اختيار الكابل المناسب للمسافات البعيدة

اختيار الكابل المناسب للمسافات البعيدة، موضوع في غاية الأهمية قد يتجاهله البعض في الحسابات بالاكتفاء في تحديد تيار الحمل والقاطع الكهربائي دون مراعاة طول المسافة بين الحمل والمصدر، ونسبة هبوط الجهد.

في هذا المقال سنتعرف على أفضل الطرق التي من خلالها تمكننا في تحديد مساحة مقطع الكابل المطلوب للحمل بالاعتماد على الكتالوج السويدي للكابلات.

الخطوات المطلوبة لتحديد مقطع الكابل المناسب

يتم اختيار مساحة مقطع الكابل المناسب للمسافات البعيدة طبقاً لـ:

• تيار الحمل.
• الفقد في الجهد أقل من 5%.
• تيار القصر وزمن الفصل.

في البداية تحسب تيار الحمل باستخدام القانون التالي:

التيار (3 فاز)= (كيلووات× 1000) ÷ (1.73 × الجهد × معامل القدرة)

بعد ذلك تختار القاطع المناسب بإضافة معامل أمان نسبة (25%) فوق قيمة تيار الحمل، وأخير تأتي أهم مرحلة وهي اختيار مساحة مقطع الكابل المناسب بالاعتماد على جدول معامل التصحيح ونسبة هبوط الجهد، وتيار القصر وزمن الفصل.

• معامل التصحيح عند تمديد الكابل في الأرض بعمق 80 سم، ودرجة حرارة 70 درجة مئوية (PVC=0.76/ XLPE=0.85).
• معامل التصحيح عند تمديد الكابل في الهواء ودرجة حرارة 70 درجة مئوية (PVC=0.82/ XLPE=0.89).
• تحديد نسبة هبوط الجهد من جدول الكابلات.
• تيار القصر وزمن الفصل: كل قاطع كهربائي يتحمل قيمة تيار قصر قصوى تجدها مكتوبة على القاطع بوحدة الكيلو أمبير، كما أن القاطع له زمن فصل يفصل عنده، لذلك لا بد من اختيار الكابل المناسب بحيث يتحمل تيار قصر القاطع القصوى، وأن يكون قادر أيضاً على تحمل زمن الفصل.

اقرأ أيضاً

• حساب الطاقة الكهربائية المستهلكة
• اختيار القاطع والكونتاكتور والاوفرلود لمحرك 3 فاز
• حساب الأحمال الكهربائية للمنازل

كيف تختار الكابل المناسب للمسافات البعيدة

مثال تطبيقي:

محرك كهربائي به المواصفات التالية

• القدرة بالحصان= 50 حصان.
• جهد التغذية= 380 فولت.
• معامل القدرة= 0.8
• المسافة بين الحمل والمصدر= 150 متر.

اختر الكابل المطلوب لحمل المحرك الكهربائي؟

أولاً: حساب تيار الحمل

القدرة بالكيلووات= القدرة بالحصان × 0.746

= 50 × 0.746 = 37.3 كيلووات

التيار (3 فاز)= (الكيلووات × 1000) ÷ (1.73 × الجهد × معامل القدرة)

= (37.3 × 1000) ÷ (1.73 × 380 × 0.8)

= 37300 ÷ 525.9

= 70.9 أمبير

ثانياً: حساب سعة القاطع المناسب

سعة القاطع المناسب= تيار المحرك × 1.25

= 70.9 × 1.25

= 88.6 أمبير

أقرب قاطع متوفر هو 100 أمبير.

ثالثاً: اختيار مساحة مقطع الكابل

الكابل المناسب= تيار القاطع ÷ معامل التصحيح (كابل PVC ممدد في الهواء)

= 100 ÷ 0.82

= 122 أمبير

أقرب مساحة مقطع يتحمله القاطع 35 ملم2

قد يكتفي البعض عند هذه النقطة، ولكن هناك بعض الخطوات التي تؤثر على زيادة مساحة مقطع الكابل المطلوب.

رابعاً: حساب الفقد في الجهد (V.D)

لا بد من مراعاة أن يكون هبوط الجهد أقل من 5% كالتالي: (0.05 × 380 فولت= 19 فولت)، بالتالي أقصى قيمة هبوط جهد مسموح بها تساوي 19 فولت فقط.

من الجدول نلاحظ أن قيمة هبوط الجهد (mv/ Amp / meter) عند تقاطع مساحة مقطع الكابل مع عامود موصل نحاس PVC تساوي 0.726، بالتالي فإن هبوط الجهد ستكون:

هبوط الجهد (V.D)= 0.726 × 122 × 150

= 13.2 فولت

إذاً التصميم في السليم حتى هذه اللحظة، لأن القيمة أقل من أقصى قيمة هبوط جهد مسموح بها وهي 19 فولت.

خامساً: مدى تحمل الكابل لتيار القصر

إذا كان أقصى تيار القصرالذي يتحمله القاطع خلال 0.5 ثانية يساوي 10 كيلو أمبير، فإن مساحة مقطع الكابل الجديد يساوي 70 ملم2.

إذاً يحتاج المحرك الكهربائي إلى الآتي:

• قاطع كهربائي 100 أمبير/ 10 كيلو أمبير
• كابل بمساحة مقطع (4×70)+35

المصادر والمراجع: elsewedyelectric