عوامل موثر در انتخاب نوع کابل

انتخاب کابل برق مناسب فرآیند انتقال انرژی، توزیع آن و البته استفاده از تجهیزات الکترونیک را برای افراد آسان می نماید. در اینجا قصد داریم به صورت اجمالی در مورد عوامل موثر در انتخاب کابل مناسب توضیحاتی را ارائه نماییم. توجه داشته باشید که علاوه بر شرایط اقتصادی موثر بر تولید کابل و هیزنه هایی که منجر به افزایش قیمت کابل برق می شوند، برای اینکه به صورت اقتصادی بتوانیم از کابل مد نظر خود بهره برداری کنیم می بایست سطح مقطع بهینه ای را برای کابل مورد نیاز خود انتخاب کنیم. همچنین لازم به ذکر است که مواردی همچون محاسبه تلفات و محاسبه اقتصادی روی انتخاب سطع مقطع کابل بسیار موثر است که البته در اینجا به آن اشاره ای نشده است. در ادامه برای انتخاب سیم و کابل برق مناسب عوامل موثر در انتخاب نوع کابل آورده شده اند.

در انتخاب کابل برق معیارهایی وجود دارد که شامل موارد زیر می شود:

• ولتاژ نامی
• انتخاب سطح مقطع با توجه به میزان جریان دهی کابل
• افت ولتاژ مجاز
• قابلیت تحمل جریان اتصال کوتاه توسط کابل

بررسی ولتاژ نامی برای انتخاب کابل

بسته به سیستمی که کابل در آن مورد بهره برداری قرار می گیرد، ولتاژ نامی کابل نیز متغیر است. در واقع این ولتاژ نامی بر اساس نکات زیر بررسی و محاسبه می گردد:

در ولتاژ نامی حداقل 0.6، حداکثر 1 کیلو ولت ولتاژ کابلی مشخص نشده است اما برای ولتاژ نامی به ترتیب کمترین و بیشترین 6.35 و 11 کیلو ولت، ولتاژ نامی می بایست ولتاژ کابل 12 کیلو ولت باشد و برای مینیمم 12 و ماکسیمم 20 کیلو ولت، ولتاژ کابل 24 کیلو ولت است و در نهایت برای ولتاژ نامی در کمترین مقدار 19 کیلو ولت و بیشترین مقدار 33 کیلو ولت، سطح ولتاژ کابل بر اساس استانداردهای موجود می بایست 36 کیلو ولت باشد.

بررسی ظرفیت جریان دهی در کابل

بر اساس استاندارد 287-IEC که تحت عنوان محاسبه جریان نامی پیوسته کابلها در ضریب بار 100 درصد منتشر شده است عواملی وجود دارند که می تواند بر روی میزان جریان دهی کابل اثر بگذارد که در اینجا به صورت مختصر آنها را بررسی خواهیم کرد. لازم به ذکر است که حد مجاز جریان کابلها وابسته به تلفات ایجاد شده در کابل و البته نحوه انتقال گرمای ایجاد شده به سطح کابل و محیط اطراف است. این استاندارد با توجه به تلفات ایجاد شده در کابل و مقاومت حرارتی لایه های مختلف کابل و زمین تحت شرایط مشخص، حد مجاز برای جریان را در کابل به دست می آورد. فرض ما در این بخش این است که مقدار جریان مجاز کابلها در شرایط مشخص توسط کارخانه سازنده مشخص شود.

عواملی که روی جریان دهی کابل موثر است شامل؛

• دما: این فاکتور دمای محیط، دمای محل نصب و همچنین دمای مجاز برای عایق کابل و ساختار کابل را در برمیگیرد.
• طراحی کابل و لایه های آن: یکی دیگر از عواملی است که به جز دما در تعیین جریان مجاز حائز اهمیت است. در واقع لایه های کابل بیانگر چگونگی انتقال حرارت از هادی به سطح بیرونی کابل هستند.
• شرایط نصب: نیز عامل موثر دیگری است که نصب در هوا، دفن شده در زمین، در مجرا را شامل می شود و البته به نوع خاک و غیره نیز بستگی دارد.
• اثرات ناشی از کابلهای مجاور: زمانی اهمیت می یابد که در کابل مد نظر در مجاورت سایر کابلها و یا لوله ها قرار گرفته باشد که در این صورت می بایست ضرایب مناسب برای کاهش جریان مجاز را برای کابل در نظر گرفت.

بررسی افت ولتاژ در کابل برق

آنچه تاثیر مستقیم روی سطح مقطع کابل می گذارد، مقدار افت ولتاژ مجازی است که در کابل وجود دارد. این مقدار به خصوص در کابلهای فشار قوی، ضعیف و فشار متوسط در شرایطی که طول کابل زیاد باشد، بسیار حائز اهمیت است. به جهت تعیین افت ولتاژ در کابلها می بایست مقدار مقاومت و همچنین راکتانس را در شرایط بره برداری مشخص و با استفاده از فرمولهایی مربوط به محاسبات جریان متناوب تک فاز و جریان متناوب سه فاز، افت ولتاژ را در کابل محاسبه کرد.

بررسی تحمل جریان اتصال کوتاه توسط کابل

یکی از فاکتورهایی که در انتخاب نوع کابل موثر است، جریان اتصال کوتاه و اینکه کابل چطور می تواند جریان را تحمل نماید. به هنگام بروز اتصال کوتاه جریان به طور ناگهانی در چند دوره افزایش می یابد و سپس مقدار آن کاهش یافته تا زمانی که سیستم ایمنی عمل نماید. اتصال کوتاه معمولا بین 0.2 تا 3 دقیقه اتفاق می افتد. امکان دارد که در زمان وقوع اتصال کوتاه کابل در شرایط حداکثر دما یا بار کامل قرار داشته باشد و افزایش دمای ناشی از اتصال کوتاه نیز یکی دیگر از عوامل مهمی است که در انتخاب سطح مقطع نامی کابل موثر است. این امکان وجود دارد که جریان اتصال کوتاه حتی تا 20 برابر جریان دائمی برسید و این جریان قادر است نیروی الکترومغناطیسی و یا ترومودینامیکی به وجود آورد که اندازه آن متناسب با جریان به توان دو یا مربع جریان می باشد. لازم به ذکر است با توجه به این مساله که زمان اتصال کوتاه بسیار کم است، پس از بروز اتصال کوتاه، کابل سریعا خنک می شود و از این رو عایق کابل می بایست قادر به تحمل دماهای بالاتر از جریان دائمی که در اثر اتصال کوتاه به رخ می دهند را داشته باشد. توجه داشته باشید در صورتی که پوشش مسلح کابل وجود نداشته باشد، غلاف کابل به عنوان عایق در نظر گرفته می شود.

پرسشهای متداول پیرامون عوامل موثر در انتخاب نوع کابل

1. عوامل موثر در انتخاب کابل مناسب چیست؟ این عوامل شامل ولتاژ نامی، انتخاب سطح مقطع با توجه به میزان جریان دهی کابل، افت ولتاژ مجاز و البته قابلیت تحمل جریان اتصال کوتاه توسط کابل می گردد.
2. چطور سیم و کابل برق را انتخاب نمایید؟ برای انتخاب سیم و کابل برق می بایست جریان سیم و کابل را بر اساس جریان مصرف دستگاه اندازه گیری نموده و سپس بر اساس جریان سیم و کابل به دست آمده در مسافتی که سیم و کابل قرار است نصب گردند در نظر گرفته و سپس سطح مقطع را به دست آورید و در نهایت با به دست آوردن افت ولتاژ و تلفات سیم و کابل سطح مقطعی را انتخاب نمایید که جریان مد نظر را تامین نماید.
3. پارامترهای انتخاب سیم و کابل برق چیست؟ برای انتخاب سیم و یا کابل برق آنچه از لحاظ فیزیکی اهمیت دارد عملکرد این محصولات در مواجهه با دما، سیالات علی الخصوص باران، سایش در دمای کار و در نهایت روش نصب آنها می باشد. زمانی که بحث دما به میان می آید، می بایست به محدودیت های فلزات رسانا و عایق ها توجه شود.
4. در انتخاب کابل مناسب چه عاملی روی سطح مقطع بیشترین تاثیر را دارد؟ آنچه تاثیر مستقیم روی سطح مقطع کابل می گذارد، مقدار افت ولتاژ مجازی است که در کابل وجود دارد. این مقدار به خصوص در کابلهای فشار قوی، ضعیف و فشار متوسط در شرایطی که طول کابل زیاد باشد، بسیار حائز اهمیت است.
5. عوامل موثر در جریان دهی کابل برق چیست؟ دما، طراحی کابل و لایه های آن، شرایط نصب، شرایط نصب و در نهایت اثرات ناشی از کابلهای مجاور عوامل موثری هستند که جریان دهی کابل برق و نهایتا بر روی انتخاب کابل برق موثرند.

منبع:

• سیم و کابل و مفصل-علیرضا رضایی