ข้อกำหนด NEC สำหรับสายไฟและแรงดันไฟฟ้าที่พวกเขาถือครอง

เหตุการณ์ล่าสุดเกี่ยวข้องกับผู้รับเหมาในรัฐอิลลินอยส์ที่เดินสายเคเบิลสำหรับห้องครัวเชิงพาณิชย์ใหม่โดยใช้สายทองแดง THHN ขนาด 10 เกจสำหรับวงจร 30 แอมป์ สามเฟส 208 โวลต์ สำหรับเตาอบแบบ convection สายตัวนำประเภทนี้ได้รับการจัดอันดับที่ 600 โวลต์ ตารางแอมป์ของ NEC อนุมัติให้ใช้ 35 แอมป์กับสายตัวนำนี้ในการติดตั้งเฉพาะนี้ ดูเหมือนว่าทุกอย่างเป็นไปตามข้อกำหนด แต่ผู้ตรวจสอบไม่อนุมัติการติดตั้งไม่ใช่เพราะขนาดสายหรือการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้า แต่เนื่องจากผู้รับเหมาเดินสาย 208 โวลต์ในท่อร้อยสายเดียวกับวงจรไฟส่องสว่างสาขา 120 โวลต์หลายวงจรโดยไม่มีสิ่งกีดขวางทางกายภาพ ซึ่งเป็นการละเมิดข้อกำหนดของ NEC ที่ระบุว่าสายไฟที่มีระดับแรงดันไฟฟ้าต่างกันควรแยกจากกัน เว้นแต่สายทั้งหมดจะมีฉนวนสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุด เพื่อให้การติดตั้งเป็นไปตามข้อกำหนด จำเป็นต้องถอดสายที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าออกและใช้ท่อร้อยสายแยกต่างหากสำหรับสายเหล่านั้น ข้อสรุปหลักคือแบบคลาสสิก — การปฏิบัติตามข้อกำหนดของ NEC ในแง่ของการเดินสายและแรงดันไฟฟ้าไม่ได้หมายความเพียงแค่ดูแค่แอมป์และการจัดอันดับฉนวน มีความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันไฟฟ้า การจัดอันดับฉนวน ระยะทาง และช่องว่างความปลอดภัย คู่มือฉบับนี้อธิบายกฎพื้นฐานของ NEC ที่เชื่อมโยงขนาดสายและฉนวน.

สรุป: NEC ไม่มีแผนภูมิที่ระบุว่าสายไฟชนิดใดควรใช้สำหรับระดับแรงดันไฟฟ้าแต่ละระดับ สิ่งที่ NEC นำเสนอแทนคือชุดข้อกำหนดที่ซับซ้อนและเกี่ยวข้องกันซึ่งอธิบายปัจจัยสำคัญหลายประการที่ส่งผลต่อความสัมพันธ์ระหว่างสายไฟกับแรงดันไฟฟ้าที่สายไฟนั้นนำพา ในบรรดาข้อกำหนดสำคัญเหล่านี้ เราพบการจัดอันดับแรงดันฉนวน (NEC บทความ 310.4 — กำหนดว่าสายไฟทั้งหมดต้องมีฉนวนที่เหมาะสมสำหรับแรงดันสูงสุดที่อาจเกิดขึ้นในท่อร้อยสายหรือสายเคเบิล และสายไฟที่มีระดับแรงดันต่างกันต้องแยกจากกันเว้นแต่จะมีฉนวนที่เหมาะสม), ความสามารถในการรับกระแสและการจัดอันดับอุณหภูมิ (NEC บทความ 310.16 และตารางที่เกี่ยวข้อง — กำหนดความสามารถของสายไฟตามขนาดสายไฟ การจัดอันดับอุณหภูมิฉนวน อุณหภูมิแวดล้อม และจำนวนสายไฟในท่อร้อยสาย และกำหนดให้คำนวณขนาดสายไฟเพื่อให้ความสามารถในการไหลของกระแสไฟฟ้าไม่ต่ำกว่ากระแสโหลดและการจัดอันดับเบรกเกอร์วงจร), การลดแรงดัน (NEC บทความ 210.19(A) หมายเหตุวิศวกรหมายเลข 4 กำหนดว่าไม่ควรเกิดการลดแรงดันเกิน 5% ในการทำงานของสายไฟในวงจรสาขาใด ๆ และไม่เกิน 3% ในสายป้อน และ 2% ในตัวนำ) และหลักการนำ 125% (NEC บทความ 210.19(A)(1) — ระบุว่าขนาดสายไฟควรสอดคล้องกับ 125% ของโหลดต่อเนื่องบวก 100% ของโหลดที่ใช้ในงานที่ไม่ต่อเนื่อง) ข้อกำหนดทั้งหมดที่กล่าวมานี้มีความเกี่ยวข้องกัน: ตัวอย่างเช่น สายไฟที่เป็นไปตามมาตรฐานฉนวนอาจมีขนาดเล็กกว่าที่ต้องการสำหรับความสามารถในการรับกระแสและ/หรือการลดแรงดัน; ในทำนองเดียวกัน สายไฟที่เป็นไปตามมาตรฐานขนาดอาจถูกติดตั้งผิดพลาดหากวางไว้ในท่อร้อยสายร่วมกับสายไฟที่มีมาตรฐานแรงดันต่างกัน.

การจัดอันดับแรงดันฉนวน: ข้อกำหนดแรกและพื้นฐานที่สุด

สายไฟทุกประเภทที่ผลิตขึ้นสำหรับการเดินสายภายในอาคารจะได้รับการกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่ระบุไว้บนฉนวนหรือปลอกสาย แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดหมายความว่าฉนวนสามารถทนต่อแรงดันไฟฟ้าที่ระบุได้อย่างต่อเนื่อง และเป็นสิ่งแรกที่ช่างไฟฟ้าหรือผู้ตรวจสอบจะพิจารณาเพื่อตรวจสอบว่าสายไฟชนิดใดสามารถใช้กับวงจรเฉพาะได้หรือไม่ ตามแนวปฏิบัติมาตรฐานในการติดตั้งอาคารแรงดันต่ำ แรงดันไฟฟ้า 300 V, 600 V และ 1,000 V ถือเป็นแรงดันฉนวนมาตรฐาน สายไฟที่สามารถทนต่อแรงดันฉนวน 600 V ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการเดินสายวงจรสาขาในที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์ รวมถึงสาย THHN, THWN และ XHHW เหมาะสำหรับการใช้งานกับวงจรทุกประเภทที่มีแรงดันไม่เกิน 600 V สายไฟที่สามารถทนต่อแรงดันฉนวน 300 V มักใช้สำหรับการเดินสายอุปกรณ์ สายไฟฟ้าสำหรับโคมไฟ และสายควบคุมบางประเภท และสามารถใช้ได้เฉพาะกับวงจรที่ใช้ไฟฟ้าไม่เกิน 300 V เท่านั้น.

แม้ว่ากฎของ NEC ซึ่งระบุไว้ในบทความ 310.4 จะมีแนวคิดที่ตรงไปตรงมา แต่ก็มีความหมายเฉพาะที่ไม่ค่อยได้รับการรับรู้ โดยสรุปแล้ว ตัวนำทั้งหมดที่วางอยู่ในท่อร้อยสายไฟ สายเคเบิล หรือกล่องหุ้ม ต้องมีฉนวนตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่พบในท่อร้อยสายไฟ สายเคเบิล หรือกล่องหุ้ม ดังนั้น หากท่อร้อยสายไฟมีตัวนำไฟฟ้าส่องสว่าง 120 โวลต์ รวมทั้งตัวนำมอเตอร์ 480 โวลต์ ตัวนำทั้งหมดในท่อร้อยสายไฟต้องมีฉนวนตามแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 600 โวลต์ ฉนวนของตัวนำ 120 โวลต์ไม่สามารถใช้ฉนวน 300 โวลต์ได้ แม้ว่าตัวนำจะมีแรงดันเพียง 120 โวลต์ก็ตาม เนื่องจากตัวนำเหล่านี้อยู่ร่วมกับตัวนำที่มีแรงดันสูงกว่า ดังนั้นสายไฟทั้งหมดที่ติดตั้งในท่อร้อยสายไฟเดียวกันต้องได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่มีอยู่ในสายไฟ NEC ยังให้ทางเลือกที่สอง: ตัวนำที่มีแรงดันไฟฟ้าต่างกันสามารถใช้ท่อร้อยสายไฟเดียวกันได้หากมีฉนวนแยกจากกันด้วยแผงกั้นที่ไม่เป็นตัวนำไฟฟ้า แม้ว่าจะพบได้น้อยมากในอุปกรณ์ที่ติดตั้งในสนามปฏิบัติงาน วิธีปฏิบัติทั่วไปคือการใช้ตัวนำที่มีการจัดอันดับแรงดันไฟฟ้า 600 โวลต์เพื่อครอบคลุมสายไฟที่มีแรงดันผสม ซึ่งอธิบายได้ดีที่สุดว่าทำไมตัวนำที่มีการจัดอันดับนี้จึงถูกใช้สำหรับสายไฟอุตสาหกรรมและพาณิชย์เกือบทั้งหมด ติดตามสถิติเหล่านี้ทุกปี, ซึ่งเผยแพร่ NEC ให้ข้อความเต็มของบทความ 310 และตารางที่เกี่ยวข้องซึ่งกำหนดการจัดอันดับฉนวน แอมแปร์ และเงื่อนไขการติดตั้งสำหรับตัวนำแต่ละประเภท.

แอมแปร์และขนาดตัวนำ: ความสัมพันธ์ระหว่างเกจสายไฟ อุณหภูมิ และกระแสไฟ

ในตัวนำ แรงดันไฟฟ้ายังคงเป็นปัจจัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม ไม่ใช่ปัจจัยเดียวที่กำหนดขนาดตัวนำ นอกจากนี้ ขนาดตัวนำควรรองรับกระแสไฟที่โหลดต้องการ และขนาดขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่น เกจสายไฟ การจัดอันดับอุณหภูมิของฉนวน สภาพแวดล้อม รวมถึงปริมาณกระแสไฟที่ไหลในท่อร้อยสายไฟ ตารางแอมแปร์ตาม NEC – โดยเฉพาะ ตาราง 310.16 ช่วยในการคำนวณปริมาณกระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตสำหรับประเภทตัวนำตามเกจของมัน ตัวอย่างเช่น ตัวนำทองแดงเกจ 12 ที่มีฉนวนจัดอันดับที่ 75˚C สามารถรองรับกระแสไฟ 25 แอมแปร์ (แม้ว่า NEC จะจำกัดกระแสไฟไว้ที่ 20 แอมแปร์สำหรับวงจรนั้น) เนื่องจากตามข้อกำหนดของ NEC ตัวนำขนาดเล็กมีแนวโน้มที่จะเกิดปัญหาความร้อนสูงเกินไป ในตารางด้านล่าง สรุปข้อมูลแอมแปร์สำหรับตัวนำทองแดงที่ใช้ในงานเดินสายไฟในอาคารตามมาตรฐานการจัดอันดับอุณหภูมิ NEC (75 C).

ค่ากระแสไฟฟ้าที่อนุญาต (Ampacity) อาจมีการปรับเปลี่ยนตามปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและจำนวนตัวนำไฟฟ้าที่อยู่ในท่อร้อยสาย ในกรณีที่ตัวนำไฟฟ้าใช้ในห้องใต้หลังคาที่มีอุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิอ้างอิงมาตรฐานที่ 30°C (86°F) จะต้องลดค่ากระแสไฟฟ้าที่อนุญาตโดยใช้ตัวคูณในตาราง 310.15(B)(1) นอกจากนี้ ท่อร้อยสายที่มีตัวนำไฟฟ้าที่นำกระแสเกินสามตัวควรลดค่ากระแสไฟฟ้าที่อนุญาตตามค่าที่ระบุในตาราง 310.15(C)(1) ส่งผลให้ค่ากระแสไฟฟ้าที่อนุญาตของตัวนำไฟฟ้าลดลง และสายไฟดังกล่าวอาจมีขนาดไม่เหมาะสมกับวงจรที่อุณหภูมิสูง สำหรับความช่วยเหลือในการคำนวณเฉพาะสำหรับวงจรใด ๆ คู่มือของเราที่ ขนาดของเบรกเกอร์วงจรที่คุณต้องการ อธิบายกระบวนการตาม NEC สำหรับโหลดทั่วไปและโหลดมอเตอร์ รวมถึงปัจจัยการลดค่าที่ใช้กับการติดตั้งแบบรวมกลุ่มและอุณหภูมิสูง.

การลดแรงดันไฟฟ้า: คำแนะนำของ NEC ที่กลายเป็นข้อกำหนดในทางปฏิบัติ

การลดแรงดันไฟฟ้าไม่ใช่ข้อกำหนดที่ต้องปฏิบัติตามตาม NEC แต่เป็นแนวทางทั่วไปที่โครงการหลายประเภทปฏิบัติตาม โดยส่วนใหญ่คำแนะนำเรื่องการลดแรงดันไฟฟ้าของ NEC จะถูกปฏิบัติโดยวิศวกรหลายท่าน ตามบทความ 210.19(A) หมายเหตุข้อมูลหมายเลข 4 NEC แนะนำว่าวงจรสาขาไม่ควรมีค่าการลดแรงดันเกิน 5% โดยไม่ควรเกิน 3% บนสายป้อน และสูงสุด 2% บนวงจรสาขา แนวทางของ NEC ระบุว่าโหลด 120 โวลต์ควรได้รับแรงดันไฟฟ้าสูงสุดถึง 114 โวลต์ เช่นเดียวกันในกรณีโหลด 240 และ 480 โวลต์ ค่าที่ระบุไว้คือ 228 โวลต์ และ 456 โวลต์ตามลำดับ.

การลดแรงดันไฟฟ้าถูกกำหนดโดยความยาวของตัวนำไฟฟ้า ขนาดของตัวนำไฟฟ้า ปริมาณกระแสที่ไหลผ่าน และแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย ตัวนำไฟฟ้าชนิดเดียวกันที่ทำจากทองแดงขนาด 12 เกจที่ใช้ส่งกระแส 20 แอมป์โดยไม่มีการลดแรงดันที่สังเกตได้ในระยะทาง 50 ฟุต จะพบการลดแรงดันประมาณ 5% เมื่อระยะทางเพิ่มขึ้นเป็น 200 ฟุต ซึ่งเกินกว่าที่ NEC ยอมรับและอาจทำให้เกิดปัญหาไฟสว่างลดลง มอเตอร์ร้อนเกินไป และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำงานผิดปกติ ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มขนาดตัวนำไฟฟ้า ใช้ตัวนำทองแดงขนาด 10 เกจ หรือแม้แต่ 8 เกจสำหรับระยะทางไกล เพื่อให้แน่ใจว่าความต้านทานเพียงพอและช่วงการลดแรงดันไฟฟ้าอยู่ในเกณฑ์ที่ยอมรับได้ ตารางด้านล่างแสดงความยาวสูงสุดโดยประมาณของตัวนำไฟฟ้าขนาดต่าง ๆ และโหลดที่กล่าวถึงข้างต้น.

ระยะทางเหล่านี้เป็นค่าประมาณและควรคำนวณอย่างแม่นยำสำหรับการติดตั้งเฉพาะ โดยใช้กระแสโหลดจริง ความยาวตัวนำจริง และสูตรการลดแรงดันไฟฟ้าของ NEC ที่ใช้บังคับ เครื่องคิดเลขออนไลน์และแอปมือถือหลายตัว ซึ่งอ้างอิงโดยองค์กรในอุตสาหกรรมเช่น นิตยสารผู้รับเหมาไฟฟ้า, ให้วิธีที่สะดวกในการทำการคำนวณเหล่านี้ในสนาม แต่สูตรพื้นฐาน — Vd = (2 × L × I × R) / 1,000 สำหรับวงจรเฟสเดียว โดยที่ R คือความต้านทานของตัวนำต่อ 1,000 ฟุตจากตารางที่ 8 ในบทที่ 9 ของ NEC — นั้นตรงไปตรงมาและสามารถคำนวณได้ด้วยเครื่องคิดเลขวิศวกรรมมาตรฐาน.

กฎ 125% สำหรับโหลดต่อเนื่อง: การกำหนดขนาดตัวนำสำหรับการเดินสายระยะไกล

กฎ 125% โดย NEC เป็นหนึ่งในข้อกำหนดที่มักถูกตีความผิดในรหัส มันมีผลต่อขนาดของตัวนำที่ต้องใช้ในวงจร โดยสรุปง่ายๆ โหลดต่อเนื่องถูกอธิบายใน NEC ว่าเป็นประเภทของโหลดที่ทำงานอย่างน้อย 3 ชั่วโมง ในกรณีนี้ ตัวนำที่ใช้ในวงจรต้องคำนวณโดยอิงจาก 125% ของโหลดต่อเนื่องพร้อมกับ 100% ของโหลดที่ไม่ต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น หากเรามีวงจรที่มีโหลดต่อเนื่อง 16A (เช่น เครื่องทำน้ำร้อน) จะได้ค่ากระแสไฟฟ้า 20A — 16A * 1.25 = 20A ซึ่งแสดงให้เห็นว่าตัวนำทองแดงขนาด 12 เกจเป็นตัวนำที่เล็กที่สุดที่สามารถใช้กับโหลดดังกล่าวได้ สำหรับการอ้างอิง สายทองแดงขนาด 14 เกจจะเล็กเกินไปเนื่องจากมีความสามารถที่ 15A นอกจากนี้ กฎนี้ยังใช้กับอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน: เบรกเกอร์วงจรจะต้องมีขนาดที่ 125% ของโหลด ดังนั้นในกรณี 16A ของเรา เราจะต้องใช้เบรกเกอร์วงจรขนาด 20A นี่คือเหตุผลที่วงจรในบ้านหลายวงจร (โดยเฉพาะระบบทำความร้อนในบ้าน วงจรไฟฟ้าปกติในอาคาร และศูนย์ข้อมูล) ใช้วงจรขนาด 20A กับสายขนาด 12 เกจแทนที่จะปฏิบัติตามรหัส เนื่องจากรหัสกำหนดเช่นนั้นและช่วยปกป้องสายไฟจากความร้อนที่เกิดจากการใช้งานต่อเนื่อง. เดอะ นิตยสารผู้รับเหมาไฟฟ้า และ UL ให้คำแนะนำอย่างละเอียดเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้กฎ 125% ทั้งในงานติดตั้งที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์.

กฎ 83%: เมื่อขนาดตัวนำทางเข้าบริการแตกต่างกัน

กฎ 83%% โดย NEC เป็นกฎสำคัญสำหรับสายไฟทางเข้าบ้านพักอาศัย ภายใต้บทความ 310.12(A) ของ NEC สายไฟทางเข้าบ้านพักอาศัยเดี่ยวสามารถคำนวณได้ที่ 83%% ของเรตติ้งบริการ ซึ่งแตกต่างจากแนวปฏิบัติทั่วไปที่บริการบ้านพักอาศัย 200 แอมป์จะคำนวณตามความต้องการโหลดเต็มเหมือนกับบริการเชิงพาณิชย์ 200 แอมป์ กฎ 83%% พิจารณาถึงลักษณะหลากหลายของการจ่ายโหลดไฟฟ้าในบ้าน ซึ่งไม่เป็นไปได้ที่เครื่องใช้ไฟฟ้า, โคมไฟ และเต้ารับทั้งหมดจะทำงานเต็มโหลดพร้อมกัน ดังนั้น บริการ 200 แอมป์จึงสามารถใช้สายทองแดงขนาด 2/0 AWG ซึ่งสามารถจ่ายกระแสได้ที่ 175 แอมป์ที่อุณหภูมิ 75°C แตกต่างจากสายทองแดงขนาด 3/0 AWG ที่จะใช้ในระบบบริการเชิงพาณิชย์ 200 แอมป์ นอกจากนี้ กฎ 83%% นี้ใช้เฉพาะกับสายไฟทางเข้า ซึ่งเป็นสายเคเบิลที่เชื่อมต่อระหว่างจุดเชื่อมต่อยูทิลิตี้กับสวิตช์ตัดไฟหลักของบ้าน แต่ไม่ใช้กับสายฟีดเดอร์, สายวงจรสาขา หรือบริการอื่นใดในระบบบริการด้านล่าง นอกจากนี้ กฎ 83%% นี้ใช้เฉพาะกับบ้านพักอาศัยเดี่ยว และจะเหมาะสมที่ภาคส่วนอื่น ๆ จะคำนวณสายบริการของตนตามความต้องการโหลดและเรตติ้งของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกิน.

วิธีที่กฎเหล่านี้ทั้งหมดทำงานร่วมกัน: ตัวอย่างเชิงปฏิบัติ

ข้อกำหนดของ NEC เกี่ยวกับสายไฟและระดับแรงดันไฟฟ้าของสายไฟเป็นกฎที่เกี่ยวข้องกันซึ่งต้องเป็นไปตามทั้งหมดโดยสายไฟเส้นเดียว ตัวอย่างเช่น ผู้ผลิตอาจใช้วงจรมอเตอร์แบบสามเฟสที่มีแรงดันไฟฟ้า 480 โวลต์และกระแส 30 แอมป์ สายไฟต้องมีเรตติ้งฉนวนขั้นต่ำที่ 600 โวลต์ เนื่องจากแรงดันไฟฟ้า 480 โวลต์เกี่ยวข้องกับระบบแรงดันต่ำที่ต้องใช้สายไฟที่มีฉนวน 600 โวลต์ สายไฟต้องเป็นไปตามข้อกำหนดขนาดสายไฟที่เท่ากับหรือใหญ่กว่ากระแสของมอเตอร์เมื่อทำงานเต็มโหลด สำหรับมอเตอร์ที่ทำงานที่ 30 แอมป์และ 480 โวลต์ สายไฟอาจเป็นสายทองแดงขนาด #10 อย่างไรก็ตาม เนื่องจากข้อกำหนดเฉพาะของวงจรมอเตอร์ NEC ที่ระบุว่าระบบป้องกันกระแสเกินต้องทนต่อ 125% ของกระแสเต็มโหลดของมอเตอร์ (เมื่อใช้กับมอเตอร์ที่ทำงานต่อเนื่อง) ขนาดของสายไฟอาจใหญ่กว่าสายทองแดง #10 นอกจากนี้ สายไฟยังต้องถูกลดเรตติ้งในกรณีสภาพอากาศร้อน เช่น หลังคาโรงงานในฤดูร้อนอาจต้องลดเรตติ้งเพื่อเพิ่มขนาดของสายไฟที่จำเป็น ขนาดสายไฟยังต้องตรวจสอบในเรื่องของการลดแรงดันไฟฟ้า เช่น สายไฟยาว 300 ฟุตที่ทำงานที่ 480 โวลต์ อาจต้องใช้สาย #8 หรือ #6 ขึ้นอยู่กับข้อจำกัดที่เกิดจากการลดแรงดันไฟฟ้า สายไฟยังต้องใช้ร่วมกับสายไฟที่มีเรตติ้งฉนวนไฟฟ้าเท่ากันหรือมากกว่า 600 โวลต์ ตัวนำที่ใช้สำหรับมอเตอร์หนึ่งตัวต้องเป็นไปตามข้อกำหนดต่าง ๆ เหล่านี้ทั้งหมด.

คำถามที่พบบ่อย

กฎ 125% ใน NEC คืออะไร?

ตามมาตรา 210.19(A)(1) ของ NEC ตัวนำและอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินต้องมีขนาดเท่ากับ 125% ของโหลดต่อเนื่องบวกกับ 100% ของโหลดที่ไม่ต่อเนื่องสำหรับโหลดต่อเนื่องซึ่งเป็นโหลดที่ทำงานติดต่อกันเป็นเวลาสามชั่วโมงขึ้นไป ดังนั้น สำหรับโหลดต่อเนื่องที่มีกระแส 16 แอมป์ ตัวนำต้องมีขนาดเทียบเท่ากับ 20 แอมป์และเบรกเกอร์ขนาด 20 แอมป์ กฎนี้ช่วยรักษาความปลอดภัยทางความร้อนโดยป้องกันไม่ให้สายไฟร้อนเกินไปขณะทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน.

วิธีการหาค่าความต่างศักย์ที่เข้าสู่สายไฟ?

เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้าบนตัวนำ ใช้มัลติมิเตอร์ดิจิทัลที่ตั้งค่าให้วัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ โดยวางหัววัดในลักษณะที่หัววัดหนึ่งเชื่อมต่อกับตัวนำในขณะที่หัววัดที่สองเชื่อมต่อกับสายกราวด์ของวงจร แรงดันไฟฟ้าของสายไฟสามารถวัดได้เฉพาะเมื่อสายไฟมีไฟฟ้าไหลผ่าน และการวัดต้องดำเนินการโดยช่างไฟฟ้าที่ได้รับใบอนุญาตโดยใช้เครื่องมือทดสอบที่เหมาะสมและอุปกรณ์ความปลอดภัย แรงดันไฟฟ้าที่ตัวนำสามารถทนได้จะแสดงบนฉนวนของสายไฟ และโดยทั่วไปจะเท่ากับ 300 หรือ 600 โวลต์สำหรับฉนวนสายไฟอาคาร แม้ว่าแรงดันนี้ไม่ควรสับสนกับแรงดันไฟฟ้าจริงที่มีอยู่บนตัวนำในขณะวัด.

กฎแรงดันตก 5% ใน NEC คืออะไร?

ตามแนวทางในบทความ 210.19(A) หมายเหตุข้อมูลที่ 4 ของ National Electrical Code (NEC) แนะนำว่าแรงดันตกสูงสุดโดยรวมในวงจรสาขาไม่ควรเกิน 5% ของแรงดันจ่าย และควรรวมแรงดันตกของสายป้อนที่ 3% และแรงดันตกของวงจรสาขาที่สูงสุด 2% แม้ว่าจะเป็นเพียงคำแนะนำ แต่ก็ยังได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางในข้อกำหนดการออกแบบและกฎระเบียบอาคาร แรงดันตกสามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้ตัวนำที่มีขนาดใหญ่ขึ้นและพิจารณากระแสโหลดที่ใช้งาน ความยาวของสายไฟ และแรงดันจ่าย.

กฎ 83% ใน NEC คืออะไร?

บทความ 310.12(A) ของ NEC อธิบายกฎ 83% ซึ่งระบุว่าสำหรับบ้านเดี่ยว ตัวนำทางเข้าบริการอาจมีขนาดเท่ากับ 83% ของเรตติ้งบริการจริงหรือโหลด ซึ่งหมายความว่าบริการที่อยู่อาศัยที่มีเรตติ้ง 200 แอมป์อาจใช้ตัวนำ 2/0 AWG แทนตัวนำทองแดงขนาดใหญ่กว่า 3/0 AWG ที่จำเป็นในงานพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม กฎ 83% ใช้เฉพาะกับตัวนำทางเข้าบริการของบ้านเดี่ยวเท่านั้น ในขณะที่ตัวนำอื่น ๆ ต้องมีขนาดตามความสามารถในการรับกระแสจริงซึ่งกำหนดโดยการคำนวณโหลดและเรตติ้งของอุปกรณ์ป้องกันกระแสเกินสำหรับวงจรเหล่านั้น.

อ้างอิง

• NFPA 70 — รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC). มาตรฐานพื้นฐานสำหรับการติดตั้งไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกา รวมถึงบทความ 210, 240, 310 และตารางความสามารถในการรับกระแสและแรงดันตกที่ควบคุมการกำหนดขนาดและการติดตั้งตัวนำ สมาคมป้องกันอัคคีภัยแห่งชาติ.
• UL — มาตรฐานและการรับรองสายไฟและสายเคเบิล. มาตรฐานการทดสอบและการจัดอันดับที่กำหนดค่าความต้านทานแรงดันไฟฟ้า ฉนวน ความร้อน และความสามารถในการรับกระแสของสายไฟและสายเคเบิลอาคาร.
• นิตยสาร Electrical Contractor — คู่มือการใช้งาน NEC และการคำนวณแรงดันตก. สิ่งพิมพ์ในอุตสาหกรรมที่ให้คำแนะนำเชิงปฏิบัติในการใช้กฎการกำหนดขนาดตัวนำ ความสามารถในการรับกระแส และแรงดันตกของ NEC ในการติดตั้งจริง.
• Mike Holt Enterprises — การฝึกอบรม NEC และการกำหนดขนาดตัวนำ. แหล่งข้อมูลการศึกษาเกี่ยวกับกฎการกำหนดขนาดตัวนำของ NEC รวมถึงเครื่องมือคำนวณแบบโต้ตอบและคำอธิบายโดยละเอียดของกฎ 125% กฎ 83% และคำแนะนำแรงดันตก.

เดอะ ข้อกำหนด NEC สำหรับสายไฟและแรงดันที่สายไฟรับ ไม่ใช่ตารางเดียวหรือกฎเดียว แต่เป็นเครือข่ายของข้อกำหนดที่เกี่ยวข้องกัน — ค่าความต้านทานแรงดันไฟฟ้าของฉนวน ความสามารถในการรับกระแส แรงดันตก การกำหนดขนาดสำหรับโหลดต่อเนื่อง และการกำหนดขนาดสำหรับทางเข้าบริการ — ซึ่งร่วมกันรับประกันว่าตัวนำทุกตัวในการติดตั้งไฟฟ้าจะถูกกำหนดสเปคอย่างถูกต้องตามแรงดัน กระแส ระยะทาง และสภาพแวดล้อม ช่างไฟฟ้าที่ดึงสายขนาด 12 เกจสำหรับวงจรกระแส 20 แอมป์ วิศวกรที่กำหนดขนาดสายฟีดเดอร์ 500 kcmil สำหรับสวิตช์บอร์ด 400 แอมป์ และผู้ตรวจสอบที่ตรวจสอบว่าตัวนำในท่อร้อยสายแรงดันผสมทั้งหมดได้รับการจัดอันดับสำหรับแรงดันสูงสุดที่มีอยู่ ล้วนใช้กรอบงาน NEC เดียวกัน การเข้าใจกรอบงานนี้ — และการใช้ทุกส่วนของมัน ไม่ใช่แค่ตารางความสามารถในการรับกระแส — คือรากฐานของการติดตั้งไฟฟ้าที่ปลอดภัยและเป็นไปตามรหัส.