اختيار مقطع الكابل وحساب هبوط الجهد
اختيار مقطع الكابل: يتحدد مقطع الكابل بثلاثة معايير: التيار المسموح وهبوط الجهد وتحمّل تيار القصر.
المحتوياتلا يقتصر اختيار مقطع الكابل على القدرة على تمرير التيار. فالمقطع الصحيح يجب أن يحقق ثلاثة معايير معاً: التيار المسموح وهبوط الجهد وتحمّل تيار القصر. والمعيار الذي يفرض أكبر موصل هو المعيار الحاكم.
المعيار الأول: التيار المسموح
تنطبق قيم الكتالوج على ظروف مرجعية: درجة حرارة محيط محددة ودائرة منفردة وطريقة تمديد معلومة. ونادراً ما تتطابق ظروف الموقع معها، ولذلك تُطبَّق معاملات تصحيحية. وحاصل ضربها يعطي السعة الفعلية للكابل، ويجب أن يبقى تيار الدائرة دونها.
| المعامل التصحيحي | المدى النموذجي | ملاحظة |
|---|---|---|
| درجة حرارة المحيط | 0.71 – 1.12 | بالنسبة لمرجع 30 درجة مئوية |
| التجميع (عدد الدوائر) | 0.50 – 1.00 | دوائر متجاورة في مجرى أو صينية |
| طريقة التمديد | 0.80 – 1.00 | داخل ماسورة أو على صينية أو مدفون |
| المقاومة الحرارية للتربة | 0.86 – 1.10 | للمسارات المدفونة |
المعيار الثاني: هبوط الجهد
في الخطوط الطويلة يكون هذا المعيار هو الحاكم غالباً. ويعتمد هبوط الجهد على مقاومة الموصل وطول المسار معاً؛ وتجاوز الحد يقلّل عزم المحركات ويسبّب ارتعاش الإضاءة وعدم استقرار الأجهزة الإلكترونية. والمنهج الشائع هو عدم تجاوز 3٪ في دوائر الإنارة و5٪ في دوائر القدرة.
المعيار الثالث: تحمّل تيار القصر
أثناء العطل يجب أن يحمل الموصل تيار القصر حتى يفصل جهاز الحماية، دون أن تتجاوز العازلية حرارتها المسموحة. وكلما طال زمن الفصل كبر المقطع المطلوب؛ لذلك يُتخذ قرار ضبط التنسيق واختيار الكابل معاً. للتفاصيل راجع مقال تحمّل تيار القصر.
مقطع الحيادي وموصل الحماية
عند ارتفاع نسبة التوافقيات تتجمع تيارات التوافقية الثالثة في الحيادي، وقد يحمل تياراً أكبر من الأطوار. وعندها يُختار مقطع الحيادي مساوياً لمقطع الطور أو أكبر منه. أما موصل الحماية فيُشتق من مقطع الطور: مساوٍ حتى 16 مم²، و16 مم² حتى 35 مم²، ثم نصف مقطع الطور فوق ذلك كقاعدة شائعة.
ترتيب عملي للحساب
اتباع ترتيب قابل للتكرار يقلّل الأخطاء:
- تحديد تيار التصميم للدائرة (الحمل ومعامل التزامن وظرف البدء)
- اختيار التيار الاسمي لجهاز الحماية
- تطبيق المعاملات التصحيحية لإيجاد المقطع المطلوب
- التحقق من هبوط الجهد وزيادة المقطع عند اللزوم
- التحقق من تحمّل تيار القصر
- تحديد مقطعي الحيادي وموصل الحماية
وفي جانب القضبان داخل اللوحة يطبّق مقال سعة القضبان والتخفيض المنطق نفسه.
النقاط الرئيسية: اختيار مقطع الكابل
- المعيار الأول: التيار المسموح — تنطبق قيم الكتالوج على ظروف مرجعية: درجة حرارة محيط محددة ودائرة منفردة وطريقة تمديد معلومة.
- المعيار الثاني: هبوط الجهد — في الخطوط الطويلة يكون هذا المعيار هو الحاكم غالباً.
- المعيار الثالث: تحمّل تيار القصر — أثناء العطل يجب أن يحمل الموصل تيار القصر حتى يفصل جهاز الحماية، دون أن تتجاوز العازلية حرارتها المسموحة.
- مقطع الحيادي وموصل الحماية — عند ارتفاع نسبة التوافقيات تتجمع تيارات التوافقية الثالثة في الحيادي، وقد يحمل تياراً أكبر من الأطوار.
- مصدر المعيار — كتالوج منشورات IEC: iec.ch.
أسئلة شائعة
هل يمكن استخدام كابل ألمنيوم؟
نعم، وهو اقتصادي في المقاطع الكبيرة. غير أنه يحتاج نحو درجة مقطع أكبر للتيار نفسه، وتتطلب نقاط الربط أحذية كابلات مناسبة وعزم ربط مضبوطاً.
من أي نقطة يُحسب هبوط الجهد؟
الممارسة الشائعة هي تقييم الهبوط الكلي من نقطة تغذية المنشأة حتى أبعد حمل، مع جمع الهبوط عبر اللوحات الوسيطة.
هل زيادة المقطع آمنة دائماً؟
كهربائياً نعم، لكن يجب أن تناسب أحذية الكابلات والمشابك وفتحات دخول الكابلات هذا المقطع، وإلا ظهرت صعوبات تركيب في جانب اللوحة.
مقالات ذات صلة
- تحديد مقطع قضيبي المحيّد والتأريض في اللوحة
- قدرة تحمل التيار لقضبان التوزيع وحساب معاملات التخفيض
- ما هو معيار IEC 61439؟ اختبار النوع والمطابقة في معدات التبديل ذات الجهد المنخفض.
- كل المقالات التقنية
تعالج ديفبان اختيار مقاطع الكابلات والتحقق من هبوط الجهد جنباً إلى جنب مع تصميم حجرة الكابلات. شارك أطوال المسارات وقائمة الأحمال ولنتحقق من الحساب معاً.
