NEC Chapter 9 管道填充规则解读
NEC Chapter 9 的 Table 1、4、5 和 Annex C 管理管道填充。了解 53/31/40% 规则、管道内部面积、导体尺寸和完整的计算程序。
NFPA 70（2023）的 NEC Chapter 9 是管道和管材填充的主参考。与规范主体（针对每个 article 规定特定规则）不同，Chapter 9 是一个表格和规则的附录，任何线缆尺寸或数量驱动线槽选择的安装都必须使用它。每个人重复的规则——"53%、31% 或 40%"——出现在 Chapter 9 Table 1 中，几乎适用于 Articles 342 至 362 中的每种管道类型。
Chapter 9 的内容
| 资源 | 用途 |
|---|---|
| Table 1 | 按导体数量的最大填充百分比（53% / 31% / 40%） |
| 表注 | 特殊规则，包括 24 英寸短管豁免（Note 4） |
| Table 4 | 每种管道类型和商品尺寸的内部横截面积 |
| Table 5 | 每种常见导体在每个 AWG/kcmil 尺寸下的横截面积 |
| Table 5A | 紧密铝导体尺寸 |
| Annex C | 每种线槽中相同导体的预计算填充计数 |
Chapter 9 从每个管道 article 中引用 - 例如，NEC 358.22（EMT）和 352.22（PVC）都说"允许的导体数量不得超过 Chapter 9 允许的数量"。
53 / 31 / 40 规则
NEC Chapter 9 Table 1 设定了三个填充上限：
- 管道中单根导体为 53%
- 恰好两根导体为 31%
- 三根或更多导体为 40%
单根电线填充 53%，因为管道充当套管，几何形状使卡塞最小化。两根导体上限为 31%，特别是因为卡塞比 - 当导体直径接近管道内径的三分之一时，在拉线过程中可能在相邻导体和管壁之间楔入。三根以上导体达到 40% 限制，平衡拉力张力与热散逸。请参阅我们的管道卡塞参考了解 31% 数字背后的几何原理。
分步计算程序
- 确定导体数量和类型。 相线、中性线和 EGC 都计入填充（即使 EGC 不计入降额的 CCC，它也计入填充）。
- 查找 Table 5 中每个导体的面积。 面积以平方英寸为单位，取决于绝缘类型（THHN、THWN-2、XHHW、RHH、TW 不同）。
- 求和总导体面积。 累加线槽中所有导体的面积。
- 查找 Table 4 中的管道内部面积。 找到与管道类型（EMT、RMC、IMC、PVC Sch 40、PVC Sch 80、FMC、LFNC、ENT）和商品尺寸匹配的行。
- 乘以允许的填充百分比（53/31/40 或 60 短管）。
- 比较： 总导体面积必须小于或等于允许的填充面积。
实例计算
目标：确定 4 根 1/0 AWG THHN 的最小 EMT 尺寸。
- 每根 1/0 THHN 面积（Table 5）= 0.1855 in^2
- 总导体面积 = 4 × 0.1855 = 0.742 in^2
- 填充百分比（3+ 根导体）= 40%
- 所需最小内部面积 = 0.742 / 0.40 = 1.855 in^2
- Table 4 EMT 在 40% 填充时的面积：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
- 最小商品尺寸：2-1/2" EMT
该数学与 Annex C Table C.1 列出的 1/0 THHN 一致：2-1/2" EMT 容纳 5 根，2" 容纳 3 根。
特殊规则
- Note 4 - 24 英寸短管豁免。 24 英寸或更短的线槽可以填充到 60%。310.15(C)(1) 的安培容量调整也免除。请参阅我们的短管规则指南。
- Note 6 - 多导体电缆。 当多导体电缆进入管道时，将电缆视为单根圆形导体，直径等于电缆的总体直径。对于 53% 规则，将其计为单根导体，即使它包含多根电线。
- Note 9 - 椭圆电缆形状。 椭圆电缆使用长轴作为直径。
常见陷阱
- 将两根导体视为 40% 填充。 不 - 两根导体在 31% 列。这会困住将 2 线馈线拉入小管道的人。
- 忘记 EGC。 在管道中转换为 THHN 的 12-2 NM-B 馈线变成 3 根导体（火、中、EGC），进入 40% 列。
- 在 Table 5 中混淆绝缘类型。 XHHW 和 THHN 尺寸几乎相同，但 RHH/RHW 和 TW 更粗 - 单独查找它们。
交叉引用
- NEC 358.22、352.22、344.22、342.22 - 每个管道对 Chapter 9 的引用
- Chapter 9 Tables 4、5 - 源数据；请参阅 Table 4 指南和 Table 5 指南
- Annex C - 预计算的填充计数
- NEC 300.17 - 一般填充原则
WireFillChart 如何实现它
我们的管道填充计算器实现了完整的 Chapter 9 程序：查找 Table 5 中的每个导体，累加面积，与 Table 4 乘以正确的填充上限进行比较，并检测短管以应用 60% 规则。当导体相同时，结果与 Annex C 完全匹配。请参阅什么是管道填充了解概念入门。