Dimensjonering av elektrisk ledning for underjordisk kretskabel

Underjordisk ledning for en boligkrets er vanligvis installert med UF-kabel (underjordisk mater), som er klassifisert for utendørs bruk og direkte begravelse. En slik installasjon er typisk når du kjører en krets til et utendørs sted, for eksempel et garasjebod eller annet uthus, eller til et lys eller vannfelt. Dimensjonering av ledningene eller lederne for en underjordisk kabel er ikke annerledes enn størrelsen på andre husholdningskretser og er vanligvis basert på total belastning eller elektrisk behov for enhetene på kretsen. Imidlertid, hvis kabelløpet er langt, som underjordiske går ofte, kan det hende du må øke ledningsstørrelsen for å ta hensyn til spenningsfall-tap av spenning i kretsen forårsaket av den naturlige motstanden i ledningene. Spenningsfall oppstår i alle ledninger, men det er sjelden et problem med innendørs ledninger, der avstanden fra strømbryterpanelet til enden av kretsen vanligvis er relativt kort. Utendørs kretser er imidlertid ofte ganske lange, og spenningsfallet kan være betydelig.

Forstå spenningsfall

Alle ledere av elektrisitet, inkludert ledninger, påfører noe motstand mot strømmen av elektrisitet. En effekt av denne motstanden, også kalt impedans, er tap av spenning. Dette er kjent som spenningsfall og er representert som en prosentandel av den totale spenningen som tilføres ved strømkilden til kretsen. Hvis du måler spenningen til en krets ved servicepanelet (bryterboks), bør du få en avlesning på rundt 120 volt (for en standard krets). Hvis du tar en annen måling av kretsen lengst fra enheten og får en avlesning på 114 volt - en forskjell på 6 volt - har kretsen et spenningsfall på 5 prosent (5 prosent av 120 = 6).

For stort spenningsfall betyr at motorer, apparater og andre enheter ikke går så raskt eller effektivt som de er designet for. Dette kan føre til redusert ytelse, unødvendig slitasje og til og med for tidlig svikt i elektrisk utstyr. Spenningsfall er også bortkastet strøm fordi energien går tapt som varme i stedet for å være tilgjengelig for bruk av kretsenhetene.

Årsaker til spenningsfall

Siden spenningsfall er forårsaket av ledernes motstand, jo flere ledere du har, jo større blir spenningsfallet. Når det gjelder underjordisk ledning, jo lenger ledningen er, desto større blir spenningsfallet. Ledningsstørrelse er en annen faktor: Ledninger med mindre diameter har mer motstand enn ledninger med større diameter. Kobbertråd har lavere motstand enn aluminiumstråd, men sjansen er god for at du i alle fall vil bruke kobber. I disse dager er det eneste aluminiumet som brukes i de fleste nye boligprosjekter i serviceinngangskablene fra verktøyet, selv om du kan se aluminium dukke opp på spenningsfallstabeller.

Hvordan belastning påvirker spenningsfall

Spenningsfall øker når belastningen på en krets øker, og overbelastning av en krets bidrar til overdreven spenningsfall. Med andre ord, hvis du legger for mange belastninger på en krets og overskrider standard 80 prosent sikker kapasitet (1440 volt for 15-amp kretser, 1920 volt for 20-amp kretser), vil du legge til unødvendig spenningsfall. Løsningen er enkel: Hold den totale belastningen på kretsen til 80 prosent eller mindre av total kapasitet. Denne tilstanden antas i mange spenningsfallsberegninger og tabeller.

Dimensjonering av lederne

The National Electrical Code (NEC) anbefaler et maksimalt spenningsfall på 3 prosent for enkelte husholdning kretser (kjent som forgreningskretser). Dette er et godt mål å skyte for når du dimensjonerer ledningene for en jordkabel. Følgende er de maksimale kabellengdene du kan bruke mens du fortsatt opprettholder et spenningsfall på 3 prosent for den gitte ledningsstørrelsen (AWG) og kretsspenningen. For eksempel, for en 120 volt krets, kan du kjøre opptil 50 meter med 14 AWG-kabel uten å overskride 3 prosent spenningsfall.

For kretser på 120 volt: