Калькулятор заполнения трубы (NEC)
Проверьте заполнение кабелепровода по нормам NEC для шести групп изолированных проводов. Выберите тип и номинальный размер трубы, затем укажите для каждой группы тип изоляции, размер и количество проводов.
Проверка заполнения кабелепровода по вашему списку проводов
Формула заполнения трубы
Где:
- \(A_{\mathrm{w}}\) — суммарная площадь всех проводов (in²)
- \(n_i\) — количество проводов в строке \(i\)
- \(a_i\) — площадь одного провода в строке \(i\) вместе с изоляцией (in²)
- \(A_{\mathrm{c}}\) — внутренняя площадь выбранной трубы (in²)
- \(F\) — доля внутренней площади трубы, занятая проводами, в процентах
Калькулятор складывает площади введённых изолированных проводников и делит сумму на внутреннюю площадь трубы. Результат сравнивается с допустимым пределом заполнения из главы 9 NEC (таблица 1) для общего числа проводов: 53 % — для одного провода, 31 % — для двух, 40 % — для трёх и более.
Заполнение трубы — пример расчёта
Пример: по умолчанию заданы три провода 12 AWG с изоляцией THHN/THWN-2 в трубе EMT размером 1/2 дюйма. Каждый провод занимает 0,0133 in², а внутренняя площадь этой трубы EMT составляет 0,304 in².
\[A_{\mathrm{w}}=3(0.0133)=0.0399\ \mathrm{in}^2\]
\[F=\frac{0.0399}{0.304}\times100\%=13.13\%\]
Результат: заполнение 13,13 % меньше предела 40 %, значит, выбранная труба проходит проверку. Минимальный подходящий размер EMT в калькуляторе — 1/2 дюйма; максимальная ёмкость такой трубы для одинаковых проводов 12 AWG THHN/THWN-2 — девять штук.
Как пользоваться калькулятором
- Выберите Тип трубы — EMT, RMC, ПВХ Schedule 40, ПВХ Schedule 80 или FMC — и нужный номинальный размер.
- В блоке Строка проводов 1 выберите изоляцию и размер провода, затем укажите его количество целым числом.
- Строки Строка проводов 2…Строка проводов 6 используйте для других сочетаний изоляции и размера. У неиспользуемых строк оставьте количество равным нулю. Введите хотя бы один провод.
- Посмотрите значения Общая площадь проводов, Внутренняя площадь трубы и Заполнение трубы. Сравните заполнение с максимально допустимым и проверьте результат в поле Проверка заполнения — пройдено или нет.
- При необходимости посмотрите минимальный подходящий номинальный размер для того же типа трубы. Поля Максимальное число одинаковых проводов и Подробности расчёта показывают, как была определена отдельная ёмкость для одинаковых проводов.
Что показывает заполнение трубы
Заполнение трубы — это доля внутренней площади поперечного сечения кабелепровода, занятая проводами. Площадь изолированного проводника учитывается вместе с изоляцией, а не только по металлической жиле. При смешанном наборе каждая строка добавляет площадь одного провода, умноженную на его количество. Калькулятор суммирует эти значения и затем определяет процент заполнения.
При обычных пределах из главы 9 NEC (таблица 1), применяемых здесь, допустимый процент зависит от общего числа проводов, а не от количества разных размеров или строк. Например, три провода, введённые в одной строке, и три провода, введённые в разных строках, проверяются по одинаковому пределу 40 %. Результат «пройдено» означает лишь, что площадь введённых проводов не превышает предел для выбранной трубы; это не подтверждение соответствия нормам всей электроустановки.
Поле Минимальный подходящий номинальный размер проверяет тот же набор проводов по всем перечисленным размерам выбранного типа трубы — от 1/2 до 4 дюймов. Если не подходит ни один, выводится сообщение «Нет вариантов до 4 дюймов». Поле Максимальное число одинаковых проводов отвечает на другой вопрос: сколько проводов из первой строки с ненулевым количеством помещается в выбранную трубу. Оно отдельно проверяет пределы для одного, двух и трёх и более проводов и не является дополнительной ёмкостью при смешанном наборе.
Допущения и практические проверки
- В расчёте используются встроенные значения внутренних площадей труб и площадей изолированных проводов для перечисленных вариантов. Сверьте применимые значения с редакцией NEC, действующей в вашей юрисдикции, и с фактическими материалами, указанными для монтажа.
- Расчёт предполагает отдельные изолированные проводники при обычной прокладке в кабелепроводе. Он не охватывает многожильные кабели, неизолированные проводники и особые правила заполнения, которые, например, могут применяться к коротким патрубкам.
- Учитывайте все проводники, занимающие кабелепровод, включая изолированные защитные проводники заземления. Строка с нулевым количеством не добавляет площади и не влияет на общее число проводов.
- Заполнение — лишь одна из проектных проверок. Корректировка допустимого тока, температурная коррекция, требования к монтажу кабелепровода и условия протяжки могут потребовать отдельного анализа. Если вы подбираете проводники, воспользуйтесь калькулятором сечения провода как смежным инструментом; проверьте цепь с помощью калькулятора номинала автоматического выключателя и оцените длину участка с помощью калькулятора падения напряжения.
Часто задаваемые вопросы
Как проверить заполнение трубы по NEC вручную?
Найдите в таблице 4 главы 9 NEC внутреннюю площадь для точного типа кабелепровода и номинального размера. Определите площадь каждого изолированного проводника по соответствующей таблице проводников (например, таблице 5 или 5A) и умножьте её на количество таких проводников. Сложите площади и сравните сумму с допустимой площадью из таблицы 1. Сравнение выполняйте по неокруглённым значениям.
Заполнение 40 % — это рекомендуемый ориентир или просто максимум?
Для трёх и более проводников 40 % — это обычный максимум по NEC, а не рекомендуемый проектный ориентир. Чем меньше заполнение, тем легче протяжка, особенно на длинных участках и участках с изгибами. Кабелепровод, прошедший проверку по площади, может всё равно требовать оценки по условиям протяжки, корректировке допустимого тока и другим требованиям монтажа.
Действительно ли внутренний диаметр трубы 3/4 дюйма равен 3/4 дюйма?
Нет. Номинальный размер — это условное обозначение, а не фактический внутренний диаметр трубы. Кроме того, полезная площадь поперечного сечения зависит от типа кабелепровода: например, у ПВХ Schedule 80 она меньше, чем у ПВХ Schedule 40 того же номинального размера. Выбирайте указанный в проекте тип кабелепровода, а не рассчитывайте заполнение по обозначению размера.
Как перевести площадь проводника или трубы из квадратных дюймов в квадратные миллиметры?
Умножьте квадратные дюймы на 645,16, чтобы получить квадратные миллиметры; разделите квадратные миллиметры на 645,16, чтобы получить квадратные дюймы. Перед расчётом процента заполнения приведите площади проводников и внутреннюю площадь трубы к одним единицам. Для проверки на соответствие нормам используйте официальные табличные размеры, а не оценку толщины изоляции по размеру AWG.
Учитываются ли заземляющие и нулевые провода при расчёте заполнения?
Да. Изолированный защитный проводник заземления и нулевой рабочий проводник занимают физическое место, поэтому их нужно включать в количество и суммарную площадь наряду с остальными проводниками в кабелепроводе. Не путайте это с корректировкой допустимого тока: правила подсчёта токонесущих проводников — отдельная проверка, и заземляющие проводники, а также некоторые нулевые проводники в ней учитываются иначе.
Почему добавление второго провода может привести к превышению, даже если один провод помещается?
Допустимый процент снижается с 53 % для одного проводника до 31 % для двух. Добавление второго провода увеличивает занятую площадь и одновременно уменьшает допустимый процент, поэтому вариант, который раньше проходил проверку, может перестать проходить. Для трёх и более проводников обычный предел составляет 40 %; каждый новый провод добавляет площадь, поэтому проверяйте набор целиком, а не полагайтесь на то, что более высокий процент гарантирует успех.
Можно ли использовать одинаковую площадь для проводов THHN, XHHW-2 и THW одного размера AWG?
Не всегда. AWG определяет размер проводника, а тип изоляции влияет на его габариты и площадь, используемую при расчёте заполнения. Для некоторых сочетаний размера и изоляции табличные площади совпадают, но для других — нет. Проверяйте по соответствующей таблице каждый указанный провод, а не подставляйте площадь только по AWG, особенно при смешении типов изоляции.