انتخاب سطح مقطع سیم و کابل فقط با دانستن توان مصرف‌کننده یا آمپراژ انجام نمی‌شود. جریان بار، جنس هادی، نوع عایق، روش نصب، طول مسیر، دمای محیط، تجمع مدارها، افت ولتاژ و شرایط اتصال کوتاه باید هم‌زمان بررسی شوند.
به همین دلیل، کابل مناسب برای یک جریان مشخص در هوای آزاد، الزاماً برای همان جریان داخل لوله یا زمین مناسب نیست.
در این راهنما، جدول نمونه جریان مجاز کابل مسی و آلومینیومی، فرمول محاسبه جریان، افت ولتاژ، هادی حفاظتی و نکات انتخاب کابل موتور را بررسی می‌کنیم.
مشاهده انواع سیم و کابل در تکه‌کابل
🟢 ارسال مشخصات پروژه و استعلام قیمت از الکتروروناک
ماشین‌حساب سیم و کابل
برای محاسبه اولیه، اطلاعات مدار را در ماشین‌حساب وارد کنید:
نتیجه ماشین‌حساب، انتخاب اولیه است. پیش از خرید و اجرا، خروجی باید با فرضیات ابزار، دیتاشیت کابل، شرایط نصب، حفاظت و الزامات پروژه کنترل شود.
مراحل انتخاب سطح مقطع کابل
ترتیب بررسی به‌صورت کلی شامل این مراحل است:
- تعیین جریان طراحی مدار
- تعیین جنس هادی، عایق و ساختمان کابل
- انتخاب روش نصب مرجع
- استخراج جریان مجاز و اعمال ضرایب مرتبط
- هماهنگی با حفاظت اضافه‌بار
- کنترل افت ولتاژ
- کنترل اتصال کوتاه و زمان قطع
- انتخاب نول و هادی حفاظتی
- کنترل اتصالات و محدودیت‌های اجرا
سطح مقطع نهایی باید همه الزامات را تأمین کند؛ صرف انتخاب کابل بزرگ‌تر، جای بررسی حفاظت و نصب را نمی‌گیرد.
فرمول محاسبه جریان تک‌فاز
اگر توان اکتیو الکتریکی ورودی معلوم باشد:
I = P ÷ (V × PF)
در این رابطه:
- I: جریان بر حسب آمپر
- P: توان اکتیو ورودی بر حسب وات
- V: ولتاژ مدار بر حسب ولت
- PF: ضریب قدرت
در شرایط سینوسی، ضریب قدرت با cosφ بیان می‌شود. برای بارهای غیرخطی، استفاده از cosφ به‌تنهایی ممکن است ضریب قدرت واقعی را نشان ندهد.
جریان موتور تک‌فاز
اگر توان اعلام‌شده، توان مکانیکی خروجی موتور باشد:
I = Pout ÷ (V × η × PF)
η راندمان موتور است و به‌صورت اعشاری وارد می‌شود.
برای موتور موجود، جریان پلاک و اطلاعات سازنده از داده‌های اصلی انتخاب هستند.
فرمول محاسبه جریان سه‌فاز
برای بار سه‌فاز متعادل:
I = P ÷ (√۳ × V × PF)
در این رابطه، V ولتاژ خط‌به‌خط است.
اگر توان ظاهری بر حسب kVA معلوم باشد:
I = S × ۱۰۰۰ ÷ (√۳ × V)
در فرمول دوم، ضریب قدرت دوباره وارد نمی‌شود؛ زیرا توان ظاهری از ابتدا مشخص است.
جریان موتور سه‌فاز
اگر توان مکانیکی خروجی موتور را داشته باشیم:
I = Pout ÷ (√۳ × V × η × PF)
مثال موتور ۳۰ کیلووات
فرض کنید موتور دارای مشخصات زیر باشد:
- توان خروجی: ۳۰ کیلووات
- ولتاژ: ۴۰۰ ولت
- راندمان: ۰٫۹۰
- ضریب قدرت: ۰٫۸۵
محاسبه:
I = ۳۰۰۰۰ ÷ (۱٫۷۳۲ × ۴۰۰ × ۰٫۹۰ × ۰٫۸۵)
جریان تقریبی ≈ ۵۶٫۶ آمپر
این نتیجه به‌تنهایی سایز کابل را تعیین نمی‌کند. شرایط نصب، افت ولتاژ و راه‌اندازی نیز باید بررسی شوند.
جدول جریان مجاز کابل مسی و آلومینیومی
جدول زیر از جدول خلاصه کابل‌های زمینی در راهنمای اشنایدر استخراج شده است.
شرایط و دامنه استفاده:
- سه هادی باردار
- روش‌های مرجع زمینی D1/D2 در جدول خلاصه منبع
- دمای مرجع خاک ۲۰ درجه سانتی‌گراد
- مقاومت حرارتی مرجع خاک ۲٫۵ کلوین‌متر بر وات
- دمای هادی برای PVC برابر ۷۰ و برای XLPE برابر ۹۰ درجه سانتی‌گراد
تمام جریان‌ها بر حسب آمپر هستند.
| سطح مقطع mm² | مس PVC | مس XLPE | آلومینیوم PVC | آلومینیوم XLPE |
|---|---|---|---|---|
| ۱٫۵ | ۱۸ | ۲۲ | — | — |
| ۲٫۵ | ۲۴ | ۲۹ | ۱۸٫۵ | ۲۲ |
| ۴ | ۳۱ | ۳۷ | ۲۴ | ۲۹ |
| ۶ | ۳۹ | ۴۶ | ۳۰ | ۳۶ |
| ۱۰ | ۵۲ | ۶۱ | ۴۰ | ۴۷ |
| ۱۶ | ۶۷ | ۷۹ | ۵۲ | ۶۱ |
| ۲۵ | ۸۶ | ۱۰۱ | ۶۶ | ۷۸ |
| ۳۵ | ۱۰۳ | ۱۲۲ | ۸۰ | ۹۴ |
| ۵۰ | ۱۲۲ | ۱۴۴ | ۹۴ | ۱۱۲ |
| ۷۰ | ۱۵۱ | ۱۷۸ | ۱۱۷ | ۱۳۸ |
| ۹۵ | ۱۷۹ | ۲۱۱ | ۱۳۸ | ۱۶۴ |
| ۱۲۰ | ۲۰۳ | ۲۴۰ | ۱۵۷ | ۱۸۶ |
| ۱۵۰ | ۲۳۰ | ۲۷۱ | ۱۷۸ | ۲۱۰ |
| ۱۸۵ | ۲۵۸ | ۳۰۴ | ۲۰۰ | ۲۳۶ |
| ۲۴۰ | ۲۹۷ | ۳۵۱ | ۲۳۰ | ۲۷۲ |
| ۳۰۰ | ۳۳۶ | ۳۹۶ | ۲۶۰ | ۳۰۸ |
منبع جریان‌ها: جدول خلاصه انتخاب کابل اشنایدر، شکل G23
این جدول خلاصه، مجوز یکسان‌گرفتن تمام حالت‌های دفن مستقیم و نصب داخل داکت نیست. عمق، آرایش، ساختمان کابل و سایر شرایط باید با روش محاسبه و مرجع انتخاب‌شده تطبیق داده شوند.
همچنین، درج یک سطح مقطع در جدول محاسبات، به معنی مجازبودن آن برای هر کاربرد یا مقررات محلی نیست.
آیا هر سایز کابل آمپراژ ثابتی دارد؟
خیر. برای مثال، پاسخ سؤال «کابل ۱۰ مسی چند آمپر تحمل می‌کند؟» به نوع عایق، تعداد هادی‌های باردار و روش نصب بستگی دارد.
جریان جدول مربوط به شرایط مرجع است. در پروژه واقعی ممکن است به اصلاح برای دما، تجمع، خاک یا سایر عوامل نیاز باشد.
دمای مجاز هادی نیز با دمای محیط متفاوت است؛ درج ۹۰ درجه برای XLPE به معنی مجازبودن هوای محیط ۹۰ درجه نیست.
ضریب دمای محیط و تجمع کابل‌ها
برای نمونه، در مرجع اشنایدر، ضرایب زیر برای کابل XLPE/EPR نصب‌شده در هوا با مبنای ۳۰ درجه ارائه شده‌اند:
| دمای هوا | ضریب دما |
|---|---|
| ۳۰ درجه | ۱٫۰۰ |
| ۳۵ درجه | ۰٫۹۶ |
| ۴۰ درجه | ۰٫۹۱ |
| ۴۵ درجه | ۰٫۸۷ |
| ۵۰ درجه | ۰٫۸۲ |
| ۵۵ درجه | ۰٫۷۶ |
| ۶۰ درجه | ۰٫۷۱ |
این ضرایب را نباید مستقیماً به جدول کابل زمینی بالا اعمال کرد؛ شرایط و جدول مرجع باید هماهنگ باشند. مرجع ضرایب دما و روش نصب
تجمع مدارها نیز می‌تواند دفع حرارت را کاهش دهد. ضریب آن به تعداد مدارها، فاصله، آرایش و نوع مسیر وابسته است؛ یک ضریب ثابت برای تمام سینی‌ها و کانال‌ها معتبر نیست.
هماهنگی کابل با حفاظت
انتخاب کابل و کلید یا فیوز باید هماهنگ انجام شود.
در بررسی متداول حفاظت اضافه‌بار:
IB ≤ In ≤ Iz
که در آن:
- IB: جریان طراحی بار
- In: جریان نامی یا تنظیم مرتبط حفاظت
- Iz: جریان مجاز کابل پس از اصلاح شرایط نصب
این رابطه به‌تنهایی تمام الزامات حفاظت را پوشش نمی‌دهد. مشخصه عملکرد وسیله حفاظتی، قدرت قطع و شرایط قطع خطا نیز باید بررسی شوند.
فرمول افت ولتاژ کابل
برای مدار AC متعادل و محاسبه متداول با مؤلفه‌های مقاومت و راکتانس:
سه‌فاز
ΔV ≈ √۳ × I × L × (R cosφ + X sinφ)
تک‌فاز
ΔV ≈ ۲ × I × L × (R cosφ + X sinφ)
در این روابط:
- L: طول یک‌طرفه مسیر
- R: مقاومت هر هادی در واحد طول و دمای مناسب محاسبه
- X: راکتانس متناظر در واحد طول
- I: جریان مدار
اگر R و X بر حسب اهم بر کیلومتر باشند، L باید بر حسب کیلومتر وارد شود.
در رابطه تک‌فاز، ضریب ۲ مسیر رفت‌وبرگشت را لحاظ می‌کند؛ طول را دوباره دو برابر نکنید.
درصد افت ولتاژ
درصد افت ولتاژ = ΔV ÷ ولتاژ مبنا × ۱۰۰
برای سه‌فاز، ولتاژ مبنا در این محاسبه ولتاژ خط‌به‌خط است. حد مجاز باید از الزامات پروژه و تجهیزات گرفته شود.
انتخاب کابل بر اساس مسافت
با افزایش طول مسیر، ممکن است افت ولتاژ تعیین‌کننده شود؛ حتی اگر کابل از نظر جریان مجاز مناسب باشد.
برای مسیر طولانی:
- ظرفیت حرارتی را کنترل کنید.
- افت ولتاژ کار عادی را محاسبه کنید.
- شرایط راه‌اندازی بار را بررسی کنید.
- عملکرد حفاظت در خطای انتهای مسیر را کنترل کنید.
بنابراین، برای بار ۱۰۰ آمپر در مسیرهای ۲۰ و ۳۰۰ متری نمی‌توان بدون محاسبه، کابل یکسان تجویز کرد.
محاسبه اتصال کوتاه کابل
کابل باید تنش حرارتی خطا را تا زمان قطع حفاظت تحمل کند.
در شرایط مجاز استفاده از رابطه آدیاباتیک:
S ≥ √(I²t) ÷ k
در این رابطه، I جریان مؤثر خطا، t زمان و k ضریب مرتبط با جنس هادی و شرایط حرارتی است.
برای وسایل محدودکننده جریان، ممکن است انرژی عبوری اعلام‌شده سازنده مبنای بررسی باشد. مقدار k یا زمان قطع نباید بدون مرجع انتخاب شود.
انتخاب هادی حفاظتی PE
در روش ساده و با رعایت شرایط کاربرد، برای هادی فاز و PE هم‌جنس، رابطه زیر مطرح می‌شود:
| سطح مقطع فاز S | سطح مقطع PE در روش ساده |
|---|---|
| S ≤ ۱۶ | برابر S |
| ۱۶ < S ≤ ۳۵ | ۱۶ میلی‌متر مربع |
| S > ۳۵ | نصف S |
انتخاب سطح مقطع استاندارد، حداقل‌های مکانیکی، نحوه نصب و شرایط قطع خطا نیز باید بررسی شوند. این جدول را نباید بدون بررسی برای هادی الکترود زمین، هم‌بندی یا PEN به کار برد. راهنمای تعیین سطح مقطع هادی حفاظتی
آیا نول همیشه نصف فاز است؟
خیر. سطح مقطع نول به عدم تعادل، بارهای تک‌فاز، هارمونیک‌ها و شرایط مدار وابسته است.
در بارهای غیرخطی، برخی هارمونیک‌ها می‌توانند جریان نول قابل توجهی ایجاد کنند. بنابراین کاهش نول با یک قاعده عمومی، بدون بررسی مجاز نیست.
انتخاب کابل موتور
برای موتور این اطلاعات اهمیت دارند:
- جریان و ولتاژ پلاک
- توان خروجی، راندمان و ضریب قدرت
- جریان و مدت راه‌اندازی
- روش راه‌اندازی
- طول و مسیر کابل
- افت ولتاژ مجاز
- حفاظت اضافه‌بار و اتصال کوتاه
- الزامات درایو، در صورت وجود
کابل تغذیه موتور و کابل‌های مدار ستاره‌مثلث، الزاماً جریان و آرایش یکسانی ندارند. در خروجی درایو نیز دستور سازنده درباره نوع کابل و محدودیت طول باید بررسی شود.
انتخاب کابل مسی یا آلومینیومی
برای جریان یا افت ولتاژ مشخص، معمولاً سطح مقطع موردنیاز این دو هادی یکسان نیست؛ اما نسبت ثابتی مانند «آلومینیوم همیشه ۶۰ درصد مس جریان می‌دهد» قابل تعمیم نیست.
مقایسه باید شامل ظرفیت، تلفات، وزن، ابعاد، اتصالات و هزینه اجرا باشد. تعویض جنس هادی به کنترل کابلشو و ترمینال نیز نیاز دارد.
دانلود جدول محاسبات سیم و کابل
مشاهده PDF جدول محاسبات سیم و کابل
در این فایل، جدول ارتباط مسافت و جریان ارائه شده است؛ اما فرضیات لازم مانند ولتاژ، افت مجاز و روش نصب به‌صورت کامل روشن نیستند. بنابراین، آن را جایگزین محاسبات مستند پروژه قرار ندهید.
اطلاعات لازم برای بررسی کابل پروژه
| موضوع | اطلاعات موردنیاز |
|---|---|
| مدار | تک‌فاز، سه‌فاز یا DC |
| بار | نوع، توان ورودی یا خروجی و جریان |
| ولتاژ | ولتاژ واقعی طراحی |
| مسیر | طول یک‌طرفه و روش نصب |
| کابل | هادی، عایق و ساختمان |
| محیط | دما، خاک و مدارهای مجاور |
| حفاظت | نوع، تنظیمات و اطلاعات خطا |
| خرید | متراژ، طول قطعات، برند و تحویل |
نمونه درخواست:
«کابل موتور ۷۵ کیلووات، سه‌فاز ۴۰۰ ولت، مشخصات پلاک و راه‌اندازی پیوست، مسیر ۱۲۰ متر روی سینی؛ پس از تأیید سایز در طراحی، درخواست قیمت و شرایط تأمین داریم.»
خرید سیم و کابل از الکتروروناک
برای بررسی موجودی و شرایط تأمین سیم و کابل مسی، آلومینیومی و کابل قدرت پروژه‌ای با فروشگاه الکتروروناک در ارتباط باشید.
اگر لیست کابل تأییدشده دارید، آن را همراه متراژ، طول قطعات، برند و محل تحویل ارسال کنید. اطلاعات اولیه بار، جایگزین لیست نهایی خرید نیست.
مشاهده انواع سیم و کابل در پایا نیرو
📍 تهران، لاله‌زار جنوبی، کوچه بوشهری، ساختمان خورشید، واحد ۱۵
دسترسی سریع
سؤالات متداول محاسبات سیم و کابل
برای ۱۰۰ آمپر چه کابلی لازم است؟
بدون روش نصب، طول، نوع هادی، عایق و شرایط حفاظت نمی‌توان سایز قطعی تعیین کرد.
آیا جدول جریان کابل زمینی برای نصب روی سینی معتبر است؟
نباید مستقیماً استفاده شود. روش نصب و فرضیات جدول باید با پروژه منطبق باشند.
در فرمول افت ولتاژ تک‌فاز، طول رفت‌وبرگشت را وارد کنیم؟
در رابطه دارای ضریب ۲، طول یک‌طرفه وارد می‌شود؛ واحد طول نیز باید با R و X هماهنگ باشد.
آیا توان موتور را بدون راندمان به جریان تبدیل کنیم؟
اگر توان مکانیکی خروجی است، راندمان باید لحاظ شود. توان ورودی و خروجی را نباید یکسان فرض کرد.
آیا نول و PE یک سایز دارند؟
الزاماً خیر. وظیفه و معیارهای انتخاب آن‌ها متفاوت‌اند.
آیا نتیجه ماشین‌حساب برای خرید کافی است؟
فقط پس از کنترل فرضیات، جریان مجاز، افت ولتاژ، حفاظت، اتصال کوتاه و مشخصات پروژه می‌توان آن را نهایی کرد.
34098 بازدید
الهه زینالی
واقعا عالی و تخصصی بود مقاله ای به این کاملی در خصوص جدول محاسبات سیم و کابل تا حالا نخونده بودم