Kalkulator Saiz Wayar Elektrik - Alat Saiz AWG

Kalkulator Tolok Wayar Elektrik

Kalkulator tolok wayar elektrik mengesyorkan saiz wayar yang selamat, diukur dalam AWG (American Wire Gauge), untuk litar elektrik rumah. Kalkulator ini menggunakan tiga input — beban dalam ampere atau watt, panjang laluan wayar sehala dalam kaki, dan voltan sistem — untuk memilih saiz wayar terkecil yang mampu membawa arus tanpa menjadi terlalu panas dan tanpa kehilangan terlalu banyak voltan sepanjang laluan.

Wayar yang terlalu nipis untuk bebannya boleh menjadi terlalu panas, mencairkan penebatnya atau mencetuskan kebakaran. Wayar yang terlalu nipis untuk laluan yang panjang juga boleh menyebabkan kejatuhan voltan yang besar, lalu menjadikan lampu malap dan motor menjadi panas. Alat ini memeriksa kedua-dua masalah serentak dan mengembalikan tolok paling kecil yang lulus kedua-dua ujian.

Cara Menggunakan Kalkulator Tolok Wayar Ini

1. Pilih jenis projek (pilihan). Pratetap untuk pam kolam taman, pendawaian bangsal, litar rumah kecil atau bengkel akan mengisi nilai lazim.
2. Masukkan beban. Taipkan ampere secara langsung, atau tukar kepada watt dan biarkan kalkulator membahagikan watt dengan voltan untuk mendapatkan ampere.
3. Masukkan jarak sehala dari panel pemutus litar ke peranti, dalam kaki. Ini ialah panjang laluan dalam satu arah, bukan pergi dan balik. Kalkulator menggandakannya secara dalaman untuk mengambil kira konduktor pergi dan konduktor balik.
4. Pilih 120 V atau 240 V, iaitu dua voltan kediaman piawai.
5. Tandakan "beban berterusan" jika litar akan beroperasi selama 3 jam atau lebih tanpa henti, seperti pengecas kenderaan elektrik atau pemanas ruang. Peraturan NEC 210.19(A)(1) menghendaki wayar mempunyai kadaran sekurang-kurangnya 125% daripada beban tersebut.
6. Baca hasilnya. Hasilnya menunjukkan tolok yang disyorkan, arus maksimum tolok tersebut, peratus kejatuhan voltan dan label keselamatan: selamat, berhati-hati atau tidak selamat.

Cara Mengira Tolok Wayar

Kalkulator menjalankan dua pemeriksaan bagi setiap tolok, bermula pada 14 AWG dan beralih kepada wayar yang lebih tebal sehingga kedua-duanya lulus.

1. Tukarkan watt kepada ampere

Jika beban diberikan dalam watt, ia terlebih dahulu ditukarkan kepada ampere:

$I = \frac{P}{V}$

I ialah arus dalam ampere, P ialah kuasa dalam watt dan V ialah voltan sistem. Pam 200 watt pada litar 120 V menarik 200 ÷ 120 = 1.67 ampere.

2. Tambahkan margin beban berterusan

Bagi beban berterusan, arus yang diperlukan didarabkan dengan 1.25 sebelum pemeriksaan keupayaan membawa arus (pemeriksaan kejatuhan voltan masih menggunakan arus sebenar):

$I_{required} = I \times 1.25$

3. Periksa keupayaan membawa arus

Keupayaan membawa arus ialah arus maksimum yang boleh dibawa oleh sesuatu tolok. Kalkulator menggunakan kadar berikut, iaitu lajur 60 °C Jadual NEC 310.16 untuk kuprum tidak bersalut. Lajur ini terpakai pada kabel NM-B ("Romex") dan UF — jenis yang digunakan dalam pratetap kalkulator — walaupun konduktor individu di dalam kabel tersebut dinilai untuk 90 °C. Kabel yang lebih tebal dalam salur logam dengan penyambung berkadar 75 °C boleh membawa lebih banyak arus secara sah bagi sesetengah tolok ini, tetapi kalkulator ini tidak menganggap susunan tersebut.

Sesuatu tolok lulus langkah ini jika arus terkadarnya sama dengan atau lebih tinggi daripada arus yang diperlukan dalam langkah 2.

4. Periksa kejatuhan voltan

Walaupun sesuatu tolok mempunyai keupayaan membawa arus yang mencukupi, terlalu banyak voltan boleh hilang sepanjang laluan yang panjang. Kalkulator menggunakan nilai rintangan di atas:

$V_{drop} = \frac{2 \times R \times I \times L}{1000}$

$V_{drop\%} = \frac{V_{drop}}{V_{source}} \times 100$

R ialah rintangan wayar dalam ohm bagi setiap 1000 kaki (300 m), I ialah arus sebenar dalam ampere (bukan nilai yang diselaraskan untuk beban berterusan), L ialah jarak sehala dalam kaki dan 2 mengambil kira arus yang bergerak keluar melalui satu konduktor dan kembali melalui konduktor yang lain.

Kalkulator melabelkan hasilnya:

• Selamat — kejatuhan voltan di bawah 3%
• Berhati-hati — kejatuhan voltan daripada 3% hingga 5%
• Ditolak — kejatuhan voltan melebihi 5%; kalkulator mencuba tolok yang lebih tebal seterusnya

Jika tiada tolok sehingga 2 AWG memenuhi kedua-dua pemeriksaan, kalkulator memaparkan "2 AWG atau Lebih Besar" dengan label tidak selamat dan mengesyorkan juruelektrik bertauliah.

Contoh pengiraan

Pertimbangkan beban 15 ampere pada laluan sehala sepanjang 100 kaki pada 120 V, yang bukan beban berterusan (pratetap pendawaian bangsal dalam kalkulator).

Cuba 14 AWG. Keupayaan membawa arusnya ialah 15 A, yang sekadar memenuhi beban 15 A. Kejatuhan voltannya ialah:

$V_{drop} = \frac{2 \times 3.07 \times 15 \times 100}{1000} = 9.21\text{ V}$

$V_{drop\%} = \frac{9.21}{120} \times 100 = 7.68\%$

Nilai itu melebihi had 5%, jadi 14 AWG ditolak walaupun lulus pemeriksaan keupayaan membawa arus.

Cuba 12 AWG. Keupayaan membawa arusnya ialah 20 A, yang mencukupi untuk beban 15 A. Kejatuhan voltannya ialah:

$V_{drop} = \frac{2 \times 1.93 \times 15 \times 100}{1000} = 5.79\text{ V}$

$V_{drop\%} = \frac{5.79}{120} \times 100 = 4.83\%$

Nilai itu di bawah had 5%, jadi 12 AWG diterima. Oleh sebab 4.83% melebihi 3%, hasilnya dilabelkan sebagai "berhati-hati", bukan "selamat". Kalkulator mengesyorkan wayar 12 AWG dengan tanda berhati-hati bagi laluan ini.

Jenis Projek Lazim

• Pam kolam taman: biasanya beberapa ratus watt, sering berada 50–200 kaki dari rumah, pada litar luar 120 V yang dilindungi GFCI.
• Pendawaian bangsal: litar 15–20 ampere, lazimnya 50–150 kaki dari panel utama.
• Litar rumah kecil: gabungan litar 120 V dan 240 V melalui laluan dalaman yang pendek.
• Alat kuasa bengkel: litar 20 ampere atau lebih besar, sering 240 V untuk peralatan berat, melalui laluan sepanjang 20–100 kaki.

Nota Keselamatan

Juruelektrik bertauliah harus mengendalikan kerja pada panel servis, sebarang kerja yang memerlukan permit dan sebarang pemasangan yang pengguna tidak yakin dapat dilakukan dengan selamat. Tolok wayar mesti sentiasa sepadan dengan kadaran pemutus litar, dan kod elektrik tempatan hendaklah disemak sebelum projek dimulakan. Kalkulator ini ialah bantuan perancangan, bukan pengganti semakan pematuhan kod.

Soalan lazim

Apakah tolok wayar yang diperlukan untuk 20 ampere?

Wayar kuprum 12 AWG ialah minimum untuk litar 20 ampere; keupayaan membawa arusnya tepat 20 A. Pada laluan 120 V, kejatuhan voltan kekal di bawah 3% (selamat) sehingga kira-kira 47 kaki (14.3 m) dan di bawah 5% sehingga kira-kira 78 kaki (23.8 m). Melebihi kira-kira 78 kaki (23.8 m), kalkulator ini menukar cadangan kepada 10 AWG.

Sejauh manakah wayar 12 AWG boleh digunakan pada 20 ampere?

Pada 20 ampere dan 120 V, 12 AWG kekal dalam julat kejatuhan voltan "selamat" (di bawah 3%) untuk kira-kira 47 kaki (14.3 m). Antara kira-kira 47 dan 78 kaki (23.8 m), ia masih boleh digunakan tetapi ditandai sebagai "berhati-hati" (kejatuhan 3–5%). Melebihi kira-kira 78 kaki (23.8 m), kejatuhan melebihi 5% dan kalkulator mengesyorkan 10 AWG sebagai gantinya.

Apakah maksud AWG?

AWG bermaksud American Wire Gauge, iaitu sistem piawai bagi diameter wayar yang digunakan di Amerika Utara. Nombor AWG yang lebih kecil bermaksud wayar yang lebih tebal: 10 AWG lebih tebal daripada 14 AWG dan boleh membawa lebih banyak arus.

Apakah perbezaan antara wayar 12 AWG dan 14 AWG?

12 AWG lebih tebal dan berkadar sehingga 20 ampere. 14 AWG lebih nipis dan berkadar sehingga 15 ampere. 12 AWG ialah saiz piawai untuk litar soket dapur dan bilik mandi serta litar 20 ampere yang lain; 14 AWG ialah saiz piawai untuk litar lampu dan soket 15 ampere.

Apakah yang berlaku jika saya menggunakan wayar yang terlalu nipis untuk beban?

Wayar yang bersaiz tidak mencukupi boleh menjadi terlalu panas, mencairkan penebatnya dan menimbulkan risiko kebakaran. Wayar itu juga boleh menyebabkan kejatuhan voltan berlebihan, yang menjadikan lampu malap dan boleh merosakkan motor, serta mungkin menyebabkan pemutus litar terpelantik berulang kali. Ia juga gagal dalam pemeriksaan di bawah kebanyakan kod elektrik.

Adakah wayar 10 AWG sesuai untuk 30 ampere?

Ya. Wayar kuprum 10 AWG berkadar untuk 30 ampere pada lajur 60 °C yang digunakan oleh kabel NM-B dan UF, dan merupakan saiz piawai bagi banyak litar 30 ampere, seperti pemanas air elektrik dan pendingin hawa tingkap. Pemutus litar masih mesti sepadan dengan tolok wayar, dan kejatuhan voltan hendaklah diperiksa bagi laluan yang panjang.

Perihal Nombor Ini

Kalkulator ini menggunakan lajur keupayaan membawa arus 60 °C Jadual NEC 310.16 dan nilai rintangan Jadual 8 Bab 9 NEC untuk konduktor kuprum tidak bersalut, dengan ambang berhati-hati 3% dan ambang penolakan 5% bagi kejatuhan voltan pada litar cabang. Kod tempatan mungkin berbeza daripada National Electrical Code, dan hanya juruelektrik bertauliah atau pemeriksa tempatan boleh mengesahkan keperluan pemasangan tertentu.