Правило заполнения труб NEC Chapter 9 — расшифровка

NEC Chapter 9 NFPA 70 (2023) — это главный справочник по заполнению труб и трубок. В отличие от основной части Кодекса, которая предписывает конкретные правила для каждой статьи, Chapter 9 — это приложение с таблицами и правилами, которое любая установка должна использовать всякий раз, когда размер или количество проводов определяет выбор кабеленесущей системы. Правило, которое все повторяют, — «53 %, 31 % или 40 %» — находится в Chapter 9 Table 1 и применяется практически к каждому типу трубы в Articles 342–362.

Что содержит Chapter 9

На Chapter 9 ссылается каждая статья о трубах — например, NEC 358.22 (EMT) и 352.22 (PVC) обе говорят, что «число допустимых проводников не должно превышать допускаемое Chapter 9».

Правило 53 / 31 / 40

NEC Chapter 9 Table 1 устанавливает три потолка заполнения:

• 53 % для одного проводника в трубе
• 31 % для ровно двух проводников
• 40 % для трёх или более проводников

Одиночный провод заполняет 53 %, потому что труба действует как втулка, и геометрия минимизирует заклинивание. Два проводника ограничены 31 % именно из-за коэффициента заклинивания — диаметр проводника, приближающийся к одной трети внутреннего диаметра трубы, может застрять между соседним проводником и стенкой трубы во время затягивания. Три и более проводников упираются в предел 40 %, балансируя натяжение протяжки и тепловое рассеяние. См. наш справочник по заклиниванию в трубе для геометрии, стоящей за цифрой 31 %.

Пошаговая процедура расчёта

1. Определите количество и типы проводников. Фаза, нейтраль и EGC — все учитываются при заполнении (EGC учитывается, даже если он не учитывается как CCC для понижения).
2. Найдите площадь каждого проводника в Table 5. Площади указаны в квадратных дюймах и зависят от типа изоляции (THHN, THWN-2, XHHW, RHH, TW различаются).
3. Суммируйте общую площадь проводников. Сложите площади всех проводников в кабеленесущей системе.
4. Найдите внутреннюю площадь трубы в Table 4. Найдите строку, соответствующую типу трубы (EMT, RMC, IMC, PVC Sch 40, PVC Sch 80, FMC, LFNC, ENT) и trade size.
5. Умножьте на допустимый процент заполнения (53/31/40 или 60 для ниппеля).
6. Сравните: общая площадь проводников должна быть меньше или равна допустимой площади заполнения.

Проработанный пример

Цель: Определить минимальный размер EMT для 4 × 1/0 AWG THHN.

• Площадь каждого 1/0 THHN (Table 5) = 0,1855 in^2
• Общая площадь проводников = 4 × 0,1855 = 0,742 in^2
• Процент заполнения (3+ проводника) = 40 %
• Минимальная требуемая внутренняя площадь = 0,742 / 0,40 = 1,855 in^2
• Площади EMT в Table 4 при 40 % заполнения: 1" = 0,346 in^2, 1-1/4" = 0,598 in^2, 1-1/2" = 0,814 in^2, 2" = 1,342 in^2, 2-1/2" = 2,343 in^2
• Минимальный trade size: 2-1/2" EMT

Математика соответствует тому, что Annex C Table C.1 указывает для 1/0 THHN: 2-1/2" EMT вмещает 5, 2" вмещает 3.

Специальные правила

• Note 4 — освобождение для ниппеля 24 inches. Кабеленесущие системы длиной 24 inches или короче могут быть заполнены до 60 %. Корректировка ампасити 310.15(C)(1) также отменяется. См. наше руководство по правилу ниппеля.
• Note 6 — многожильные кабели. Когда многожильный кабель входит в трубу, рассматривайте кабель как один круглый проводник с диаметром, равным общему диаметру кабеля. Считайте его как один проводник для правила 53 %, даже если он содержит несколько проводов.
• Note 9 — эллиптическая форма кабеля. Эллиптические кабели используют большую ось в качестве диаметра.

Распространённые ошибки

• Рассматривание двух проводников как заполнение 40 %. Нет — два проводника — это столбец 31 %. Это ловит людей, тянущих 2-проводный фидер в маленькую трубу.
• Забывание про EGC. Фидер 12-2 NM-B, преобразованный в THHN в трубе, становится 3-проводным (фаза, нейтраль, EGC), переходя в столбец 40 %.
• Смешивание типов изоляции в Table 5. XHHW и THHN имеют почти идентичные размеры, но RHH/RHW и TW более громоздкие — ищите их по отдельности.

Перекрёстные ссылки

• NEC 358.22, 352.22, 344.22, 342.22 — ссылки на Chapter 9 для каждой трубы
• Chapter 9 Tables 4, 5 — исходные данные; см. руководство по Table 4 и руководство по Table 5
• Annex C — предварительно рассчитанные количества заполнения
• NEC 300.17 — общий принцип заполнения

Как WireFillChart это реализует

Наш калькулятор заполнения труб реализует всю процедуру Chapter 9: ищет каждый проводник в Table 5, суммирует площади, сравнивает с Table 4, умноженной на правильный потолок заполнения, и обнаруживает ниппели для правила 60 %. Результат точно соответствует Annex C, когда проводники идентичны. См. что такое заполнение трубы для концептуального введения.

Связанное

• Калькулятор заполнения труб
• Что такое заполнение трубы
• NEC Chapter 9 Table 1: правило заполнения 53 / 31 / 40 %
• NEC Chapter 9 Table 4 — внутренние площади труб
• NEC Chapter 9 Table 5 — размеры проводников
• Wire Fill Chart