انتخاب سایز کابل 20 کیلوولت فقط با نگاه کردن به توان ترانس یا یک جدول آمپراژ انجام نمی‌شود. برای انتخاب صحیح کابل فشار متوسط باید همزمان جریان بار، طول مسیر، افت ولتاژ، جریان اتصال کوتاه، جنس هادی، شرایط نصب، دمای خاک، مقاومت حرارتی خاک و نوع باندینگ اسکرین بررسی شوند.
در این راهنما روش اصولی انتخاب سطح مقطع کابل‌های 12/20(24)kV مسی و آلومینیومی را بررسی می‌کنیم و توضیح می‌دهیم چه زمانی سایزهای 50، 70، 95، 120، 150، 185، 240 و 300 میلی‌متر مربع قابل بررسی هستند.
استعلام سایز و قیمت کابل 20 کیلوولت برای پروژه
کابل 20 کیلوولت چه ولتاژی دارد؟
یکی از رده‌های رایج کابل مورد استفاده در شبکه‌های 20 کیلوولت:
12/20(24) kV
است که در آن:
- U0 = 12kV: ولتاژ نامی هادی نسبت به زمین
- U = 20kV: ولتاژ نامی بین هادی‌ها
- Um = 24kV: بیشترین ولتاژ سیستم
کابل‌های فشار متوسط با عایق XLPE برای نصب ثابت معمولاً در چارچوب استاندارد IEC 60502-2 طراحی و آزمون می‌شوند.
سایزهای رایج کابل 20 کیلوولت
بسته به تولیدکننده، کابل 20kV در سطح مقطع‌های مختلف تولید می‌شود. از سایزهای متداول بازار می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
| سطح مقطع | نمونه نام کابل |
|---|---|
| 50 mm² | 1×50 |
| 70 mm² | 1×70 |
| 95 mm² | 1×95 |
| 120 mm² | 1×120 |
| 150 mm² | 1×150 |
| 185 mm² | 1×185 |
| 240 mm² | 1×240 |
| 300 mm² | 1×300 |
| 400 mm² و بالاتر | برای پروژه‌های خاص و جریان‌های بالاتر |
این جدول به معنی انتخاب مستقیم سایز نیست. هر سطح مقطع باید بر اساس محاسبات واقعی پروژه بررسی شود.
مراحل انتخاب سایز کابل 20 کیلوولت
برای انتخاب حرفه‌ای کابل فشار متوسط بهتر است مراحل زیر به ترتیب انجام شوند.
1. محاسبه جریان بار
اولین مرحله تعیین جریانی است که کابل باید در شرایط بهره‌برداری عادی منتقل کند.
برای یک سیستم سه‌فاز می‌توان از رابطه زیر استفاده کرد:
I = S / (√3 × V)
که در آن:
- I = جریان بر حسب آمپر
- S = توان ظاهری بر حسب VA
- V = ولتاژ خط به خط بر حسب ولت
جدول جریان سمت 20 کیلوولت ترانسفورماتور
برای یک ترانس سه‌فاز در ولتاژ 20kV، جریان نامی تقریبی سمت فشار متوسط به صورت زیر است:
| توان ترانس | جریان تقریبی سمت 20kV |
|---|---|
| 630 kVA | 18.2 A |
| 1000 kVA | 28.9 A |
| 1250 kVA | 36.1 A |
| 1600 kVA | 46.2 A |
| 2000 kVA | 57.7 A |
| 2500 kVA | 72.2 A |
| 5000 kVA | 144.3 A |
| 10000 kVA | 288.7 A |
توجه: این اعداد فقط جریان نامی ترانس را نشان می‌دهند و به معنی انتخاب مستقیم سطح مقطع کابل نیستند.
جدول انتخاب کابل برای ترانسفورماتور
2. بررسی جریان مجاز کابل
پس از تعیین جریان بار باید بررسی شود که کابل موردنظر تحت شرایط واقعی نصب چه مقدار جریان می‌تواند به صورت پیوسته تحمل کند.
ظرفیت جریان کابل به موارد زیر وابسته است:
- مسی یا آلومینیومی بودن هادی
- سطح مقطع
- نوع عایق
- دفن مستقیم یا نصب در کانال
- نصب در هوا یا تونل
- دمای محیط
- دمای خاک
- مقاومت حرارتی خاک
- عمق دفن
- فاصله کابل‌ها
- آرایش Flat یا Trefoil
- تعداد مدارهای مجاور
- تلفات اسکرین
- روش باندینگ شیلد کابل
به همین دلیل عبارتی مانند «کابل 185 همیشه 300 آمپر است» از نظر طراحی دقیق نیست.
جدول جریان مجاز کابل 20 کیلوولت
3. بررسی افت ولتاژ
بعد از بررسی جریان مجاز، افت ولتاژ مسیر نیز باید محاسبه شود.
افت ولتاژ در سیستم سه‌فاز به‌طور ساده تابع موارد زیر است:
- جریان
- طول کابل
- مقاومت هادی
- راکتانس
- ضریب توان
برای محاسبه تقریبی می‌توان از رابطه زیر استفاده کرد:
ΔV = √3 × I × L × (R cosφ + X sinφ)
در پروژه‌های 20kV به دلیل بالا بودن ولتاژ شبکه ممکن است در برخی مسیرها افت ولتاژ عامل تعیین‌کننده اصلی نباشد، اما همچنان باید محاسبه شود؛ مخصوصاً در خطوط طولانی.
4. بررسی اتصال کوتاه هادی
یکی از مهم‌ترین بخش‌هایی که در انتخاب کابل 20 کیلوولت گاهی نادیده گرفته می‌شود، تحمل حرارتی هادی هنگام اتصال کوتاه است.
کابل باید بتواند جریان اتصال کوتاه شبکه را تا زمان عملکرد رله و کلید حفاظتی تحمل کند.
در محاسبه باید حداقل موارد زیر مشخص شوند:
- جریان اتصال کوتاه
- مدت زمان اتصال کوتاه
- جنس هادی
- دمای اولیه و نهایی مجاز هادی
بنابراین ممکن است کابلی از نظر جریان دائم کاملاً کافی باشد ولی از نظر تحمل اتصال کوتاه نیاز به سطح مقطع بزرگ‌تری داشته باشد.
5. بررسی سطح مقطع اسکرین مسی
در کابل فشار متوسط فقط سطح مقطع هادی اهمیت ندارد.
برای مثال دو کابل:
1×185/16
و
1×185/25
هر دو هادی 185 میلی‌متر مربع دارند، اما سطح مقطع اسکرین فلزی آنها متفاوت است.
اسکرین باید بتواند جریان خطای زمین را در مدت زمان مشخص تحمل کند.
بنابراین انتخاب 16، 25، 35 میلی‌متر مربع یا مقادیر دیگر باید مطابق جریان خطای زمین و طراحی سیستم اتصال زمین انجام شود.
6. مسی یا آلومینیومی بودن کابل
در یک سطح مقطع مساوی، هادی مسی مقاومت الکتریکی کمتری نسبت به هادی آلومینیومی دارد.
در مقابل، آلومینیوم وزن کمتر و معمولاً هزینه اولیه پایین‌تری دارد و به همین دلیل در بسیاری از پروژه‌های شبکه توزیع و مسیرهای طولانی استفاده می‌شود.
اما نمی‌توان گفت یک سایز مشخص مسی همیشه با همان سایز آلومینیومی قابل جایگزینی است.
برای جایگزینی کابل مسی با آلومینیومی چه کنیم؟
به دلیل تفاوت مقاومت ویژه مس و آلومینیوم، برای رسیدن به مقاومت الکتریکی نزدیک معمولاً سطح مقطع آلومینیومی بزرگ‌تری نیاز است.
اما انتخاب نهایی باید مجدداً از نظر:
- جریان مجاز
- افت ولتاژ
- اتصال کوتاه
- قطر کابل
- سرکابل و مفصل
- شرایط نصب
کنترل شود.
تأثیر خاک در انتخاب کابل 20 کیلوولت
برای کابل دفنی، یکی از پارامترهای بسیار مهم مقاومت حرارتی خاک است.
اگر خاک نتواند حرارت کابل را به خوبی دفع کند، ظرفیت جریان کابل کاهش پیدا می‌کند.
بنابراین دو کابل کاملاً مشابه که در دو خاک متفاوت نصب شده‌اند ممکن است جریان مجاز یکسانی نداشته باشند.
تأثیر عمق دفن
عمق دفن نیز در محاسبات حرارتی مؤثر است.
عدد ثابتی را نمی‌توان برای تمام پروژه‌ها به عنوان عمق استاندارد کابل 20kV اعلام کرد. عمق نصب باید مطابق مشخصات کارفرما، مقررات شبکه و شرایط مسیر تعیین شود.
تأثیر آرایش کابل‌ها
سه کابل تک‌رشته 20kV ممکن است به صورت:
- Trefoil
- Flat Formation
نصب شوند.
این آرایش روی:
- تلفات
- میدان مغناطیسی
- امپدانس
- جریان مجاز
تأثیر دارد.
باندینگ اسکرین چه تأثیری روی سایز کابل دارد؟
در کابل‌های تک‌رشته فشار متوسط، روش اتصال اسکرین فلزی می‌تواند باعث ایجاد یا کاهش تلفات در اسکرین شود.
طرح‌هایی مانند:
- Single Point Bonding
- Both Ends Bonding
- Cross Bonding
شرایط متفاوتی ایجاد می‌کنند.
به همین دلیل در پروژه‌های حرفه‌ای، ظرفیت جریان کابل بدون مشخص بودن سیستم باندینگ نباید قطعی اعلام شود.
کابل زره‌دار یا بدون زره؟
انتخاب زره ارتباط مستقیمی با حفاظت مکانیکی و شرایط نصب دارد.
در مسیرهایی که احتمال آسیب مکانیکی وجود دارد ممکن است کابل زره‌دار در نظر گرفته شود.
اما زره‌دار بودن به تنهایی به معنی مناسب بودن کابل برای هر نوع دفن مستقیم نیست و کل ساختمان کابل و شرایط پروژه باید بررسی شود.
در کابل‌های تک‌رشته AC نیز نوع زره اهمیت ویژه‌ای دارد؛ زیرا استفاده نامناسب از مواد فرومغناطیسی می‌تواند باعث افزایش تلفات و گرمایش شود.
آیا کابل 50 برای ترانس 1000 kVA کافی است؟
جریان نامی یک ترانس 1000kVA در سمت 20kV حدود 28.9 آمپر است.
اما نمی‌توان فقط با مشاهده این جریان نتیجه گرفت که کابل 1×50 مناسب است.
باید موارد زیر نیز کنترل شوند:
- تحمل اتصال کوتاه کابل
- سطح مقطع اسکرین
- طول مسیر
- افت ولتاژ
- روش نصب
- الزامات شرکت توزیع یا کارفرما
- حداقل سطح مقطع مجاز پروژه
برای ترانس 2500 kVA چه کابل 20 کیلوولت نیاز است؟
جریان نامی سمت 20kV یک ترانس 2500kVA تقریباً 72 آمپر است.
باز هم این عدد به تنهایی سایز کابل را مشخص نمی‌کند.
ممکن است پروژه به دلیل اتصال کوتاه، استاندارد کارفرما یا طول مسیر به کابل بزرگ‌تری از آنچه صرفاً از روی جریان بار انتظار می‌رود نیاز داشته باشد.
برای ترانس 5 مگاولت‌آمپر چه کابلی انتخاب کنیم؟
جریان سمت 20kV ترانس 5MVA حدود 144 آمپر است.
برای انتخاب کابل باید جریان مجاز واقعی کابل مسی یا آلومینیومی تحت شرایط نصب پروژه بررسی شود و سپس کنترل افت ولتاژ و اتصال کوتاه انجام گیرد.
برای ترانس 10 مگاولت‌آمپر چه کابلی لازم است؟
جریان نامی سمت 20kV ترانس 10MVA حدود 289 آمپر است.
در این سطح توان، شرایط نصب، سطح مقطع هادی، تعداد مدارها، باندینگ اسکرین و محاسبات اتصال کوتاه اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند و انتخاب صرفاً بر اساس یک جدول عمومی توصیه نمی‌شود.
انتخاب کابل برای مسیرهای طولانی
در پروژه‌های چند کیلومتری علاوه بر سطح مقطع باید موضوعات زیر بررسی شوند:
- افت ولتاژ کل مسیر
- تلفات انرژی
- تعداد قرقره‌ها
- حداکثر طول هر قرقره
- محل مفصل‌ها
- دسترسی برای نصب
- حمل قرقره
- کشش کابل هنگام نصب
انتخاب طول مناسب قرقره می‌تواند تعداد مفصل‌های فشار متوسط را کاهش دهد.
سه کابل تک‌رشته برای یک مدار سه‌فاز
اگر پروژه از کابل‌های تک‌رشته استفاده کند، برای هر مدار سه‌فاز به سه کابل نیاز است.
برای مثال:
مسیر 2000 متر × سه فاز = حدود 6000 متر کابل
این مقدار قبل از در نظر گرفتن رزرو، بالا و پایین رفتن مسیر، ورود به تابلو یا پست و سایر اضافات اجرایی است.
کابل 1×50 آلومینیوم 20 کیلوولت
سایز 1×50 یکی از سایزهای مورد استفاده در برخی پروژه‌های فشار متوسط است.
مشخصات کابل 1×50 آلومینیوم 20 کیلوولت
کابل 1×70 آلومینیوم 20 کیلوولت
کابل 1×70 نیز در پروژه‌های مختلف شبکه توزیع قابل بررسی است، اما ظرفیت واقعی آن باید با توجه به نصب محاسبه شود.
مشخصات کابل 1×70 آلومینیوم 20 کیلوولت
کابل 1×120 آلومینیوم 20 کیلوولت
1×120 یکی دیگر از سایزهای پرکاربرد کابل آلومینیومی MV است.
مشخصات کابل 1×120 آلومینیوم 20 کیلوولت
سایز 185، 240 و 300 میلی‌متر مربع
سطح مقطع‌های بالاتر مانند 185، 240 و 300 میلی‌متر مربع در پروژه‌هایی که نیاز به جریان بالاتر، تلفات کمتر یا الزامات خاص طراحی دارند قابل بررسی هستند.
اما استفاده از عبارت‌هایی مانند «185 مخصوص صنایع بزرگ» یا «240 مخصوص پست فوق توزیع» یک قانون طراحی محسوب نمی‌شود؛ کاربرد واقعی باید از محاسبات پروژه مشخص شود.
چگونه سایز نهایی کابل را انتخاب کنیم؟
یک فرآیند ساده انتخاب به شکل زیر است:
- جریان بار را محاسبه کنید.
- یک سطح مقطع اولیه انتخاب کنید.
- جریان مجاز کابل را در شرایط واقعی نصب کنترل کنید.
- افت ولتاژ را محاسبه کنید.
- تحمل اتصال کوتاه هادی را بررسی کنید.
- تحمل اتصال کوتاه اسکرین مسی را بررسی کنید.
- شرایط مکانیکی و نوع زره را کنترل کنید.
- روش اتصال و باندینگ اسکرین را مشخص کنید.
- حداقل سایز مورد قبول کارفرما و شرکت توزیع را کنترل کنید.
- دیتاشیت سازنده را با محاسبات تطبیق دهید.
استانداردهای مهم در انتخاب کابل فشار متوسط
برای کابل‌های 20 کیلوولت چند مرجع فنی مهم عبارت‌اند از:
- IEC 60502-2: ساخت، ابعاد و آزمون کابل‌های فشار متوسط با عایق اکسترودشده
- IEC 60287: محاسبه جریان مجاز و تلفات کابل
- IEC 60949: محاسبات حرارتی جریان اتصال کوتاه
علاوه بر استانداردهای IEC، مشخصات فنی کارفرما، شرکت توزیع و وندورلیست پروژه نیز باید کنترل شوند.
برندهای کابل 20 کیلوولت
در بازار ایران تولیدکنندگان مختلفی در حوزه کابل فشار متوسط فعالیت دارند؛ از جمله:
- ستاره یزد
- مغان
- ابهر
- متال
- سیم و کابل یزد
- سایر تولیدکنندگان دارای محصول متناسب با مشخصات پروژه
انتخاب برند باید براساس دیتاشیت، استاندارد، Type Test، الزامات کارفرما، زمان تحویل و قیمت انجام شود.
مشاهده کابل‌های آلومینیومی فشار متوسط زمینی
قیمت کابل 20 کیلوولت بر اساس سایز
قیمت کابل فشار متوسط فقط تابع سطح مقطع هادی نیست.
موارد زیر مستقیماً بر قیمت تأثیر دارند:
- مسی یا آلومینیومی بودن هادی
- سطح مقطع هادی
- مقدار مس اسکرین
- نوع روکش
- زره‌دار یا بدون زره بودن
- واتربلاک بودن کابل
- برند
- متراژ سفارش
- طول قرقره
- هزینه حمل
برای استعلام کابل 20 کیلوولت چه اطلاعاتی بفرستیم؟
برای اینکه قیمت و پیشنهاد فنی دقیق‌تری دریافت کنید، بهتر است اطلاعات زیر را ارسال کنید:
- ولتاژ U0/U(Um)
- سطح مقطع موردنظر
- مسی یا آلومینیومی
- سطح مقطع اسکرین
- زره‌دار یا بدون زره
- نوع روکش
- متراژ
- طول هر قرقره
- روش نصب
- شهر محل تحویل
- استاندارد یا وندور موردنیاز
خرید پروژه‌ای و کیلومتری کابل 20 کیلوولت
اگر پروژه شما به چندصد متر یا چند کیلومتر کابل نیاز دارد، بهتر است به جای استعلام فقط یک عنوان کلی، BOQ کامل ارسال شود.
نمونه استعلام:
کابل 12/20(24)kV
1×185/25 mm²
هادی آلومینیومی
بدون زره
مقدار: 9 کیلومتر
طول هر قرقره: طبق برنامه پروژه
تحویل: محل پروژه
با این روش امکان مقایسه دقیق‌تر قیمت، برند، مشخصات فنی و شرایط تأمین وجود دارد.
استعلام سایز و قیمت کابل از الکتروروناک
برای خرید کابل فشار متوسط می‌توانید مشخصات پروژه، نقشه یا BOQ را برای الکتروروناک ارسال کنید.
آدرس: تهران، لاله‌زار جنوبی، کوچه بوشهری، ساختمان خورشید، واحد ۱۵
🟢
ارسال مشخصات کابل 20 کیلوولت در واتساپ
سوالات متداول انتخاب سایز کابل 20 کیلوولت
آیا می‌توان سایز کابل 20kV را فقط از روی آمپر انتخاب کرد؟
خیر. جریان بار فقط یکی از پارامترهاست. افت ولتاژ، اتصال کوتاه، روش نصب، دمای خاک و سطح مقطع اسکرین نیز باید بررسی شوند.
برای ترانس 1000 کیلوولت آمپر چه کابل 20kV لازم است؟
جریان سمت 20kV ترانس 1000kVA حدود 28.9 آمپر است، اما سطح مقطع کابل باید پس از کنترل اتصال کوتاه، شرایط نصب، طول مسیر و الزامات پروژه انتخاب شود.
برای ترانس 2500kVA جریان سمت فشار متوسط چقدر است؟
در شبکه 20kV جریان نامی آن حدود 72.2 آمپر است.
آیا کابل 185 آلومینیوم همیشه 300 آمپر تحمل می‌کند؟
خیر. جریان مجاز به شرایط نصب، دمای محیط، خاک، آرایش کابل و باندینگ اسکرین وابسته است.
کابل مسی بهتر است یا آلومینیومی؟
هرکدام مزایا و محدودیت‌های خود را دارند. مس در یک سطح مقطع مشخص مقاومت کمتری دارد، در حالی که آلومینیوم سبک‌تر است و در بسیاری از پروژه‌ها هزینه اولیه کمتری دارد.
برای کابل تک‌رشته سه‌فاز چند متر کابل لازم است؟
در یک مدار سه‌فاز سه کابل تک‌رشته نیاز است؛ بنابراین مقدار اولیه کابل تقریباً سه برابر طول مسیر است و رزرو اجرایی باید جداگانه اضافه شود.
جمع‌بندی
انتخاب سایز کابل 20 کیلوولت باید حاصل چند کنترل همزمان باشد و استفاده از یک جدول ساده آمپراژ برای انتخاب نهایی کافی نیست.
ابتدا جریان بار محاسبه می‌شود، سپس ظرفیت جریان کابل در شرایط واقعی نصب، افت ولتاژ، تحمل اتصال کوتاه هادی و اسکرین، روش باندینگ و الزامات پروژه بررسی می‌شوند.
اگر مشخصات ترانس، طول مسیر، نوع نصب و جنس هادی را دارید، می‌توانید آنها را برای الکتروروناک ارسال کنید تا برای استعلام کابل و قیمت پروژه استفاده شود.
استعلام کابل 20 کیلوولت برای پروژه
فروشگاه ها
