اختيار مقطع الكابل المناسب للمحرك الكهربائي – شرح شامل، خطوة مهمة ضمن تصميم التمديدات الكهربائية، ألا وهو كيفية حساب مقطع الكابلات الكهربائية للمحرك الكهربائي؟
في هذا المقال سنتعرف إلى خطوات اختيار مقطع الكابل المناسب وما العوامل المؤثرة على عملية الاختيار…. تابعوا معنا.
العوامل المؤثرة على اختيار مقطع الكابل
هناك عدة عوامل تؤثر على عملية الاختيار المناسب للكابلات الكهربائية، وهي:
- قدرة الحمل الكهربائي.
- مصدر الجهد الكهربائي.
- تيار الحمل الكهربائي.
- المسافة بين المصدر والحمل الكهربائي.
- نوع التيار AC أو DC
- نوع المصدر أحادي الطور أو ثلاثي الطور.
- نوع العزل للكابل PVC أو XLPE.
- طريقة تمديد الكابل (في الهواء أم الأرض أم القناة).
- نسبة هبوط الجهد المسموح بها.
العوامل أعلاه تلعب دور بارز وهام في اختيار مساحة مقطع الكابل الكهربائي بدقة متناهية.
وقد يعتقد البعض أن اختيار الكهرباء المناسب يتم وفق تيار الحمل الكهربائي فقط، وهذه خطوة بدائية جداً لا تلبي التصميم الصحيح وفق الهندسة الكهربائية.
بل يجب استكمال التصميم من حيث ما تم ذكره في العوامل المؤثرة في عملية اختيار الكابل.
حتى الشركات المصنعة للكابلات تضع شروط التمديد ومقدار اختلاف أقصى تيار للكابل وفق شروط التمديد ونوع الموصل وعدد الأسلاك الموجودة في كل كابل وطريقة التمديد.
لنبدأ بمثال عملي تطبيقي لاختيار الكابل المناسب للمحرك الكهربائي 3 فاز.
اختيار مقطع الكابل المناسب للمحرك الكهربائي
حساب أمبير المحرك الكهربائي
محرك كهربائي 3 فاز يعمل مع مصدر 380 فولت به المواصفات التالية:
- القدرة الكهربائية = 5 كيلو وات
- معامل القدرة = 0.8
- الكفاءة = 0.9
- هبوط الجهد المسموح به لا يتجاوز 5%.
- المسافة بين مصدر الكهرباء والمحرك الكهربائي 100 متر.
- الكابل يراد تمديده في الأرض.
- عدد الأسلاك في الكابل 4.
التيار الكهربائي للمحرك = (قدرة المحرك بالكيلو واط × 1000) ÷ (1.73 × الجهد × معامل القدرة × الكفاءة)
= (5 × 1000) ÷ (1.73 × 380 × 0.8 × 0.9)
= 5000 ÷ 473.3
= 10.5 أمبير
اختيار مساحة مقطع الكابل
من الجدول: نبحث عن أقرب تيار للقاطع الكهربائي المراد تركيبه لحماية المحرك، وبما أن تيار المحرك 10 أمبير فإن القاطع المناسب له يكون 16 أمبير أو 20 أمبير.
ومن خلال النظر إلى الجدول نجد أن الكابل ذو مساحة مقطع 1.5 مليميتر مناسب إذا كان نوع التمديد في الأرض.
ولكن إذا كنت تريد تمديده في الهواء اختر كابل بمساحة مقطع 2.5 مليميتر مربع، فهو المناسب وفق الجدول.
والأفضل دائماً اختيار القطع الأكبر وهو 2.5 مليميتر مربع لتعويض الفقد الناتج عن المسافة.
حساب الفقد في الجهد للمحرك
بما أن هناك مسافة كبيرة بين مصدر الكهرباء والمحرك الكهربائي مقدر بحوالي 40 متر، يفضل في هذه الحالة حساب هبوط الجهد لكي تضمن أفضل اختيار لمقطع الكابل.
وهنا نحرص على أن يكون هبوط الجهد أقل من 5% كالتالي:
هبوط الجهد المسموح به = نسبة الهبوط المسموح به × جهد المصدر
= 0.05 × 380
= 19 فولت
هنا يجب أن لا يقل جهد المصدر عن 361 فولت.
حساب هبوط الجهد
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 = 100 × 10.5 × 12.397
= 13 فولت
إذاً التصميم في السليم حتى هذه اللحظة؛ لأن القيمة أقل من أقصى قيمة هبوط جهد مسموح بها وهي 19 فولت.
المصدر: elsewedyelectric
