ลองนึกภาพสิ่งนี้: วันในฤดูร้อนที่แผดเผา และท่อพีวีซีที่ติดตั้งอย่างระมัดระวังของคุณบิดและหัวเข็มขัดเหมือนงูกระสับกระส่ายและอาจเปิดออกได้ นี่ไม่ใช่นิยายวิทยาศาสตร์ แต่เป็นผลจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนในโลกแห่งความเป็นจริง วันนี้เราจะมาสำรวจวิธีการจัดการการเคลื่อนไหวที่เกิดจากอุณหภูมิของท่อร้อยสาย PVC อย่างเหมาะสมผ่านการใช้ข้อต่อการขยายตัวอย่างมีกลยุทธ์
วัสดุก่อสร้างทั้งหมดจะขยายตัวและหดตัวตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ แต่พีวีซี (โพลีไวนิลคลอไรด์) มีการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนอย่างมากเป็นพิเศษ ด้วยค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนเกือบสามเท่าของอลูมิเนียมและมากกว่าเหล็กถึงหกเท่า ท่อพีวีซีจึงมีการเปลี่ยนแปลงมิติมากกว่าท่อโลหะอย่างมีนัยสำคัญภายใต้การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่เท่ากัน คุณลักษณะนี้ทำให้เทคนิคการติดตั้งที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเดินท่อร้อยสาย PVC ยาว
ข้อต่อขยายทำหน้าที่เป็น "ตัวดูดซับการเคลื่อนที่" ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับระบบท่อร้อยสาย PVC ส่วนประกอบเหล่านี้รองรับการเปลี่ยนแปลงความยาวที่เกิดจากความผันผวนของความร้อน ป้องกันความเครียดที่มากเกินไปซึ่งอาจนำไปสู่การเสียรูปของท่อร้อยสาย การแตกร้าว หรือความเสียหายต่อความสมบูรณ์ของระบบไฟฟ้า
ประมวลกฎหมายไฟฟ้าแห่งชาติ (NEC) มาตรา 352.44 กำหนดให้ติดตั้งข้อต่อขยายเมื่อความยาวที่คาดการณ์ไว้ของท่อร้อยสาย PVC แข็งเปลี่ยนระหว่างจุดคงที่ (เช่น กล่องรวมสัญญาณ แผง หรือข้อศอก) ถึงหรือเกิน 6 มม. (¼ นิ้ว) โดยพื้นฐานแล้ว เมื่อการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนเกินเกณฑ์นี้ ข้อต่อส่วนขยายจะช่วยให้สามารถเคลื่อนตัวได้
การติดตั้งท่อร้อยสาย PVC เหนือพื้นดินประสบกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเกิน 25°F (ประมาณ 14°C) จำเป็นต้องมีข้อต่อขยาย ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของ PVC 3.38×10⁻⁵ in./in./°F หมายถึง:
การติดตั้งกลางแจ้งเผชิญกับความท้าทายที่รุนแรงเป็นพิเศษ ลองพิจารณาการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิประจำปีที่ 140°F ทำให้เกิดการเคลื่อนไหว 6 นิ้วในท่อร้อยสายยาว 100 ฟุต หากไม่มีข้อต่อการขยายตัวที่เหมาะสม การเคลื่อนไหวนี้จะปรากฏเป็นการโค้งงอที่ไม่น่าดู กล่องรวมสัญญาณบิดเบี้ยว หรือการเชื่อมต่อที่ล้มเหลว
| ลักษณะการขยายท่อร้อยสายอโลหะแข็ง PVC | (ค่าสัมประสิทธิ์ = 3.38×10⁻⁵ in./in./°F) | ||
|---|---|---|---|
| ∆อุณหภูมิ (°F) | การเคลื่อนไหวต่อ 100 ฟุต (นิ้ว) | ∆อุณหภูมิ (°F) | การเคลื่อนไหวต่อ 100 ฟุต (นิ้ว) |
| 5 | 0.2 | 105 | 4.2 |
| 10 | 0.4 | 110 | 4.5 |
| 15 | 0.6 | 115 | 4.7 |
| 20 | 0.8 | 120 | 4.9 |
| 25 | 1.0 | 125 | 5.1 |
| 30 | 1.2 | 130 | 5.3 |
| 35 | 1.4 | 135 | 5.5 |
| 40 | 1.6 | 140 | 5.7 |
| 45 | 1.8 | 145 | 5.9 |
| 50 | 2.0 | 150 | 6.1 |
การได้รับแสงแดดจะเพิ่มอุณหภูมิโดยรอบประมาณ 30°F (17°C) สำหรับท่อร้อยสายเหนือพื้นดิน ค่าที่ได้รับจากแสงอาทิตย์นี้จะต้องนำมาคำนวณการขยายตัวด้วย
แม้ว่าสถานที่ในอาคารส่วนใหญ่จะพบกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อย แต่ห้องใต้หลังคาอาจมีอุณหภูมิสูงเกิน 100°F ต่อปี ซึ่งจำเป็นต้องมีข้อต่อในการขยาย
การติดตั้งในแนวนอนแสดงถึงการวางแนวในอุดมคติ การติดตั้งในแนวตั้งต้องวางปลายเปิดลงโดยมีการยึดอย่างแน่นหนาเพื่อป้องกันน้ำเข้าในขณะที่สามารถขยับขยายขึ้นได้
"การตั้งค่าล่วงหน้า" ที่เหมาะสมของข้อต่อขยายเพื่อรองรับการเคลื่อนไหวในอนาคต:
เพื่อการติดตั้งที่แม่นยำ:
มีข้อยกเว้นสองประการ:
ด้วยการทำความเข้าใจพฤติกรรมทางความร้อนของท่อร้อยสาย PVC และการใช้มาตรการควบคุมการขยายตัวที่เหมาะสม ผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้าจึงสามารถรับประกันอายุการใช้งานของระบบและความน่าเชื่อถือในทุกสภาวะอุณหภูมิ
