جریان مجاز کابل چقدر است؟
م. کوهشاری
اسفند 29, 1403
1011
سیم و کابل از مهم‌ترین اجزای وسایل برقی هستند که وظیفه انتقال الکتریسیته از نقطه‌ای به نقطه دیگر را برعهده دارند. به بیان دقیق‌تر بدون وجود کابل‌ها نمی‌توان نیروی برق را به مکان‌های مختلف هدایت کرد. این سیم و کابل‌ها انواع مختلفی دارند که هرکدام برای اهداف مختلفی استفاده می‌شوند. حال موضوعی که وجود دارد اینست که هرکدام از سیم و کابل‌ها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که در زمان انتخاب و استفاده از آنها باید مورد توجه قرار بگیرند. یکی از این ویژگی‌ها جریان مجاز کابل است که جز مهم‌ترین فاکتورهای استفاده از آن قرار می‌گیرد. در ادامه همراه ما باشید تا شما را بیشتر با جریان مجاز کابل آشنا کنیم.
منظور از جریان مجاز سیم و کابل چیست؟
احتمالا این سوال برایتان پیش آمده که جریان مجاز سیم و کابل افشان چیست؟ در رابطه با پاسخ این سوال باید بگوییم جریان مجاز همان حداکثر جریانی است که سیم می‌تواند انتقال دهد. به عبارت ساده‌تر این مقدار به تحمل و توانایی سیم و یا کابل اشاره دارد. جریان مجاز سیم و کابل با سطح مقطع آن ارتباط مستقیم دارد. بدین صورت که هرچه جریان عبوری بالاتر باشد، سطح مقطع سیم یا کابل نیز باید افزایش پیدا کند.
اگر این دو فاکتور با یکدیگر تناسب نداشته باشند، باعث گرم شدن سیم شده و اتصالی ایجاد می‌کنند. این موضوع حتی در مواردی ممکن است منجر به آتش‌سوزی شود. لازم است بدانید میزان جریان مجاز در یک سیم ویژگی است که به درصد خالص بودن مس در آن بستگی دارد.
جریان مجاز سیم و کابل‌ها چگونه تعیین می‌شود؟
ظرفیت جریان انتقال در کابل‌ها با توجه به ویژگی‌هایی چون نوع رسانا و نوع سیم متفاوت است. همانطور که قبل‌تر اشاره کردیم هر سیم و کابل دارای سطح مقطع مشخصی است که برحسب آن توانایی و ظرفیت انتقال جریان الکتریکی را تعیین می‌کنند. مقدار حرارتی که در هادی کابل به وجود می‌آید، در هر قسمت آن باید به طور صحیح به محیط منتقل شود.
عایق سیم و کابل‌ها معمولا از جنس PVC است که می‌تواند تا حداکثر دمای 70 درجه را تحمل کند. حال اگر دمای کابل یا محیط از این مقدار بیشتر شود، روکش آن ذوب شده و قسمت‌های مسی کابل با یکدیگر تماس پیدا می‌کنند. این موضوع در نهایت باعث اتصالی خواهد شد. این اتفاق علاوه بر کاهش طول عمر سیم، می‌تواند آسیب‌های زیادی به همراه داشته باشد.
فرمول محاسبه جریان عبوری از کابل
برای اطلاع از مقدار دقیق جریان عبوری از کابل راه‌های مختلفی وجود دارد که یکی از آنها استفاده از فرمول زیر است:
- جریان مستقیم I = P / V
- جریان متناوب تک فاز I = P / V*(pf)
- جریان متناوب سه فاز
- I = P / 1.73*V*(pf)
- p: توان واقعی برداشتی به وات
- v: ولتاژ خط به ولت
- I: جریان عبوری به آمپر
- PF: ضریب توان
با استفاده از فرمول بالا می‌توانید به راحتی از مقدار استاندارد جریان عبوری کابل خود اطلاع پیدا کنید.
عوامل موثر بر جریان عبوری از سیم و کابل‌ها
قبل‌تر اشاره کردیم که جریان مجاز در کابل و سیم افشان همان میزان ظرفیت حمل جریانی است که کابل می‌تواند به راحتی و بدون آسیب به دیگر قطعات از خود عبور دهد. در نتیجه جریانی که یک هادی الکتریکی می‌تواند پیش از رسیدن به دمای عملیاتی از خود عبور دهد، جریان مجاز نام دارد. حال این جریان مجاز عبوری از کابل می‌تواند تحت تاثیر عوامل مختلفی تغییر کند. این عوامل عبارتند از:
- اندازه هادی: اندازه یا همان سطح مقطع هادی مهم‌ترین عاملی است که می‌تواند جریان مجاز در سیم و کابل را تغییر دهد. به بیان دقیق‌تر هر چه یک هادی سطح مقطع بزرگ‌تری داشته باشد، توانایی عبور جریان بیشتری را هم دارد.
- تعداد هادی: در کابل‌های برق، چند رشته سیم کنار هم قرار دارند. حال هر چقدر تعداد این رشته‌ها بیشتر باشد، میزان تحمل جریان کابل نیز به مراتب بیشتر خواهد شد.
- شرایط نصب: دمای محیط، محل نصب و نوع سیستم نیز موارد دیگری هستند که در میزان جریان قابل تحمل سیم و کابل تاثیر می‌گذارند.
تأثیر طول سیم بر جریان عبوری از سیم و کابل
یکی از مهم‌ترین فاکتورهایی که میزان جریان عبوری از کابل را تغییر می‌دهد، طول آنست. این موضوع باعث شده تا مصرف‌کنندگان و تکنسین‌های برق برای دریافت جریان مجاز دقیق کابل، ابتدا تاثیر طول را کاهش و یا افزایش ولتاژ عبوری از آن محاسبه کنند.
همانطور که گفتیم مقدار جریان مجاز عبوری از یک سیم یا کابل به جنس و طول آن نیز بستگی دارد. برای مثال یک سیم با سطح مقطع 10 از جنس مس، با طول 50 متر جریان عبوری برابر با 77 آمپر دارد، حال اگر طول کابل را افزایش داده و به 100 متر برسانیم، با افت ولتاژ مواجه شده و در نهایت میزان جریان به 50 آمپر کاهش پیدا می‌کند. در نتیجه می‌توان گفت طول کابل با میزان جریان عبوری از آن رابطه عکس داشته و با افزایش طول، میزان جریان کم می‌شود.
تاثیر دما بر جریان عبوری از سیم برق
دیگر عامل تاثیرگذار بر میزان جریان عبوری از سیم و کابل دما است. به بیان دقیق‌تر هرچه دمای محیط کمتر باشد، کابل به درجه حرارت بیشتری برای رسیدن به حداکثر دمای قابل تحمل عایق نیاز دارد. به دنبال این موضوع دمای محیط نباید از دمای هادی و کابل بیشتر باشد تا تبادل دمایی بتواند به شکل مناسبی ایجاد شود.
همانطور که می‌دانید در همه محیط‌ها شرایط دمایی ایده‌آلی وجود ندارد و کابل و جریان عبوری همواره در تغییر دما قرار می‌گیرد. به طور کلی اگر دمای محیط از 25 درجه بیشتر شود، باید با توجه به سطح مقطع و جریان مجاز کابل، شرایط ایده‌آل را برای آن فراهم کرد.
جدول جریان مجاز کابل در موقعیت‌های مختلف (زمین و هوا)
میزان جریان عبوری از سیم با توجه به مواردی چو سطح مقطع سیم و کابل، تعداد رشته‌های هادی و همچنین موقعیت قرارگیری و نصب آن (زمین و هوا) متفاوت خواهد بود. از این رو در جدول زیر میزان جریان عبوری از کابل پ در موقعیت‌های مختلف را برایتان آورده‌ایم:
|
سه کابل تک رشته در سیستم سه فاز |
کابل های سه و چهار رشته |
کابل های دو رشته |
کابل های تک رشته در سیستم DC |
سطح مقطع (mm²) |
||||||
|
Aهوا |
Aزمین |
Aهوا |
Aزمین |
Aهوا |
Aزمین |
Aهوا |
Aزمین |
Aهوا |
Aزمین |
|
|
18 |
27 |
21 |
30 |
26 |
37 |
1.5 |
||||
|
– |
– |
– |
– |
25 |
36 |
29 |
41 |
35 |
50 |
2.5 |
|
– |
– |
– |
– |
34 |
46 |
38 |
53 |
44 |
65 |
4 |
|
– |
– |
– |
– |
34 |
46 |
38 |
53 |
44 |
65 |
4 |
|
– |
– |
– |
– |
44 |
58 |
48 |
66 |
58 |
83 |
6 |
|
– |
– |
– |
– |
60 |
77 |
66 |
88 |
80 |
110 |
10 |
|
86 |
110 |
100 |
120 |
80 |
100 |
90 |
115 |
105 |
145 |
16 |
|
120 |
140 |
135 |
155 |
105 |
130 |
120 |
150 |
140 |
190 |
25 |
|
145 |
170 |
170 |
185 |
130 |
155 |
150 |
180 |
175 |
235 |
35 |
|
180 |
200 |
205 |
220 |
160 |
185 |
– |
– |
215 |
280 |
50 |
|
225 |
245 |
260 |
270 |
200 |
230 |
– |
– |
270 |
350 |
70 |
|
280 |
295 |
320 |
325 |
245 |
275 |
– |
– |
335 |
420 |
95 |
|
330 |
335 |
375 |
370 |
285 |
315 |
– |
– |
390 |
480 |
120 |
|
380 |
380 |
430 |
420 |
325 |
355 |
– |
– |
445 |
540 |
150 |
|
440 |
430 |
450 |
470 |
370 |
400 |
– |
– |
510 |
620 |
185 |
|
530 |
495 |
590 |
540 |
435 |
465 |
– |
– |
620 |
720 |
240 |
|
610 |
550 |
680 |
620 |
– |
– |
– |
– |
710 |
820 |
300 |
|
740 |
650 |
820 |
710 |
– |
– |
– |
– |
850 |
960 |
400 |
|
860 |
740 |
960 |
820 |
– |
– |
– |
– |
1000 |
1110 |
500 |
شرایط محیطی در جدول بالا عبارتند از:
- دمای محیط در خاک ۲۰ درجه سانتیگراد
- دمای محیط در هوای آزاد ۳۰ درجه سانتیگراد
- مقاومت ویژه حرارتی عایق و روکش پی وی سی Cm/w 600
- مقامت ویژ حرارتی خاک Cm/w 600
جدول ضریب تصحیح کابل‌ها در دماهای مختلف
تا این قسمت از مقاله باید متوجه شده باشید که فاکتورهای مختلفی روی جریان مجاز کابل تاثیر می‌گذارند که دما یکی از این فاکتورهای مهم است. در واقع میزان تبادل گرمایی که کابل با محیط اطراف انجام می‌دهد (میزان جریان عبوری از کابل) به دمای محیط بستگی دارد.
به دنبال این موضوع کابلی که در مناطق گرمسیر استفاده می‌شود، قابل استفاده در مناطق سردسیر نیست. از این رو در ادامه جدول ضریب تصحیح کابل‌ها در دماهای مختلف، را برایتان آورده‌ایم تا بتوانید به راحتی کابل مورد نیاز و مناسب برای هر محیط را استفاده کنید. این جدول برای محیط‌های بالاتر یا پایین‌تر از 25 درجه کاربرد دارد.
|
درجه حرارت محیط (سانتیگراد) |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
|
ضریب صحیح |
1.2 |
1.15 |
1.10 |
1.05 |
1 |
0.92 |
0.85 |
0.75 |
0.65 |
0.53 |
0.38 |
برای مثال اگر در شرایط محیطی با 30 درجه سانتیگراد زندگی می‌کنید و می‌خواهید جریان مجاز کابل را به دست آورید باید به جدول بالا توجه کنید. همانطور که مشاهده می‌کنید ضریب تصحیح در این دما 0.92 است. این ضریب را باید با جریانی که در جدول جریان مجاز سیم و کابل قرار دارد تطبیق داده تا میزان جریان مجاز کابل مشخص شود.
نکته قابل توجهی که وجود دارد اینست که دمای محیط در هوای آزاد و مدفون در خاک باهم متفاوت است. پس توجه به این نکته را هنگام تعیین جریان مجاز کابل فراموش نکنید.
در آخر
جریان مجاز کابل به عوامل مختلفی بستگی دارد و طی شرایط محیطی مختلف تغییر می‌کند. از این رو برای تشخیص دقیق جریان مجاز کابل باید طبق جدول‌های بالا محاسبات لازم را انجام دهید. اطلاع از این جریان می‌تواند به استفاده و به‌کارگیری صحیح کابل کمک زیادی کند. در این مقاله شما را با جریان مجاز کابل و عوامل تاثیرگذار بر آن آشنا کردیم. امیدواریم با مطالعه این مطلب به پاسخ سوالات خود رسیده باشید.
