 60 ° C-Abschlüsse haben. Dann kommen separat die Spalten Draht-/Anschlusstemperatur ins Spiel. Es gilt die niedrigste Zahl. Und dann noch davon getrennt, ist jede Vergrößerung des Drahtes für lange Strecken. Und davon abgesehen eventuelle gesetzliche Grenzwerte wie "20A auf 12AWG". Angenommen, Sie haben ein 12-AWG-Kabel, das 200 Fuß lang ist, aber mit einem anderen Stromkreis in einem Kabelkanal unterwegs ist:

  • 24 A basierend auf 80 % Derating aufgrund von 4 aktiven Leitern von den 30 A in der 90 C-Spalte
  • 25A basierend auf Kabel und Anschlüssen sind alle gut für 75C
  • 15 A empfohlen , um den Spannungsabfall angesichts der langen Länge zu begrenzen
  • 20 A als feste Regel, da es sich um 12 AWG-Draht handelt

Die endgültige Antwort ist 20 A obligatorisch, wobei 15 A empfohlen werden, um den Spannungsabfall zu begrenzen.

Wenn Sie jetzt EMT als Verdrahtungsmethode und nicht nur als Schadensschild verwenden, müssen Sie keine Erdung verdrahten. EMT ist der Boden. Ich meine, es tut nicht weh, Gürtel und Hosenträger, aber es hilft auch nicht.

@statueuphemism de nada. Aber Sie denken nur an den Nutzen für Sie ... und es ist nicht für Sie. Es ist für andere mit dem gleichen Problem. Das ist das Format von SE hier, weniger ein "für Sie maßgeschneidertes" Q&A als vielmehr eine enzyklopädische Referenz, die darauf abzielt, auch ähnliche Fragen zu beantworten.
@statueuphemism Dieses Forum ist nicht so wettbewerbsfähig. Ich bin weit davon entfernt, mich um Repräsentanten zu kümmern, ich beantworte Fragen zum Spaß und um mein eigenes Denken zu verbessern. Ich wünschte, ich könnte besser suchen, aber die von Ihnen verlinkte Frage ist nicht so ähnlich . Ich denke, Sie setzen Fragen und Antworten mit großen Überschneidungen in den von ihnen bereitgestellten Informationsfragmenten gleich. Dies vernachlässigt die Struktur und die Intelligenz, die erforderlich ist, um die Struktur zu organisieren. Zum Beispiel hatte ich nie daran gedacht, die Idee in die "maximale" Aufzählung zu strukturieren, die Sie oben sehen.
Muss ich die Strombelastbarkeit der Kabel für zwei oder mehr Kabelsätze im selben Kabelkanal für die Verdrahtung von Nebenfeldern herabsetzen?
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