На проводник: Скачать ES Проводник 4.2.4.3.1 для Android

Содержание

Действие магнитного поля на проводник с током. (Электродвигатель. Динамик и микрофон). Физика, 8 класс: уроки, тесты, задания.











1.

Основные понятия


Сложность:
лёгкое

1


2.

Действие магнитного поля на проводник с током


Сложность:
лёгкое

1


3.

Электродвигатель


Сложность:
лёгкое

1


4.

Динамик


Сложность:
среднее

2


5.

Микрофон


Сложность:
среднее

2


6.

Условные обозначения


Сложность:
среднее

2


7.

Четыре установки (вариант 1)


Сложность:
сложное

3


8.

Четыре установки (вариант 2)


Сложность:
сложное

3


9.

Вовочкины эксперименты


Сложность:
сложное

3

Действие магнитного поля на проводник с током

Внутри кинескопа магнитное поле оказывает действие на поток электронов, движущихся в вакууме. Если электроны будут двигаться не в вакууме, а внутри проводника, создавая внутри его ток, то действие магнитного поля сохранится. Магнитное поле будет действовать на электроны, а те — на ионы проводника, внутри которого они движутся. В результате этого появится сила, приложенная ко всему проводнику с током.

Убедимся в этом на опыте. Соберем электрическую цепь, изображенную на рисунке 66, а. Замкнув цепь, мы увидим, как проводник AB, подвешенный между полюсами магнита, придет в движение и установится в положении, изображенном на рисунке 66, б. Причиной смещения проводника является действие, оказываемое на него магнитным полем постоянного магнита.

Сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, называется силой Ампера.

Французский физик А. М. Ампер был первым, кто обнаружил действие магнитного поля на проводник с током. Правда, источником магнитного поля в его опытах был не магнит, а другой проводник с током. Помещая проводники с током рядом друг с другом, он обнаружил магнитное взаимодействие токов (рис. 67) — притяжение параллельных токов и отталкивание антипараллельных (т. е. текущих в противоположных направлениях). В опытах Ампера магнитное поле первого проводника действовало на второй проводник, а магнитное поле второго проводника — на первый. В случае параллельных токов силы Ампера оказывались направленными навстречу друг другу и проводники притягивались; в случае антипараллельных токов силы Ампера изменяли свое направление и проводники отталкивались друг от друга.

Направление силы Ампера можно определить с помощью правила левой руки:
если расположить левую ладонь руки так, чтобы четыре вытянутых пальца указывали направление тока в проводнике, а силовые линии магнитного поля входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник с током (рис. 68).

Эта сила (сила Ампера) всегда перпендикулярна проводнику, а также силовым линиям магнитного поля, в котором этот проводник находится.

Сила Ампера действует не при любой ориентации проводника. Если проводник с током расположить вдоль силовых линий магнитного поля, то это поле никакого действия на него не окажет.

??? 1. Какую силу называют силой Ампера? Из-за чего она возникает? 2. Сформулируйте правило, позволяющее определить направление силы Ампера. 3. Что произойдет с силой Ампера, действующей на проводник с током, если направление тока в этом проводнике изменить на противоположное? В какую сторону будет отклоняться провод АВ в опыте, изображенном на рисунке 66, если изменить полярность его подключения к источнику тока? Почему? 4. Кем было открыто магнитное взаимодействие токов? 5. Какие выводы следуют из опытов, изображенных на рисунке 67? 6. В каком случае магнитное поле не оказывает действие на помещенный в него проводник с током?

Действие магнитного поля на проводник с током: схема простого электродвигателя

 

Магнитное поле действует на любой проводник с током, который помещен в это магнитное поле. Рассмотрим следующий рисунок. На нем изображена лабораторная установка.

Проводник АВ, подвесили на гибких проводах. И их в свою очередь подсоединили к источнику тока. Проводник поместили между дугами постоянного магнита. Если замкнуть ключ, то проводник висевший неподвижно при отсутствии тока, придет в движение. Он отклониться в одну либо в другую сторону.

Отклонение проводника под действием магнитного поля

Направление движения проводника будет зависеть от того, в каком направлении по нему проходит  ток. В нашем случае, ток идет от А к В и проводник отклонился в лево. Если мы изменим направление движения тока, то проводник отклонится вправо. Так же изменится направление движения проводника при изменении местами полюсов постоянного магнита.

  • В практическом плане, на этом свойстве магнитного поля основаны все электродвигатели.

Рассмотрим следующий рисунок. На нем изображена лабораторная установка, которая является упрощенной копией электродвигателя.

Упрощенная схема электродвигателя

Прямоугольная рамка помещена между полюсами магнитов. Она закреплена на вертикальной оси. На рамке уложена обмотка, состоящая из нескольких витков проволоки, которая покрыта изоляцией. На концах обмотки расположены металлические полукольца (2). Каждое полукольцо присоединяется к металлической пластинке, которую называют щеткой (1). 

Щетки нужны, чтобы проводить электрический ток от источника к рамке. В любой момент времени одна из щеток соединена с положительным полюсом источника, а другая с отрицательным.

Когда мы пустим по цепи ток, то на участках АВ и DC ток будет иметь противоположное направление, что заставит рамку повернуться, а так как она жестко соединена с подвижными полукольцами, то они тоже повернутся вместе с ней. Тем самым направление тока в цепи поменяется. Это нужно, чтобы рамка продолжала крутиться в одном и том же направлении.

Вращение катушки с током в магнитном поле используется во всех электрических двигателях. Конечно это очень упрощенная схема электродвигателя, но она дает наглядное представление о его работе.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Постоянные магниты: магнитное поле Земли
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspЭлектромагнитная индукция: применение индукции

Репетитор-онлайн — подготовка к ЦТ


Пример 5. Два параллельных изолированных проводника длиной по 50 см расположены перпендикулярно силовым линиям магнитного поля с индукцией 0,10 Тл. В проводниках токи 8,0 и 6,0 А текут навстречу друг другу. Проводники скреплены между собой стержнем из непроводящего материала и находятся в непроводящей среде. Считая, что проводники не взаимодействуют друг с другом, определить модуль силы, действующей на стержень.


Решение. По условию задачи проводники не взаимодействуют между собой, но каждый из них взаимодействует с магнитным полем.

Со стороны магнитного поля на каждый из проводников действует сила Ампера:

  • на первый проводник


F
1A = I
1Bl,

где I
1 — сила тока в первом проводнике, I
1 = 8,0 А; B — модуль индукции магнитного поля, B = 0,10 Тл; l — длина первого проводника, l = 50 см;

  • второй проводник


F
2A = I
2Bl,

где I
2 — сила тока во втором проводнике, I
2 = 6,0 А; l — длина второго проводника, l = 50 см.

На рисунке показаны проводники с токами, направление индукции магнитного поля и силы Ампера, действующие на каждый из проводников с током со стороны магнитного поля.

Согласно правилу левой руки, сила Ампера, действующая на первый проводник, направлена влево, а сила Ампера, действующая на второй проводник, — вправо.

На стержень действуют следующие силы:

  • со стороны первого проводника —


F→1=F→1A;

  • со стороны второго проводника —


F→2=F→2A.

Направления сил, действующих на стержень, совпадают с направлением соответствующих сил Ампера.

Равнодействующая сил, действующих на стержень, равна векторной сумме:


F→=F→1+F→2,

проекция ее на координатную ось Ox:


F
x
= −F
1 + F
2.

С учетом F
1 = I
1Bl и F
2 = I
2Bl проекция равнодействующей на указанную ось:


F
x
= −I
1Bl + I
2Bl = Bl(I
2 − I
1).

Вычислим:


Fx=0,10⋅50⋅10−2(6,0−8,0)=−10⋅10−2 Н=−0,10 Н.

Модуль равнодействующей силы:


F=|Fx|=|−0,10| Н=0,10 Н.

Действие магнитного поля на проводник с током. Все о магнитах :: Класс!ная физика

  ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ

Магнитное  поле  действует  с  некоторой  силой  на  любой  проводник  с  током, 
находящийся  в  нем.
Если проводник, по которому протекает электрический ток подвесить в магнитном поле, например, между полюсами магнита, то магнитное поле будет действовать на проводник с некоторой силой и отклонять его.

Направление  движения  проводника 
зависит  от  направления  тока  в  проводнике  и  от   расположения  полюсов  магнита.

Действие  силы на рамку с током.

Если поместить проволочную рамку , по которой протекает электрический ток, в магнитное поле,
то в результате действия силы магнитного поля, рамка будет поворачиваться.

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Устройство электродвигателя:
1) якорь  электродвигателя  —  железный  цилиндр, закрепленный  на  валу  двигателя;
вдоль  цилиндра  сделаны  прорези  (пазы ),  в  которые укладывается   обмотка, 
состоящая  из  большого  числа  витков  проволоки.
2) индуктор  электродвигателя — электромагнит;  образующий  магнитное  поле,
 

в  котором  вращается  якорь  двигателя.

Принцип работы электродвигателя основан  на  вращении  катушки  с  током  в  магнитном  поле: магнитное  поле  создается  электромагнитом; 
катушка  —  обмотка  якоря,  по  которой  протекает  электрический  ток;  
со  стороны  магнитного  поля  на  катушку,  как  на  рамку  с  током  действует  сила, 
стремящаяся  повернуть  ее; 
 

вместе  с  якорем   вращается  и  вал  двигателя.

Преимущества электродвигателей :

малые  размеры  по  сравнению  с  тепловыми  двигателями;
экологически  чистые;
можно  сделать любых  размеров;
высокий  КПД  (98   ).

ЧИТАЕМ !

«Поющие» магниты.
Магнитная летательная машина.
Электромагнитный транспорт.
Наподобие «магометова гроба».

Тайны магнита.

Устали? — Отдыхаем!

Действие магнитного поля на ток. Правило левой руки.

Поместим между полюсами магнита проводник, по кото­рому протекает постоянный электрический ток. Мы тотчас же заметим, что проводник будет выталкиваться полем магнита из междуполюсного пространства.

Объяснить это можно следующим образом. Вокруг провод­ника с током (Рисунок 1.) образуется собственное магнитное поле, силовые линии которого по одну сторону проводника направ­лены так же, как и силовые линии магнита, а по другую сто­рону проводника — в противопо­ложную сторону. Вследствие это­го с одной стороны проводника (на рисунке 1 сверху) маг­нитное поле оказывается сгущен­ным, а с другой его стороны (на рисунке 1 снизу) — разрежен­ным. Поэтому проводник испыты­вает силу, давящую на него вниз. И если проводник не закреплен, то он будет перемещаться.

Рисунок 1. Действие магнитного поля на ток.

Правило левой руки

Для быстрого определения направления движения провод­ника с током в, магнитном поле существует так называемое правило левой руки (рисунок 2.).

Рисунок 2. Правило левой руки.

Правило левой руки состоит в следую­щем: если поместить левую руку между полюсами маг­нита так, чтобы магнитные силовые линии входили в ладонь, а четыре пальца ру­ки совпадали с направлением тока в проводнике, то боль­шой палец покажет направ­ление движения проводника.

Итак, на проводник, по которому протекает электри­ческий ток, действует сила, стремящаяся перемещать его перпендикулярно магнитным силовым линиям. Опытным путем можно определить величину этой силы. Оказы­вается, что сила, с которой магнитное поле действует на проводник с током, прямо пропорциональна силе тока в проводнике и длине той части проводника, которая нахо­дится в магнитном поле (рисунок 3 слева).

Это правило справедливо, если проводник расположен под прямым углом к магнитным силовым линиям.

Рисунок 3. Сила взаимодействия магнитного поля и тока.

Если же проводник расположен не под прямым углом к магнитным силовым линиям, а, например, так, как изобра­жено на рисунке 3 справо, то сила, действующая на проводник, будет пропорциональна силе тока в проводнике и длине проекции части проводника, находящейся в магнитном поле, на плос­кость, перпендикулярную магнитным силовым ли­ниям. Отсюда следует, что если проводник паралле­лен магнитным силовым линиям, то сила, дейст­вующая на него, равна нулю. Если же проводник перпендикулярен направ­лению магнитных силовых линий, то сила, действую­щая на него, достигает наибольшей величины.

Сила, действующая на проводник с током, зави­сит еще и от магнитной индукции. Чем гуще рас­положены магнитные си­ловые линии, тем больше сила, действующая на проводник с током.

Подводя итог всему изложенному выше, мы можем действие магнитного поля на проводник с током выразить следующим правилом:

Сила, действующая на проводник с током, прямо пропорциональна магнитной индукции, силе тока в проводнике и длине проекции части проводника, находящейся в магнитном поле, на плоскость, перпендикулярную маг­нитному потоку.

Необходимо отметить, что действие магнитного поля на ток не зависит ни от вещества проводника, ни от его сечения. Дей­ствие магнитного поля на ток можно наблюдать даже при от­сутствии проводника, пропуская, например, между полюсами магнита поток быстро несущихся электронов.

Действие магнитного поля на ток широко используется в науке и технике. На использовании этого действия основано устройство электродвигателей, превращающих электрическую энергию в механическую, устройство магнитоэлектрических приборов для измерения напряжения и силы тока, электроди­намических громкоговорителей, превращающих электрические колебания в звук, специальных радиоламп — магнетронов, катодно-лучевых трубок и т. д. Действием магнитного поля на ток пользуются для измерения массы и заряда электрона и даже для изучения строения вещества.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

OZON.

ru

Москва

  • Мобильное приложение
  • Ozon Бизнес для юрлиц
  • Реферальная программа
  • Зарабатывай с Ozon
  • Подарочные сертификаты
  • Пункты выдачи
  • Постаматы
  • Помощь
  • Бесплатная доставка

Каталог

ЭлектроникаОдежда, обувь и аксессуарыДом и садДетские товарыКрасота и здоровьеБытовая техникаСпортивные товарыСтроительство и ремонтПродукты питанияАптекаТовары для животныхКнигиТуризм, рыбалка, охотаАвтотоварыМебельХобби и творчествоЮвелирные украшенияМузыка и видеоКанцелярские товарыТовары для взрослыхАнтиквариат и коллекционированиеЦифровые товарыБытовая химияOZON ExpressВсё для игрАвтомобили и мототехникаЭлектронные сигареты и товары для куренияOzon PremiumOzon GlobalТовары в РассрочкуУцененные товарыOzon.CardСтрахование ОСАГОРеферальная программаOZON TravelРегулярная доставкаOzon HealthyДля меняOzon Dисконтozon merchOzon Бизнес для юрлицОзон Клуб23 февраля
Везде
0Войти 0Заказы 0Избранное0Корзина

  • TOP Fashion
  • Ozon Card
  • Акции
  • OZON Express
  • Бренды
  • Магазины
  • Книги
  • Электроника
  • Одежда и обувь
  • Детские товары
  • Дом и сад
  • OZON Travel
  • Ozon Dисконт

Такой страницы не существует

Вернуться на главную
Зарабатывайте с OzonВаши товары на OzonРеферальная программаУстановите постамат Ozon BoxОткройте пункт выдачи OzonСтать Поставщиком OzonEcommerce Online SchoolSelling on OzonО компанииОб Ozon / About OzonВакансииКонтакты для прессыРеквизитыАрт-проект Ozon BallonБренд OzonГорячая линия комплаенсПомощьКак сделать заказДоставкаОплатаКонтактыБезопасностьЮридическим лицамДобавить компанию в Ozon БизнесМои компанииКэшбэк 5% с Ozon. СчётПодарочные сертификаты
© 1998 – 2021 ООО «Интернет Решения». Все права защищены.
OzonИнтернет-магазинOzon ВакансииРабота в OzonOZON TravelАвиабилетыOzon EducationОбразовательные проектыLITRES.ruЭлектронные книги Расчеты заполнения ящиков

, Часть VI | Журнал «Электротехника»

СТАТЬЯ 314 C ВЫХОДНЫЕ, УСТРОЙСТВА, ТЯГИ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ КОРОБКИ; КОРПУСЫ КАНАЛОВ; ФИТИНГИ; И ЛЮКИ

314,16 (B) Расчеты заполнения ящиков

Требования, относящиеся к установке и использованию всех ящиков и корпусов кабелепроводов, используемых в качестве розеток, устройств, соединительных или вытяжных коробок, указаны в статье 314 Национального электротехнического кодекса . Процедуры для расчета максимального количества и размеров проводов (6 AWG и меньше) приведены в 314.16. Расчеты объема коробки приведены в 314,16 (A), расчеты заполнения ящиков — в 314,16 (B), а требования, касающиеся корпусов кабелепроводов, охватывающих проводники 6 AWG или меньше, — в 314,16 (C). Кодекс в фокусе прошлого месяца завершился 314,16 (B) (1). В этом месяце обсуждение продолжается расчетами заполнения ящиков.

Допуски по объему, необходимые для проводов сечением от 18 AWG до 6 AWG, перечислены в Таблице 314.16 (B). Свободное пространство, необходимое для каждого проводника, указывается в кубических сантиметрах и кубических дюймах.Допуски по объему варьируются от 1,5 кубических дюймов (24,6 кубических сантиметров) для проводов 18 AWG до 5 кубических дюймов (81,9 кубических сантиметров) для проводов 6 AWG (см. Рисунок 1). Объем ящика, рассчитанный по 314.16 (A), не должен быть меньше, чем расчетное наполнение, рассчитанное по 314.16 (B).

Если коробка содержит проводники разного диаметра или коробка не указана в Таблице 314.16 (A), необходимо выполнить расчет объема. Например, коробка необходима для четырех проводов 10 AWG и шести проводов 14 AWG, так какой же квадратный металлический короб с минимальной глубиной 4 дюйма, который можно установить? В коробке не будет никаких приспособлений для устройств. Чтобы понять это, сначала рассчитайте объем, необходимый для каждого набора проводников. Объем, необходимый для каждого проводника 10 AWG, составляет 2,5 кубических дюйма. Следовательно, объем, необходимый для проводов 10 AWG, составляет 10 кубических дюймов (4 2,5). Поскольку объем, необходимый для каждого проводника 14 AWG, составляет 2 кубических дюйма, необходимый объем составляет 12 кубических дюймов (6 2). Общий объем, необходимый для четырех проводов 10 AWG и шести проводов 14 AWG, составляет 22 кубических дюйма (10 + 12). Минимальная глубина 4-дюймовой квадратной металлической коробки составляет 2 1/8 дюйма (см. Рисунок 2).

Иногда коробки уже установлены, и необходимо добавить дополнительные проводники. Если размер новых проводов такой же, как у существующих проводов, найдите максимальное количество в Таблице 314.16 (A). Если размер новых проводников отличается от размера существующих проводов, необходимо произвести расчет объема. Например, 4-дюймовый квадратный металлический ящик глубиной 11/2 дюйма в настоящее время содержит четыре проводника 12 AWG. Сколько проводов 14 AWG можно добавить? В коробке нет никаких приспособлений или приспособлений.Первый шаг — найти объем коробки в кубических дюймах по Таблице 314.16 (A). Квадратная коробка размером 4 дюйма и глубиной 11/2 дюйма имеет объем 21,0 кубических дюймов. Далее рассчитываем объем для существующих проводников. Объем, необходимый для каждого проводника 12 AWG, составляет 2,25 кубических дюйма, и, следовательно, объем, необходимый для четырех проводов 12 AWG, составляет 9 кубических дюймов (4 2,25). Затем вычтите объем существующих проводников из объема коробки. В коробке осталось 12 кубических дюймов (21–9).Согласно Таблице 314.16 (B), минимальный допуск по объему для каждого проводника 14 AWG составляет 2,0 кубических дюйма. Наконец, разделите доступное пространство в коробке на объем в кубических дюймах для каждого 14 AWG. В эту коробку можно установить шесть проводов 14 AWG (12/2 = 6) (см. Рисунок 3).

До сих пор при расчете заполнения ящика не учитывались арматура, устройства или заземляющие провода оборудования. Спецификации для заполнения зажима, заливок опорных фитингов, устройство или оборудования, заливки и заливки проводника заземляющей находятся в 314.16 (B) (2) — (5). Поскольку большинство коробок содержит больше, чем просто соединители проводов и проводов, важно хорошо понимать, какие предметы считаются подсчитанными и какой объем требуется для этих предметов.

314,16 (B) (2) Заполнение зажима

Если в коробке присутствуют один или несколько внутренних кабельных зажимов, поставляемых на заводе или на месте, единичный допуск по объему в соответствии с таблицей 314.16 (B) должен быть сделан на основе самого большого проводника, присутствующего в коробке.Это означает, что один или несколько внутренних кабельных зажимов считаются одним проводником. Если в коробке находится проводник одного размера, кабельный зажим (-ы) считается одним из этих проводников. Например, металлическая коробка устройства оснащена двумя внутренними зажимами для кабеля. В коробке установлен один кабель 14-2 с заземленным неметаллическим покрытием. Хотя есть два кабельных зажима, они считаются одним проводником. Вместо коробки, содержащей три проводника 14 AWG, необходимо подсчитать четыре проводника 14 AWG (см. Рисунок 4).

Если в коробке содержится более одного проводника, внутренние кабельные зажимы должны считаться одним из проводов наибольшего диаметра, имеющихся в коробке. Например, двухконтактная металлическая коробка для устройств оснащена четырьмя внутренними зажимами для кабеля. В коробке установлены один кабель 14-2 с заземляющим кабелем с неметаллической оболочкой и один кабель 12-2 с заземляющим кабелем с неметаллической оболочкой. Поскольку в коробке имеются проводники разных размеров, зажим считается одним проводником 12 AWG (см. Рисунок 5).

Для кабельного разъема с его зажимным механизмом вне коробки припуск не требуется.Кабельные соединители, сконфигурированные так, чтобы зажимной механизм выпадал за пределы коробки, не учитываются, и поэтому припуск на объем не требуется. Например, кабельный разъем был установлен на каждом конце металлической коробки устройства. Зажимной механизм кабельного разъема находится снаружи коробки. Поскольку зажимной механизм выходит за пределы коробки, эти зажимы не считаются заделкой проводника (см. Рисунок 6). Эти положения о заполнении зажимов применимы независимо от того, является ли кабель неметаллическим или металлическим.

Хотя внутренние зажимы для кабелей типа AC и MC учитываются, если зажимной механизм находится вне коробки, они не учитываются. Внешние соединители для кабелепровода и трубок (EMT, PVC, ENT, FMC и т. Д.) Также не учитываются при расчете заполнения коробки, и, как упоминалось ранее, контргайки и втулки не учитываются. В следующем месяце Code In Focus продолжает обсуждение расчетов заполнения ящиков. EC

МИЛЛЕР , владелец Lighthouse Educational Services, ведет занятия и семинары по электротехнике.Он является автором «Иллюстрированного руководства по национальным электротехническим кодексам» и «Справочника по электрооборудованию» NFPA. С ним можно связаться по телефону 615.333-3336, [email protected] или www.charlesRmiller.com.

Необходимые знания для установщиков и инспекторов — NEC 2017, статья 314.16 — Jade Learning

Понимание расчетов заполнения ящиков: необходимые знания для установщиков и инспекторов — NEC 2017, статья 314.16

Автор: Роберт Ки | 04 февраля 2020 г.

Можете ли вы произвести расчет заполнения ящика на строительной площадке? Это важный навык как для монтажников, так и для инспекторов, поскольку переполненная коробка может вызвать неисправность, искрение или даже пожар.Но как определить, переполнен ли ящик в реальной ситуации? Могут быть видимые признаки перенаселенности, но вы не можете быть уверены в этом, пока не произведете правильный расчет заполнения ящика. Это не так уж сложно, если мы поймем основы. Мы рассмотрим основы выполнения расчета заполнения поля, после чего рассмотрим реальный пример. Может быть полезно иметь под рукой калькулятор. Таблицы 314.16 (A) и 314.16 (B) в этом разделе важно иметь под рукой для правильного расчета объема.

A Допуск по объему для каждого проводника рассчитывается на основе следующего:

  • По одному на каждый провод (фазовый провод или заземленный провод), который заканчивается или сращивается внутри коробки.
  • Один для самого большого заземляющего провода оборудования.
  • Один для внутренних кабельных зажимов (один или несколько), если они есть.
  • По два на каждое устройство (розетка или выключатель).
  • Один для одной или нескольких стоек светильника или засоса.

Менее распространенные ситуации:

  • Один для проводника, который проходит непрерывно.
  • Каждая проводящая петля внутри коробки учитывается дважды, если она превышает минимальную требуемую длину более чем в 2 раза.

Остается решить две переменные:

Какой объем коробки?

  • В Таблице 314. 16 (A) указан объем обычных металлических ящиков. В той же таблице показано, сколько проводников разрешено в конкретной коробке, но только если они все одинакового размера.
  • Неметаллические коробки и коробки, не указанные в таблице, должны иметь четкую маркировку объема, если они составляют 100 кубических дюймов или меньше.

Какой объем следует учитывать для каждого проводника?

(В кубических дюймах, метрические эквиваленты можно найти в таблице.)

В таблице 314.16 (B) указан объем на провод в зависимости от размера (AWG) проводника следующим образом:

  • 18 калибр — 1,5 куб. Дюйма
  • калибр 16 — 1,75 куб.
  • калибр 14 — 2,0 куб. Дюйма
  • калибр 12 — 2,25 куб. Дюймов
  • калибр 10 — 2,5 куб. Дюймов
  • 8 калибр — 3,0 куб.дюймы
  • 6 калибр — 5,0 куб. Дюймов

Теперь рассмотрим реальный пример.

Электрик установил металлическую коробку размером 4 x 1 ½ дюйма. Согласно Таблице 314.16 (A) этот ящик имеет максимальный объем заполнения 21 куб. Дюйм.

В рассматриваемой коробке содержится:

  • Два кабеля №12 НМ (все жилы сращиваются или заделываются в коробке).
  • Один кабель №14 НМ.
  • Два внутренних кабельных зажима.
  • Хомут с одним устройством.
  • Одна шпилька для крепления осветительного прибора.
  • Заземляющие жилы в каждом кабеле НМ.

Соответствует ли это требованиям установки? Давайте посчитаем.

  • Два кабеля № 12 НМ — Четыре проводника x 2,25 куб. Дюйма = 9 куб. Дюймов
  • Один кабель № 14 NM — Два проводника x 2,00 куб. Дюйма = 4 куб. Дюймов
  • Два внутренних кабельных зажима — Один припуск на объем для наибольшего проводника = 2,25 куб. Дюймов.
  • Одно ярмо устройства — Двойной припуск по объему на основе наибольшего проводника, подключенного к устройству x 2.25 куб. Дюймов = 4,5 куб. Дюймов
  • Одна шпилька для крепления осветительной арматуры — Один припуск по объему для наибольшего проводника = 2,25 куб. Дюймов.
  • Заземляющие жилы в каждом кабеле ЯМ — Один припуск по объему на самый большой провод = 2,25 куб. Дюймов.

Общий допуск по объему 9 + 4 + 2,25 + 4,5 + 2,25 + 2,25 = 24,25 куб. Дюймов

Это больше 21 куб. дюйм. вместимость коробки, поэтому данная установка составляет , а не в соответствии с NEC 314.16.

Итак, мы выполнили правильный расчет заполнения ящика. В этом разделе кода есть некоторые дополнительные нюансы, касающиеся крепежных проводов и делителей, они менее распространены, но все же важны. Когда у вас есть основная идея и вы запомнили общие дирижерские тома, это не так уж сложно делать «на лету». Так что практикуйтесь в следующий раз, когда будете на рабочем месте. Это отличный навык, и если вам нравится математика, это может быть весело.

Расчет заполнения электрического шкафа — Construction Monkey

Количество оконечных проводов в коробке
Согласно NEC 314.16 (B) (1) Введите каждый проводник, выходящий за пределы коробки, и
оканчивается в коробке.
№ 14 # 12 # 10 # 8 # 6
Количество сращиваемых проводов в коробке
Согласно NEC 314. 16 (B) (1) Введите каждый проводник, выходящий за пределы коробки, и
сращивается в коробке.
№ 14 # 12 # 10 # 8 # 6
Количество проводов, проходящих через коробку
Согласно NEC 314. 16 (B) (1) Введите каждый проводник, проходящий через коробку без сращивания или заделки.
№ 14 # 12 # 10 # 8 # 6
Количество проволочных петель более 12 дюймов
Согласно NEC 314. 16 (B) (1) Введите каждую петлю или катушку непрерывного проводника длиной не менее 12 дюймов.
№ 14 # 12 # 10 # 8 # 6
Дополнительная информация
Есть ли в коробке внутренние зажимы для проводов?
Количество стоек светильников или колосников, которые крепятся к коробке или крышке:
Количество (группа) устройств для установки в коробку:
Самый большой размер провода для подключения к устройствам: # 14 # 12 # 10 # 8 # 6
Размер заземляющего проводника оборудования, входящего в коробку: Нет # 14 # 12 # 10 # 8 # 6

Расчеты заполнения ящиков — журнал IAEI

Время чтения: 13 минут

Одним из наиболее часто встречающихся нарушений Кодекса, по моему опыту, является нарушение требований к заполнению ящиков. В коробке часто устанавливается больше проводников, устройств, арматуры и т. Д., Чем то, что эта конкретная коробка была спроектирована и указана для содержания. К сожалению, эти переполненные коробки слишком распространены как в жилых, так и в коммерческих целях.

Можно сказать: «Хорошо, в чем дело; в чем вред? » Когда они работают с нагрузкой, которую они должны нести (например, молниеносной нагрузкой), замкнутые проводники выделяют тепло из тока, связанного с этими нагрузками. Эти проводники должны иметь достаточно свободного пространства, чтобы обеспечить надлежащий отвод тепла от проводника, чтобы не повредить окружающую изоляцию этих проводников.Переполненный лифт нагревается довольно быстро, потому что вам и другим тепловым радиаторам (телам) не хватает места для рассеивания выделяемого тепла. Тот же принцип применяется к проводникам, заключенным в замкнутом пространстве, например в распределительной коробке.

Национальный электротехнический кодекс ( NEC ) содержит достаточные правила и требования, которые применяются к требованиям к расчету заполнения коробки. Большинство этих требований можно найти в статье 314 (Розетки, устройства, тяговые и соединительные коробки; корпуса кабелепроводов; фитинги и кожухи для люков).Давайте подробнее рассмотрим эти требования для расчетов заполнения ящиков.

Общие правила для ящиков

Кодекс включает общие требования к коробкам, такие как размеры и поддержка. Все коробки (корпуса) должны быть достаточно большими, чтобы обеспечить достаточно свободного места для всех проводников и устройств, которые будут заключены в них, чтобы предотвратить переполнение и возможное физическое повреждение при установке или завершении устройств или стыков. Коробки розеток, не содержащие устройств или вспомогательного оборудования, могут иметь внутреннюю глубину менее 12.7 мм (½ дюйма). Ящики, в которые помещается крупногабаритное оборудование, должны иметь глубину не менее глубины оборудования плюс 6 мм (¼ дюйма). Крупное оборудование определяется как устройства или вспомогательное оборудование, которое выступает назад более чем на 48 мм (1 ⅞ дюйма) от монтажной плоскости коробки [см. NEC 314.24].

Размеры других ящиков, в которые закрываются устройства или утилизирующее оборудование, должны соответствовать силовым проводам, которые питают устройства или утилизирующее оборудование (см. Таблицу 1).В завершенных инсталляциях каждая коробка должна иметь крышку, лицевую панель или навес светильника. Одна из причин этого правила заключается в том, что отказ, скорее всего, произойдет в стыке, стыке или заделке. Этот тип отказа часто начинается с неплотного соединения и может привести к сильному нагреву и сопровождаться дуговым разрядом. Коробка или корпус из кабелепровода снижает вероятность воспламенения соседних горючих материалов от тепла или дуги (см. NEC 314.25 и 410.22).

Таблица 1.Требования к минимальной внутренней глубине для розеток и коробок устройств с закрытыми устройствами или вспомогательным оборудованием коробки или должны соответствовать инструкциям производителя. Это означает, что использование шурупов для гипсокартона или шурупов для листового металла для крепления крышек, светильников или другого оборудования к ящикам недопустимо. Эта грубая практика может привести к повреждению коробки и неадекватной опоре прикрепленной крышки, светильника или самого оборудования [см. NEC 314.25, 404.10 (B) или 406.5].

Металлические коробки, крышки или заглушки необходимо заземлить. NEC 250.110 особо требует, чтобы открытые нетоковедущие металлические части стационарного оборудования были заземлены путем соединения с заземляющим проводом оборудования. В частности, 250.110 (5) требует, чтобы металлическая коробка или корпус были заземлены, если они питаются с помощью металлической кабельной канавки, кабеля с металлической оболочкой или с металлической оболочкой или другого метода проводки, который включает заземляющий провод оборудования.Крепление металлической крышки или пластины к эффективно заземленному корпусу или устройству обычно выполняет это требование [см. NEC 250.110 (5), 314.4 или 314.28 (C)].

Рисунок 1. Объем ящиков основан на общем объеме собранных секций, включая гипсовые кольца или крышки с обозначенными объемами.

Металлические коробки обычно имеют средства для подключения коробки к заземляющему проводу оборудования. Обычно это отверстие с резьбой 10-32. Некоторые неметаллические коробки содержат встроенные средства для соединения переключателей и металлических лицевых панелей с заземляющим проводом оборудования.Связывающее средство может быть металлической лентой или лентой, которая соединяет крепежный винт устройства с клеммой заземления оборудования [см. NEC 314.40 (D)].

Расчет объема коробки

Объем ящика — это общий объем собранных секций в кубических миллиметрах или кубических дюймах. Там, где они используются, включается пространство, предоставленное гипсовыми кольцами, куполообразными крышками и удлинительными кольцами, объем которых указан в кубических дюймах. Если удлинительное кольцо выполнено из металла и соответствует размеру, указанному в NEC , таблица 314.16 (A) соответствующий объем для коробки этого размера используется в качестве объема удлинительного кольца. Общий объем — это объем коробки плюс объем всех прикрепленных гипсовых колец, удлинительных колец или куполообразной крышки.

Этот общий объем (пространство) определяет количество и размер проводов и коммутационных устройств, разрешенных для размещения в коробке. Проводники, внутренние зажимы, опорная арматура, барьеры и устройства, такие как переключатели и розетки, занимают место внутри коробки. Поручает код для каждого проводника, зажим, опорной арматуры, барьера, устройства и оборудование для заземления связанный с ним объем резерва.Этот допуск на объем указывается в кубических дюймах или кубических сантиметрах. NEC В таблице 314.16 (B) приведен допуск по объему в зависимости от размера проводника. Пособие громкости для каждого проводника, зажим, опорной арматуры, барьера, устройства и оборудование заземления добавляется вместе. Ящик должен иметь объем, равный или превышающий общий объем, необходимый для содержащихся в нем предметов.

Фото 1. Двойной 4-х квадратный металлический ящик с гипсовым удлинительным кольцом

Если ящик снабжен одним или несколькими надежно установленными барьерами, объем должен быть распределен для каждого из образовавшихся пространств. Считается, что каждый барьер, если его объем не отмечен, занимает 8,2 см 3 (1∕2 из 3 ), если он металлический, и 16,4 см 3 (1,0 из 3 ), если он неметаллический. Эти соображения объема для барьеров были добавлены в модель NEC 2017 [см. NEC 314.16 (A)]. Каждое пространство внутри коробки с установленным барьером должно быть рассчитано как отдельные коробки с каждой стороны барьера [см. NEC 314.16 (B)].

Иногда в ящики попадает больше проводников, чем предполагалось изначально.Например, размер трубопровода может быть достаточным для новой цепи; однако вытяжная или выпускная коробка может не иметь достаточного объема. Там, где это возможно, можно установить удлинительное кольцо той же формы, что и коробка; это добавит необходимое дополнительное пространство, так что исходную коробку не нужно будет заменять. Иногда необходимо заменить оригинальную коробку на более глубокую металлическую или неметаллическую коробку для достижения необходимого объема [см. NEC 314.16 (A)].

Фигура 2.Объем ящика для стандартных ящиков

Ящики стандартные металлические

Кодекс охватывает максимальное количество проводников, разрешенное в стандартной металлической коробке. Эти коробки могут иметь объем в кубических миллиметрах (кубических дюймах), отмеченный на коробке, где емкость больше, чем указано в таблице допуска объема, но это не требование NEC .

В таблице 314.16 (A) в NEC указаны размеры коробки и торговые размеры в дюймах для стандартных металлических коробок. Минимальный объем в кубических миллиметрах (кубических дюймах) для каждой металлической коробки стандартного размера указан вместе с максимальным количеством проводов размером от 18 до 6 AWG, разрешенных в коробке.Как показано в таблице, допустимое количество проводов применяется только в том случае, если все проводники имеют одинаковый размер. Если коробка содержит проводники разных размеров, необходимо рассчитать требуемый объем коробки.

Расчет также требуется, если в коробке находятся устройства, зажимы, барьеры или опорная арматура. Для небольших фитингов, таких как контргайки и втулки, припуски по объему не требуются [см. NEC 314.16 (B)].

Ящики прочие (неметаллические)

Металлические ящики могут быть изготовлены с размерами, отличными от указанных в NEC Таблица 314.16 (А). Коробка такого типа называется нестандартной. Неметаллические коробки нестандартных размеров также называются нестандартными, если их размеры отличаются от размеров, указанных в NEC , таблица 314.16 (A). Все нестандартные коробки должны иметь прочную и разборчивую маркировку в кубических миллиметрах (кубических дюймах) на внутренней стороне коробки. Дополнительная маркировка на неметаллических коробках может включать тип огнестойкой стены, пола или потолка, для которой подходит коробка. Коробка, указанная для крепления светильника или патрона к потолку, должна быть спроектирована для этой цели и должна выдерживать светильник весом не менее 23 кг (50 фунтов). Коробки, используемые на выходах светильников или патронов на вертикальной поверхности или в стене, должны быть предназначены для этой цели. Они также должны быть маркированы производителем на внутренней стороне самого ящика, чтобы указать максимальный вес светильника, который может поддерживаться этим ящиком на вертикальной поверхности [если он отличается от 23 кг (50 фунтов)]. Вертикальные навесные или настенные ящики для устройств допускаются для установки светильников весом не более 3 кг (6 фунтов). Эти коробки для устройств не могут быть помечены как подходящие для крепления светильников, поскольку это не является их основным назначением.Светильник или его опорная траверса должны быть прикреплены к коробке как минимум двумя винтами 6-32 [см. NEC 314.27 (A)].

Рисунок 3. Заполнение проводов для нестандартных других коробок

Требования к определению максимального количества проводов, разрешенных в нестандартных или неметаллических коробках, приведены в NEC 314. 16 (B). Индивидуальный объем каждого проводника, зажима и фитинга указан в этой таблице допуска по объему. Минимальный объем коробки — это сумма индивидуальных объемов, необходимых для каждого проводника, устройства, барьера или фитинга.

Типичная неметаллическая одноблочная коробка для устройств, обычно используемая для новых конструкций, не имеет внутренних зажимов. Отверстия в одноблочном неметаллическом ящике считаются выбивными. В результате для одноблочной неметаллической коробки не требуется припуск по объему для зажимов, если установка соответствует требованиям 314.17 (C), исключение. Неметаллические коробки, круглые или восьмиугольные коробки устройства с несколькими бандами имеют внутренние зажимы. Эти зажимы могут быть установлены производителем на месте или включены в коробку.Допуск на единичный объем делается для одного или нескольких внутренних зажимов, имеющихся в коробке. Припуск по объему для зажимов, которые являются неотъемлемой частью конструкции коробки, включен в отмеченный объем коробки. Это требование будет обсуждаться более подробно позже в этой статье.

Рис. 4. Крепление проводов светильника к потолочной коробке

Расчет заполнения коробки

Кодекс обеспечивает метод определения минимального объема в кубических миллиметрах (кубических дюймах), необходимого для нестандартных или неметаллических ящиков.Этот же метод также используется для определения минимального объема стандартных металлических коробок, в которых установлены проводники более одного размера или какие-либо устройства. Этот метод требует добавления всех припусков, необходимых для различных предметов, и эта сумма затем становится минимальным объемом, необходимым для коробки. На этом этапе можно определить размер стандартной (металлической) коробки или неметаллической коробки с объемом кубических дюймов, равным или превышающим требуемый объем.

Таблица 2. Расчет объема коробки, стандартные и нестандартные коробки

Как указывалось ранее, не требуется припуск для небольших фитингов в коробках, таких как контргайки, втулки и части кабельных соединителей, которые находятся внутри одноблочных неметаллических коробок. Объем в кубических миллиметрах (кубических дюймах) для каждого предмета, который необходимо учитывать, указан в NEC , таблица 314.16 (B). В этой таблице указан припуск на объем в кубических миллиметрах (кубических дюймах), необходимый для проводов от 18 AWG до 6 AWG.

Заливка проводника

Кодекс требует, чтобы каждый проводник, выходящий за пределы коробки и заканчивающийся или соединенный внутри коробки, был подсчитан один раз. Каждый проводник, проходящий через коробку без сращивания или заделки, также необходимо учитывать один раз.Непрерывный провод с петлей длиной 300 мм (12 дюймов) или более считается двумя проводниками. Проводник, который берет начало в коробке и никакая часть которой не выходит из коробки, в подсчете не требуется. Часто это перемычки или «косички» для электропроводки.

Исключение из этого правила применяется к проводникам, которые являются частью проводки светильника. Это позволяет не включать заземляющий провод (-ы) оборудования или не более четырех проводов крепления меньше 14 AWG, или то и другое, при расчете заполнения. Проводники должны входить в коробку от куполообразного светильника или подобного навеса и должны заканчиваться в розетке.

Фото 2. Одноканальная неметаллическая коробка с кабелем типа NM с заполнением коробки, рассчитанным по объему, необходимому для каждого проводника, устройства, зажимов и т. Д.

Clamp Fill

Код содержит информацию об объеме, необходимом для заполнения зажима. Если в коробке присутствуют один или несколько внутренних кабельных зажимов, поставляемых на заводе или на месте, в соответствии с NEC , таблица 314.16 (B), необходимо сделать единичный припуск на объем, исходя из самого большого проводника, присутствующего в коробке. . В этом разделе требуется единый припуск по объему для всех зажимов, которые находятся внутри коробки, независимо от количества зажимов.Для неметаллических коробок (кроме одинарных неметаллических коробок) со встроенными кабельными зажимами требуется припуск по объему. Прежде чем можно будет определить общий объем ящика для неметаллических ящиков (кроме ящиков с одной секцией), производитель должен удалить внутренний зажимной механизм; затем общий объем коробки определяется национально признанной испытательной лабораторией (NRTL). В одноблочных коробках используются выбивки, а не кабельные зажимы, поэтому вычитания для кабельных зажимов для одноблочных неметаллических коробок не требуется при закреплении кабеля с неметаллической оболочкой в ​​пределах 200 мм (8 дюймов).) коробки, как разрешено NEC 314.17 (C) Исключение. Не требуется делать припуск для кабельного разъема с его зажимным механизмом вне коробки. Зажим в сборе, указанный и маркированный для использования с определенными неметаллическими коробками, который включает в себя заделку кабеля для проводников кабеля, был представлен в электротехнической промышленности в последние годы. Проводники, которые берут начало в узле зажима, должны быть включены в расчеты заполнения проводника, как если бы они были введены извне.

Заполнение опорных фитингов

Если в коробке имеется одна или несколько крепежных шпилек или засосов, для каждого типа фитингов в коробке требуется единичный припуск на объем.

Если в коробке есть и крепежная шпилька, и засос, необходимо сделать два припуска по объему. На стойку крепежа делается один припуск по объему; другой — для засоса. Каждый допуск по объему основан на самом большом проводе, присутствующем в коробке [см. NEC 314.16 (B) (3)].

Фото 3. Та же одинарная неметаллическая коробка с проводниками, извлеченными из коробки для облегчения подсчета общего количества проводников.

Для младшего поколения читателей крепежная шпилька — это штуцер, который крепится к верхней части коробки, обычно вставляется через отверстие в металлической коробке и имеет резьбу для крепления стержня приспособления. Засос — это фитинг, который можно описать как муфту с резьбой того же размера, что и стержень приспособления, и с отверстием овальной формы на одной или нескольких сторонах для выхода проводов приспособления внутрь коробки.Засос обычно навинчивается на шпильку приспособления, в которую ввинчивается стержень приспособления. Эти фитинги, хотя и использовались во многих старых существующих установках, вышли из употребления. В настоящее время ремешок светильника или подвесной ремень крепится к коробке двумя винтами 8-32, а светильник крепится к ремню.

Устройство или оборудование для заполнения

Минимальные требования к заполнению устройства или оборудования также указаны в Кодексе. Двойной припуск по объему требуется для каждой ярма или ремня, содержащего одно или несколько устройств или оборудования.В Таблице 314.16 (B) указан допуск по объему. Этот допуск по объему основан на самом большом проводе, подключенном к устройству (ам) или оборудованию, поддерживаемому этим ярмом или ремнем. Это требование распространяется на такие устройства, как переключатели, таймеры, диммеры и розетки. Слово оборудование предназначено для включения таких предметов, как контрольные лампы.

Таблица 3. Допустимый объем, необходимый для каждого проводника Таблица 314.16 (B)

Каждое устройство или оборудование рассматривается отдельно, если в коробке содержится более одного элемента.Например, если к коммутатору подключен провод 14 AWG, требуется запас по объему 2 x 2,0 кубических дюйма или 4 кубических дюйма. Если к розетке подключен провод 12 AWG, для этого конкретного устройства должен быть сделан допуск по объему 2 x 2,25 или 4,5 кубических дюйма.

Любое устройство или вспомогательное оборудование шириной более 50 мм (2 дюйма) должно иметь двойной припуск по объему для каждой группы, необходимой для монтажа. Это применимо к устройству, такому как приемник сушилки, для установки которого потребовалось бы два хомута.Такое устройство должно считаться четырьмя проводниками на основе самого большого проводника, подключенного к такому устройству.

Рисунок 5. Требования к заполнению проводника для ящиков с несколькими группами

Заливка заземляющего проводника оборудования

Требования к заполнению заземляющих проводов оборудования и заземляющих проводов оборудования изложены в Кодексе. Прибавка к единичному объему делается независимо от количества установленных заземляющих проводов оборудования. Допуск основан на самом большом проводе заземления оборудования или проводе заземления оборудования, имеющемся в коробке.Если в коробке имеется дополнительный комплект заземляющих проводов оборудования, таких как изолированный заземляющий провод оборудования для изолированной розетки, как это разрешено NEC 250. 146 (D), требуется дополнительный допуск по объему, исходя из наибольшего изолированного провода. заземляющий провод (и) оборудования в дополнительном комплекте.

Заключение

Как показано в этой статье, при определении максимального количества проводников, которое может содержать коробка, без нарушения Кодекса необходимо учитывать несколько факторов.Кабельные зажимы задействованы? Сколько устройств будет установлено в коробке вместе с этими проводниками при окончательной установке? Это лишь некоторые из вопросов, на которые необходимо ответить, чтобы получить подходящую установку для заполнения ящиков. Вычет для кабельных зажимов, устройств, барьеров и т. Д. Также является причиной того, что вы не можете воспользоваться простой информацией, представленной в Таблице 314.16 (A), относительно максимального количества проводников, которое может содержать коробка определенного размера. Как указывалось ранее, эти изолированные проводники должны иметь достаточно свободного воздуха вокруг проводника и его изоляции, чтобы обеспечить надлежащее рассеивание тепла, генерируемого самим проводником.

Правильный расчет заполнения ящика является важным элементом безопасного монтажа электропроводки в коммерческих и жилых зданиях. Я могу засвидетельствовать, что проверка условий заполнения ящиков в конечном итоге станет второй натурой для инспектора и установщика, если они сделают это нормальной частью своей ежедневной проверки или процедуры установки. Поначалу это может показаться громоздким, но в конечном итоге коробка, содержащая слишком много проводов, спрыгнет со стены прямо на вас, если вы сделаете расчеты заполнения коробки повседневной нормальной практикой.

Провода, нужны коробки большего размера

Расчеты заполнения ящика выполняются, чтобы убедиться, что в электрическом ящике достаточно места для безопасного размещения проводов, стыков, кабельных зажимов (обычно их нет в пластиковых ящиках) и розеток или выключателей, которые вы собираетесь вставить в коробку.

Объем в кубических дюймах обычно указывается внутри неметаллических ящиков. Если это не так, вы можете измерить внутренние размеры коробки и сами рассчитать.

Вот как определить размер коробки, соответствующей требованиям NEC.

Шаг первый

Сложите провода и устройства, A K A «эквиваленты проводов» (провода, которые начинаются и заканчиваются в коробке — косички — не учитываются)

Каждый токоведущий провод = 1
Все провода заземления вместе = 1
Все зажимы вместе = 1
Каждая розетка или выключатель = 2

Шаг второй

Умножьте количество эквивалентов проводов (общее с первого шага) на их объемный коэффициент в кубических дюймах (указан ниже)

14-га.проволока занимает 2 куб. дюймов на провод
12-ga. проволока уходит 2,25 куб. дюймов на провод
10-ga. проволока уходит 2,5 куб. дюймов на провод
Если в коробке находятся провода разных размеров, используйте фактические объемные коэффициенты для проводов и наибольший объемный коэффициент для заземляющих проводов, устройств и зажимов.

Пример

Коробка из ПВХ имеет два кабеля 14/2, один кабель 14/3 и одну розетку. Коробка не имеет внутренних зажимов. Какой минимальный необходимый объем коробки?

Шаг 1.Подсчитайте количество проводников:
2 проводника на кабель 14/2 x 2 кабеля = 4
3 проводника в кабеле 14/3 = 3
Все заземления вместе = 1
Без внутренних зажимов = 0
Розетка розетки = 2
Всего эквиваленты проводников = 10

Шаг 2. Объемный коэффициент для 14-га. проволока 2 куб. в., итак:

10 эквивалентов проводов
x 2 куб. дюймы
= 20 куб. в коробке

Ящики одинарные трех размеров, 18 куб.дюйма, 20,4 куб. дюйма и 22,5 куб. дюймы. Хотя меньшие размеры дешевле, большие размеры позволяют избежать нарушений заполнения ящиков. 4-дюйм. Распределительная коробка решает большинство проблем с заполнением коробки. Наденьте штукатурное кольцо с одинарным или двойным набором, которое должно быть заподлицо с гипсокартоном, и вы получите коробку, которую трудно переполнить.

Клиффорд А. Попеджой — лицензированный подрядчик по электротехнике в Сакраменто, Калифорния. См. Его статью «Добавление внешней розетки» в выпуске журнала Fine Homebuilding за февраль / март 2004 г. (№ 161).

Фотографии: Энди Энгель

Подпишитесь на участие в голосовании сегодня и получите последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.

Получайте советы, предложения и советы экспертов по строительству дома на свой почтовый ящик

×

параллельных фазных проводников в кабельных лотках обеспечивают экономию меди

Системы разводки кабельных лотков имеют преимущества в отношении проводников по сравнению с системами кабельной разводки, в которых используются фазные проводники, установленные параллельно.

Для цепей с большой амплитудой наиболее практичным является монтаж систем электропроводки, при котором проводники разумного размера соединяются параллельно для каждой фазы, чтобы адекватно удовлетворить требования к току цепи. Более эффективное использование материала проводника достигается путем параллельного включения фазных проводников, чем при использовании очень больших одиночных проводников на фазу.

Трехфазный питатель на 500 ампер — 480 вольт, длиной 600 футов, который устанавливается там, где он иногда подвергается воздействию влаги и где максимальная температура окружающей среды составляет 110 градусов по Фаренгейту, представляет собой практическую схему, которую можно использовать в качестве примера. Хорошим выбором проводника для такой цепи будут изолированные медные проводники XHHW ИЛИ THHN / THWN с номиналом 75 градусов Цельсия в соответствии с таблицей допустимой нагрузки NEC 310-16 2005 года.Поправка на допустимую нагрузку на температуру окружающей среды регулирует требование допустимой допустимой нагрузки 500 ампер до 610 ампер. (500 ампер / 0,82 = 610 ампер). Для описанной выше установки:

Для системы кабельной разводки потребуется 6 — 500 тысяч кубометров проводов, содержащих 5558 фунтов меди.

Для системы разводки кабельного лотка потребуется 6–350 тыс. Куб. М проводов, содержащих 3892 фунта меди.

В системе разводки кабельного лотка используется на 1666 фунтов меньше меди для такой же мощности цепи, чем в системе разводки кабелепровода, плюс имеется экономия затрат на установку за счет использования системы разводки кабельного лотка вместо системы кабельной разводки.Эта оценка предполагает, что кабелепровод и кабельный лоток служат заземляющим проводом оборудования. При использовании отдельных заземляющих проводов оборудования значения экономии меди будут отличаться от указанных выше. См. Подробности ниже для получения дополнительной информации.

Коэффициент регулировки допустимой токовой нагрузки для 6 проводов (по 2 проводника на фазу) в одном кабелепроводе регулирует требуемую допустимую нагрузку цепи до 763 ампер. (610 ампер / 0,8 = 763 ампера).

Размер необходимых проводов — 500 тыс. Мил.(763 ампера / 2 проводника на фазу = 382 ампера 500 тыс. Куб. М XHHW или THHN / THWN, максимальная допустимая токовая нагрузка изолированного медного проводника составляет 380 ампер). При протягивании больших кабелей в кабелепроводы изоляция подвергается истиранию. Для этого типа установки предпочтительнее изоляция XHHW из-за ее превосходных механических характеристик по сравнению с изоляцией THHN / THWN.

Материал медного проводника для этой установки составляет 5558 фунтов. (1,544 фунта / фут x 600 футов x 6 проводников = 558 фунтов).

Для этого типа установки доступны следующие варианты заземляющих проводов оборудования: Технический бюллетень института кабельных лотков http://www.cabletrays.com/techbul1.htm 2 из 3 C1. Кабелепровод может служить заземляющим проводом оборудования.

C2. В кабелепроводе может быть установлен отдельный заземляющий провод №2 AWG, если владелец не желает использовать кабелепровод в качестве заземляющего провода оборудования. В таблице 250.122 NEC 2005 указан медный заземляющий провод № 2 AWG для оборудования с номиналом или уставкой 500 ампер. Для заземляющего проводника оборудования №2 AWG требуется 123 фунта меди. (0,205 фунта / фут x 600 футов = 123 фунта).

Для трехжильных кабелей, параллельно проложенных в кабельном лотке, коррекция коэффициента регулировки допустимой нагрузки не требуется. См. Раздел 392.11 (A) NEC 2005 г. (1) Требуемый размер проводов составляет 350 тыс. Куб. М [610 ампер / 2 проводника на фазу (требуются двух — трехжильные кабели) = 305 ампер — максимальная допустимая нагрузка изолированного медного проводника THHN / THWN составляет 350 тыс. Куб. номинал 310 ампер.

Материал медного проводника для этой установки составляет 3892 фунта. (1,081 фунт / фут x 600 футов x 6 проводников = 3892 фунта)

Для этого типа установки доступны следующие варианты заземляющих проводов оборудования: M1. Кабельный лоток можно использовать в качестве заземляющего провода оборудования для коммерческих и промышленных установок в соответствии с Разделом 392.3 © M2 2005 NEC. Провода заземления медного оборудования №2 AWG могут быть в трехжильных кабелях. Если это сделано, в каждом кабеле должен быть заземляющий провод с полным номиналом согласно разделу 250 NEC 2005 года.122. Для этого случая требуется 246 фунтов меди. (0,205 фунта / фут x 600 футов x 2 = 246 фунт / дюйм).

М3. Одно медное заземление оборудования №2 AWG, проводник может быть установлен в кабельном лотке или на нем. Для этого случая требуется 123 фунта меди. (0,205 фунта / фут x 600 футов = 123 фунта).

Этот тип установки ограничен промышленными установками, отвечающими требованиям согласно разделу 392.3 (B) NEC 1993 года. Установка должна соответствовать разделу 392 NEC 2005 г.8 (D) Подключено параллельно.

Требуемый размер проводов 350 тыс. Мил. В соответствии с разделом 392.11 (B) (2) NEC 2005 г. значения пропускной способности ограничены 0,65% от значений, указанных в таблице 310-17 NEC 2005 г. [610 ампер / 2 проводника на фазу = 305 ампер — максимальная допустимая токовая нагрузка изолированного медного проводника XHHW или THHN / THWN, рассчитанная на 350 км / дюйм при 75 градусах Цельсия, в таблице 310-17 1993 года составляет 505 ампер. 505 ампер x 0,65 = 328 ампер, таким образом, 350 тысяч кубических мил — это размер проводника, который должен быть выбран для пропускания 310 ампер.

Материал медного проводника для этой установки составляет 3892 фунта. (1,081 фунт / фут x 600 футов x 6 проводников = 3892 фунта)

Для этого типа установки доступны следующие варианты заземляющих проводов оборудования:

S1. Кабельный лоток можно использовать в качестве заземляющего провода оборудования в соответствии с Разделом 392.3 NEC 1993 г. ©

S2. В кабельном лотке или на нем может быть установлен один медный заземляющий провод №2 AWG. В этом случае требуется 123 фунта меди.(0,205 фунта / фут x 600 футов = 123 фунта).

Индуктивность линии передачи — двухпроводная линия, трехфазная симметричная линия и трехфазная несимметричная линия

В средних и длинных линиях передачи индуктивность (реактивное сопротивление) более эффективно, чем сопротивление. Ток в линии передачи взаимодействует с другим параметром, то есть индуктивностью. Мы знаем, что когда ток течет по проводнику, создается магнитный поток. При изменении тока в проводнике изменяется и количество линий потока, и в нем индуцируется ЭДС (закон Фарадея).Эта наведенная ЭДС представлена ​​параметром, известным как индуктивность.

Флюсовая связь с проводником состоит из двух частей, а именно внутреннего потока и внешнего потока. Внутренний поток возникает из-за протекания тока в проводнике. Внешний поток, создаваемый вокруг проводника, возникает из-за его собственного тока, а ток других проводников проходит вокруг него. Полная индуктивность проводника определяется расчетом внутреннего и внешнего магнитного потока.

Индуктивность двухпроводной линии

Рассматривается однофазная линия, состоящая из двух проводов (фаза и нейтраль) a и b равного радиуса r.Они расположены на расстоянии D метров. Сечения проводов показаны на схеме ниже.

Пусть ток течет в проводниках противоположного направления, так что один становится обратным путем для другого.

Потоковые связи проводника «а» задаются формулой

Здесь,

I a = + I
I b = -I
D aa = r ’
D ab = D

Подставляя эти значения в уравнение выше

Точно так же потокосцепление с проводником «b» будет

Индуктивность проводника «а»

Аналогично индуктивность проводника «b»

Индуктивность на провод

Индуктивность обоих проводников определяется по формуле

Индуктивность отдельного проводника составляет половину общей индуктивности двухпроводной линии.

Индуктивность симметричной трехфазной линии

В симметричной трехфазной линии все проводники размещены в углах равностороннего треугольника. Такое расположение проводов также называют равносторонним шагом. Это показано на схеме ниже

Пусть расстояние между проводниками равно D, а радиус каждого проводника r. Потоковые связи проводников и задаются уравнением:

В данном случае

Для трехпроводной системы алгебраическая сумма токов в проводниках равна нулю.

Таким образом, уравнение потока принимает вид

Используя формулу Индуктивность проводника, «а» равно

Индуктивность проводников b и c также будет такой же, как у проводников a. Индуктивность трехфазной линии равна двухпроводной линии.

Индуктивность несимметричной трехфазной линии

Трехфазная линия считается несимметричной, если ее провода расположены на разных расстояниях. Такое расположение проводов наиболее распространено на практике из-за их дешевизны и удобства в конструкции и конструкции .

Рассмотрим трехфазную несимметричную линию, имеющую разное расстояние между проводниками, где радиус каждого проводника равен r. Это показано на схеме ниже

Потоковая связь в «а» выражается формулой

Потоковая связь в проводнике «a» за счет «b» определяется формулой

Потоковая связь в проводнике «а» из-за «с» определяется по

Среднее значение потокосцепления «а» составляет

Т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *