روش انتخاب کابل

در تأسيسات مربوط به انتقال و توزيع انرژي الكتريكي، و تجهيزات برقي، نياز به استفاده از كابل مي باشد. لذا بايستي با مشخصات كابل ها و كاربرد آنها آشنايي مختصر پيدا كرد. يكي از مشخصه هاي اصلي هر كابل قدرت تحمل جريان الكتريكي آن

مي باشد كه به نوع كابل، شرايط محيط و محل نصب آن بستگي دارد.

بیشتر بخوانید: سیم های انعطاف پذیر

و چنانچه مقدار جريان از حد معيني بيشتر گردد علاوه بر گرم شدن كابل ممكن است موجب سوختن آن نيز بشود. از ديگر

عواملي كه در انتخاب كابل بايد در نظر داشت، افت ولتاژ آن است، زيرا كاهش ولتاژ دستگاههاي صنعتي علاوه بر ايجاد اشكال در طرز كار صحيح آنها در پاره اي موارد موجب آسيب ديدن دستگاه نيز مي شود. بطور كلي در انتخاب كابل برق بايد به نكات زير توجه نمود :

1-    جريان مصرفي تحت هيچ شرايطي نبايستي از جريان مجاز كابل بيشتر شود.
2-    از آنجا كه تعويض كابل غالباً با هزينه سنگين همراه است، لذا افزايش جريان ناشي از طرح توسعه آينده در نظر گرفته شود.
3-    افت ولتاژ كابل از حد مجاز زيادتر نگردد.
4-    سطح مقطع كابل (و در نتيجه قيمت آن) با توجه به تلفات الكتريكي، تا حد ممكن مقرون به صرفه باشد.
5-    انتخاب كابل با پوشش مناسب، با توجه به شرايط محيط ( هواي آزاد، زير خاك، حرارت و برودت و غيره ) صورت پذيرد.

محاسبه جريان مصرفي
با استفاده از روابط زير مي توان جريان مصرفي را در يك شبكه تعيين نمود :

بیشتر بخوانید: کابل قدرت با روکش پی وی سی

در شبكه تكفاز    

I = جريان مصرفي به آمپر
V = ولتاژ به ولت
P = توان مصرفي به وات
PF = ضريب توان يا      Cos
مثال 1- يك موتور الكتريكي سه فاز داراي مشخصات زير است :

ولت                     V=380 
توان (وات)                 P=18.4 kW
0.85                        Cos 
جريان مصرفي موتور را محاسبه نمائيد.

محاسبه جريان مجاز كابل

جهت جلوگيري از آسيب رسيدن به كابل، بايستي گرماي ناشي از عبور جريان در كابل، با محيط اطراف مبادله گردد. سرعت تبادل حرارت به عواملي از قبيل درجه حرارت محيط، نحوه قرار گرفتن دو يا چند كابل در مجاورت يكديگر و غيره، بستگي دارد. بديهي است كه نصب كابل در فضاي كوچك و بسته اي مانند كانال و لوله ها باعث كندي تبادل حرارت با محيط اطراف مي گردد.

بنابراين تحت چنين شرايطي بايد كابلي با جريان مجاز بيشتر از جريان مصرفي مورد نياز انتخاب نمود. بعبارت ديگر براي تبديل جريان مصرفي به جريان مجاز كابل، بايد از ضرائب معيني، بنام ضرايب تصحيح جريان كه در جداول 1، 2 و 3 داده شده، طبق رابطه مقابل استفاده نمود :           

Ic = جريان مجاز كابل               I = جريان مصرفي          F = حاصلضرب ضرايب تصحيح

مثال 2- مي خواهيم دو موتور با مشخصات مثال 1 را در نزديكي تابلوي توزيع برق نصب كنيم. چنانچه كابل كشي در زير خاك و در مجاور هم انجام شود، با توجه به درجه حرارت محيط كه °c 40 مي باشد، از چه نوع كابل بايد استفاده نمائيم.
ضريب درجه حرارت محیط                           77/0
ضريب تعداد کابلهای مجاور هم                        85/0
با توجه به جداول شماره 1 و 3 و جريان مصرفي محاسبه شده در مثال قبل، جريان مجاز هر كابل برابر است با:    F = 0.77 X 0.85 = 0.65    

با توجه به جريان بدست آمده و جريان مجاز نوشته شده در کاتالوگها ، كابل مناسب قابل انتخاب  است.

تعيين افت ولتاژ كابل
افت ولتاژ معمولاً بر حسب درصد بيان مي شود. براي محاسبه افت ولتاژ در يك كابل مشخص، با مراجعه به جدول شماره4، ضريب افت ولتاژ مربوط به آن را پيدا نموده و سپس با استفاده از روابط زير مي توان درصد افت ولتاژ كابل را محاسبه نمود:

= افت ولتاژ كابل به ولت
 V = ولتاژ شبكه به ولت
 L = طول كابل به متر
 P = توان مصرفي به كيلووات
 m = ضريب افت ولتاژ كابل (جدول 4)
در محاسبات افت ولتاژ، معمولاً حداكثر درصد افت ولتاژ (افت ولتاژ مجاز) را براي كابلها 3 درصد درنظر  مي گيرند.

همانطور كه در جدول شماره 4 ملاحظه مي گردد، با افزايش سطح مقطع، ضريب افت ولتاژ و نتيجتاً درصد افت ولتاژ كابل، كاهش مي يابد كه اين امر نيز به نوبه خود منجر به تقليل توان الكتريكي تلف شـده در كابل مي شود.

اما از طرفي با افزايش سطح مقطع كابل قيمت آن نيز بالا مي رود. لذا براي رسيدن به بهترين نوع انتخاب كابل، توجه به نكات زير ضروري مي باشد:
1- با توجه به توان مصرفي، جريان مجاز و سپس سطح مقطع كابل را مشخص نمائيد.
2- با استفاده از سطح مقطع تعيين شده، افت ولتاژ كابل را محاسبه كنيد. حال چنانچه درصد افت ولتاژ از حد مجاز زيادتر باشد، سطح مقطع بالاتر را در نظر بگيريد.

               
 آمپر