Kalkulator for elektrisk ledningsdimensjon - AWG Størrelsesverktøy

Kalkulator for dimensjonering av elektriske ledninger

En kalkulator for dimensjonering av elektriske ledninger anbefaler en sikker ledningsdimensjon, målt i AWG (American Wire Gauge), for en elektrisk kurs i boligen. Den bruker tre inndata — belastningen i ampere eller watt, ledningslengden én vei i fot og systemspenningen — for å velge den minste ledningen som kan føre strømmen uten overoppheting og uten for stort spenningsfall underveis.

En ledning som er for tynn for belastningen, kan bli overopphetet, smelte isolasjonen eller forårsake brann. En ledning som er for tynn for en lang strekning, kan også gi et stort spenningsfall, slik at lysene blir svakere og motorer går varme. Dette verktøyet kontrollerer begge problemene samtidig og returnerer den minste dimensjonen som består begge testene.

Slik bruker du kalkulatoren for ledningsdimensjonering

1. Velg prosjekttype (valgfritt). Forhåndsinnstillinger for en hagedampepumpe, ledningsføring til et uthus, en kurs i et lite hus eller et verksted fyller inn typiske verdier.
2. Angi belastningen. Skriv inn ampere direkte, eller bytt til watt og la kalkulatoren dele på spenningen for å beregne ampere.
3. Angi avstanden én vei fra sikringsskapet til apparatet, i fot. Dette er lengden på strekningen i én retning, ikke tur-retur. Kalkulatoren dobler den internt for å ta hensyn til både frem- og returleder.
4. Velg 120 V eller 240 V, de to vanlige boligspenningene.
5. Kryss av for «kontinuerlig belastning» hvis kursen skal være i drift i 3 timer eller mer uten avbrudd, for eksempel en elbillader eller en varmeovn. NEC-regel 210,19(A)(1) krever at ledningen er dimensjonert for 125 % av denne typen belastning.
6. Les resultatet. Det viser anbefalt dimensjon, maksimal strøm for denne dimensjonen, prosentvis spenningsfall og en sikkerhetsmerking: sikker, forsiktighet eller usikker.

Slik beregner du ledningsdimensjon

Kalkulatoren utfører to kontroller for hver dimensjon. Den starter ved 14 AWG og går videre til tykkere ledninger til begge kontrollene er bestått.

1. Konverter watt til ampere

Hvis belastningen er oppgitt i watt, konverteres den først til ampere:

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

Her er I strømmen i ampere, P effekten i watt og V systemspenningen. En pumpe på 200 watt i en 120 V-kurs trekker 200 ÷ 120 = 1,67 ampere.

2. Legg til margin for kontinuerlig belastning

For en kontinuerlig belastning multipliseres den nødvendige strømmen med 1,25 før kontrollen av strømføringsevnen (kontrollen av spenningsfall bruker fortsatt den faktiske strømmen):

$I_{required} = I \times 1.25$

3. Kontroller strømføringsevnen

Strømføringsevne er den maksimale strømmen en dimensjon kan føre. Kalkulatoren bruker følgende verdier, som er kolonnen 310,16 60 °C i NEC-tabell for ubelagt kobber. Dette er kolonnen som gjelder for NM-B-kabel («Romex») og UF-kabel — typene som brukes i kalkulatorens forhåndsinnstillinger — selv om de enkelte lederne inne i kabelen er dimensjonert for 90 °C. En tykkere kabel i metallrør med termineringer dimensjonert for 75 °C kan lovlig føre mer strøm for noen av disse dimensjonene, men kalkulatoren forutsetter ikke et slikt oppsett.

En dimensjon består denne kontrollen hvis den tillatte strømmen er lik eller høyere enn strømmen som kreves i trinn 2.

4. Kontroller spenningsfall

Selv en dimensjon med tilstrekkelig strømføringsevne kan miste for mye spenning over en lang strekning. Kalkulatoren bruker motstandsverdiene ovenfor:

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

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

Her er R ledningens motstand i ohm per 1000 fot (300 m), I den faktiske strømmen i ampere (ikke verdien justert for kontinuerlig belastning), L avstanden én vei i fot, og 2 tar hensyn til at strømmen går ut gjennom én leder og tilbake gjennom den andre.

Kalkulatoren merker resultatet:

• Sikker — spenningsfall under 3 %
• Forsiktighet — spenningsfall fra 3 % til og med 5 %
• Avvist — spenningsfall over 5 %; kalkulatoren prøver i stedet neste tykkere dimensjon

Hvis ingen dimensjon opptil 2 AWG oppfyller begge kontrollene, returnerer kalkulatoren «2 AWG eller større» med merkingen usikker og anbefaler en autorisert elektriker.

Regneeksempel

Tenk på en belastning på 15 ampere på en 100 fot lang strekning én vei ved 120 V, uten kontinuerlig drift (forhåndsinnstillingen for ledningsføring til uthus).

Prøv 14 AWG. Strømføringsevnen er 15 A, som så vidt oppfyller belastningen på 15 A. Spenningsfallet er:

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

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

Dette er over grensen på 5 %, så 14 AWG avvises selv om dimensjonen besto kontrollen av strømføringsevnen.

Prøv 12 AWG. Strømføringsevnen er 20 A, som dekker belastningen på 15 A. Spenningsfallet er:

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

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

Dette er under grensen på 5 %, så 12 AWG godtas. Fordi 4,83 % er over 3 %, merkes resultatet «forsiktighet» i stedet for «sikker». Kalkulatoren anbefaler 12 AWG-ledning med forsiktighetsmerking på denne strekningen.

Vanlige prosjekttyper

• Hagedampepumpe: vanligvis noen hundre watt, ofte 50–200 fot fra huset, på en GFCI-beskyttet 120 V utendørskurs.
• Ledningsføring til uthus: kurser på 15–20 ampere, vanligvis 50–150 fot fra hovedtavlen.
• Kurser i små hus: en blanding av 120 V- og 240 V-kurser over korte innendørs strekninger.
• Elektrisk verktøy i verksted: kurser på 20 ampere eller mer, ofte 240 V for tungt utstyr, over strekninger på 20–100 fot.

Sikkerhetsmerknader

En autorisert elektriker bør utføre arbeid i hovedtavlen, alt arbeid som krever tillatelse, og all installasjon brukeren ikke er sikker på at han eller hun kan utføre trygt. Ledningsdimensjonen må alltid være tilpasset automatsikringens merkestrøm, og lokale el-forskrifter bør kontrolleres før et prosjekt starter. Denne kalkulatoren er et planleggingsverktøy, ikke en erstatning for kontroll av at forskriftene er fulgt.

Ofte stilte spørsmål

Hvilken ledningsdimensjon trenger jeg for 20 ampere?

12 AWG kobberledning er minimum for en kurs på 20 ampere; strømføringsevnen er nøyaktig 20 A. På en 120 V-strekning holder spenningsfallet seg under 3 % (sikkert) opptil omtrent 47 fot (14,3 m) og under 5 % opptil omtrent 78 fot (23,8 m). Etter omtrent 78 fot (23,8 m) endrer kalkulatoren anbefalingen til 10 AWG.

Hvor langt kan jeg føre 12 AWG-ledning ved 20 ampere?

Ved 20 ampere og 120 V holder 12 AWG seg i området for «sikkert» spenningsfall (under 3 %) i omtrent 47 fot (14,3 m). Mellom omtrent 47 og 78 fot (23,8 m) kan den fortsatt brukes, men merkes «forsiktighet» (spenningsfall på 3–5%). Etter omtrent 78 fot (23,8 m) overstiger fallet 5 %, og kalkulatoren anbefaler 10 AWG i stedet.

Hva står AWG for?

AWG står for American Wire Gauge, standardsystemet for ledningsdiameter som brukes i Nord-Amerika. Et lavere AWG-tall betyr en tykkere ledning: 10 AWG er tykkere enn 14 AWG og kan føre mer strøm.

Hva er forskjellen mellom 12 AWG- og 14 AWG-ledning?

12 AWG er tykkere og dimensjonert for opptil 20 ampere. 14 AWG er tynnere og dimensjonert for opptil 15 ampere. 12 AWG er standard for stikkontaktkurser på kjøkken og bad og andre kurser på 20 ampere; 14 AWG er standard for belysnings- og stikkontaktkurser på 15 ampere.

Hva skjer hvis jeg bruker en ledning som er for tynn for belastningen?

En underdimensjonert ledning kan bli overopphetet, smelte isolasjonen og skape brannfare. Den kan også forårsake for stort spenningsfall, slik at lysene blir svakere og motorer kan skades, og den kan føre til at vernet utløses gjentatte ganger. Den vil heller ikke bli godkjent ved kontroll etter de fleste el-forskrifter.

Er 10 AWG-ledning egnet for 30 ampere?

Ja. 10 AWG kobberledning er dimensjonert for 30 ampere i kolonnen 60 °C som brukes for NM-B- og UF-kabel, og er standarddimensjonen for mange kurser på 30 ampere, for eksempel elektriske varmtvannsberedere og vindusmonterte klimaanlegg. Vernet må fortsatt samsvare med ledningsdimensjonen, og spenningsfall bør kontrolleres for lange strekninger.

Om disse tallene

Denne kalkulatoren bruker strømføringsevnekolonnen i NEC-tabell 310,16 60 °C og motstandsverdiene i NEC kapittel 9 tabell 8 for ubelagte kobberledere, med en forsiktighetsgrense på 3 % og en avvisningsgrense på 5 % for spenningsfall i forgreningskurser. Lokale forskrifter kan avvike fra National Electrical Code, og bare en autorisert elektriker eller lokal kontrollør kan bekrefte hva en bestemt installasjon krever.