전선 전류용량, 크기 및 케이블 유형: NEC 참조 및 실용 가이드

최소 회로 전류용량이란 무엇입니까?

최소 회로 전류용량(MCA)은 특정 장비에 안전하게 전력을 공급하기 위해 회로 배선이 가져야 하는 최소 전류 전달 용량입니다. 이는 장비의 작동 전류량이 아닌 계산된 값으로 연속 부하 요구 사항, 모터 돌입 특성 및 규정에서 규정한 안전 여유를 고려합니다. 미국에서는 NEC(National Electrical Code) 440조가 HVAC 장치, 압축기 및 냉동 시스템과 같은 모터 구동 장비에 대한 MCA 계산을 관리합니다.

모터 압축기 장비의 MCA에 대한 표준 NEC 공식은 다음과 같습니다. MCA = 1.25 × (최대 모터 FLA) 회로의 다른 모든 부하 합계 . 예를 들어, 압축기 도면이 14A이고 팬 모터 도면이 3A인 에어컨의 MCA는 (1.25 × 14) 3 = 20.5A . 공급 컨덕터는 최소 20.5A를 전달할 수 있는 크기여야 합니다. 이는 표준 NEC 표 310.12 조건에서 최소 12AWG 구리를 의미하지만, 대부분의 설치자는 동일한 명판의 최대 과전류 보호 요구 사항도 충족하기 위해 10AWG를 선택합니다.

MCA는 차단기 또는 퓨즈 크기의 상한선을 설정하는 최대 과전류 보호(MOCP) 등급과 다릅니다. 와이어 크기는 MCA에 맞춰야 합니다. 과전류 장치의 크기는 MCA와 MOCP 사이에 있어야 합니다. 두 값 모두 NEC 440.4(B)에 따라 장비 명판에 표시되어야 합니다. MCA보다 작은 전선을 사용하는 것은 올바른 크기의 차단기로 보호되더라도 규정 위반이며 화재 위험이 있습니다. 도체가 장비에 필요한 연속 부하를 안전하게 전달할 수 없기 때문입니다.

게이지별 와이어 전류용량: 구리 및 알루미늄

전류 용량(절연 온도 등급을 초과하지 않고 도체가 전달할 수 있는 최대 연속 전류)은 와이어 게이지(AWG 또는 kcmil), 도체 재료(구리 또는 알루미늄), 절연 온도 등급 및 설치 방법에 따라 결정됩니다. 아래 값은 가장 일반적인 실제 설치 조건인 30°C 주변 환경에서 60°C 및 75°C 절연 등급의 도관 또는 케이블의 도체에 대한 NEC 표 310.12를 기반으로 합니다. 전류가 흐르는 여러 도체가 도관을 공유하거나(4개 이상의 도체에 정격 감소가 적용됨) 주변 온도가 30°C를 초과하거나 도체가 대기 중에 묶인 경우 전류 용량이 줄어듭니다.

10게이지 와이어 최대 암페어

10 AWG 구리선의 정격 전류용량은 60°C에서 30A, 75°C에서 35A입니다. NEC 표 310.12에 따라. 대부분의 장치 및 종단 정격이 60°C인 주거용 배선에서 실제 제한은 30A입니다. 따라서 전기 건조기 회로, 대형 창문 에어컨 및 EV 충전기 분기 회로용 10AWG가 30A 차단기와 쌍을 이루는 이유입니다. 75°C 열 값은 회로의 모든 종단, 장치 및 장비의 정격이 75°C인 경우에만 적용됩니다. 이는 75°C 정격 차단기 및 패널을 사용하는 많은 상업 및 산업용 애플리케이션의 경우입니다.

8게이지 와이어의 최대 암페어

8 AWG 구리선은 60°C에서 40A, 75°C에서 50A를 전달합니다. 60°C 값은 주거용 설치에 적용됩니다. 따라서 8AWG는 40A 회로의 최소값이며 대형 가전 회로 및 일부 하위 패널에 사용됩니다. 75°C 정격에서 8AWG는 회로 전체에서 75°C 종단이 확인되는 상업용 배선에서 50A 부하를 지원할 수 있습니다. 8 AWG 알루미늄 와이어는 75°C에서 40A를 전달합니다. 이는 동일한 전류 용량에 대해 구리보다 작은 실제 게이지 크기입니다. 이것이 바로 피트당 비용이 저렴함에도 불구하고 분기 회로 배선에서 이 게이지에서 알루미늄이 덜 일반적으로 사용되는 이유입니다.

4 AWG 구리 전류용량

4 AWG 구리 정격은 70A(60°C) 및 85A(75°C)입니다. 이는 일반적으로 70A 및 80A 피더 회로, 주거용 추가 패널의 하위 패널 피드, 대형 상업용 주방 장비용 분기 회로용으로 지정됩니다. 75°C에서 4 AWG 구리는 기술적으로 85A 부하를 지원할 수 있지만 차단기 조정은 일반적으로 85A 미만의 다음 표준 크기로 80A에 도달합니다.

일반 서비스 및 피더 애플리케이션을 위한 와이어 크기

50A 차단기의 전선 크기는 얼마입니까?

50A 회로에는 6 AWG 구리 또는 4 AWG 알루미늄 최소한. NEC에서는 분기 회로 도체의 크기가 모터나 HVAC가 아닌 회로에 대한 과전류 장치 정격보다 작지 않도록 요구합니다. 따라서 50A 차단기는 50A 정격 전선을 의미합니다. 75°C에서는 8 AWG 구리가 50A에 도달하지만 대부분의 주거용 콘센트와 패널 종단의 정격은 60°C이므로 60°C 열이 적용되고 8 AWG의 40A 제한은 충분하지 않습니다. EV 레벨 2 충전기, 온수 욕조 및 레인지와 같은 표준 주거용 240V 회로에는 50A 차단기가 있는 6 AWG 구리를 사용하십시오.

100A 서비스용 전선 크기

100A 주거용 서비스 입구 또는 피더의 경우, 2 AWG 구리 또는 1/0 AWG 알루미늄 표준 선택입니다. 75°C에서 2 AWG 구리는 115A를 전달합니다. 이는 서비스에 대해 100A 이상의 충분한 마진입니다. 서비스 입구 도체는 NEC 230.42에 따라 75°C 열을 사용하는 것이 허용됩니다. 유틸리티 측 및 계량기 베이스 연결이 그에 따라 등급이 지정되기 때문입니다. 구리 옵션은 더 컴팩트하지만 가격이 더 비쌉니다. 알루미늄은 장거리 서비스 운영을 위한 비용 효율적인 선택이며 북미 지역의 주거용 서비스 인입 케이블의 주요 소재입니다.

100A 서비스용 1/0 알루미늄 와이어

1/0 AWG 알루미늄 정격은 75°C에서 120A입니다. , 알루미늄을 사용할 때 100A 주거용 서비스 입구 및 피더 애플리케이션의 표준 도체 크기가 됩니다. 이는 서비스 입구 케이블(SEU 또는 SER 유형)에 지정되어 있으며 미터 베이스에서 메인 패널까지 이어지는 도관에 지정되어 있습니다. 100A 서비스에 1/0 알루미늄을 사용하면 75°C 종단에서 완전히 NEC를 준수하며 이는 주 차단기 및 유틸리티 계량기 베이스의 표준입니다. 이 크기의 알루미늄 연결에는 모든 종단 및 알루미늄 등급 러그 또는 커넥터에 항산화 화합물이 필요합니다. 알루미늄 등급 하드웨어를 사용하지 않으면 알루미늄 도체 종단에서 과열이 발생하는 주요 원인이 됩니다.

1/0 구리의 전류용량

1/0 AWG 구리는 60°C에서 125A, 75°C에서 150A를 전달합니다. 125A 및 150A 서비스 공급 장치, 하위 패널 공급 장치 및 대형 상업용 분기 회로에 사용됩니다. 1/0과 3/0 구리(75°C에서 150A 대 200A) 사이의 상당한 전류 용량 단계로 인해 이 두 가지 크기는 각각 150A 및 200A 서비스 애플리케이션에 대한 표준 선택이 됩니다.

3/0 구리선 전류용량

3/0 AWG 구리 정격은 165A(60°C) 및 200A(75°C)입니다. , 200A 주거용 서비스 입구 및 주 공급 장치 애플리케이션을 위한 표준 도체로 만듭니다. 미터 베이스의 도관에 3/0 구리를 공급하는 200A 메인 패널은 미국의 새로운 주택 건설을 위한 가장 일반적인 구성입니다. 200A 알루미늄 서비스의 경우 일반적으로 350kcmil이 필요합니다. 이는 3/0 구리보다 물리적으로 훨씬 더 큽니다. 이는 도관 채우기 또는 물리적 라우팅 공간이 제한된 경우 구리가 선호되는 이유를 보여줍니다.

8/4 SOOW 코드 전류용량

SOOW는 휴대용 전원 코드 유형입니다. 명칭은 S(서비스 등급, 600V), O(내유성 외부 재킷), O(내유성 절연), W(내후성 및 방수)로 분류됩니다. 임시 전원, 산업 장비 연결, 발전기, 무대/이벤트 배전용으로 사용되는 유연한 다중 도체 휴대용 코드입니다. 8/4 SOOW 각각 8AWG인 4개의 도체를 의미합니다.

유연한 코드의 전류용량은 고정 배선 전류용량 표와는 별개인 NEC 표 400.5(A)에 의해 관리됩니다. 유연한 코드에 포함된 8개의 AWG 도체는 도체당 40A 정격입니다. 4개 이하의 전류 전달 도체가 있는 코드에 대한 NEC 표 400.5(A)(1)에 따라. 3상 전원(핫 컨덕터 3개 + 접지 1개)에 사용되는 8/4 SOOW 코드에서는 3개의 컨덕터가 4컨덕터 한도 내에서 전류를 전달하므로 40A 정격은 정격 감소 없이 적용됩니다. 코드는 일반적으로 트위스트 잠금 커넥터(일반 발전기 및 무대 애플리케이션용 NEMA L14-30 또는 L15-50)로 종단 처리되며 600V에서 40A 서비스 등급을 받았습니다.

SOOW 코드를 건물 고정 배선 대신 사용해서는 안 됩니다. 휴대용 및 임시 사용 등급을 받았으며 NEC Article 400에서는 영구 배선 방법으로 사용하는 것을 금지합니다. 또한 직접 매설하거나 벽 내부에 설치하는 등급도 없습니다.

직접 매설용으로 설계된 케이블

직접 매설 케이블은 도관 없이 토양과 직접 접촉하여 지하에 설치되도록 특별히 설계되었습니다. 25~40년의 사용 수명 동안 성능 저하 없이 습기 침투, 토양 화학 물질, 토압 및 온도 순환을 방지하는 재킷 및 단열 시스템이 필요합니다. 표준 실내 케이블 유형(NM-B(Romex), THHN 또는 SOOW 코드)은 직접 매설 등급이 아니며 매설 시 빠르게 파손됩니다.

NEC가 인정한 기본 직접 매설 케이블 유형은 다음과 같습니다.

• UF-B(지하 공급 장치 및 분기 회로 케이블): 주거지 직매 기준. 도체는 도체 사이의 틈을 채우는 견고한 PVC 재킷에 개별적으로 절연 및 캡슐화되어 케이블 단면 전체에 내습성을 제공합니다. UF-B는 습한 조건에서 60°C 등급이며 직접 매설의 경우 최소 매설 깊이가 24인치, NEC 표 300.5에 따라 GFCI로 보호되는 경우 12인치가 필요합니다.
• USE-2(지하 서비스 입구): 직접 매장 및 서비스 입구 애플리케이션용으로 평가되었습니다. USE-2 도체는 햇빛에 강하고 습하거나 건조한 조건에서 90°C 등급을 받았기 때문에 유틸리티 변압기에서 미터 베이스까지 태양광 발전 시스템 배선 및 서비스 측면 연결에 적합합니다.
• 도관 내 THWN-2 / XHHW-2: 더 높은 전류량의 지하 급전선의 경우 습한 위치 등급의 개별 도체는 PVC Schedule 40 또는 Schedule 80 도관을 통해 당겨집니다. 도관은 기계적 보호 역할을 하며 도관 내 트렌치 매립 깊이 최소값은 직접 매립 케이블보다 더 얕습니다(NEC 표 300.5에 따른 PVC 도관의 경우 18인치).
• 직접 매설 등급 트레이 케이블(TC-ER): 대규모의 경우 도관 없이 매립된 다중 도체 전력 및 제어 회로를 위한 산업 및 유틸리티 애플리케이션에 사용됩니다.

케이블 유형에 관계없이 직접 매설 설치에는 향후 굴삭기에 경고하기 위해 케이블 위 12인치에 경고 테이프를 매립해야 하며, 모든 연결은 접근 가능한 접속 배선함이나 직접 매설 등급의 젤 충전 방수 연결 키트를 사용하여 이루어져야 합니다. 표준 와이어 너트와 전기 테이프는 습기 방지 기능이 없으며 지하에서 파손될 수 있습니다.

라이저와 플레넘 케이블: 차이점은 무엇입니까?

라이저 및 플레넘은 전력 케이블이 아닌 통신 및 저전압 케이블에 대한 내화 등급으로 건물 화재 시 작동 방식에 따라 특정 케이블 유형을 설치할 수 있는 위치를 결정합니다. 케이블 재킷과 절연 화합물이 연소될 때 독성 가스를 방출하고 건물 공기 통로를 통해 화염을 퍼뜨릴 수 있기 때문에 등급이 존재합니다. NEC(통신 800조, 광섬유 및 동축 770조 및 820조)와 건축법에서는 특정 위치에 대한 특정 케이블 등급을 요구합니다.

플레넘 케이블(CMP)

플레넘은 건물의 HVAC 시스템에서 공기 순환에 사용되는 모든 공간입니다. 여기에는 드롭 천장(반환 공기 플레넘으로 사용되는 경우) 위의 공기 공간과 조절된 공기 분배에 사용되는 높은 접근 바닥이 포함됩니다. 플레넘 정격 케이블(통신 다목적 플레넘용 CMP 표시) 화염 확산과 연기 밀도를 모두 측정하는 가장 엄격한 내화성 및 연기 발생 표준인 UL 910(슈타이너 터널 테스트)을 충족해야 합니다. 플리넘 케이블 재킷은 일반적으로 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP) 또는 특별히 제조된 PVC와 같은 저연, 난연성 화합물로 만들어집니다. 플레넘 케이블은 플레넘 공기 공간을 통과하는 모든 케이블의 코드에 따라 필요합니다. 가장 비싼 케이블 등급 계층입니다.

라이저 케이블(CMR)

라이저 정격 케이블(CMR) UL 1666(라이저 화염 테스트)에 따라 테스트되었습니다. 이는 바닥 조립품을 통과하는 샤프트, 계단통 또는 도관의 중요한 문제인 바닥 사이의 수직 화염 전파에 저항하는 케이블의 능력을 평가합니다. 라이저 케이블은 자체 소화되어야 하며 화염을 한 층에서 다른 층으로 전달해서는 안 되지만, 플레넘 케이블의 낮은 연기 밀도 요구 사항을 충족할 필요는 없습니다. 라이저 케이블은 표준 PVC 또는 유사한 재킷을 사용하며 플레넘보다 비용이 저렴합니다. 바닥을 통과하지만 플레넘 공기 공간으로 들어가지 않는 도관이나 케이블 트레이의 수직 연결에 적합합니다.

대체 계층 구조

NEC 케이블 등급 대체 규칙은 엄격한 계층 구조를 따릅니다. 플레넘(CMP)은 모든 위치에서 라이저(CMR), 범용(CM) 또는 제한적 사용(CMX) 케이블을 대체할 수 있습니다. . 라이저는 범용 또는 제한된 용도의 케이블을 대체할 수 있습니다. 범용 케이블은 라이저 또는 플레넘 공간에서 사용할 수 없습니다. 즉, 설치자는 낮은 정격 케이블 대신 항상 높은 정격 케이블을 사용할 수 있지만 그 반대의 케이블은 사용할 수 없습니다. 실질적인 의미: 플레넘 정격 케이블로 전체 케이블을 연결한 건물은 모든 곳에서 규정을 완벽하게 준수하지만 샤프트에 라이저를 사용하고 공기 처리 공간에서만 플레넘을 사용하는 것보다 자재 비용이 훨씬 더 높습니다.