Tabelle delle dimensioni dei cavi e dell'amperaggio: guida alla portata, al calibro e al carico

Dimensioni dei cavi e valori di amperaggio: cosa determina effettivamente il numero

L'amperaggio di un filo, chiamato ampacity, è la corrente massima che può trasportare continuamente senza superare il limite di temperatura di sicurezza del suo isolamento. Non è un singolo numero fisso stampato sul filo: l'ampiezza dipende da quattro fattori che lavorano insieme: dimensione del conduttore (calibro più grande, maggiore dissipazione del calore), materiale del conduttore (il rame trasporta più corrente dell'alluminio a parità di diametro), tipo di isolamento (un isolamento a temperatura più elevata come il THHN gestisce più corrente prima che si degradi) e condizioni di installazione (i conduttori raggruppati in una soffitta calda dissipano il calore molto peggio di un singolo filo all'aria aperta).

Questo è il motivo per cui due persone possono guardare la stessa dimensione del filo AWG e ottenere risposte "corrette" diverse: una legge la colonna 60°C, l'altra la colonna 90°C e l'apparecchiatura di terminazione (l'interruttore o la presa a cui si collega) è solitamente ciò che limita quale colonna effettivamente si applica. Per la maggior parte dei circuiti residenziali protetti da interruttori da 100 A o inferiori, la colonna 60°C prevale a meno che ogni terminale del circuito non abbia una classificazione superiore.

Grafico della portata del filo di rame in base al calibro

La tabella seguente copre le dimensioni AWG più comunemente richieste, dai piccoli calibri del circuito di controllo fino ai conduttori di alimentazione pesanti, in base alla tabella NEC 310.16 a 30°C ambiente con non più di tre conduttori che trasportano corrente in una canalina.

*20 AWG è un indicatore di bassa tensione/segnale e non è assegnato a una portata del circuito derivato NEC standard; il suo limite di corrente sicuro è generalmente impostato dalle specifiche del produttore dell'applicazione specifica. I valori indicati per valori da 14 AWG a 2/0 AWG sono portate dei conduttori in rame secondo la Tabella NEC 310.16.

Due limiti importanti si trovano in cima a questa tabella. Innanzitutto, NEC 240.4(D) limita la protezione da sovracorrente standard indipendentemente dalla colonna di portata: 14 AWG è limitato a un interruttore da 15 A, 12 AWG a 20 A e 10 AWG a 30 A, anche se la colonna a 75°C tecnicamente consente leggermente più corrente. In secondo luogo, l'amplificazione reale di un conduttore in rame 2/0 - comunemente chiamata "a quanti ampere è adatto un rame 2/0" - è pari a 175 A sulla colonna a 60 °C e a 195 A sulla colonna a 75 °C, motivo per cui 2/0 si presenta così spesso nel dimensionamento dell'alimentatore sottopannello e dell'ingresso di servizio.

Conversione di Ampere in Watt

Watt, amp e volt sono collegati da una semplice formula: watt = amp × volt. Questo è il motivo per cui "quanti watt sono 6 amp" non ha un'unica risposta: dipende interamente dalla tensione del circuito. Su un circuito domestico standard da 120 V, 6 A equivalgono a 720 Watt. Su un circuito da 240 V, gli stessi 6 amp equivalgono a 1.440 watt, il doppio della potenza, poiché sia ​​la tensione che la corrente contribuiscono alla potenza totale erogata.

• 6A a 120V = 720W (piccoli elettrodomestici, lampade, caricabatterie)
• 6 A a 240 V = 1.440 W (apparecchiatura da 240 V funzionante a carico parziale)
• Per invertire il calcolo, dividere i watt per volt per ottenere gli ampere: un riscaldatore d'ambiente da 1.500 W su un circuito da 120 V assorbe 12,5 A, vicino al limite pratico di un circuito da 15 A una volta applicato il declassamento a carico continuo

Quale dimensione del filo alimenta un sottopannello da 100 A

Per un cavo in rame da 100 A, i conduttori in rame da 4 AWG sono la scelta standard quando si utilizzano apparecchiature con classificazione a 75°C, fornendo 85 A a 60°C o 95 A a 75°C, proprio al limite di una classificazione a 100 A, motivo per cui molti elettricisti aumentano a 3 AWG o utilizzano 2 AWG per un margine extra su corse più lunghe. Un approccio più comune e conservativo per un sottopannello da 100 A è quello in rame da 2 AWG, che supera comodamente 100 A sulla colonna a 75°C e fornisce margine per la caduta di tensione a distanza.

La distanza conta qui più di quanto la maggior parte delle persone si aspetti. Un alimentatore sottopannello che corre su una distanza di circa 75-100 piedi spesso deve essere dimensionato oltre il requisito minimo di portata specificatamente per controllare la caduta di tensione, poiché NEC consiglia di mantenere la caduta di tensione al di sotto del 3% per gli alimentatori e del 5% totale per la presa più lontana. Un calcolatore della caduta di tensione che utilizza la lunghezza effettiva della corsa è il modo affidabile per confermare il dimensionamento anziché fare affidamento solo sulle tabelle di portata per lunghe tirature.

Circuiti da 50 A: dimensionamento dell'interruttore e carichi comuni

La sezione del cavo per un interruttore da 50 A è in rame da 6 AWG, che eroga 55 A alla colonna a 60°C: un margine sufficiente al di sopra del valore nominale dell'interruttore da 50 A per soddisfare il codice. Si tratta della stessa dimensione utilizzata per il cavo per carichi di servizio da 50 A come fornelli elettrici, forni e caricabatterie per veicoli elettrici di livello 2 che funzionano vicino alla loro capacità nominale. Alcuni installatori utilizzano rame da 8 AWG sulla colonna a 75°C, che arriva esattamente a 50 A, ma questo non lascia alcun margine ed è generalmente evitato a favore dell'opzione più indulgente da 6 AWG.

Un rapido riferimento per i comuni carichi da 50 A: cucine e forni elettrici, caricabatterie EV di livello 2 configurati per un assorbimento continuo da 40 A (che richiede la regola del carico continuo del 125%, da qui l'interruttore da 50 A), saldatrici MIG/TIG e circuiti standard per vasche idromassaggio da 240 V.

Cavo 6/3 o 6/4 per una vasca idromassaggio: quale si applica

Questa domanda dipende interamente dal fatto che la spa sia dotata di componenti da 120 V (luci, controlli, ozonizzatori) oltre al riscaldatore e alla pompa da 240 V. In tal caso, è necessario un alimentatore a 4 fili: due conduttori caldi, un neutro e una terra dell'apparecchiatura, comunemente gestiti come 6/4 (o 6/3 più un conduttore neutro tirato separatamente dello stesso calibro). Se la spa è rigorosamente a 240 V senza carichi da 120 V, è consentita una configurazione a 3 fili (due caldi e una terra) e 6/3 è standard. Il modo più sicuro per verificare quale sia il caso è controllare lo schema elettrico della spa sulla targhetta piuttosto che dare per scontato; l'utilizzo di un alimentatore a 3 fili su una spa che effettivamente necessita di un neutro lascerà i componenti da 120 V non funzionanti o messi a terra in modo improprio.

Indipendentemente dalla configurazione applicata, l'articolo 680 NEC regola l'intera installazione: un interruttore GFCI da 240 V, 50 A è standard, il sezionatore per la manutenzione deve essere facilmente accessibile e posizionato ad almeno 5 piedi orizzontalmente dalla parete interna della vasca ed è richiesto il collegamento equipotenziale di tutti i componenti metallici attorno alla spa. I conduttori in rame con THHN o isolamento simile resistente all'umidità sono fortemente preferiti rispetto all'alluminio, poiché la maggiore dilatazione termica dell'alluminio tende ad allentare le connessioni nell'ambiente soggetto a vibrazioni attorno alle apparecchiature della spa.

Che tipo di filo utilizzare nel condotto

THHN è il filo per guaine per uso generale più utilizzato per tubazioni interne a secco: è classificato a 90°C a secco, è economico e il suo sottile rivestimento in PVC/nylon facilita il passaggio della guaina con più piegature. La maggior parte dei THHN venduti oggi sono a doppia classificazione THHN/THWN-2, il che significa che lo stesso cavo può essere utilizzato anche in condutture umide o esterne a una temperatura nominale di 75°C, che copre la maggior parte delle applicazioni residenziali e commerciali leggere sia interne che esterne senza la necessità di un tipo di cavo separato.

Per le condizioni in cui l'esposizione a lungo termine all'umidità, l'interramento diretto o l'esposizione ad agenti chimici/UV sono un fattore (alimentatori sotterranei, installazioni costiere, acque reflue o ambienti industriali), XHHW-2 è la scelta più forte. Il suo isolamento in polietilene reticolato resiste a 90°C sia in ambienti umidi che asciutti, resiste all'abrasione e all'esposizione chimica meglio del PVC e rimane flessibile a temperature fredde, anche se costa di più ed è più ingombrante da tirare rispetto al THHN. Romex (cavo NM-B) non deve essere sostituito nelle applicazioni con condutture che richiedono cablaggio in ambienti umidi o di tipo commerciale: è classificato solo per uso residenziale interno e asciutto.

Il dimensionamento dei cavi e l'installazione dei circuiti sono regolati dal Codice elettrico nazionale e dagli emendamenti locali, e gli errori di dimensionamento o installazione comportano un rischio reale di incendio e scossa. Le figure sopra riportate sono punti di riferimento generali; verificare sempre le dimensioni dei cavi, la classificazione dell'interruttore e il metodo di installazione rispetto alla normativa locale vigente e far installare o ispezionare i circuiti superiori al lavoro di base a bassa tensione da un elettricista autorizzato.