Die wahre Antwort: Um Brände zu verhindern.
Die einfache Antwort: Um die Temperatur der Drahtisolierung unter der Durchbruchstemperatur zu halten.
Die langweilige Antwort (mit Beispiel):
Kupfer schmilzt bei 1085°C, aber die Isolierung von Drähten unterliegt irreversiblen Veränderungen bei Temperaturen von weniger als 100°C, je nach Drahttyp. Zum Beispiel XLPE-Isolierung: XHHW 75°C (verlinkte Referenz).
#10 Kupfer (XHHW) kann eine Strombelastbarkeit (maximaler Strom) von 35A haben, aber Elektriker nehmen aus Sicherheitsgründen einen Abschlag von 80% vor (28A). Dieser Strom muss auch reduziert werden für:
- die Nähe zu anderen stromführenden Leitern.
- das Material des Kabelmantels oder des Kabelkanals.
- Umgebungstemperaturen > 30°C.
Alle diese Bedingungen führen dazu, dass die Umgebungstemperatur des Kabels heißer wird. Wenn eine oder alle diese Bedingungen eintreten, muss die Strombelastbarkeit (maximaler Strom) herabgesetzt werden, um die erhöhte thermische Umgebung zu kompensieren.
Typischerweise gibt es in Häusern keine Kabelkanäle oder Mantelmaterialien (Beschichtung zum Schutz der Kabelisolierung). Die beigefügte NEC-Tabelle enthält keinen Derating-Faktor für Ummantelungsmaterialien, da ein Kabel in einem Haus oder einem Unternehmen keinen unterschiedlichen Umweltbedingungen ausgesetzt ist. Aber auf einem Stahlschiff beispielsweise werden Stromkabel in Kabelkanälen verlegt, und die Kabelummantelung dient als HOFR-Schutz (hitze- & ölbeständig & flammhemmend). XLPE bricht zusammen, wenn es Ölen oder Fetten ausgesetzt wird.
So wird ein dreiphasiges XHHW-Kabel aus Kupfer Nr. 10 in einem Kabelkanal mit vier anderen dreiphasigen Wechselstromkabeln verlegt, von denen drei (insgesamt) gleichzeitig in Betrieb sind, bei einer Umgebungstemperatur von 35 °C.
- Sicherheit = 80 %.
- 3 * 3 = 9 Gesamtleiter, die gleichzeitig Strom führen = 70%.
- Umgebungstemperatur von 35°C = 94%.
$$ 35A \times (80\% \times 70\% \times 94\%) = 18.4A $$
Wenn Sie einen höheren Betriebsstrom wollen, müssen Sie einen größeren Drahtdurchmesser verwenden. Ignoriert man das, sind Feuer, Tod und Zerstörung möglich (wird poetisch), wenn der normale Betriebsstrom über 18,4A liegt.
National Electrical Code