Dimensionering af elektrisk ledning til underjordisk kredsløbskabel

Underjordisk ledning til et boligkredsløb er normalt installeret med UF-kabel (underground feeder), som er klassificeret til udendørs brug og direkte nedgravning. En sådan installation er typisk, når man kører et kredsløb til et udendørs sted, såsom et garageskur eller andet udhus, eller til en gårdsbelysning eller vandfunktion. Dimensionering af ledningerne eller lederne til et jordkabel er ikke anderledes end størrelsen på andre husholdningskredsløb og er typisk baseret på den samlede belastning eller det elektriske behov for enhederne på kredsløbet. Men hvis kabelforløbet er langt, som underjordiske kørsler ofte er, skal du muligvis øge ledningsstørrelsen for at tage højde for spændingsfald-Et spændingstab i kredsløbet forårsaget af den naturlige modstand i ledningerne. Spændingsfald opstår i enhver ledning, men det er sjældent et problem med indendørs ledninger, hvor afstanden fra afbryderpanelet til enden af kredsløbet normalt er relativt kort. Udendørs kredsløb er dog ofte ret lange, og spændingsfaldet kan være betydeligt.

Forståelse af spændingsfald

Alle ledere af elektricitet, inklusive ledninger, pålægger en vis modstand mod strømmen af elektricitet. En effekt af denne modstand, også kaldet impedans, er spændingstab. Dette kaldes spændingsfald og er repræsenteret som en procentdel af den samlede spænding, der tilføres ved kredsløbets strømkilde. Hvis du måler spændingen i et kredsløb ved servicepanelet (afbryderboks), skal du få en aflæsning på omkring 120 volt (for et standardkredsløb). Hvis du tager en ny måling af kredsløbet ved den længste enhed fra panelet og får en aflæsning på 114 volt - en forskel på 6 volt - har kredsløbet et spændingsfald på 5 procent (5 procent af 120 = 6).

For stort spændingsfald betyder, at motorer, apparater og andre enheder ikke kører så hurtigt eller effektivt, som de er designet til. Dette kan føre til nedsat ydelse, unødvendigt slid og endda for tidlig svigt på elektrisk udstyr. Spændingsfald er også spild af elektricitet, fordi energien går tabt som varme i stedet for at være tilgængelig til brug af kredsløbsanordningerne.

Årsager til spændingsfald

Da spændingsfald skyldes ledernes modstand, jo flere ledere du har, jo større er spændingsfaldet. Når det kommer til underjordisk ledning, jo længere ledningen er, jo større er spændingsfaldet. Ledningsstørrelse er en anden faktor: Ledninger med mindre diameter har mere modstand end ledninger med større diameter. Kobbertråd har lavere modstand end aluminiumtråd, men chancerne er gode for, at du under alle omstændigheder bruger kobber. I disse dage er det eneste aluminium, der bruges i de fleste nye boligprojekter, i serviceindgangskablerne fra værktøjet, selvom du muligvis ser aluminium dukke op på spændingsfaldtabeller.

Hvordan belastning påvirker spændingsfald

Spændingsfald øges, når belastningen på et kredsløb øges, og overbelastning af et kredsløb bidrager til overdreven spændingsfald. Med andre ord, hvis du lægger for mange belastninger på et kredsløb og overskrider standard 80 procent sikker kapacitet (1440 volt til 15 amp kredsløb; 1920 volt til 20 amp kredsløb), tilføjer du unødvendigt spændingsfald. Løsningen er enkel: Hold den samlede belastning på kredsløbet til 80 procent eller mindre af den samlede kapacitet. Denne betingelse antages i mange spændingsfaldberegninger og tabeller.

Dimensionering af lederne

Den nationale elektriske kode (NEC) anbefaler en maksimal spændingsfald på 3 procent for enkelte husstand kredsløb (kendt som filial kredsløb). Dette er et godt mål at skyde efter, når man dimensionerer lederne til et jordkabel. Følgende er de maksimale kabellængder, du kan bruge, mens du stadig opretholder et spændingsfald på 3 procent for den givne ledningsstørrelse (AWG) og kredsløbsspænding. For et 120 volt-kredsløb kan du eksempelvis køre op til 50 meter 14 AWG-kabel uden at overstige 3 procent spændingsfald.

Til 120 volt kredsløb: