انتخاب کابل بر اساس جریان و طول مسیر با هدف به دست آوردن سطح مقطع کابل مناسب انجام میشود تا در زمان استفاده از آن سیستم الکتریکی مشکل افت ولتاژ پیدا نکند. انتخاب کابل بر اساس جریان و طول مسیر یکی از مهمترین چالشهایی است که تکنسینهای برق در زمان طراحی و نصب سیستمهای الکتریکی و یا خرید از فروشگاه های اینترنتی کابل برق مثل این لینک با آن مواجه میشوند.
در ادامه این مقاله نحوه محاسبه سطح جریان، طول مسیر و سطح مقطع مناسب برای کابل را به صورت کامل شرح خواهیم داد و نکات مهم در زمان انتخاب کابل را با جزئیات بیان میکنیم.
محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس مسافت و جریان به همراه جدول
انتخاب کابل مناسب بر اساس جریان و طول مسیر به اطمینان از عملکرد ایمن و بهینه سیستم الکتریکی شما کمک خواهد کرد. طول مسیر کابل یکی از نکات مهمی است که در زمان انتخاب و خرید کابل باید به آن توجه شود. در واقع هر چه طول مسیر و ولتاژ مورد نیاز بیشتر باشد، سطح مقطع کابل باید بیشتر شود تا توانایی تحمل بار را داشته باشد.
طول مسیر بر افت ولتاژ و افت توان تاثیر میگذارد، به همین دلیل باید در انتخاب کابل به طول مسیر و جریان عبوری از آن توجه شود. هر چه طول مسیر کابل بیشتر باشد مقاومت افزایش مییابد که این موضوع میتواند منجر به افت ولتاژ و در نهایت عدم عملکرد صحیح سیستم الکتریکی شود. بنابراین باید طول مسیر کابل را در هنگام نصب سیستمهای مختلف اندازه گیری کنید و انتخاب کابل بر اساس طول مسیر و جریان انجام شود.
| جدول محاسبه سطح مقطع کابل های مسی و آلومینیومی با توجه به مسافت و شدت جریان مجاز در سیستم سه فار با ولتاژ نامی 380 ولت در شرایط محیط خاک و دمای ۲۰ درجه | |||||||||||||||||
| 1000 | 900 | 800 | 700 | 600 | 500 | 400 | 450 | 350 | 300 | 250 | 200 | 150 | 100 | 50 | 10 | مسافت (m) | |
| جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | جریان (A) | سطح مقطع آلومینیوم (mm2) | سطح مقطع مس (mm2) |
| – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 5 | 7 | 15 | 27 | – | 1.5 |
| – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | – | 6 | 8 | 12 | 25 | 36 | – | 2.5 |
| – | – | – | – | – | – | – | – | – | 6 | 8 | 10 | 13 | 20 | 40 | 46 | – | 4 |
| – | – | – | – | 5 | 6 | 6.5 | 7 | 8 | 10 | 12 | 15 | 20 | 30 | 58 | 58 | 10 | 6 |
| 5 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 11 | 12 | 14 | 16 | 20 | 25 | 33 | 50 | 77 | 77 | 16 | 10 |
| 8 | 8 | 10 | 11 | 13 | 16 | 17 | 20 | 22 | 26 | 32 | 40 | 53 | 80 | 100 | 100 | 25 | 16 |
| 12 | 13 | 15 | 17 | 20 | 25 | 27 | 31 | 35 | 41 | 50 | 62 | 83 | 125 | 130 | 130 | 50 | 25 |
| 17 | 18 | 21 | 24 | 28 | 34 | 38 | 43 | 49 | 57 | 69 | 86 | 115 | 155 | 155 | 155 | 70 | 35 |
| 23 | 25 | 28 | 32 | 38 | 46 | 52 | 58 | 66 | 78 | 93 | 117 | 156 | 185 | 185 | 185 | 95 | 50 |
| 33 | 36 | 41 | 47 | 55 | 66 | 74 | 83 | 95 | 111 | 133 | 166 | 222 | 230 | 230 | 230 | 120 | 70 |
| 45 | 50 | 56 | 64 | 75 | 90 | 100 | 112 | 129 | 150 | 180 | 225 | 275 | 275 | 275 | 275 | 150 | 95 |
| 55 | 67 | 69 | 89 | 92 | 111 | 123 | 139 | 159 | 185 | 22 | 278 | 315 | 315 | 315 | 315 | 185 | 120 |
| 66 | 73 | 82 | 94 | 110 | 132 | 147 | 165 | 189 | 220 | 264 | 330 | 355 | 355 | 355 | 355 | 240 | 150 |
| 78 | 87 | 98 | 112 | 131 | 157 | 174 | 196 | 224 | 267 | 314 | 393 | 400 | 400 | 400 | 400 | 300 | 185 |
| 87 | 97 | 109 | 124 | 145 | 174 | 194 | 218 | 249 | 291 | 349 | 437 | 465 | 465 | 465 | 465 | 400 | 240 |
| 99 | 110 | 124 | 141 | 165 | 198 | 220 | 248 | 283 | 331 | 397 | 496 | 550 | 550 | 550 | 550 | 500 | 300 |
این جدول نشان میدهد در صورتی که میخواهید کابلی با مسافت مشخص و جریان مشخص را انتخاب کنید، میتوانید از سطح مقطع مناسب برای کابل آلومینیومی و مسی استفاده کنید. به عنوان مثال در مسافت 100 متر و جریان 50 آمپر میتوان از کابل مسی با سطح مقطع 10 میلیمتر مربع یا کابل آلومینیومی با سطح مقطع 16 میلیمتر مربع استفاده کرد.
| جدول تصحیح جریان مجاز کابل با درجه حرارت برای نصب خاک | |||||||||||
| درجه حرارت (C°) | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 |
| ضریب تصحیح | 1.1 | 1.05 | 1 | 0.95 | 0.89 | 0.84 | 0.77 | 0.71 | 0.63 | 0.55 | 0.45 |
| شدت جریان مجاز کابل های چند رشته مسی (بدون در نظر گرفتن افت ولتاژ) برای حالت نصب در هوا در 30 درجه سانتیگراد | |||||||||||||||
| سطح مقطع هادی | 240 | 185 | 150 | 120 | 95 | 70 | 50 | 35 | 25 | 16 | 10 | 6 | 4 | 2.5 | 1.5 |
| شدت جریان مجاز | 435 | 370 | 325 | 285 | 245 | 200 | 160 | 130 | 105 | 80 | 60 | 44 | 34 | 25 | 18 |
عوامل موثر در انتخاب سطح مقطع مناسب
در خرید کابل برای سیم کشی سیستم الکتریکی مورد نظر یکی از نکات مهم که باید به آن توجه شود، انتخاب کابل با سطح مقطع مناسب است. عوامل مختلفی روی این انتخاب تاثیر گذار است که باید قبل از خرید کابل به آنها توجه شود، این عوامل به صورت کلی عبارتند از:
- جریان الکتریکی: سطح مقطع کابل باید توانایی انتقال جریان الکتریکی مورد نیاز را داشته باشد. یعنی هر چه جریان بیشتر باشد، نیاز به سطح مقطع بزرگتری دارد.
- طول مسیر: طول مسیر کابل تاثیر زیادی بر انتخاب سطح مقطع دارد. با افزایش طول مسیر مقاومت کابل هم افزایش مییابد که به افت ولتاژ و افت توان منجر میشود. بنابراین برای مسیرهای بلند سطح مقطع بزرگتری نیاز است.
- افت ولتاژ مجاز: مقدار افت ولتاژ مجاز در سیستم الکتریکی بسیار مهم است و براساس آن سطح مقطع کابل انتخاب میشود. افت ولتاژ نباید به مقداری بزرگتر از حد مجاز اجازه داده شود.
- نوع بار: نوع بار متصل به کابل هم تاثیر دارد. بارهای مقاومتی و بارهای با توان فعال بیشتر نیاز به سطح مقطع بزرگتری دارند.
- درجه حرارت محیط: درجه حرارت محیط اطراف کابل هم باید در زمان انتخاب سطح مقطع لحاظ شود، اگر قرار است کابل در محیط با درجه حرارت بالا قرار بگیرد، باید از کابلهای با توان حرارتی مناسب استفاده کنید.
- عوامل محیطی: شرایط محیطی همچون رطوبت، شیمیایی بودن محیط، وجود امواج الکترومغناطیسی و موارد دیگر هم باید در انتخاب کابل بر اساس جریان لحاظ شود تا مناسب ترین کابل بر اساس شرایط محیطی انتخاب شود.
- استانداردها و مقررات: باید به استانداردها، مقررات محلی و بینالمللی هم برای سطح مقطع کابل در زمان خرید دقت کنید.
- ایمنی: ایمنی کارکرد کابل در شرایط مختلف نیز مهم است و باید از کابلهای با سطح مقطع مناسب برای ایمنی کاربری استفاده کنید.
جدول محاسبه سطح مقطع کابل
استفاده از جدول محاسبه سطح مقطع کابل برای همه راحت و آسان است و به سرعت میتوان بر اساس مقادیر جریان و طول مسیر سطح مقطع را از روی این جدول محاسبه کرد. برای اینکه افراد در زمان خرید کابل مجبور به محاسبات پیچیده نشوند و بدون نیاز به فرمول محاسبه سطح مقطع کابل بتوانند برای سیم کشی مورد نظر خود کابل مناسب را تهیه کنند، یک جدول اختصاصی انتخاب کابل بر اساس جریان و طول مسیر طراحی شده است که با داشتن این دو مقدار به راحتی میتوانید سطح مقطع مناسب را به دست آورید.
از آنجا که اغلب کابلها از جنس فلزهای رسانا مس و آلومینیوم ساخته شدهاند، برای محاسبه سطح مقطع کابل هم در جدول فقط به این دو کابل اشاره شده است. روش خواندن جدول سطح مقطع به صورت زیر است:
- در جدول زیر که برای محاسبه سطح مقطع کابل طراحی شده است، ستونهای اول و دوم از سمت چپ که با رنگ زرد مشخص شدهاند، سطح مقطع کابل براساس دو نوع آلومینیومی و مسی بیان شده است.
- اعداد ردیف اول که با رنگ آبی در این جدول مشخص شده هم نشان دهنده طول مسیر و یا طول کابل است که واحد آن بر حسب متر در نظر گرفته شده است.
- سایر سطرها و ستونهای این جدول هم که با رنگ بنفش نشان داده شده است به جریان مجاز یک کابل اشاره دارد.
جمع بندی
انتخاب کابل مناسب برای یک سیستم الکتریکی بر اساس چندین عامل انجام میشود، از جمله جریان (I) و طول مسیر (L). این عوامل میتوانند تأثیر قابل توجهی بر عملکرد کابل و در نهایت سیستم الکتریکی کلی داشته باشند. طول مسیر کابل، که با L نمایش داده میشود، نیز عامل مهمی در انتخاب کابل است. با افزایش طول کابل، مقاومت الکتریکی افزایش مییابد و این میتواند منجر به افت ولتاژ شود. بنابراین، برای مسیرهای طولانی، ممکن است نیاز باشد که کابل با سطح مقطع بزرگتری انتخاب شود تا افت ولتاژ را به حداقل برساند.
برای انتخاب مناسب ترین کابل، تکنسینی که قصد سیم کشی دارد باید مقادیر جریان الکتریکی و طول مسیر کابل را در نظر بگیرد و براساس این مقادیر به دقت سطح مقطع مناسب برای کابل را محاسبه کند. در زمان انتخاب کابل باید ابتدا جریان مورد نیاز برای سیستم یا تجهیزات مورد نظر محاسبه شود، این جریان به صورت کلی بر اساس بارهای متصل به سیستم الکتریکی و ویژگیهای تجهیزات تعیین شود.
معمولا برای انجام این محاسبات کارشناسان از فرمولهای خاصی استفاده میکنند. برای انتخاب کابل مناسب، میتوان از فرمول زیر استفاده کرد:
ΔV=I×R
که در آن:
- ΔV: افت ولتاژ (ولت)
- I: جریان (آمپر)
- R: مقاومت الکتریکی (اهم)
با استفاده از این فرمولها، میتوانید کابل مناسب برای سیستم خود را بر اساس جریان و طول مسیر انتخاب کنید. امیدواریم که این پست وبلاگ به شما در انتخاب کابل مناسب کمک کند و سیستم الکتریکی شما را بهینهتر کند.
نظرات کاربران