سیم و کابل

جدول محاسبات سیم و کابل بر اساس مقطع و مسافت

16657 بازدید آموزش در صنعت برق

در بازار کالای الکتریک ایران انواع مختلفی از کابل‌ها با متریال‌های مختلف و در ابعاد متفاوت وجود دارند که هرکدام برای مقاصد خاصی طراحی شده‌اند. این تنوع گسترده سبب می‌شود مشتریان و حتی گاهی مواقع برقکاران حرفه‌ای نیز در هنگام انتخاب دچار سردرگمی ‌بشوند و یا گاهاً گزینه‌های اشتباه را انتخاب کنند. نمونه‌های متفاوتی از جدول محاسبات سیم و کابل در سایت‌های مختلف وجود دارد که بعضاً نتایج غیر همسو با یکدیگر دارند؛ برخی از صفحات آنلاین نیز محاسبات را به صورت آنلاین انجام می‌دهند اما از آنجایی که شیوه انجام محاسبات و یا پارامتر‌های تأثیرگذار در آن‌ها نمایش داده نمی‌شود، نمی‌توان با خیال راحت به این گزینه‌ها اعتماد نمود.

اگر شما نیز از گشتن میان این همه نمونه‌های متفاوت جدول محاسبات کابل خسته شدید، این مقاله برای شما آماده شده است. در ادامه دقیق‌ترین جدول محاسبات سیم و کابل آلومینیومی ‌و مسی برای تعیین شدت جریان، مسافت و سطح مقطع هادی‌های برق، ارت و نول با توجه به شرایط مختلف و پارامتر‌های تأثیرگذار در آن‌ها، به همراه شیوه محاسبه و توضیحات جانبی، به صورت کامل و یکجا گردآوری شده است تا مرجع کاملی برای تمامی‌ پروژه‌های تولید، توزیع و انتقال نیروی برق باشد.

راهنمای مطالعه نمایش

جدول محاسبات سیم و کابل برای شدت جریان مجاز سیم بر حسب آمپر

در مهندسی برق مقصود از سطح مقطع هادی آن بخشی از سیم و کابل است که پس از برش عرضی در طول یک سیم یا کابل قابل رویت می‌شود. به این ترتیب اگر برش‌های عرضی موازی با یکدیگر به عرض یک میلی‌متر ایجاد کنیم، سطوح مقطع موازی با ضخامت یک میلی‌متر در اختیار خواهیم داشت. این سطوح مقطع هادی‌ها که در جدول محاسبات سیم و کابل درج می‌شوند، همگی دایره‌ای شکل نیستند؛ بلکه ممکن است به صورت دایره‌ای، تخت، زاویه‌دار و یا قطاعی باشند. از آن جایی که سطح مقطع هادی روی پارامتر‌های زیادی تأثیر می‌گذارد و از پارامتر‌های زیادی تأثیر می‌گیرد، تعیین مقدار صحیح آن از طریق جدول محاسبات سیم و کابل ضرورت پیدا می‌کند. بر اساس یک قانون کلی، سطح مقطع یک هادی و جریان‌های مجاز از آن باید به گونه‌ای تعیین شود که در هر نقطه از سیم و کابل، حرارت تولید شده ناشی از جریان درون هادی بتواند به راحتی به محیط اطراف انتقال یابد.

چنانچه از عبارت فوق بر می‌آید سطح مقطع، جریان ولتاژ و شدت جریان درون هادی بر یکدیگر تأثیر می‌گذارند. از همین رو در هنگام تعیین سطح مقطع سیم و کابل بر اساس جدول محاسبات سیم و کابل، حتماً باید پارامتر‌هایی نظیر مقدار جریان مجاز، جریان اتصال کوتاه و همچنین ماکزیمم افت ولتاژ قابل قبول را در نظر گرفت. به کمک جدول زیر می‌توانید حداکثر شدت جریان مجاز (میزان آمپر مجاز) برای هر سطح مقطع را تعیین نمایید. تنها به این نکته توجه داشته باشید که جریان مجاز کابل آلومینیومی‌ 60 درصد هادی‌های مسی است.

برای محاسبه دقیق جریان بر اساس مقطع، آمپر و ولتاژ، در قسمت زیر کلیک کنید

سطح مقطع سیم بر حسب میلی متر مربع شدت جریان مجاز سیم بر حسب آمپر
سیم‌های عایق دار حداکثر 3 سیم در لوله کابل‌های با روکش p.v.c سیم‌های هوایی
0.75 4 آمپر 6 آمپر 10 آمپر
1 6 آمپر 10 آمپر 15 آمپر
1.5 10 آمپر 15 آمپر آمپر 20
2.5 15 آمپر 20 آمپر 25 آمپر
4 20 آمپر 25 آمپر 35 آمپر
6 25 آمپر 35 آمپر 50 آمپر
10 35 آمپر 50 آمپر 60 آمپر
16 50 آمپر 60 آمپر 80 آمپر
25 60 آمپر 80 آمپر 100 آمپر
35 80 آمپر 100 آمپر 125 آمپر
50 100 آمپر 125 آمپر 160 آمپر
70 ——- 160 آمپر 200 آمپر
95 ——- 200 آمپر 225 آمپر
120 ——- 225 آمپر 260 آمپر
150 ——- 260 آمپر 300 آمپر
185 ——- 300 آمپر 350 آمپر
240 ——- 350 آمپر 430 آمپر
300 ——- 430 آمپر 500 آمپر

ضرایب تصحیح همجواری کابل‌ها و سطح مقطع هادی‌های مسی و آلومینیومی

همراهان گرامی ‌باید توجه داشته باشید که جدول فوق و سایر نمونه‌های جدول محاسبات سیم و کابل که در ادامه ذکر شده است، همگی شرایط ایده‌آل را نشان می‌دهند. از آن جایی که قرار گرفتن شبکه سیم‌ها در کنار یکدیگر روی پارامتر‌های آن‌ها نظیر جریان (ولتاژ) و شدت جریان (آمپر) تأثیر گذار است؛ در صورتی که هادی‌ها از کنار هم عبور ‌کنند، می‌توانیم به کمک نمودار زیر ضریب تصحیح را تعیین نموده و این ضریب را در شدت جریان مجاز اعمال کنیم تا میزان شدت جریان مجاز واقعی به دست بیاید.

در نمودار بالا، محور عمودی ضریب تصحیح f را نشان می‌دهد و محور افقی بیانگر تعداد سیم‌هاست. همانطور که در نمودار مشخص است با افزایش تعداد سیم‌هایی که در یک شبکه در کنار هم قرار می‌گیرند، ضریب تصحیح کاهش می‌یابد. این بدین معنی است که تعدد سیم‌ها در کنار هم، شدت جریان مجاز را کاهش خواهد داد.

استفاده از جدول محاسبات سیم و کابل برای تعیین سطح مقطع هادی‌ها بر اساس شدت جریان

برای تکمیل جدول محاسبات سیم و کابل و تعیین سطح مقطع هادی‌ها بر اساس شدت جریان مجاز، فرمول‌هایی تبیین شده است که برای سیستم‌های تک فاز و سه فاز به صورت جداگانه به کار می‌رود.

1. تعیین شدت جریان در مدار‌های تک فاز

با استفاده از فرمول زیر می‌توان شدت جریان را در یک مدار تک فاز محاسبه کرد.

فرمول محاسبه آمپر کابل برق I=W/V.Cosφ
توان ورودی W
ولتاژ مدار V
ضریب توان Cosφ

 

اما برای اینکه نتایج ما در عمل به شرایط واقعی نزدیک‌تر باشد، با فرض این که تمامی‌ تجهیزات متصل به مدار با یکدیگر در حال کار هستند، فرمول بالا را به حالت زیر تغییر می‌دهیم. در این حالت ضریب Kd که به آن ضریب مصرف نیز می‌گویند؛ از طریق تقسیم کردن حداکثر توان مصرفی تجهیزات به صورت هم زمان بر کل توان بار‌ها تعیین می‌شود. با اضافه شدن این ضریب فرمول اولیه به صورت زیر تغییر می‌کند.

فرمول محاسبه آمپر کابل برق هنگامی ‌که همه تجهیزات با هم کار می‌کنند I=kd.W/V. Cosφ
ضریب مصرف یا ضریب همزمانی kd

بر اساس فرمول بالا می‌توان شدت جریان در موتور‌های تک فاز را نیز محاسبه نمود. در این حالت پارامتر‌های فرمول بالا نهایتاً به صورت زیر محاسبه می‌شود.

فرمول محاسبه شدت جریان موتورهای تک فاز I=kd.w/V.η. Cosφ
توان خروجی موتور w
راندمان موتور η
ولتاژ تغذیه موتور V
ضریب قدرت Cosφ
ضریب مصرف یا ضریب همزمانی kd

2. تعیین شدت جریان در مدار‌های سه فاز

به طور کلی و طبق روابط فیزیک، اگر یک موتور سه فاز با توان اسمی ‌خود در حال کار کردن باشد، می‌توان برای تکمیل جدول محاسبات سیم و کابل، شدت جریان آن موتور را بر اساس رابطه زیر محاسبه نمود؛ اما باید توجه داشت که موتور‌های سه فاز در لحظه استارت متحمل شدت جریانی معادل 3 الی 7 برابر توان اسمی‌خود می‌شوند. اما از آن جایی که این شارش جریان بسیار کوتاه است و تأثیری در عملکرد سطح مقطع سیم و کابل ندارد، از آن صرف نظر می‌کنیم.

 فرمول محاسبه شدت جریان موتورهای سه فاز I=w/√3.η. Cosφ

آیا برای تعیین سطح مقطع سیم و کابل بر اساس جریان حتماً باید محاسبات را انجام دهیم؟

پاسخ این سؤال منفی است، زیرا ما برای راحتی و آسایش شما کاربران گرامی‌ کلیه محاسبات را پیش‌تر انجام داده‌ایم و نتایج آن را در ادامه و در قالب جدول محاسبات سیم و کابل براساس شدت جریان آورده‌ایم. شما همکاران و متخصصان گرامی ‌می‌توانید با دارا بودن مقدار جریان مدار و بررسی جدول محاسبات زیر، سطح مقطع سیم و کابل مورد نظر را انتخاب نمایید.

شدت جریان مجاز کابل‌های برق بر حسب آمپر
سطح مقطع بر حسب میلی متر مربع کابل‌های یک سیمه DC کابل‌های دو سیمه کابل‌های سه و چهار سیمه سه کابل تک سیم سه فار
مس آلومینیویم در خاک در هوا در خاک در هوا در خاک در هوا در خاک در هوا در خاک در هوا
1.5 2.5 37 26 30 21 27 18
2.5 4 50 35 41 29 36 25
4 6 65 46 53 38 46 34
6 10 83 58 66 48 59 44
10 16 110 80 88 66 77 50
16 25 145 105 115 90 100 80 120 100 110 86
25 50 190 140 150 120 130 105 155 135 140 120
35 70 235 175 180 150 155 130 185 170 170 145
50 95 280 215 185 160 220 205 200 180
70 120 350 270 230 200 275 260 240 225
95 150 420 335 275 245 325 320 295 280
120 185 80 390 315 285 370 375 335 330
150 240 540 445 355 320 420 430 380 380
185 300 620 510 400 370 470 450 430 440
240 400 720 620 465 435 540 590 490 530
300 500 820 710 620 680 550 610
400 600 960 850 710 820 650 740
500 700 1110 1000 820 960 740 860

استفاده از جدول محاسبات سیم و کابل برای تعیین سطح مقطع هادی‌ها بر اساس افت ولتاژ

در مدار‌های الکتریکی و شبکه‌های توزیع به هیچ عنوان نباید با افت ولتاژی بیشتر از استاندارد‌های تعیین شده توسط مدیریت تولید، توزیع و انتقا نیروی برق (توانیر) و همچنین موسسه تحقیقات صنعتی و استاندارد ایران مواجه شویم. بنابراین می‌بایست از طریق جدول محاسبات سیم و کابل و فرمول‌های افت ولتاژ، سطح مقطع هادی‌ها را به گونه‌ای انتخاب نمود که در حالت عملکرد عادی شبکه افت ولتاژ کوچکتر یا مساوی 5 درصد و در لحظه استارت شبکه افت ولتاژ کوچکتر یا مساوی 15 درصد باشد. بر این اساس به کمک فرمول زیر می‌توان افت ولتاژ روی کابل را در حالت پایدار محاسبه نمود.

افت ولتاژ روی کابل Vd=√3.I.(RCosφ+XSinφ)L
افت ولتاژ Vd
مقاومت کابل در هر فاز با جریان متناوب R
ماکزیمم شدت جریان در حالت پایدار I
راکتانس هر کابل در هر فاز X
ضریب توان در شرایطی که حالت بار کامل است Cosφ
طول کابل L

محاسبه سطح مقطع کابل تک فاز بر اساس افت فشار

افت فشار یکی از پارامتر‌هایی است که به صورت مستقیم تحت تأثیر سطح مقطع هادی‌ها قرار می‌گیرد، اما این افت فشار در مدار‌های سه فاز و تک فاز با یکدیگر تفاوت دارد. علاوه بر این افت فشار در شبکه‌های هوایی و زمینی نیز متفاوت است. کلیه این پارامتر‌ها را باید در هنگام انتخاب سطح مقطع هادی‌ها بر اساس جدول محاسبات سیم و کابل در نظر گرفت. فرمول زیر به شما کمک می‌کند تا قادر باشید سطح مقطع هادی‌های مسی و آلومینیومی ‌را بر حسب افت ولتاژ محاسبه نمایید. تنها نکته قابل توجه این است که کارایی این فرمول برای خطوطی که تغذیه بار یکسانی دارند اثبات شده است. اگر در شبکه توزیع از لاین‌هایی با خط تغذیه جدا استفاده می‌کنیم، ابتدا باید سطوح مقطع را به صورت جداگانه محاسبه نموده و در نهایت نتایج به دست آمده را با هم جمع کنیم.

سطح مقطع کابل تک فاز بر اساس افت ولتاژ و کابل کشی زمینی a=200ρℓICosφ/αV
درصد افت ولتاژ مجاز α
قاومت ویژه هادی کابل برق ρ
سطح مقطع سیم a
مسافت
ضریب توان Cosφ
ولتاژ V

محاسبه سطح مقطع کابل سه فاز بر اساس افت فشار

از آن جایی که در شبکه‌های سه فاز در صورتی که تعادل جریان لاین نوترال یا ارت صفر برقرار باشد، بار‌ها به صورت نسبتاً برابر در هر سه فاز تعدیل می‌شوند، سطح مقطع مجاز برای فاز‌ها مشابه است. در این صورت کافی است تنها یک سطح مقطع از یک جریان فاز را محاسبه کنیم. شیوه محاسبه سطح مقطع کابل سه فاز بر اساس افت فشار در شرایط مذکور از طریق فرمول زیر بدست می‌آید.

سطح مقطع کابل سه فاز بر اساس افت ولتاژ و کابل کشی زمینی a=100plw/α(VL)2

 

اگر شرایط فوق برقرار نباشد (عدم تعادل جریان لاین نوترال یا ارت صفر) و یا اینکه شبکه سه فاز از خطوط تغذیه متفاوتی بار‌های غیر یکسان دریافت کند، با استفاده از فرمول ذکر شده، باید سطح مقطع هر کدام از جریان‌های فاز را به صورت جداگانه محاسبه نمود.

استفاده از جدول محاسبات سیم و کابل برای تعیین سطح مقطع کابل ارت و نول

کاربرد‌های سیم ارت در شبکه‌های الکتریکی بر کسی پوشیده نیست، اما سیم‌های اتصال به زمین تنها در صورتی می‌توانند امنیت شبکه را تأمین نمایند که با سطح مقطع (نمره سیم) مناسب انتخاب شوند. در غیر این صورت تعادل در جریان لاین نوترال برقرار نخواهد شد. جدول محاسبات سیم و کابل زیر به شما کمک می‌کند تا سیم ارت با سطح مقطع مناسب را برای پروژه‌های خود انتخاب نمایید.

محاسبه سطح مقطع کابل ارت
S: سطح مقطع سیم فاز میلی‌متر مربع حداقل سطح مقطع سیم ارت بر حسب میلی‌متر مربع
زمانی که هادی فاز و ارت از یک جنس باشند زمانی که هادی فاز و ارت از یک جنس نباشند
S ≤ 16 S (K1/k2).S
16˂S≤35 16 (K1/k2).16
S˃35 S/2 (K1/k2).(S/2)
K1: ضریب تصحیح تعداد سیم فاز
K2: ضریب تصحیح ارت

همکاران و دنبال کنندگان گرامی ‌باید توجه داشته باشید که سطح مقطع سیم نول یا جریان نوترال دقیقاً به اندازه جریان فاز اهمیت دارد. زیرا جریانی که توسط لاین نول به شبکه برمی‌گردد دقیقاً معادل جریانی است که از طریق سیم فاز وارد شبکه می‌شود. بر این اساس افت ولتاژ در لاین‌های فاز و نول را باید با یکدیگر جمع نمود. جدول محاسبات سیم و کابل زیر راهنمای شما برای انتخاب نمره سیم مناسب برای جریان ارت خواهد بود.

محاسبه حداقل سطح مقطع مجاز برای کابل نول
S: سطح مقطع سیم فاز میلی‌متر مربع حداقل سطح مقطع سیم ارت بر حسب میلی‌متر مربع
تک فاز / دو فاز

(آلومینیوم و مس)

برای هر سطح مقطعی 10 میلی متر مربع (آلومینیوم)
16 میلی متر مربع (مس)
سه فاز مسی S≤16 16
S˃16 16
سه فاز آلومینیومی S≤25 10
S˃25 25

استفاده از جدول محاسبات سیم و کابل برای تعیین سطح مقطع هادی‌ها بر اساس طول سیم و کابل

هرچه سطح مقطع یک هادی کوچکتر باشد، مقاومت ایجاد شده در آن هادی افزایش می‌یابد، در نتیجه سطح هادی گرم‌تر می‌شود. این تغییرات روی سایر ویژگی‌های انتقال نیروی برق نظیر جریان (ولتاژ) و شدت جریان (آمپر) هم اثرگذار هستند و می‌توانند عملکرد شبکه را تحت تأثیر خود قرار دهند. اما در خصوص مسافت شرایط کمی ‌متفاوت است. زیرا طول هادی با مقاومت آن رابطه مستقیم داشته و افزایش طول هادی سبب افزایش مقاومت می‌شود. در نتیجه برای فواصل مختلف باید از سیم و کابل‌هایی با سطح مقطع مناسب استفاده نمود تا قادر باشیم کارایی شبکه را حفظ نماییم. خوشبختانه برای این مورد نیازی به انجام محاسبات پیچیده نیست، زیرا نتایج این محاسبات را به صورت متمرکز در جدول محاسبات سیم و کابل بر اساس مسافت آورده‌ایم تا در صورت نیاز با بررسی آن قادر به انتخاب گزینه مناسب خود باشید.

در هنگام تعیین سطح مقطع هادی به کمک جدول محاسبات سیم و کابل بر اساس مسافت باید این نکته را در نظر داشته باشید که اگر شبکه شما مستعد افت فشار زیاد است، بهتر است هادی‌هایی با نمره بالاتر را انتخاب نمایید.

جدول سطح مقطع هادی‌های مسی و آلومینیومی ‌با توجه به مسافت و شدت جریان درون هادی
سطح مقطع (میلی‌متر) مسافت (از 10 متر تا یک کیلومتر)
مس آلومینیویم 10 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 600 700 800 900 1000
1.5 2.5 27 15 7 5
2.5 4 36 25 12 8 6
4 6 46 40 20 13 10 8 8
6 10 58 58 30 20 15 12 10 8 7 6.5 6 5
10 16 77 77 50 33 25 20 18 14 12 11 10 8 7 6 5 5
16 25 100 100 80 53 40 32 26 22 20 17 16 13 11 10 8 8
25 50 130 130 125 83 62 50 41 35 31 27 25 20 17 15 13 12
35 70 155 155 155 115 86 69 57 49 43 38 34 28 24 21 18 17
50 95 185 185 185 158 117 93 78 66 58 52 46 38 32 28 25 23
70 120 230 230 230 222 166 133 111 95 83 74 66 55 47 41 36 33
95 150 275 275 275 275 225 180 150 129 112 100 90 75 64 58 50 45
120 185 315 315 315 315 275 222 185 159 139 123 111 92 89 69 87 55
150 240 355 355 355 355 330 264 220 189 165 147 132 110 94 82 73 66
185 300 400 400 400 400 393 314 267 224 198 176 157 131 112 98 87 78
240 400 465 465 465 465 437 349 291 249 218 194 174 145 124 109 97 87
300 500 550 550 550 550 496 397 331 283 248 220 189 165 141 124 110 99
شدت جریان (آمپر)

 

برای محاسبه جریان، در قسمت زیر کلیک کنید

کلام آخر

اهمیت جدول محاسبات سیم و کابل زمانی مشخص می‌شود که به اهمیت انتخاب هادی‌ها با سطح مقطع مناسب پی ببریم. تهیه سیم و کابل برق مطابق با نیاز‌های شبکه یکی از مهم‌ترین ضروریات برای مشتریان عمومی‌ و به خصوص تکنیسین‌ها و پیمانکاران برق است. سیم و کابل با نمره مناسب می‌تواند کارایی شبکه توزیع و تجهیزات متصل به آن را تضمین کند؛ اما در صورتی که هادی با سطح مقطع اشتباه انتخاب شود ممکن است در کوتاه مدت یا دراز مدت شبکه را در موقعیت‌های مخاطره آمیز قرار دهد. بر اساس قوانین کشور ما در چنین شرایطی تکنیسین‌های برق و پیمانکاران ملزم به پرداخت خسارات مالی و جبران زیان‌های جانی خواهند شد. از این رو استفاده از جدول محاسبات سیم و کابل برای تعیین نمره مناسب سیم یکی از ضروریات است. خوشبختانه برای انجام این کار نیازی به محاسبات پیچیده نخواهید داشت زیرا ما در این مقاله سعی کردیم همه آنجه را که نیاز دارید را در قالب نمونه‌های مختلفی از جدول محاسبات سیم و کابل در اختیار شما قرار دهیم. تنها کافی است با ذخیره کردن این صفحه، پیش از شروع پروژه‌های خود با نگاهی مختصر به جداول ذکر شده، نمره سیم و کابل مناسب برای پروژه‌های خود را انتخاب نمایید.

برای محاسبه جریان، در قسمت زیر کلیک کنید

برای ذخیره کردن و دانلود جدول محاسبات سیم و کابل، کلیک کنید.

همچنین اگر به دنبال خرید سیم و کابل از مراکز معتبر و قابل اطمینان هستید، می‌توانید با مراجعه به لیست کارخانجات سیم و کابل معتبرترین مراکز را در این زمینه مشاهده کرده و با اطمینان خاطر محصولات مورد نیاز خود را خریداری کنید.

لیست نمایندگان سیم و کابل و آگهی‌های آنها

16657 بازدید
نویسنده این مقاله
الهه زینالی
اشتراک گذاری

مطالب مرتبط