เครื่องคำนวณขนาดสายไฟ

วิธีการคำนวณขนาดสายไฟ

เกจวัดลวดเป็นหน่วยมาตรฐานสำหรับวัดเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด และเกจวัดลวดแบบอเมริกัน (AWG) เป็นมาตรฐานที่ใช้ในอเมริกาเหนือสำหรับตัวนำไฟฟ้าในระบบไฟฟ้า การใช้งานตัวนำไฟฟ้าที่มีขนาดเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง เพื่อการจ่ายไฟฟ้าที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้ และเพื่อลดปริมาณไฟฟ้า แรงดันตก ในระบบ

ตัวนำที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจเป็นการสิ้นเปลืองเงิน และตัวนำที่มีขนาดเล็กเกินไปอาจไม่สามารถรองรับกระแสไฟฟ้าตามที่ต้องการได้ ดังนั้นการเลือกขนาดสายไฟที่ถูกต้องจึงมีความสำคัญมาก

สูตรขนาดสายไฟขั้นต่ำสำหรับวงจรเฟสเดียว

ใช้สูตรต่อไปนี้เพื่อคำนวณขนาดสายไฟขั้นต่ำสำหรับวงจร DC หรือ AC เฟสเดียว:^[1]

เอ_{(ตร.ม.)} = 2 × ρ_(Ω·ม.) × ล._(ม.) × ฉัน_(ก) / วี_(วี)

ที่ไหน:
เอ = พื้นที่หน้าตัดเป็นตารางเมตร
ρ = ความต้านทานของตัวนำเป็นโอห์ม-เมตร (Ω·m)
ล. = ความยาวเป็นเมตร
ฉัน = กระแสเป็นแอมป์
วี = แรงดันตกที่ยอมรับได้เป็นโวลต์

ดังนั้นพื้นที่หน้าตัดขั้นต่ำ เอ สำหรับสายไฟเป็นตารางเมตรจะเท่ากับผลคูณของสองคือความต้านทานของตัวนำ ρ, ความยาวของมัน ล. เป็นเมตรและกระแส ฉัน เป็นแอมแปร์ หารด้วยแรงดันตกที่ยอมรับได้ วี เป็นโวลต์

ค่าความต้านทานของตัวนำทองแดงคือ 1.7241×10^-8 Ω·m และค่าความต้านทานของตัวนำอลูมิเนียมคือ 2.6548×10^-8 โอห์ม·เมตร

หากต้องการแปลงพื้นที่หน้าตัดที่ได้เป็นตารางมิลลิเมตร ให้คูณผลลัพธ์ด้วย 1,000,000

เอ_{(ตร.มม.)} = _{(ตร.ม.)} × 1,000,000

โปรดทราบว่าสูตรเหล่านี้ไม่ได้คำนึงถึงการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือรหัสไฟฟ้าแห่งชาติหรือท้องถิ่น เช่น รหัสไฟฟ้าแห่งชาติ ที่อาจต้องใช้ตัวนำขนาดที่ใหญ่กว่า ขึ้นอยู่กับการใช้งาน^[2] คุณสามารถใช้เครื่องคำนวณแอมแปร์ของสายไฟของเราเพื่อยืนยันว่าตัวนำรองรับข้อกำหนดปัจจุบันสำหรับการใช้งานหรือไม่

ควรปรึกษาผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเสมอ ก่อนที่จะติดตั้งหรือแก้ไขสายไฟหรือส่วนประกอบไฟฟ้า

สูตรขนาดสายไฟขั้นต่ำสำหรับวงจรสามเฟส

สูตรคำนวณขนาดสายไฟสำหรับวงจรไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสจะแตกต่างกันเล็กน้อย:

เอ_{(ตร.ม.)} = √3 × ρ_(Ω·ม.) × ล._(ม.) × ฉัน_(ก) / วี_(วี)

พื้นที่หน้าตัดขั้นต่ำ เอ สำหรับลวดที่มีหน่วยเป็นตารางเมตรจะเท่ากับผลคูณของรากที่สองของสาม ซึ่งก็คือค่าความต้านทานของตัวนำ ρ, ความยาวของมัน ล. เป็นเมตรและกระแส ฉัน เป็นแอมแปร์ หารด้วยแรงดันตกที่ยอมรับได้ วี เป็นโวลต์

หากต้องการหาเกจของลวดที่ต้องการ ให้ใช้แผนภูมิด้านล่างเพื่อค้นหาเกจของลวดพร้อมพื้นที่หน้าตัดที่จำเป็น

วิธีการคำนวณพื้นที่และเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด

คุณสามารถคำนวณขนาดเส้นลวด เส้นผ่านศูนย์กลาง และพื้นที่หน้าตัดได้โดยใช้ขนาดเส้นลวดและสูตรง่ายๆ ไม่กี่สูตร

สูตรเส้นผ่านศูนย์กลางลวด

สูตรในการหาเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเป็นนิ้วคือ:

ดี_(ใน) = 0.005 × 92^{(36 – AWG) ÷ 39}

สูตรในการหาเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเป็นมิลลิเมตรคือ:

ดี_(มม.) = 0.127 × 92^{(36 – AWG) ÷ 39}

ขั้นตอนการหาเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำ

อันดับแรก – หาเลขยกกำลังในสมการโดยการลบขนาดเส้นลวดจาก 36 แล้วหารด้วย 39

การหาเลขชี้กำลังสำหรับลวดขนาด 00, 000 และ 0000 จะแตกต่างกันเล็กน้อย ให้แทนค่า -1, -2 และ -3 แทนค่า AWG ในสูตรด้านบน

ที่สอง – หา 92 ยกกำลังที่คำนวณได้ในขั้นตอนก่อนหน้านี้

ที่สาม – คูณค่าจากขั้นตอนที่สองด้วย 0.005 นิ้วหรือ 0.127 มม. เพื่อหาเส้นผ่านศูนย์กลางของลวดเป็นนิ้วหรือมิลลิเมตรตามลำดับ

สูตรพื้นที่หน้าตัดของลวด

สูตรในการหาพื้นที่หน้าตัดของลวดเป็นกิโลวงกลมมิล หรือ kcmil คือ:

เอ_{(กิโลซีมิล)} = 1,000 × ลึก_(ใน)²

สูตรในการหาพื้นที่หน้าตัดของลวดเป็นตารางมิลลิเมตรคือ

เอ_{(ตร.มม.)} = π / 4 × ง_(มม.)²

ขั้นตอนการหาพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ

อันดับแรก – หาเส้นผ่านศูนย์กลางของลวด ใช้สูตรด้านบนเพื่อคำนวณความกว้างหากทราบค่า AWG

ที่สอง – คูณเส้นผ่านศูนย์กลางด้วย 1,000 เพื่อหาพื้นที่เป็นหน่วย kcmil หรือคูณด้วย (3.1415 ÷ 4) เพื่อคำนวณเป็นตารางมิลลิเมตร

แผนภูมิขนาดเส้นลวด