2 Ampere aus Kupferdraht: Wie viele Ampere kann ein Kupferdraht mit 2 AWG heute sicher tragen?

Fragen Sie fünf Ingenieure, wie viele Ampere ein 2-AWG-Kupferdraht tragen kann, und Sie werden fünf verschiedene Zahlen hören: 95, 115, 130 oder die ehrliche Antwort: „Es kommt darauf an.“ Jede dieser Figuren ist real. Sie beschreiben einfach denselben Leiter bei unterschiedlichen Isolationswerten, Umgebungstemperaturen und Installationsbedingungen. Zu wissen, welche Zahl für Ihr Projekt gilt, macht den Unterschied zwischen einer komfortablen Sicherheitsmarge und einem Stromkreis aus, der heiß läuft.

In diesem Leitfaden geht es Schritt für Schritt um die Strombelastbarkeit von 2-AWG-Kupfer, von den veröffentlichten Tabellen bis hin zu den Leistungsminderungsfaktoren und Spannungsabfallgrenzen, die darüber entscheiden, ob diese Größe die richtige Wahl für Ihre Einspeisung ist.

Was 2 AWG Kupferdraht eigentlich ist

2 AWG ist eine nordamerikanische Leitergröße, die knapp unter der metrischen 35-mm²-Klasse liegt. Seine nominelle Querschnittsfläche beträgt 33,6 mm² oder 33.600 mil, gemessen am blanken Kupfer, und der blanke Durchmesser beträgt etwa 6,54 mm (0,258 Zoll). Sobald die Isolierung angebracht ist, misst das fertige Kabel in der Regel insgesamt zwischen 9 mm und 13 mm und lässt sich immer noch bequem durch 25 mm und 32 mm Leitungen ziehen.

Ein häufiger und kostspieliger Fehler ist die Verwechslung von 2 AWG mit 2/0 AWG. Der 2/0-Leiter trägt etwa 67,4 mm² oder 133.100 Rundmils, etwa das Vierfache der Kupferfläche von 2 AWG. Eine Zeichnung, die 2/0 erfordert, wird nicht mit 2 AWG bedient, und ein Kabelschuh mit der Größe 2 AWG akzeptiert 2/0 nicht ohne Adapter.

Bei IEC-basierten Projekten ist das Äquivalent normalerweise ein 35-mm²-Kupferleiter, der gemäß IEC 60228 hergestellt und als 0,6/1-kV-Kabel gemäß IEC 60502-1 getestet wurde. Da IEC-Strombelastbarkeitstabellen unterschiedliche Umgebungs- und Installationsannahmen verwenden, sind ein 35-mm²-Kabel und ein 2-AWG-Kabel nicht automatisch austauschbar, obwohl ihre Kupferflächen nahezu identisch sind. Bestätigen Sie immer in der Zeichnung, welche Norm den Strombelastbarkeitswert regelt.

Wie viele Ampere kann ein 2-AWG-Kupferdraht tragen?

Die veröffentlichte Strombelastbarkeit von 2-AWG-Kupfer hängt fast ausschließlich davon ab, wie heiß die Isolierung werden darf. Die folgende Tabelle zeigt die Standardwerte für Kupferleiter in einem Laufkanal bei 30 °C Umgebungsluft, basierend auf NEC Tabelle 310.16.

Die 90 °C-Säule sorgt für die größte Verwirrung. NEC 110.14(C) begrenzt die nutzbare Strombelastbarkeit eines Stromkreises auf die Temperaturbewertung der schwächsten Komponente in der Kette, und in den meisten Installationen ist diese Komponente der Abschluss. Sofern der Leistungsschalter, die Kabelklemme oder das Gerät nicht für 90 °C aufgeführt und gekennzeichnet ist, wird ein 2 AWG THHN-Leiter immer noch als 75 °C-Leiter behandelt und ist für 115 A und nicht für 130 A geeignet.

Wo sich die 90-°C-Isolierung wirklich auszahlt, ist die Berechnung der Leistungsreduzierung. Vor der Überprüfung der Abschlussgrenze können Korrektur- und Anpassungsfaktoren auf die 90 °C-Strombelastbarkeit angewendet werden. Eine Verlegung von sechs Leitern bei 40 °C ergibt 130 × 0,88 × 0,80 oder etwa 91,5 A, was unter der 115-A-Abschlussobergrenze bleibt und einen 90-A-Stromkreis ermöglicht. Wenn man stattdessen von der 75-°C-Spalte ausgeht, bleibt überhaupt kein Platz mehr.

Für Projekte, die PVC-isolierte Baudrähte in diesem Größenbereich spezifizieren, deckt unser Sortiment an PVC-isolierten Kabeln und Drähten die Klassen 60 °C und 75 °C ab. Die genaue Zusammensetzung sollte immer bestätigt werden, bevor in der Zeichnung ein Wert für die Strombelastbarkeit festgelegt wird.

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Derating-Faktoren, die die reelle Zahl verändern

Die Tabellenwerte gehen von einer Umgebungslufttemperatur von 30 °C und nicht mehr als drei gebündelten stromführenden Leitern aus. Nur wenige reale Installationen können dem gerecht werden, und zwei Anpassungen erledigen den größten Teil der Arbeit.

Umgebungstemperaturkorrektur für einen 75 °C-Leiter

• 35 °C Umgebungstemperatur: mit 0,94 multiplizieren
• 40 °C Umgebungstemperatur: mit 0,88 multiplizieren
• 45 °C Umgebungstemperatur: mit 0,82 multiplizieren
• 50 °C Umgebungstemperatur: mit 0,75 multiplizieren

Anpassung der Leiterbündelung

• 4 bis 6 stromführende Leiter in einem Kabelkanal: mit 0,80 multiplizieren
• 7 bis 9 stromführende Leiter: mit 0,70 multiplizieren
• 10 bis 20 stromführende Leiter: mit 0,50 multiplizieren

Ein praktisches Beispiel verbindet beides. Nehmen Sie 115 A für 2 AWG Kupfer bei 75 °C, wenden Sie 0,88 für einen Anlagenraum mit 40 °C und dann 0,80 für sechs Leiter in einem gemeinsamen Kabelkanal an. Die nutzbare Strombelastbarkeit sinkt auf etwa 81 A, weshalb eine 100-A-Einspeisung in einer heißen, überfüllten Wanne möglicherweise auf 1/0 AWG erhöht werden muss. Beachten Sie auch, dass sich die Korrekturfaktoren zwischen den Spalten 60 °C, 75 °C und 90 °C unterscheiden. Lesen Sie daher immer in der richtigen Zeile der Tabelle ab.

Kupfer versus Aluminium bei gleicher Stärke

2-AWG-Aluminium trägt etwa 90 A bei 75 °C, verglichen mit 115 A für Kupfer, und die Lücke wird größer, wenn man die Anschlüsse berücksichtigt. Aus diesem Grund werden Aluminiumzuführungen in der Regel um zwei Gauge-Schritte vergrößert, um den gleichen Nennstrom zu erreichen, und viele Spezifikationen fordern Kupfer unter einer bestimmten Größe, um Anschlussprobleme in engen Dachrinnen zu vermeiden.

Bei Freileitungen kehrt sich die Wirtschaft völlig um. AAAC-, AAC- und ACSR-Leiter auf Aluminiumbasis dominieren, da sie für große Spannweiten leichter und pro Ampere günstiger sind. Isolierte Antennenkabel nehmen denselben Aluminiumleiter und verlegen ihn hinter einer wetterbeständigen Isolierung, sodass er an Masten und Strukturen mit 1 kV bis 35 kV betrieben werden kann. Dies ist oft die praktischere Wahl für lange Außenanlagen.

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Spannungsabfall: Die Grenze, die oft die Größe bestimmt

Die Strombelastbarkeit ist eine thermische Grenze und bei langen Läufen selten ausschlaggebend. Der Gleichstromwiderstand eines unbeschichteten Kupferlitzenleiters mit 2 AWG beträgt bei 75 °C etwa 0,194 Ohm pro 1.000 Fuß oder etwa 0,64 Ohm pro Kilometer. Der einphasige Spannungsabfall folgt der bekannten Beziehung: Der Abfall entspricht dem Zweifachen des Stroms mal dem Widerstand mal der Länge in Tausend Fuß.

Legen Sie 115 A durch eine 150-Fuß-Strecke und die Arithmetik ergibt 2 × 115 × 0,194 × 0,15 oder etwa 6,7 V. Bei einer 240-V-Einspeisung sind das 2,8 Prozent, bequem innerhalb der üblichen 3-Prozent-Abzweigstromempfehlung. Bei einem 120-V-Stromkreis beträgt der gleiche Abfall 5,6 Prozent, was über der Empfehlung liegt und einen größeren Leiter oder eine kürzere Leitung erfordern würde. Die Lektion ist einfach: Legen Sie zuerst die Strombelastbarkeit fest und überprüfen Sie dann den Spannungsabfall, da ein thermisch ausreichender 2-AWG-Leiter über eine größere Entfernung immer noch elektrisch unzureichend sein kann.

Wo 2 AWG Kupfer seinen Platz verdient

In der praktischen Arbeit kommt diese Größe in einer ziemlich vorhersehbaren Reihe von Jobs vor:

1. Zuleitungsleiter zu einem 100-A-Unterschaltfeld, wobei 115 A bei 75 °C einen sinnvollen Spielraum für die Leistungsschalterleistung lassen.
2. Serviceeingangsleiter und Überkopfleitungen für kleinere gewerbliche und private Dienste.
3. Zuleitungen für Garagen, Werkstätten und Nebengebäude, die eine Unterschalttafel und ein zukünftiges Ladegerät für Elektrofahrzeuge aufnehmen müssen.
4. Gleichstrombatterie-, Wechselrichter- und Solarkopplerschaltungen, bei denen eine Isolierung von 90 °C und hohe Umgebungstemperaturen üblich sind.
5. Die Größe der Erdungselektrode und der Potentialausgleichsleiter entspricht der Serviceleitertabelle.
6. Temporäre Stromverteilung und Leitungen für schwere tragbare Geräte.

Für Verteilungsarbeiten im 0,6/1-kV-Bereich deckt unser XLPE/PVC-isoliertes Stromkabel Kupferleiter von kleinen Gebäudedrahtgrößen bis hin zu großen Einspeiseabschnitten ab, mit XLPE-Optionen, die ihre 90 °C-Einstufung in heißen Anlagenräumen und überfüllten Kabeltrassen beibehalten.

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Auswahl- und Installationshinweise

Ein paar Gewohnheiten sorgen dafür, dass 2-AWG-Kupferschaltungen sicher und vorhersehbar bleiben:

• Überprüfen Sie die Anschlusstemperatur, bevor Sie davon ausgehen, dass für den gesamten Stromkreis eine Strombelastbarkeit von 90 °C gilt.
• Überprüfen Sie die Leitungsfüllung und den Biegeradius. Ein Litzenleiter mit 2 AWG ist steif genug, dass starkes Ziehen die Isolierung beschädigen kann.
• Ziehen Sie die Kabelschuhe mit dem vom Hersteller angegebenen Drehmoment an und verwenden Sie bei allen Aluminiumanschlüssen eine geeignete Verbindung.
• Wenden Sie Umgebungs- und Bündelungsreduzierung an, bevor Sie das Ergebnis mit der Überstromgerätebewertung vergleichen.
• Führen Sie zuletzt die Spannungsabfallprüfung durch und denken Sie daran, dass die Länge wichtiger ist, als die meisten Leute erwarten.

Auch die Leiterkonstruktion spielt eine Rolle bei der Leistung eines Kabels und bei der einfachen Installation. Unser Leitfaden zu Strombelastbarkeit von Litzendrähten im Vergleich zu Massivdrähten und NEC-Derating-Faktoren untersucht, wie Verseilung, Oberfläche und Wärmeableitung mit den obigen Tabellen interagieren.

Arbeiten mit Dongfeng-Kabel

Die Leitergröße ist nur eine Zeile in einer Kabelspezifikation und es ist hilfreich, mit einem Hersteller zusammenzuarbeiten, der das gesamte Sortiment herstellt. Dongfeng-Kabel produziert seit 1988 Drähte und Kabel und stellt Stromkabel von 0,6/1 kV bis 66-500 kV, blanke und luftisolierte Leiter, Geräte- und Steuerkabel sowie Spezialprodukte her, darunter feuerbeständige, mineralisolierte Photovoltaik- und Ladekabel für Elektrofahrzeuge. Jede Bestellung durchläuft vor dem Versand eine eingehende Materialprüfung und eine vollständige Qualitätskontrolle.

Wenn Sie für ein IEC-basiertes Projekt 2-AWG-Kupferabzweige oder ein Äquivalent von 35 mm² dimensionieren, können unsere Ingenieure das Lastprofil, die Umgebungsbedingungen, die Installationsmethode und die geltende Norm prüfen, bevor sie ein Angebot abgeben. Beginnen Sie mit dem Dongfeng Cable Produktübersicht oder senden Sie uns Ihren Kabelplan und lassen Sie unser Team die richtige Konstruktion für Ihre Strombelastbarkeits- und Spannungsabfallziele auswählen.