Empat Litar Baharu dalam Satu Trunking 25 mm: Faktor Derating dan Penebat Haba
Sebuah banglo sedang ditambah baik. Pemilik mahu empat litar akhir baharu-dua litar soket, satu litar lampu, dan satu litar pemanas air 3 kW-ditarik dalam satu trunking PVC 25 mm yang dipasang pada siling konkrit terdedah. Di sepanjang laluan itu terdapat enam kabel single-core PVC terkumpul, dan suhu ambien diukur 45 °C pada waktu tengah hari. Untuk 3 m terakhir, kabel pemanas air terpaksa melalui lapisan penebat haba yang mengelilinginya sepenuhnya di ruang bumbung. Pendawaian sedia ada menggunakan 2.5 mm², dan kontraktor bercadang mengekalkan saiz itu dengan MCB 20 A untuk semua litar sambil menyatakan 'kabel 2.5 mm² memang standard untuk rumah'. Pemanas air terletak 18 m dari consumer unit, dan pemilik enggan memasang wayar baharu selepas siling ditutup.
1. Kira keupayaan arus yang diperlukan untuk litar pemanas air selepas mengambil kira faktor derating, dan nilai sama ada cadangan 2.5 mm² dengan MCB 20 A boleh diterima.
Read the worked answer
Arus beban reka bentuk. Ib = 3000 W / 240 V = 12.5 A. MCB yang sesuai ialah 16 A (bukan 20 A), supaya In ≥ Ib.
Faktor derating:
- Ca untuk PVC pada 45 °C ≈ 0.79
- Cg untuk 6 litar terkumpul dalam trunking ≈ 0.57
- Ci untuk kabel yang dikelilingi sepenuhnya oleh penebat haba ≈ 0.50
It yang diperlukan = In / (Ca × Cg × Ci) = 16 / (0.79 × 0.57 × 0.50) = 16 / 0.225 ≈ 71 A
Kabel 2.5 mm² dalam trunking hanya kira-kira 20 A (kira-kira 27 A jika diklip terus tanpa derating). Malah 10 mm² dalam trunking (kira-kira 44 A) masih belum mencukupi. Dengan MCB 20 A, It diperlukan menjadi hampir 89 A-jelas mustahil untuk litar akhir domestik.
Kesimpulan: cadangan itu gagal dua kali-(a) 20 A melebihi Iz 2.5 mm² walaupun tanpa derating, dan (b) gabungan Ca, Cg dan Ci menjadikan saiz kabel yang diperlukan tidak realistik. Jawapan yang betul bukan 'naikkan saiz kabel sehingga cukup', tetapi ubah laluan dan kurangkan pendedahan.
2. Reka bentuk alternatif yang boleh dilaksanakan untuk keempat-empat litar, dengan justifikasi dan semakan voltan susut bagi litar pemanas air.
Read the worked answer
1. Asingkan litar pemanas air sepenuhnya. Jalankan kabel dalam conduit permukaan berasingan yang diklip pada sisi rasuk, tidak melalui penebat, dengan jarak minimum 50 mm daripada penebat jika terpaksa melintas. Guna 4 mm², MCB 20 A:
- Iz (kaedah C, 4 mm²) ≈ 36 A; Ca 45 °C = 0.79 → 28.4 A > 20 A ✓
- Vd = 11 × 12.5 × 18 / 1000 = 2.48 V (1.0% daripada 240 V) ✓
- Jika laluan merentas penebat tidak dapat dielakkan, balut kabel dengan sarung dan pastikan ia tidak tertimbus sepenuhnya; rekod faktor Ci 0.75 atau 0.5 yang digunakan.
2. Kurangkan pengelompokan dalam trunking. Hadkan kepada maksimum tiga litar per trunking dan gunakan trunking kedua untuk baki litar. Dengan 3 litar, Cg ≈ 0.70:
- It diperlukan bagi MCB 20 A = 20 / (0.79 × 0.70) ≈ 36 A → 6 mm² (kira-kira 34 A dalam trunking) masih marginal; lebih selamat gunakan MCB 16 A dengan 4 mm², atau naik ke 10 mm².
3. Litar lampu tidak perlu dikelaskan bersama litar soket dalam kiraan Cg jika ia dalam trunking berasingan.
4. Amaran kepada pemilik bahawa penambahan beban kemudian pada litar yang sama akan membatalkan pengiraan derating ini.
3. Apakah pemeriksaan dan dokumen yang perlu disiapkan berkaitan laluan kabel dan derating sebelum pemasangan diserahkan?
Read the worked answer
Pemeriksaan fizikal:
- Sahkan tiada bahagian kabel yang tertutup sepenuhnya oleh penebat haba kecuali yang telah direka dan direkodkan.
- Sahkan trunking tidak terlebih penuh (faktor isian) dan penutupnya terpasang.
- Ukur suhu ambien sebenar pada waktu paling panas, bukan andaian.
- Periksa jarak kabel daripada permukaan panas (cerobong, lampu siling) dan daripada laluan paku/skru-gunakan plat pelindung di mana perlu.
- Uji IR 500 V DC pada setiap litar selepas pendawaian siap (minimum 1 MΩ) dan ujian kesinambungan CPC.
Dokumen:
- Schedule of Circuit Details yang menyenaraikan setiap litar, saiz kabel, jenis dan saiz MCB, panjang, dan faktor derating yang digunakan (Ca, Cg, Ci).
- Schedule of Test Results dengan bacaan IR, R1+R2, Zs dan ujian RCD.
- Lukisan as-built yang menunjukkan laluan trunking, laluan kabel pemanas air yang berasingan, dan kedudukan penebat haba.
- Nota amaran bertulis kepada pemilik tentang beban maksimum litar dan larangan menambah beban tanpa penilaian semula.
Tanpa rekod derating, juruteknik pada masa hadapan tidak akan tahu mengapa 4 mm² digunakan dan mungkin menukar MCB tanpa kiraan-ini punca biasa kegagalan dan kebakaran.