Il mio primo lavoro nei mestieri era come apprendista elettricista che svolgeva compiti, come tirare il filo, costruire lampade e spostare impalcature nelle ristrutturazioni dei negozi di alimentari. Mi sono trasferito in HVACR e ora servire come un appaltatore HVACR, istruttore, e elettricista.

Crescendo in una famiglia circondata da elettricisti, discutevamo sempre di codici e teoria in casa., Molto di quello che so è venuto di seconda mano attraverso mio padre, ma anche attraverso Mike Holt, un noto autore elettrico e istruttore ora ho il privilegio di chiamare un amico.

Più e più volte, ho sentito tecnici HVACR ed elettricisti citare regole empiriche per quanto riguarda il dimensionamento cablaggio, e ho assistito e partecipato a molti dibattiti accesi sul tema.,

Prima di entrare troppo in profondità in questo argomento del dimensionamento del filo, riconosciamo che mentre il dimensionamento dettagliato del conduttore è il lavoro di ingegneri ed elettricisti (non tecnici HVACR), ci sono molti casi in cui gli appaltatori hanno il compito di valutare se un interruttore o un conduttore (filo) è adeguato sia in situazioni di retrofit che di servizio.

Durante le chiamate di servizio, essere in grado di identificare conduttori sottodimensionati può aiutare a risolvere problemi di avviamento del compressore o viaggi intermittenti di interruttori o fusibili., Conoscere le dimensioni appropriate e inappropriate dell’interruttore e del conduttore farà risparmiare tempo e denaro a te e ai tuoi clienti.

Non sto certamente suggerendo che i tecnici HVACR si impegnino a svolgere lavori al di fuori delle loro competenze o licenze, ma, in molti casi, essere in grado di identificare il problema e fare la riparazione sono due cose diverse.,

REGOLE

Molti tecnici ripetere queste regole e contare su di loro in tutte le circostanze:

“Dodici-gauge filo è per il 20 ampere, 10-gauge filo è buono per 30 ampere, calibro 8 è un bene per 40 ampere, e 6-gauge è un bene per il 55 ampere,” e “L’interruttore o il fusibile è sempre dimensionato per proteggere il conduttore .”

Queste regole si riferiscono alla capacità di amperaggio o” ampacità ” del conduttore (filo) e sono spesso corrette., A volte, queste regole generali portano i tecnici a credere che se un apparecchio è valutato per 50-amp breaker/fusibile massima sovracorrente circuit protector (MOCP), è necessario utilizzare 6-gauge filo e un 50-amp circuit breaker.

Non è così semplice secondo il National Electrical Code (NEC) NFPA 70 per diversi motivi. Ecco alcuni fattori aggiuntivi da considerare:

• Di cosa è fatto il conduttore? È alluminio, rame o qualcos’altro?
• Qual è la valutazione ambientale del conduttore (filo) e dei suoi punti di terminazione (connessione)?,
• Che tipo di carico viene controllato?
• Quali altre condizioni di de-valutazione termica esistono? Ci sono più conduttori in una pista, condizioni ambientali elevate, ecc.?
• Qual è la caduta di tensione consentita in base alla lunghezza del cavo? Questo non è dettato dal NEC, ma piuttosto dai requisiti del carico collegato.

DIMENSIONAMENTO CORRETTO DI un CONDUTTORE

Quando usiamo una regola empirica, ci mancano due aree principali in relazione al conduttore.

Il conduttore è in alluminio o rame e l’isolamento è di 60 ° C (140 ° F) o superiore?,

Il filo di alluminio ha un’ampacità inferiore rispetto allo stesso filo di rame, il che significa che l’alluminio deve essere più grande per ottenere lo stesso lavoro di ampacità del filo di rame. Le dimensioni della regola generale si basano sulla più bassa temperatura ammissibile del filo; in alcuni casi, il circuito può avere un’ampacità maggiore se l’isolamento sul filo e gli endpoint di connessione sono tutti valutati a 75°C (167°F) o 90°C (194°F).

Tutte queste valutazioni possono essere trovate nella tabella NEC (NFPA 70) 310.,15 (B) (16) in dettaglio, ma come esempio, secondo questo grafico NEC, un circuito in rame a 6 gauge valutato a 90°C (194°F) ha un’ampacità di 75 ampere mentre un conduttore in alluminio a 6 gauge valutato a 60°C (140°F) ha un’ampacità di 40 ampere. Naturalmente, ci sono altre considerazioni in aggiunta a questo, ma è chiaro che le regole empiriche che usiamo spesso possono metterci nei guai se non siamo consapevoli che esistono eccezioni e quali sono quelle eccezioni.,

Tenere presente che per un circuito di avere una valutazione superiore a 60°C (140°F), il filo così come l’interruttore, scollegare alette, e alette di collegamento in apparecchiature devono essere tutti classificati ad una temperatura pari o superiore alla temperatura nominale in uso. Se una qualsiasi parte del circuito utilizza cavi non metallici (NM) — spesso noti con il nome commerciale Romex® – deve essere valutato a 60°C (140°F) secondo l’articolo 334.80 del NEC.

MOCP VS., MCA

In aria condizionata, ci viene dato un regalo dai produttori di apparecchiature sui tag dei dati delle apparecchiature: il minimo circuito ampacity (MCA) e MOCP o max fusibile/max circuit breaker valutazione.

Queste valutazioni sul tag dati ci dicono esattamente quale ampacity minimo il circuito deve essere in grado di trasportare così come la dimensione massima l’interruttore o fusibile può essere in grado di proteggere il circuito contro in una condizione di sovracorrente.

Dai un’occhiata al tag dell’unità di condensazione dell’aria condizionata Lennox a Pagina 19. Si noti che l’MCA è 28.,6 ampere e il fusibile massimo o interruttore è di 50 ampere. Ciò significa che è consentito installare questa unità su un interruttore nominale a 50 ampere e un conduttore nominale a 28,6 ampere, secondo NFPA 70 del NEC.

So che questo va contro quello che molti di voi hanno detto e capito tutta la vostra carriera, ma fate un respiro profondo e continuate a leggere.

L’articolo NEC 440 è stato aggiunto perché i sistemi di condizionamento e refrigerazione sono diversi dai carichi tipici, come luci e riscaldatori., I motori del compressore e del ventilatore del condizionatore d’aria sono in gran parte carichi induttivi (magnetici) e hanno caratteristiche diverse rispetto ai circuiti puramente resistivi. L’articolo 440 ha linee guida specifiche per i produttori di apparecchiature HVAC e refrigerazione da seguire quando si scrivono i tag dei dati delle apparecchiature e per gli elettricisti quando si dimensionano i conduttori.

C’è molto lì, ma qui ci sono due punti salienti che si applicano direttamente a voi come un professionista HVACR. Questo viene dall’edizione 2017 del NEC NFPA 70.

440.,32 I singoli conduttori Motore – compressore-ramo-circuito che forniscono un compressore a motore singolo devono avere un’ampacità non inferiore al 125% della corrente di carico nominale del compressore del motore o della corrente di selezione del circuito di ramo, a seconda di quale sia maggiore.

E la dimensione massima dell’interruttore (MOCP) è dettata dal seguente articolo del NEC 2017.

440.22 Applicazione e selezione (A) Valutazione o Impostazione per i singoli motori-compressori — Il dispositivo di protezione da cortocircuito e da guasto a terra del ramo del compressore del motore deve essere in grado di sopportare la corrente di avviamento del motore., Un dispositivo di protezione avente una valutazione o l’impostazione non superiore a 175 per cento del motore del compressore nominale-corrente di carico o di un ramo di circuito di selezione corrente, a seconda di quale è maggiore, potrà essere consentita, a condizione che, laddove la protezione specificato non è sufficiente per la corrente di avviamento del motore, la valutazione o l’impostazione deve essere permesso di essere aumentata, ma non deve superare i 225 per cento della potenza nominale del motore corrente di carico o di un ramo di circuito di selezione corrente, a seconda di quale è maggiore.,

Questo 225 per cento del carico del motore / ramo circuito indennità per interruttore dimensionamento è quello di consentire l’avviamento del motore senza viaggi di fastidio, pur fornendo circuito di protezione contro le condizioni di corto circuito.

Se si esita al pensiero di fare questa matematica per ogni sistema su cui si lavora, l’articolo NEC 110.3(B) afferma: Le apparecchiature elencate o etichettate devono essere installate e utilizzate in conformità con le istruzioni incluse nell’elenco o nell’etichettatura.

Per ogni pezzo di apparecchiatura che elenca MOCP e MCA, si sono dati la dimensione dell’interruttore e ampacity filo minimo., Come sopra, il MOCP è di solito significativamente superiore al MCA, ma questo è quello di consentire il picco di amp disegnare su avviamento del motore.

Molti si chiederanno cosa protegge il circuito in una condizione di sovraccarico tra le valutazioni MCA e MOCP? In queste condizioni di sovraccarico, le protezioni di sovraccarico sui motori stessi sono progettate per proteggere il circuito. Se la protezione di sovraccarico sul motore del ventilatore o del compressore non riesce, gli avvolgimenti nei motori hanno un ampacity molto più basso che il circuito del ramo e fallirà aperto o cortocircuitato prima che il conduttore del ramo fallisca., In caso di guasto a terra significativo corto, il protettore di sovracorrente (interruttore o fusibile) sarà ancora proteggere il circuito.

In alcuni casi, gli appaltatori hanno dichiarato che alcuni comuni richiedono che i conduttori siano dimensionati in base alla dimensione dell’interruttore anziché alla MCA. Questo non è raro, ma di solito è una questione di una conversazione rispettosa sugli articoli NEC di cui sopra. L ‘” autorità avente giurisdizione ” o AHJ è responsabile per l’interpretazione del codice, e possono fare qualsiasi standard che ritengono opportuno., Mentre alcune normative locali possono sostituire il NEC con regolamenti aggiuntivi, il NEC è uno standard riconosciuto a livello nazionale in tutti gli Stati Uniti.È raro che un dipartimento di costruzione ignorerà interi articoli del NEC quando viene portato alla loro attenzione in modo rispettoso.

La chiave è fare riferimento alla tabella NEC NFPA 70 310.15(B)(16) per trovare l’ampacità di un conduttore e la dimensione del conduttore in base all’MCA elencato sull’etichetta dell’unità. Quando questo è fatto, il conduttore sarà dimensionato correttamente in base al NEC.,

Sebbene nessuno standard sia perfetto, ho scoperto che conoscere il NEC e guardare attentamente gli elenchi e le etichette dei produttori può farti risparmiare tempo, denaro ai tuoi clienti e aiutare a mantenere tutti al sicuro.