Storlek på elektrisk ledning för underjordisk kabel

Underjordisk ledning för en bostadskrets installeras vanligtvis med UF-kabel (underjordisk matare), som är klassad för utomhusbruk och direkt begravning. En sådan installation är typisk när man kör en krets till en utomhusplats, till exempel ett garageskur eller annat uthus, eller till en gårdsbelysning eller vattenfunktion. Storleksanpassning av ledningar eller ledare för en jordkabel skiljer sig inte från dimensionering för andra hushållskretsar och baseras vanligtvis på den totala belastningen eller det elektriska behovet av enheterna på kretsen. Men om kabelkörningen är lång, som underjordiska körningar ofta är, kan du behöva öka kabelstorleken för att ta hänsyn till spänningsfall-förlust av spänning i kretsen orsakad av det naturliga motståndet i ledningarna. Spänningsfall förekommer vid alla kabeldragningar, men det är sällan ett problem med kablar inomhus, där avståndet från brytare till slutet av kretsen vanligtvis är relativt kort. Utomhuskretsar är dock ofta ganska långa och spänningsfallet kan vara betydande.

Förstå spänningsfall

Alla ledare av elektricitet, inklusive ledningar, åläggs viss motståndskraft mot elflödet. En effekt av detta motstånd, även kallad impedans, är spänningsförlust. Detta är känt som spänningsfall och representeras som en procentandel av den totala spänningen som tillförs vid kretsens strömkälla. Om du mäter spänningen i en krets vid servicepanelen (brytarbox), bör du få en avläsning på cirka 120 volt (för en standardkrets). Om du tar en ny mätning av kretsen längst bort från panelen och får en avläsning på 114 volt - en skillnad på 6 volt - har den kretsen ett spänningsfall på 5 procent (5 procent av 120 = 6).

För stort spänningsfall innebär att motorer, apparater och andra enheter inte går så snabbt eller effektivt som de är konstruerade för. Detta kan leda till minskad prestanda, onödigt slitage och till och med för tidigt fel på elektrisk utrustning. Spänningsfall är också slöseri med el eftersom energin går förlorad som värme snarare än att den är tillgänglig för användning av kretsenheterna.

Orsaker till spänningsfall

Eftersom spänningsfall orsakas av ledarnas motstånd, desto fler ledare du har, desto större spänningsfall. När det gäller jordledning, ju längre kabel, desto större spänningsfall. Trådstorlek är en annan faktor: Trådar med mindre diameter har mer motstånd än trådar med större diameter. Koppartråd har lägre motstånd än aluminiumtråd, men chansen är bra att du kommer att använda koppar i alla fall. Idag är det enda aluminium som används i de flesta nya bostadsprojekt i serviceingångskablarna från verktyget, även om du kanske ser aluminium dyka upp på spänningsfallstabeller.

Hur belastningen påverkar spänningsfallet

Spänningsfallet ökar när belastningen på en krets ökar, och överbelastning av en krets bidrar till överdrivet spänningsfall. Med andra ord, om du lägger för många belastningar på en krets och överskrider standard 80 procent säker kapacitet (1440 volt för 15-amp kretsar, 1920 volt för 20-amp kretsar), kommer du att lägga till onödigt spänningsfall. Lösningen är enkel: Håll den totala belastningen på kretsen till 80 procent eller mindre av den totala kapaciteten. Detta tillstånd antas i många beräkningar och tabeller för spänningsfall.

Storlek på ledarna

Den National Electrical Code (NEC) rekommenderar ett maximalt spänningsfall av 3 procent för enskilda hushåll kretsar (kända som grenkretsar). Detta är ett bra mål att skjuta för när man dimensionerar ledarna för en jordkabel. Följande är de maximala kabellängderna som du kan använda samtidigt som du behåller ett spänningsfall på 3 procent för den angivna trådstorleken (AWG) och kretsspänningen. Som ett exempel kan du för en 120-volts krets köra upp till 50 meter 14 AWG-kabel utan att överskrida 3 procent spänningsfall.

För 120-volts kretsar: