نحوه محاسبه اندازه کابل برق: راهنمای گام به گام برای مهندسان

اگر تا به حال روی یک پروژه برق کار کرده اید، مطمئناً می دانید که انتخاب کابل برق مناسب به آسانی گرفتن چیزی نیست که "به اندازه کافی ضخیم به نظر می رسد." این یکی از آن چیزهای کوچکی است که می تواند یک سیستم را ایمن یا ناایمن کند و خوب کار کند یا نه.

هنوز اولین باری را که سعی کردم به تنهایی یک کابل را اندازه کنم را به یاد دارم. فکر کردم ساده است - فقط جریان بار را بررسی کنید و کابلی را انتخاب کنید که بتواند آن را تحمل کند. به نظر می رسد، کمی بیشتر در آن وجود دارد. خبر خوب این است که وقتی فرآیند را درک کردید، در واقع آنقدرها هم بد نیست. بیایید نحوه محاسبه صحیح اندازه کابل برق را گام به گام بررسی کنیم.

مرحله 1: بار فعلی را بررسی کنید

اولین چیزی که در مورد هر کابل باید پرسید این است که چقدر جریان می تواند داشته باشد. برای یافتن این مورد، توان کل دستگاه یا سیستم را بر ولتاژ تغذیه تقسیم کنید.

به عنوان مثال، اگر یک موتور 10 کیلو وات باشد و با ولتاژ 400 ولت کار کند، جریان 10000 تقسیم بر 400 است که 25 آمپر است.

البته، اگر بار سه فاز باشد، یک پیچ کوچک وجود دارد زیرا شما بر 3 برابر ولتاژ تقسیم می کنید. اما ایده یکسان است: ابتدا جریان را پیدا کنید، زیرا اندازه کابل مستقیماً به میزان جریانی که از آن عبور می کند بستگی دارد.

مرحله 2: به میزان کاهش ولتاژ فکر کنید

اینجا خیلی ها اشتباه می کنند. فقط به این دلیل که یک کابل می تواند جریان را حمل کند، نشان دهنده ثابت ماندن ولتاژ در انتهای دیگر نیست. مقاومت کابل به طور طبیعی باعث افت ولتاژ می شود. اگر ولتاژ خیلی کم شود، ممکن است دستگاه شما به خوبی کار نکند، یا حتی ممکن است روشن نشود. اکثر دستورالعمل ها می گویند که افت ولتاژ باید کمتر از 3-5٪ باشد.

برای بررسی این موضوع، جریان، طول کابل و مقاومت کابل در هر متر را ضرب کنید. دست کم گرفتن این موضوع به‌طور شگفت‌آوری آسان است، به‌ویژه اگر کابل کابل طولانی باشد - مثلاً در کف کارخانه یا از طریق یک ساختمان بلند.

یک بار کارگاهی را دیدم که هر بار که تجهیزات سنگین راه اندازی می شد، چراغ ها کم می شد. دلیل؟ کابل ها کمتر از اندازه بودند و افت ولتاژ بیش از 8٪ بود. یک محاسبه ساده می‌توانست خیلی از ناراحتی‌ها را نجات دهد.

مرحله 3: محدودیت های اتصال کوتاه و حرارتی را بررسی کنید

حتی اگر یک سیم بتواند جریان عادی را به خوبی تحمل کند، باز هم باید بتواند یک اتصال کوتاه را تحمل کند، که بدترین چیزی است که ممکن است اتفاق بیفتد. در طول یک خطا، جریان می تواند به سرعت به چندین برابر سطح معمول خود افزایش یابد.

اگر کابل به اندازه کافی ضخیم نباشد، این گرما می تواند به راحتی به عایق آسیب برساند یا حتی هادی را ذوب کند. مهندسان معمولاً امتیاز اتصال کوتاه را بررسی می کنند که به مواد کابل، نوع عایق و دستگاه حفاظتی بستگی دارد. کمی فنی به نظر می رسد، اما به این فکر کنید: کابل باید تا زمانی که قطع کننده قطع شود، سالم بماند.

محدودیت های حرارتی به طور مشابه عمل می کنند. ظرفیت انتقال جریان یا توان کابل با دما تغییر می کند. اگر در یک منطقه گرم نصب شده باشد یا با چندین کابل دیگر همراه باشد، جریان کمتری را با خیال راحت حمل می کند. بنابراین، شما باید فاکتورهای اصلاح را بر اساس شرایط نصب اعمال کنید.

مرحله 4: نزدیکترین اندازه استاندارد را انتخاب کنید

پس از انجام ریاضیات، به یک سطح مقطع مورد نیاز خواهید رسید. اما کابل ها در اندازه های استاندارد مانند 2.5 میلی متر مربع، 4 میلی متر مربع، 6 میلی متر مربع و غیره هستند. همیشه اندازه بعدی را از محاسبات خود انتخاب کنید. این به شما کمی حاشیه ایمنی می دهد.

مرحله 5: دوبار با جداول کابل بررسی کنید

اکثر شرکت های کابل شامل نمودارهایی هستند که نشان می دهد هر اندازه در موقعیت های مختلف چقدر توان را تحمل می کند. همیشه هوشمندانه است که آنجا را بررسی کنید تا از نتایج خود مطمئن شوید. حتی بهتر است از نرم افزار یا ابزارهای آنلاین برای بررسی سریع آن دو بار استفاده کنید. اما هرگز به ابزارها تکیه نکنید - درک آنچه در پشت اعداد و ارقام می گذرد چیزی است که شما را به یک مهندس واقعی تبدیل می کند.

بسته بندی این همه

شاید در ابتدا کسل کننده به نظر برسد که بفهمید یک کابل چقدر باید باشد، اما تا زمانی که نبینید که چگونه بر قابلیت اطمینان در دنیای واقعی تأثیر می گذارد، به نوعی سرگرم کننده است. شما فقط اعداد را جمع نمی کنید. شما مطمئن می شوید که سیستم ها ایمن می مانند، چراغ ها روشن می مانند و تجهیزات به خوبی کار می کنند. کابلی که پس از محاسبات دقیق انتخاب می شود، انرژی کمتری را از دست می دهد، گرمای کمتری تولید می کند و برای هر چیزی که به آن متصل است، دوام بیشتری خواهد داشت.

بنابراین دفعه بعد که می خواهید اندازه کابل را حدس بزنید، برای انجام محاسبات مناسب وقت بگذارید. زمانی که به آن دست پیدا کنید فقط چند دقیقه طول می کشد. و صادقانه بگویم، دانستن این موضوع که سیستم شما سوسو نمی‌زند، نمی‌چرخد یا بیش از حد گرم نمی‌شود، احساس فوق‌العاده‌ای به شما می‌دهد، زیرا کابل‌ها را به اندازه کافی اندازه‌گیری کرده‌اید. این همان چیزی است که مهندسی خوب در مورد آن است - تفکر روشن، بررسی دقیق، و اطمینان از اینکه همه چیز کار می کند.