محاسبه سطح مقطع کابل یکی از موضوعاتی است که برق‌کاران و متخصصان حوزه برق با آن مواجه می‌شوند. پیش از اقدام به خرید کابل برق، می‌بایست سطح مقطع کابل برق‌های مدنظر را مورد بررسی قرار داد. محاسبه سایز کابل نکته‌ی حائز اهمیتی است و از طریق آن می‌توان مطلوب‌ترین کابل برق را برای نیاز خود خریداری نمائید. از هرسیم و کابلی نمی‌توان در کلیه امور استفاده نمود؛ چراکه هرکدام از هادی‌های کابل بر حسب سطح مقطع خود، قادر به عبور یک مقدار مشخصی از جریان هستند؛ چنانچه میزان جریان عبوری از آن‌ها افزایش یابد، کابل دچار آسیب خواهد شد و زیان‌های جبران ناپذیری را در یک شبکه و سیستم برق رسانی برجای می‌گذارد.
سطح مقطع کابل، نقش بسیار با اهمیتی را در عبور جریان برق از کابل برعهده دارد. به‌صورت کلی، بررسی و خرید یک کابل و به‌کارگیری آن در موضوعات الکتریکی، به خصوصیات مختص آن کابل وابسته بوده که سطح مقطع، یکی از با اهمیت‌ترین خصوصیات یک کابل است.
نرم افزار محاسبه سطح مقطع کابل
این نرم افزار برای محاسبه سطح مقطع کابل فشار ضعیف (تا 400 ولت) مورد استفاده قرار می‌گیرد و می‌توان کابل‌های چند رشته‌ای، کابل‌های 3.5 رشته‌ای، تکفاز، سه فاز DC را نیز محاسبه کرد. کارکردن با این نرم افزار بسیار آسان است.
کاربری این نرم افزار بسیار راحت است. از جمله توانایی‌های نرم افزار می‌توان به انتخاب مدل نصب کابل، دمای محیط، عمق نصب، طول کابل، افت ولتاژ، جریان نامی، ضریب قدرت و … اشاره کرد.
بر مبنای استاندارد سیم و کابل، پارامترها و فاکتورهای گوناگونی در فرمول محاسبه سطح مقطع کابل برق و همچنین انتخاب نوع کابل مورد نظر تأثیرگذار است که با اهمیت‌ترین آن‌ها عبارتند از:
- ظرفیت حرارتی کابل یا جریان مجاز عبوری از کابل
- بیشترین افت ولتاژ مجاز
- وضعیت نصب کابل (روش کابل کشی)
- دمای محیط
- تعداد مدارات یا کابل‌های اطراف
- سایز و فاصله بین کابل‌های اطراف
- مقاومت حرارتی خاک برای کابل‌های دفن شده در زمین
- کیفیت بارهای الکتریکی متصل به شبکه از لحاظ مقدار تولید هارمونیک سوم
- کمترین جریان اتصال کوتاه عبوری از کابل
- مدت زمان عبور جریان اتصال کوتاه از کابل پیش از قطع جریان از طریق ابزار حفاظتی مدار
- نوع هادی سیم و کابل
- جریان نامی یا جریان قطع ابزار حفاظتی کابل
فرمول محاسبه سطح مقطع کابل
سطح مقطع کابل بانظر به نوع جریان (جریان مستقیم، جریان متناوب تکفاز و متناوب سه فاز) دارای تفاوت و علاوه براین با توجه به اینکه مصرف کننده مورد نظر اندکتیو (سلفی) یا غیراندوکتیو (غیرسلفی یا مقاومتی) باشد نیز متفاوت خواهد بود. در کنار این موارد عوامل دیگری مانند طول کابل، مقدار جریان، میزان افت ولتاژ و ولتاژ نامی شبکه نیز دارای اهمیت هستند. به‌منظور محاسبه سطح مقطع کابل برمبنای میلی‌متر مربع، از فرمول زیر استفاده می‌شود:
در این فرمول، P، بیانگر توان مصرفی دستگاه مصرف‌کننده بوده و L، طول کابل، K، ضریب هدایت کابل، ΔV، افت ولتاژ و V نیز همان ولتاژ خط است. مشاهده می‌شود که جهت به‌کارگیری این فرمول، می‌بایست درصد افت فشار (ΔV) را محاسبه نمود که این عمل با استفاده از ضرب ولتاژ خط در درصد افت ولتاژ (%Δ) که در هر دستگاه مشخص می‌شود، انجام می‌پذیرد؛ به‌‌بیان دیگر:
توجه داشته باشید که K یا ضریب هدایت، در هر جنسی از کابل، داری مقدار ثابتی است. به طور مثال این میزان برای کابل‌های مسی، همواره ۵۵ است. لازم به ذکر است، از آنجا که ولتاژ استاندارد شبکه برق ملی ۴۰۰ ولت تعیین شده است است، به‌منظور محاسبه سطح مقطع کابل، این مقدار در فرمول بالا جاگذاری می‌گردد. برای مثال چنانچه سطح مقطع کابلی از جنس مس به متراژ ۹۰ متر مختص یک الکتروموتور که توان آن ۵۰ کیلووات (با فرض افت ولتاژ مجاز ۳%) گزارش شده است، از طریق فرمول بالا، محاسبه شود، خواهیم داشت:
توجه داشته باشید که عدد ۱۲ مختص افت ولتاژ (ΔV ) از طریق فرمول ۲ (۴۰۰×۳%) نتیجه گیری شده است.
سخن نهایی
هر سیستم به یک کابل ویژه در یک سطح مقطع مشخص نیاز دارد. سطح مقطع کابل بانظر به جریان (جریان مستقیم، متناوب تکفاز و متناوب سه‌فاز) دارای تنوع است. علاوه براین باتوجه به اینکه مصرف کننده اندکتیو (سلفی) یا غیراندوکتیو (غیر سلفی یا مقاومتی) باشد، نیز دارای تفاوت است. عوامل دیگری مانند مقدار جریان، طول کابل، درصد افت ولتاژ و ولتاژ نامی شبکه نیز در این زمینه دارای اهمیت هستند. به‌منظور عبور جریان برق از یک کابل، سطح مقطع کابل می‌بایست اندازه‌ی قابل قبولی داشته باشد.
با تشکر از اینکه ما را تا پایان مقاله محاسبه سطح مقطع کابل همراهی کردید؛ نظرات و سؤالات خود را برای ما کامنت کنید، کارشناسان یراق سازه عماد در اسرع وقت پاسخگوی شما خواهند بود.
نوشته شده در تاریخ ۱۴ مهر ۱۴۰۰