使用条件载流导体降额

由:杰瑞达勒姆| 8月05日2020

如果你问一个经验丰富的电工，3/4″EMT导管系统能容纳多少个12号AWG导线，你可能会得到这样的回答“一个!”虽然这很有趣(而且通常是真的)，但根据NEC的规定，当导体捆绑在一起在滚道、电缆，甚至在地下的沟里时，必须采取预防措施。

如果导体安装在86°F以上的温度下，也必须采取类似的预防措施。这两种情况都会导致积热和导体性能差。

我们将通过回顾以下内容来了解2020年NEC对这些使用条件的规定:

• 第210.19(A)(1)节-连续和非连续负载。125％
• 表310.16 -导体容量
• 表310.15(B)(1) - 86°F以外的温度
• 表310.15(C)(1) -在滚道、电缆或埋在地下的载流导体超过3根

连续和非连续负载-第210.19(A)(1)条

第210.19(A)(1)节指示电工在所有非连续负载下测量导体额定负载的100%，在电路上所有连续负载下测量导体额定负载的125%。然而，如果电工必须也对导管中超过三个载流导体的表310.15(C)(1)和/或对高于86华氏度(86华氏度)的温度的表310.15(B)(1)的导体应用调整因子，那么NEC要求我们比较两个要求的结果，并使用两者中较大的那个。换句话说，如果增加125%的导体会产生更大的导体，则必须使用该导体。但是，如果对过高的环境温度和捆扎导体应用调整和校正因子会产生更大的导体，则必须使用该导体。

125%的增长是什么?

增加125%的导体尺寸为连续负载作为额外的电路吸热。更大的导体提供更多的表面积为热在电路中被转移和更多的表面积为热被转移到周围的环境空气。较大的导体从其连接的端子处带走热量。但当所有组件的端子额定运行100%的标记额定，那么就没有必要将导体放大到125%作为散热器。

导体容量-表310.16

2020年NEC表310.16提供了我们每天使用的电线的导体容量当使用条件并不强迫我们偏离这些数字。这些“使用条件”通常包括环境温度高于86华氏度，或安装在滚道、电缆或埋在地下的三个以上载流导体。或这两个．

表310.16分为两个较小的表，铜(Cu)导体位于表的左侧，铝(Al)和铜包铝导体位于表的右侧。铜导体比同等尺寸的铝导体能携带更多的电流。

表中有三个温度额定值列:60°C, 75°C和90°C。大多数导体都属于这三个温度列中的一个。

当电流流过导体时，导体内部就会产生热量。电流越大，在导体中产生的热量就越多。导体周围的绝缘，通常是热固性或热塑性类型的绝缘，必须额定高到足以承受这种热量。表310.16根据导体的绝缘等级对其容量作了限制。例如，90°C的6号导体可以比60°C的6号导体携带更多的电流，不是因为电线本身不同，而是因为90°C的导体的绝缘层可以承受更多的热量而不会损坏。当导体内部产生的热量超过导体的绝缘额定值时，导线周围的绝缘就会变色，变脆，最终可能脱落。

如果你曾经见过一个白色接地的导体，它的绝缘有一个棕色的色调，你正在看一个导体的使用容量高于它的额定值。

我们知道，当电流流过导体时，就会产生热量，而导体的绝缘能够安全地承受这种热量而不损坏是多么重要。但另一种热对导体的寿命同样重要——环境温度。环境温度是指安装后导线周围的空气温度。当电压过高时，对导体来说是个坏消息。

86°F以外的环境温度-表310.15(B)(1)

如果导体周围的温度高于86°F，在正常使用过程中，导体内部产生的热量不能通过绝缘有效散去。如果热量不能有效地逃离导体，那么我们必须减少流经导体的电流量，以减少在导体中产生的热量。

由于环境温度高于86°F，导体上允许电流流量的减少称为“环境温度校正”，它需要表310.15(B)(1)中的校正因子与表310.16中的值结合使用。

表310.15(B)(1)中的校正因子为百分比，将其应用于表310.16中提供的正常容量值，以减小其值。例如，表310.16中的一个THWN 6号铜导体的值为65安培。但是根据表310.15(B)(1)，当同样的导体安装在105°F - 113°F的环境温度范围内时，它只值其值的82%，或53.3安培。(65 x .82 = 53.3)

电工不仅要注意环境温度的降低和导致导体性能不佳的问题，而且还必须注意在滚道、电缆或埋在地下的地方同时安装过多的载流导体。在一个滚道、电缆或有盖沟渠中同时安装三个以上的载流导体对导体绝缘的破坏作用与在较高环境温度下安装导体的破坏作用相同。

滚道、电缆或接地中有3根以上载流导体-表310.15(C)(1)

表310.15(C)(1)规定，当在滚道、电缆或地下有盖沟渠中同时安装超过三个载流导体时，应对导体进行降额处理。例如，表310.15(C)(1)要求一根THWN No.4铜导体，根据表310.16，通常值为85安培，当有4-6根载流导体捆绑在一起时，应降额至其值的80%。当有7-9根载流导体捆绑在一起时，同一根导体必须降额至其正常值的70%，以此类推。表310.15(C)(1)中，随着捆扎在一起的导体数量的增加，导体的容量继续减小。

当在一个滚道、电缆或有盖沟渠中同时安装三个以上载流导体时，每个导体的载流容量必须按表310.15(C)(1)中适用的调整系数减小。减少每根导体中的电流流量就会减少每根导体中产生的热量。总的来说，这降低了管道系统中布线的整体工作温度，并避免导体绝缘过早失效。

导体的绝缘即使在正常使用情况下也会随着时间的推移而退化。但当导体受到超过其额定温度的作用时，失效发生得更快。在正常条件下并按照制造商的说明使用的导体可以提供几十年的可靠服务。

什么是载流导体?

请记住，表310.15(C)(1)只适用于载流导体，并不是每个导体都是载流导体。

第310.15(F)节规定，接地或连接导体(通常为裸导体或绿色导体)是从来没有载流导体:作为载流导体的然而，第310.15(E)节规定，如果白色接地(中性)导体携带电路中所有的电流(安培)，则为载流导体，例如用于照明装置的两线120伏电路。但当白色接地导体作为中性导体时，它只承载承载相同负载的两相导体之间的不平衡负载，它就不是载流导体。电工应学习第310.15(E)节，以熟悉安装在导管中的中性导体的规则。

我们如何限制电流?

我们已经反复说明，如果导体暴露在过高的环境温度下，或在滚道或类似的地方安装了过多的载流导体，则需要降低导体的容量。但我们如何减少这种容量呢?我们如何限制电流?我们是否从客户那里得到一个承诺，说明他们不会在电路上施加比我们建议的更多的安培，因为导体已经降额了?当然不是。当我们说我们正在限制电路或导体上的放大器或电流流量时，我们只是意味着我们正在降低过流设备的额定值。

如果一个导体通常值50安培，但环境温度要求导体降额到80%，我们就必须减少过流设备，使其在导体的新额定电容时跳闸。

请记住，减少导体的容量并不总是导致与表240.6(a)中的标准熔断器或断路器尺寸一致的值。幸运的是，当导体的额定值与表中的标准值不一致时，电工被允许向上移动到表中下一个标准尺寸的过流器件。这是允许的最高和包括800安培。