هل تعلم أن اختيار مقاطع الكابلات الكهربائية تتطلب مهارة هندسية خاصة وحسابات كهربائية وفق خطوات هندسية مراعياً الكود السعودي أو الكود المعتمد لكل بلد.
إن الاختيار الخاطئ لمقطع الكابل لا يعني زيادة الفقد الكهربائي، بل يؤدي لارتفاع حرارة الكابل وتلف العزل الخاص به. ما يترتب عليه انقطاع الكهرباء وحدوث الحرائق.
وهنا تأتي أهمية اختيار مقطع الكابل الكهربائي بحيث يتناسب مع الظروف الجوية الحارة كما هو الحال في السعودية. وعلى هذا الأساس يجب أخذ التصميم الكهربائي بعناية فائقة عند حساب كل مقطع الكابل الكهربائي بحيث يناسب المشروع.
يرتبط هذا الموضوع على وجه الخصوص بـ كود البناء السعودي أو الكود الخاص ببلدك إذا كنت من خارج السعودية. ويتم تحديد التيار المسموح به للأحمال من خلال هذه الأكواد إلى جانب اشتراطات السلامة المهنية. لذا فإن المعرفة التامة بأسس اختيار مقطع الكابل الكهربائي لي خياراً بل ضرورة لكل مهندس وفني كهرباء.
أساسيات اختيار مقطع الكابل الكهربائي
بداية وقبل الدخول في تفاصيل خطوات حساب مقطع الكابل والقواعد الذهبية لاختيار مقطع الكابل المناسب. علينا الحرص بأن نكون على علم بأسس اختيار الكابل بشكل هندسي سليم.
عندما نقول مقطع الكابل فإننا نقصد بذلك المساحة العرضية للموصل سواء نحاسي أو ألمنيوم داخل الكابل. ويقاس هذا المقطع بوحدة المليمتر مربع (mm2)، وما يؤثر على اختيار مقطع الكابل المعطيات التالية:
- استطاعة الكابل على تحمل التيار الكهربائي.
- نسبة هبوط الجهد عبر طول الكابل.
- معدل درجة حرارة التشغيل.
- عمر العزل للكابل الكهربائي.
- كفاءة نظام الكهرباء.
ومن أبرز المتغيرات التي يعتمدها المصمم هي:
- تيار الحمل الفعلي المطلوب تغذيته.
- نوع الحمل الكهربائي، سواء كان إنارة أو تكييف أو محركات أو سخان.
- جهد النظام الكهربائي، نظام 220 فولت 1 فاز أو 400 فولت 3 فاز.
- طريقة تمديد الكابلات الكهربائية، كاستخدام المجاري الكهربائية والسلالم أو الدفن تحت الأرض.
- درجة الحرارة المحيطة، عادة ما تصل في الظروف المناخية السعودية إلى 45 درجة مئوية، ما يؤثر ذلك على استطاعة تحمل الكابل.
- عدد الكابلات المجمعة في نفس المسار، نظراً لما يسببه هذا التجمع من تأثير حراري متبادل ما يقلل من كفاءة التبريد الحر.
وبناءً على هذه المتغيرات يتم تحديد المقطع النهائي مراعياً المعايير الدولية ومواصفات الشركة السعودية للكهرباء. كل ذلك يأتي ضمن إطار ضمان الأداء الآمن والفعال لنظام الكهرباء.
قواعد مهمة لاختيار مقاطع الكابلات في السعودية
إليك أهم القواعد الأساسية التي يجب الالتزام بها عند اختيار مقاطع الكابلات وهي:
أولاً: تجنب اختيار مقطع الكابل قبل حساب تيار الحمل
أول خطوة مهمة يجب القيام بها، ألا وهي حساب قيمة التيار الكهربائي وليس القيام باختيار مقطع الكابل دون معرفة التيار.
ويمكن حساب التيار الكهربائي لأحمال الكهرباء 1 فاز كالتالي:
التيار الكهربائي= قدرة الحمل الكهربائي ÷ (جهد المصدر × معامل القدرة)
ويمكن إضافة كفاءة التشغيل إذا كان الحمل محرك كهربائي.
أما أحمال 3 فاز فإن:
التيار الكهربائي = (قدرة الحمل الكهربائي) ÷ (1.73 × جهد المصدر × معامل القدرة)
ثانياً: تيار الكابل الكهربائي المصحح
عادة ما نجد التيار المدون بجانب مقطع الكابل هي السعة الاسمية عند الظروف المرجعية القياسية، لكن على أرض الواقع خاصة بالسعودية فالأمر يختلف وفق الظروف بسبب التالي:
- درجة حرارة الجو المرتفع.
- تجميع الكابلات ضمن مجرى واحد.
- التمديد تحت الأرض
وعلى هذا الأساس يجب عملي تصحيح للسعة باستخدام عوامل التصحيح، والتحقق من أن تيار الحمل أصغر من سعة تحمل الكابل في أقسى الظروف.
ثالثاً: عدم تجاوز هبوط الجهد عن الحد المسموح به
إن نسبة هبوط الجهد المتعارف عليه عالمياً 3% للإنارة و5% لباقي الأحمال الكهربائية. كما نعلم جميعنا أن الزيادة في هبوط الجهد يؤدي إلى ضعف إضاءة وارتفاع تيار الأحمال الكهربائية بالتالي الزيادة في حرارة الأجهزة الكهربائية.
رابعاً: عوامل التصحيح في المناخ السعودي
من أكثر الأخطاء التي يقع فيه البعض هو التعامل مع الجداول دون أخذ عوامل التصحيح في الاعتبار؛ وذلك لأن سعة الكابل الفعلية تتأثر بالعوامل المناخية الحارة، وقد تقل هذه السعة بنسبة تصل إلى 10% إلى 25%.
ومن أبرز عوامل التصحيح للكابلات الكهربائية:
- درجة حرارة الجو المحيط التي تتراوح بين 40 إلى 45 درجة مئوية.
- طريقة التمديد، والتي تضم دفن الكابلات وطريقة تجميع عدة الكابلات معاً.
خامساً: مراعاة متطلبات التأريض والحيادي
يراعي في الجهود المنخفضة مثل المباني السكنية اختيار مقطع موصل تأريض بما يتوافق مع متطلبات الكود المعتمد ببلدك أو وفق شركة الكهرباء.
سادساً: التحقق من تيارات القصر وحدود تحمل العزل
لا يتم اختيار مقطع الكابل وفق تحمل التيار فقط بل وفق مدى تحمله لتيار القصر اللحظي ومدى تحمل العزل. وعلى هذا الأساس ينصح الرجوع لكتالوج الشركة المصنعة للكابل أو المواصفات التي تحددها الجهة الرسمية للكهرباء.
الآن وبعد أن تعرفنا على القواعد الأساسية في اختيار مقاطع الكابلات، نأتي إلى توضيح الخطوات العملية لاختيار مقطع الكابل الكهربائي المناسب.
قد يهمك: طرق حساب تيار القصر الكهربائي (Short Circuit) في السعودية
خطوات اختيار مقطع الكابل المناسب
هناك عدة خطوات هندسية يتم من خلالها اختيار مقطع الكابل الكهربائي المناسب وهي كالتالي:
- تحديد كافة البيانات المتعلقة بالحمل الكهربائي: مثل قدرة الحمل بوحدة الواط أو الكيلو واط – نوع الحمل (محرك، إنارة، مخرج)- معامل القدرة – جهد التغذية (220 فولت أو 400 فولت)- نوع مصدر التغذية (1 فاز أو 3 فاز).
- حساب تيار الحمل: لحساب قيمة تيار الحمل نستخدم المعادلات السابقة، مع مراعاة نوع تيار التغذية.
- دراسة طريقة تمديد الكابل: هل مدفون تحت الأرض أم داخل المواسير أم فوق السلالم.
- اختيار مقطع كابل بشكل مبدئي من الجداول المعتمدة: وذلك وفق الكود والكتالوج والمواصفات التي تحددها الشركة المصنعة وشركة الكهرباء.
- تطبيق معامل التصحيح الخاص بالكابلات وفق الحرارة وطريقة التمديد والتجميع.
- التحقق من نسبة هبوط الجهد.
- التحقق من مدى تيار القصر وذلك حسب نوع العزل وزمن الفصل للقاطع الكهربائي.
أخطاء شائعة عند اختيار مقطع الكابلات
هناك بعض الأخطاء التي يقع فيه البعض أثناء التصميم الكهربائي لمشاريع الكهرباء في السعودية من ضمنها:
- عدم الاهتمام بمدى تأثير الحرارة العالية على سعة الكابلات.
- اختيار مقطع كابل أقل من المطلوب وذلك بغرض خفض التكاليف دون مراعاة المتطلبات الفنية اللازمة.
- عدم توحيد مقاسات الكابلات المستخدمة ضمن المشروع ما يؤثر ذلك على الكفاءة والصيانة.
- إهمال التحقق من هبوط الجهد ضمن الحدود المسموح بها بناء على الأنظمة الفنية.
- التغاضي عن تحديد المقطع المناسب للحيادي والتأريض.
- الاعتماد على الخبرة الشخصية بدلاً من الرجوع للأكواد والمواصفات القياسية المعتمدة.
قد يهمك: ما هو هبوط الجهد المسموح به في السعودية؟ إجابة شاملة
ربط القواعد السابقة بكود البناء السعودي والمتطلبات المحلية
يهدف كود البناء السعودي (SBC 401) ومواصفات الشركة السعودية للكهرباء إلى تحقيق عدة أهداف بارزة تضم:
- توفير الحماية اللازمة للأرواح والممتلكات من المخاطر الكهربائية.
- خفض معدل الأعطال التشغيلية.
- رفع كفاءة استهلاك الطاقة في كافة المنشآت العامة والخاصة.
وفي هذا السياق، فإن الممارسات الخاطئة التي تحصل مع الكثير مثل إهمال تأثير الحرارة العالية على اختيار سعة الكابل، أو اختيار مقطع كابل أقل من المطلوب بهدف التوفير وغيرها مما ذكرناها لكم، جميها تمثل انحرافا عن المتطلبات الفنية المعتمدة.
أفضل الممارسات المعتمدة في السوق السعودي
- استخدام كابلات مطابقة لـ IEC 60502، وهي تحمل معياراً موثوقاً للأداء والسلامة في أنظمة توزيع الكهرباء.
- الالتزام الصارم بمعايير ومواصفات SEC SDMS التي تتضمن توافق الأعمال مع أعلى معايير الجودة والتشغيل.
- الاستعانة بالبرامج الهندسية المعتمدة في حساب الكابلات الكهربائية.
- اعتماد التصميم من مهندس معتمد لضمان الامتثال الكامل لكود البناء السعودي.
قد يهمك: كيفية اختيار القاطع الكهربائي المطلوب وفق الكود السعودي 2026
الخلاصة:
إن اختيار مقطع الكابل الكهربائي لا يقتصر على قراءة الجدول الفني فقط، بل يمثل عملية هندسية متكاملة تتطلب الحاجة للحسابات الدقيقة والرجوع للأكواد الفنية ذات الصلة، إلى جانب تطبيق عوامل التصحيح المناسبة خاصة المرتبطة بطبيعة المناخ السعودي.
ويمكن القول أن الالتزام بهذه المعايير يضمن لك كمهندس أو مقاول من تأسيس نظام كهربائي آمن واقتصادي متوافق تمام مع متطلبات كود البناء السعودي والشركة السعودية للكهرباء.
المصدر: كود البناء السعودي
