什么是载流导体(CCC)?
载流导体是依据 NEC 310.15(C)(1) 计入载流量调整的相线或中性线导体。EGC 以及供线性三相星形负载的大多数中性线不计入。. Source: NEC 2023 (NFPA 70) reference page on WireFillChart.
载流导体(CCC,Current-carrying conductor) 是指线管或电缆组件中承载负载电流,因而产生需要通过线管壁散出的热量的任何导体。CCC 的计数依据 NEC 310.15(C)(1),用于判定是否需要应用载流量调整系数。规则很简单:当超过三根 CCC 共用一根线管时,由于相互加热限制了每根导体可安全承载的电流量,导体载流量必须降容。
计数规则(NEC 310.15(C)(1))
根据 NEC 310.15(C)(1):
- 设备接地导体(EGC)——不计入
- 在供线性负载的平衡多线系统中仅承载不平衡电流的接地(中性)导体 ——不计入
- 供非线性负载的三相四线星形系统中的中性线 ——计入为 CCC,因为三倍频谐波在中性线上叠加
- 相(非接地)导体 ——始终计入
- 三线单相电路、二线电路中的中性线,以及任何承载循环或谐波电流的中性线 ——计入
载流量调整(NEC Table 310.15(C)(1))
当 CCC 数量超过 3 时,NEC Table 310.16 给出的导体载流量必须乘以适当的系数:
| CCC 数量 | 调整系数 |
|---|---|
| 4 至 6 | 80% |
| 7 至 9 | 70% |
| 10 至 20 | 50% |
| 21 至 30 | 45% |
| 31 至 40 | 40% |
| 41 及以上 | 35% |
12 AWG THHN 铜导体在 90°C 时额定 30 A,在同一根线管内有 4–6 根 CCC 时降为 24 A,有 7–9 根 CCC 时降为 21 A。NEC 110.14(C) 中的 75°C 端子限制仍然适用。
计算示例
示例 1:住宅三相 MWBC
三根相线加一根中性线,全部为线性负载(电阻性加热):
- 3 根相导体 → 3 根 CCC
- 1 根中性线,仅承载不平衡电流,线性负载 → 不算 CCC
CCC 总数 = 3。无需降容。
示例 2:办公楼带计算机负载的馈线
三根相线加一根中性线,非线性负载(电子设备):
- 3 根相导体 → 3 根 CCC
- 1 根中性线,非线性负载,存在三倍频谐波电流 → 计入 CCC
CCC 总数 = 4。应用 80% 调整。
示例 3:一根 EMT 中两路 120/240 V 单相电路
两路双极电路,每路 2 根热线 + 1 根中性线:
- 4 根相导体 → 4 根 CCC
- 2 根中性线——这些中性线承载差值电流,确实 计入(分相 3 线不在星形例外之列)
实际上,NEC 310.15(C)(1)(2) 仅对「平衡」星形系统的中性线豁免——对于典型的 120/240 V 单相三线分支电路,中性线计入。因此在含两条此类电路的线管中:4 根热线 + 2 根中性线 = 6 根 CCC,按 80% 降容。
示例 4:3/4" EMT 内 12 根 THHN 导体
12 根相导体,1 根 EGC:
- 12 根 CCC(EGC 不计入)
- 调整系数 = 50%(10–20 根 CCC)
12 AWG THHN 在 90°C 时额定 30 A,变为 15 A——回到 14 AWG 在 60°C 列的水平。这就是为什么拥挤的线管常常需要升档。
CCC 与线管填充
这是两项不同的计算:
| 计算 | 计入 EGC? | 计入中性线? | 参考依据 |
|---|---|---|---|
| 线管填充 | 是 | 是 | NEC Ch. 9 Table 1 |
| CCC 计数 | 否 | 有时 | NEC 310.15(C)(1) |
一根线管可能通过填充检查但未能通过降容,反之亦然。两项检查必须独立通过,安装才符合规范。可在 线管填充计算器 和 线缆填充表 中分别运行。
环境温度与降容的叠加
CCC 调整是几项相互叠加的降容因素之一:
- 环境温度修正 —— NEC Table 310.15(B)(1)
- CCC 调整 —— NEC Table 310.15(C)(1)
- 连续负载 125% 系数 —— NEC 210.20、215.3
最终允许载流量为:(a) 修正和调整后的 90°C 载流量;与 (b) 端子温度等级(通常为 75°C,NEC 110.14(C))二者中的较小值。
速查参考
- 相导体:始终计入
- EGC:始终不计入
- 中性线,平衡星形线性负载:不计入
- 中性线,非线性/谐波负载:计入
- 超过 3 根 CCC:按 NEC Table 310.15(C)(1) 降容