แผนภูมิความแอมป์ของสายไฟ: แอมป์อลูมิเนียมและทองแดงโดยเกจ (NEC 310.16)

2026-08-24

นิยามความทึบของสายไฟ: สิ่งที่ควบคุมความสามารถในการรับกระแสไฟ

ความแอมแปซิตีของสายไฟคือกระแสไฟฟ้าต่อเนื่องสูงสุดที่สามารถส่งผ่านได้โดยไม่เกินระดับอุณหภูมิของฉนวน นี่ไม่ใช่คุณสมบัติของวัสดุคงที่ แต่เป็นความสมดุลทางความร้อน กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำจะทำให้เกิดความร้อน และฉนวนจะต้องทนต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นตลอดระยะเวลาการใช้งานหลายทศวรรษ ที่ ความทึบของลวดอลูมิเนียม แตกต่างจากทองแดงเนื่องจากอลูมิเนียมมีค่าการนำไฟฟ้าของทองแดงประมาณ 61% ซึ่งต้องใช้พื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่กว่าเพื่อส่งกระแสไฟฟ้าเดียวกันได้อย่างปลอดภัย

ในทวีปอเมริกาเหนือ ตารางความหนาแน่นของตัวนำ NEC (มาตรา 310) กำหนดขีดจำกัดเหล่านี้ภายใต้เงื่อนไขมาตรฐาน: อุณหภูมิแวดล้อม 30°C (86°F) และตัวนำกระแสไฟไม่เกิน 3 ตัวในรางน้ำหรือสายเคเบิล ทุกหมายเลขที่คุณเห็นในมาตรฐาน แผนภูมิความทึบของสายไฟ ถือว่าพื้นฐานเหล่านี้ ปรับเปลี่ยนตัวแปรใดๆ ก็ได้ เช่น มีตัวนำหลายเส้นมารวมกัน ห้องใต้หลังคาที่ร้อนขึ้น หรือการทำงานที่ยาวขึ้น และความครอบคลุมที่ปลอดภัยจะลดลงต่ำกว่าค่าในตาราง ก่อนที่จะใช้ตัวเลขใดๆ จากแผนภูมิ ให้ตรวจสอบเงื่อนไขการติดตั้งจริงก่อน

แผนภูมิความทึบของสายไฟฟ้า: ตัวนำทองแดงและอลูมิเนียม

ตารางด้านล่างแสดงแนวทางปฏิบัติ แผนภูมิความทึบของสายไฟ อิงตาม NEC Table 310.16 ซึ่งครอบคลุมขนาดการติดตั้งทั่วไปตั้งแต่ 14 AWG จนถึง 500 ลบ.ม ค่าต่างๆ จะแสดงรายการสำหรับฉนวนพิกัด 60°C, 75°C และ 90°C ซึ่งเป็นคอลัมน์อุณหภูมิสามคอลัมน์ที่ใช้ควบคุมการเดินสายไฟในที่พักอาศัย อาคารพาณิชย์ และอุตสาหกรรม ตามลำดับ โปรดทราบว่าความทึบแสง 90°C สามารถใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการลดพิกัดเท่านั้น การให้คะแนนอุปกรณ์ยุติมักจะจำกัดความสามารถในการใช้งานได้ที่คอลัมน์ 75°C

ความทึบแสงที่อนุญาตของตัวนำทองแดงและอะลูมิเนียมต่อ NEC 310.16 โดยอิงจากตัวนำกระแสไฟไม่เกิน 3 ตัวในสนามแข่งที่อุณหภูมิแวดล้อม 30°C
ขนาดสายไฟ	ทองแดง 60°C (A)	ทองแดง 75°C (A)	ทองแดง 90°C (A)	อะลูมิเนียม 75°C (A)	อะลูมิเนียม 90°C (A)
14 AWG	15	20	25	—	—
12 AWG	20	25	30	20	25
10 AWG	30	35	40	30	35
8 AWG	40	50	55	40	45
6 AWG	55	65	75	50	55
4 AWG	70	85	95	65	75
2 AWG	95	115	130	90	100
1/0 AWG	125	150	170	120	135
4/0 AWG	195	230	260	180	205
250 ลบ.ม	215	255	290	205	230
500 MCM	320	380	430	310	350

เมื่อคุณเงยหน้าขึ้นมอง แอมป์โดยเกจลวด ให้ยืนยันเสมอว่าคอลัมน์อุณหภูมิใดตรงกับเทอร์มินัลที่คุณใช้ โดยทั่วไปเบรกเกอร์สำหรับที่อยู่อาศัยและตัวเชื่อมแผงจะมีอุณหภูมิอยู่ที่ 75°C การใช้คอลัมน์ 90°C สำหรับการเลือกแอมพลิฟายเออร์ขั้นสุดท้ายโดยไม่มีการตรวจสอบขั้วต่อถือเป็นข้อผิดพลาดที่พบบ่อยและเป็นอันตราย ซึ่งอาจทำให้สายเชื่อมร้อนเกินไป แม้ว่าตัวตัวนำจะอยู่ภายในขีดจำกัดก็ตาม

ความทึบของลวด 10 AWG, 8 AWG และขนาดที่ระบุทั่วไป

ที่ ความทึบของสาย AWG 10 เส้น มักถูกเข้าใจผิดเนื่องจากคอลัมน์อุณหภูมิ 90°C แสดงค่า 40A ในขณะที่ National Electrical Code จำกัดการป้องกันกระแสเกินในวงจรทองแดงมาตรฐาน 10 AWG ไว้ที่ 30A สำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ ที่ อัตรากระแสไฟของสายไฟ 10 เกจ ของ 35A ที่ 75°C คือขีดจำกัดความร้อนที่แท้จริง แต่รหัสจงใจจำกัดเบรกเกอร์ไว้ที่ 30A เพื่อเพิ่มระยะปลอดภัยและคำนึงถึงโหลดต่อเนื่อง สำหรับการใช้งานที่อนุญาตให้ใช้อุณหภูมิเต็ม 75°C อัตรากระแสไฟของสายเคเบิล 10 AWG เช่น วงจรมอเตอร์บางวงจรหรือสถานการณ์การลดพิกัดเฉพาะ 35A จะได้รับอนุญาต — แต่หลังจากการคำนวณโหลดอย่างระมัดระวังเท่านั้น

มีขนาดที่ใหญ่ขึ้น, พิกัดกระแส 8 AWG ตกลงที่ 50A สำหรับทองแดงที่อุณหภูมิ 75°C ทำให้เป็นขนาดขั้นต่ำสำหรับเครื่องชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าหลายรุ่นที่ใช้กระแสไฟต่อเนื่อง 40A ในส่วนท้ายที่ใหญ่กว่านั้น อัตราสายทองแดง 2 AWG ของ 115A ที่ 75°C ครอบคลุมแผงป้อนย่อยและตัวนำทางเข้าบริการสำหรับบริการที่อยู่อาศัย 100A การกำหนดสั้น #2 ความแน่นของลวดทองแดง อ้างอิงถึงค่า 115A เดียวกันนี้ สำหรับเครื่องป้อนอุตสาหกรรมหนัก ความทึบของสายไฟ 500 MCM ทองแดงมีอุณหภูมิสูงถึง 380A ที่อุณหภูมิ 75°C และมักถูกเลือกเมื่อตัวนำขนาดใหญ่ตัวเดียวต้องเปลี่ยนสายเคเบิลขนาดเล็กที่ขนานกัน

ความทึบของลวดอะลูมิเนียม: เหตุใดจึงต้องเพิ่มขนาด

ที่ ความทึบของลวดอลูมิเนียม รันขนาด AWG หนึ่งหรือสองขนาดด้านหลังทองแดงอย่างสม่ำเสมอเพื่อความจุกระแสไฟเท่ากัน ค่าการนำไฟฟ้าที่ต่ำกว่าของอะลูมิเนียมหมายความว่าเพื่อให้ตรงกับความแอมแปซิตี 115A ของตัวนำทองแดง #2 คุณต้องมีตัวนำอะลูมิเนียมอย่างน้อย 1/0 AWG ซึ่งมีกระแสไฟ 120A ที่อุณหภูมิ 75°C ข้อกำหนดการเพิ่มขนาดนี้ได้รับการประมวลผลตลอดทั้ง ตารางความหนาแน่นของตัวนำ NEC และไม่ใช่ทางเลือก การพยายามทดแทนอะลูมิเนียมขนาดเดียวกันด้วยทองแดงที่โหลดกระแสไฟสูงจะทำให้เกิดความเสี่ยงจากไฟไหม้อย่างรุนแรงเนื่องจากความร้อนสูงเกินไปและการขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันที่ขั้วต่อ

อลูมิเนียมอัลลอยด์สมัยใหม่ (ซีรีส์ AA-8000) ที่ใช้ในสายไฟอาคารช่วยแก้ปัญหาการคืบคลานและการเกิดออกซิเดชันที่รบกวนการติดตั้งที่อยู่อาศัยก่อนหน้านี้ได้เป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม จอเทอร์มินัลจะต้องอยู่ในรายการสำหรับอะลูมิเนียมและติดตั้งด้วยสารประกอบต่อต้านอนุมูลอิสระตามคำแนะนำของผู้ผลิต สำหรับเครื่องป้อนที่การประหยัดต้นทุนและน้ำหนักมีความสำคัญ เช่น บริการ 400A อะลูมิเนียมมีความสำคัญ: ชุดตัวนำอะลูมิเนียม 600 MCM ที่ 75°C ให้กระแสไฟ 340A ในขณะที่ทองแดงเทียบเท่า 500 MCM ถึง 380A ตัวเลือกอลูมิเนียมมักจะลดต้นทุนตัวนำลงมากกว่า 40%

ตารางความหนาแน่นของตัวนำ NEC และปัจจัยการปรับโค้ด

ที่ ตารางความหนาแน่นของตัวนำ NEC (โดยเฉพาะตาราง 310.16 เดิมคือ 310.15(B)(16)) เป็นจุดเริ่มต้น ไม่ใช่คำสุดท้าย ที่ ความทึบของสายไฟรหัส NEC กฎกำหนดให้ใช้ปัจจัยแก้ไขสำหรับอุณหภูมิแวดล้อมที่สูงกว่า 30°C และสำหรับตัวนำกระแสไฟมากกว่าสามตัวในรางน้ำเดียว ทุกๆ องศาเซลเซียสที่สูงกว่า 30°C ตัวคูณความทึบจะลดลง ที่อุณหภูมิแวดล้อม 40°C ตัวนำที่ได้รับการจัดอันดับ 90°C จะต้องลดลงเหลือ 91% ของค่าตาราง ที่อุณหภูมิ 50°C ลดลงเหลือ 82%

การปรับเปลี่ยนการเติมท่อร้อยสายมีความเข้มงวดมากยิ่งขึ้น เมื่อคุณดึงตัวนำไฟฟ้ากระแสสลับสี่ถึงหกตัวในท่อเดียว ความขยายจะต้องคูณด้วย 80% สำหรับตัวนำเจ็ดถึงเก้าตัว ตัวคูณจะลดลงเหลือ 70% ก อัตรากระแสไฟของสายเคเบิล 10 AWG 35A ที่ 75°C โดยมีการลดพิกัด 70% สำหรับตัวนำ 9 ตัวและค่าแก้ไข 0.91 สำหรับอุณหภูมิ 40°C ตกลงที่ประมาณ 22A — ต่ำกว่าค่าคอลัมน์ 60°C นี่คือสาเหตุที่ธนาคารท่อร้อยสายขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยวงจรมักจะบังคับให้นักออกแบบต้องข้ามขนาดสายไฟให้สูงกว่าขนาดพื้นฐานอย่างมาก แผนภูมิความทึบของสายไฟ อยากจะแนะนำ คำนวณค่าความทึบแสงที่ถูกต้องเสมอ และเปรียบเทียบกับโหลดที่ต้องการก่อนที่จะสรุปกำหนดการของตัวนำไฟฟ้า

ก่อนหน้า：เหตุใดสายเคเบิลพลังงานแสงอาทิตย์ที่ได้รับการรับรองจาก TUV จึงเป็นมาตรฐานสากลสำหรับการติดตั้ง PV ถัดไป：ขนาดสายไฟสำหรับบริการ 100 แอมป์และ 50 แอมป์: ทองแดงกับอลูมิเนียม & คู่มือการฝังโดยตรง