محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول

محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول به این صورت انجام می شود که ابتدا جریان مصرفی مدار و طول مسیر کابل مشخص و پس از آن با توجه به جریان مجاز کابل، افت ولتاژ کابل و شرایط نصب، سطح مقطع مناسب انتخاب می شود.

به بیانی ساده هرچه جریان مصرفی بیشتر یا مسیر انتقال برق طولانی تر باشد به کابل با سطح مقطع بزرگتری نیاز پیدا می کنیم. البته لازم به ذکر است که فقط آمپر و طول مسیر تعیین کننده نبوده و عواملی مثل روش نصب، دمای محیط و تعداد کابل های مجاور و افت ولتاژ مجاز نیز باید در نظر گرفته شود.

همین حالا با ما تماس بگیرید یا درخواست خود را ثبت کنید

کیفیت و رضایت مشتریان، شعار همیشگی ماست

فهرست مطالب

اطلاعات ورودی برای محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی

در بررسی محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول بایستی در ابتدا این مورد را دانست که برای انتخاب سایز کابل مفتولی، بایستی اطلاعات مربوط به مدار و شرایط نصب مشخص شود. مهمترین اطلاعات ورودی در این مسیر عبارتند از:

جریان مجاز بار که مصرف کننده در حالت عادی دریافت می کند.
طول مسیر که عبارت است از فاصله بین منبع تغذیه و مصرف کننده که روی ولتاژ اثر مستقیم دارد.
ولتاژ سیستم که برای مشخص کردن ولتاژ برای انجام محاسبات ضروری است.
ضریب توان در مدارهای AC، به ویژه مدارهای موتوری که باید در محاسبات در نظر گرفته شود.
جنس هادی که روی مقاومت کابل اثر دارد.
روش نصب که می تواند جریان مجاز کابل را تغییر دهد.
دمای محیط که می تواند باعث کاهش ظرفیت تحمل جریان کابل شود.

پس سطح مقطع هادی باید بر اساس مجموعه ای از این عوامل انتخاب شود و نمی توان برای همه پروژه ها یک سایز ثابت را در نظر گرفت.

اگر در انتخاب کابل مناسب در تردید هستید؛ مشاوران خبره کابل زرجینی از ابتدا تا خرید در کنار شما بوده و در مسیر انتخاب بهترین کابل بر اساس نیازتان به شما کمک خواهند کرد. جهت دریافت مشاوره کلیک کنید.

برای آشنایی با اطلاعات ورودی جهت محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی به پادکست گوش دهید!

سطح مقطع

زمانی در محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول موفق خواهید شد، که پیش از همه عملا بدانید دقیقا سطح مقطع چه چیزی است.

سطح مقطع کابل به مساحت بخش هایی گفته میشود که جریان الکتریکی از آن عبور کرده و معمولا با واحد میلی متر مربع بیان می شود. این مشخصه یکی از عوامل مهم در تعیین ظرفیت عبور جریان بوده و انتخاب سطح مقطع مناسب به عواملی مثل جریان بار، طول مسیر و افت ولتاژ بستگی دارد.

محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول چگونه انجام می شود؟

برای خرید کابل مفتولی و اینکه محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول به شکل اسان تری انجام شود، می توان از جدول زیر استفاده کرد.

سطح مقطع (mm²)	شدت جریان مجاز (A)	حداکثر طول مجاز (متر)
۱.۵	۱۸	۳
۲.۵	۲۵	۴
۴	۳۴	۶
۶	۴۴	۸
۱۰	۶۰	۱۲
۱۶	۸۰	۱۸
۲۵	۱۰۵	۲۵
۳۵	۱۳۰	۳۵
۵۰	۱۶۰	۴۵
۷۰	۲۰۰	۶۵
۹۵	۲۴۵	۸۵
۱۲۰	۲۸۵	۱۰۵
۱۵۰	۳۲۵	۱۳۵
۱۸۵	۳۷۰	۱۶۵
۲۴۰	۴۳۵	۲۱۰

برای استفاده از این جدول، ابتدا باید جریان موردنیاز و طول مسیر کابل را مشخص کنید. سپس با توجه به مقدار جریان، سطح مقطع مناسب را از جدول پیدا کرده و حداکثر طول مجاز آن را بررسی کنید.

لورم ایپسوم متن ساختگی با تولید سادگی نامفهوم از صنعت چاپ و با استفاده از طراحان گرافیک است.

لورم ایپسوم

کنترل جریان مجاز کابل

پس از مشخص شدن جریان بار، باید بررسی شود که کابل انتخابی ایا توانایی عبور این جریان را دارد یا خیر. به صورت کلی منظور از جریان مجاز، بیشترین جریانی است که کابل می تواند آن را در شرایط مشخص و بدون افزایش بیش از حد دما تحمل کند. در این زمینه و برای داشتن یک برآورد اولیه می توان از جدول زیر استفاده کرد.

جریان بار	سطح مقطع اولیه
۱۰ آمپر	۱.۵ میلی متر مربع
۲۰ آمپر	۲.۵ میلی متر مربع
۳۰ آمپر	۴ تا ۶ میلی متر مربع
۴۰ آمپر	۶ تا ۱۰ میلی متر مربع
۵۰ آمپر	۱۰ میلی متر مربع

اگر بخواهیم یک مثال ساده برای درک بهتر این موضوع بزنیم باید گفت؛ اگر جریان بار 30 آمپر باشد نمی توان تنها بر اساس عدد جریان یک کابل را برای پروژه در نظر گرفت. اگر مسیر کوتاه باشد شاید یک سطح مقطع مناسب باشد ولی اگر مسیر طولانی باشد ممکن است سطح مقطع بالاتری انتخاب شود.

محاسبه افت ولتاژ کابل

از جمله مهمترین مراحل در محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول، بررسی افت ولتاژ است. به صورت کلی هر کابل به دلیل مقاومت هادی مقداری از ولتاژ را در مسیر انتقال از دست می دهد. هرچه طول مسیر بیشتر باشد به تبع مقاومت آن نیز افزایش یافته و در نهایت افت ولتاژ بیشتر می شود.

به همین دلیل ممکن است دو مدار با جریان یکسان به دلیل تفاوت در طول کابل به دو سطح مقطع متفاوت نیاز داشته باشند. برای محاسبه مقاومت هادی می توان از رابطه R = ρ × L / S استفاده کرد. در این رابطه:

R = مقاومت هادی است.
ρ =مقاومت ویژه هادی است.
L= طول مسیر است.
S= سطح مقطع هادی است.

R = مقاومت هادی است.
ρ =مقاومت ویژه هادی است.
L= طول مسیر است.
S= سطح مقطع هادی است.

اگر بخواهیم برای فهم بهتر این موضوع مثال بزنیم باید گفت؛ فرض کنید یک مصرف کننده با جریان 30 آمپر در فاصله 50 متری از منبع قرار دارد. در گام اول باید سطح مقطع را بر اساس جریان بار انتخاب کرد. پس از آن باید افت ولتاژ در طول مسیر را نیز بررسی کرد. اگر افت ولتاژ از میزان مجاز بیشتر بود باید سطح مقطع کابل را افزایش داد و بعد محاسبه را مجدد اغاز کرد.

در جدول زیر به صورت خلاصه به محاسبه “افت ولتاژ کابل” پرداخته ایم تا روند بررسی برای شما اسان تر شود.

جریان (آمپر)	تا ۲۰ متر	تا ۵۰ متر	تا ۱۰۰ متر	تا ۱۵۰ متر
۱۰ آمپر	۱.۵	۲.۵	۴	۶
۲۰ آمپر	۲.۵	۴	۱۰	۱۶
۳۰ آمپر	۴	۶	۱۶	۲۵
۴۰ آمپر	۶	۱۰	۲۵	۳۵
۵۰ آمپر	۱۰	۱۶	۳۵	۵۰

ضریب تصحیح در انتخاب سطح مقطع کابل مفتولی

در “محاسبه سطح مقطع کابل مفتولی بر اساس جریان و طول”، ضریب تصحیح کابل از جمله مواردی است که نباید فراموش کرد. به صورت کلی شرایط واقعی نصب همیشه با شرایط استاندارد جدول های جریان مجاز یکسان نبوده و باید برای برخی پروژه ها ضریب تصحیح را اعمال کرد. عوامل زیادی در این مسیر موثر هستند که برای مثال می توان به موارد زیر اشاره کرد.

دمای محیط
تعداد کابل های مجاور
روش نصب
شرایط محیطی

اگر بخواهیم به ارائه مثال در این زمینه بپردازیم باید گفت. مثلا فرض کنید که یک مصرف کننده سه فاز با مشخصات زیر را داریم:

توان مصرف کننده: ۱۵ کیلووات
ولتاژ: ۴۰۰ ولت
ضریب توان: ۰.۸۵
طول مسیر: ۵۰ متر

در گام اول باید جریان بار محاسبه شود. که برای سیستم های سه فاز با استفاده از فرمول

I = P / (√3 × V × cosφ) محاسبه می شود. که در نهایت جریان به دست آمده حدود 25.5 می شود. در اینجا سطح مقطع اولیه انتخاب می شود ولی انتخاب نهایی هنوز انجام نشده.

در اینجا باید جریان مجاز با جریان بار مقایسه و افت ولتاژ در 50 متر نیز بررسی شود. اگر افت ولتاژ بیش از اندازه مجاز باشد به تبع باید سطح مقطع بالاتری انتخاب و محاسبات تکرار شود.

ضرایب تصحیح برای کابل ها در دماهای مختلف در خاک و هوا:

اگر بخواهیم این ضرایب را برای محیط های مختلف و در شرایط گوناگون بررسی کنیم باید گفت:

درجه حرارت (C°)	ضریب تصحیح در خاک	ضریب تصحیح در هوا
۱۰	۱.۱۰	–
۱۵	۱.۰۵	۱.۱۷
۲۰	۱.۰۰	۱.۱۲
۲۵	۰.۹۵	۱.۰۶
۳۰	۰.۸۹	۱.۰۰
۳۵	۰.۸۴	۰.۹۴
۴۰	۰.۷۷	۰.۸۷
۴۵	۰.۷۱	۰.۷۹
۵۰	۰.۶۳	۰.۷۱
۵۵	۰.۵۵	۰.۶۱
۶۰	۰.۴۵	۰.۵۰

برای این که با استفاده از این جدول، محاسبه سطح مقطع راحت باشد، از مثال زیر استفاده می کنیم.

خاک

فرض کنید قرار است یک کابل مسی با جریان موردنیاز ۴۰ آمپر در مسیر ۵۰ متری و داخل خاکی با دمای ۴۵ درجه سانتی گراد نصب شود.

بر اساس جدول اصلی ضریب تصحیح ۰٫۷۱ است. جریان مجاز بعد از اعمال ضریب تصحیح 28.4 امپر می شود. یعنی کابل ۱۰ میلی متر مربع در این شرایط فقط می تواند حدود ۲۸٫۴ آمپر جریان را تحمل کند.

و چون جریان موردنیاز ۴۰ آمپر است، این کابل مناسب نیست. به این ترتیب باید سطح مقطع بالاتری انتخاب شود و پاسخ کابل ۱۶ میلی متر می باشد.

هوا

فرض کنید یک کابل مسی برای عبور جریان ۲۵ آمپر در مسیر ۴۰ متری و در محیطی با دمای هوای ۵۰ درجه سانتی گراد نصب شده است.

در شرایط عادی، بر اساس جدول جریان مجاز، کابل ۶ میلی متر مربع می تواند گزینه اولیه باشد. اما دمای بالای محیط میتواند باعث کاهش ظرفیت جریان دهی کابل شود. پس در دمای 50 درجه ضریب تصحیح هوا ۰٫۷۱ است.

اگر بخواهیم جریان مجاز را بعد از اعمال ضریب تصحیح بیان کنیم می شود 17.75 امپر.

پس ظرفیت جریان دهی کم شده و کابل 6 میلی متر مربعی مناسب نیست و کابلی با سطح مقطع بزرگ تر نیاز است. در این مثال کابلی با 10 میلی متر مربع انتخاب می شود.

ضرایب تصحیح برای کابل های مجاور هم

تعداد کابل های مجاور	ضریب تصحیح	حداکثر جریان مجاز (برای کابل ۱۰۰ آمپری)
۱	۱.۰۰	۱۰۰ آمپر
۲	۰.۸۵	۸۵ آمپر
۳	۰.۷۵	۷۵ آمپر
۴	۰.۶۸	۶۸ آمپر
۵	۰.۶۴	۶۴ آمپر
۶	۰.۶۰	۶۰ آمپر
۸	۰.۵۶	۵۶ آمپر
۱۰	۰.۵۳	۵۳ آمپر

اگر بخواهیم فهم جدول بالا را با استفاده از یک مثال ساده تر کنیم باید گفت:

فرض کنید یک کابل مسی برای عبور جریان ۸۰ آمپر در مسیر ۲۵ متری موردنیاز است و ۴ کابل در کنار یکدیگر قرار دارند. دمای محیط نیز در محدوده عادی در نظر گرفته می شود.

بر اساس جدول اصلی سطح مقطع اولیه 16 میلی متر مربع است. از انجا که 4 کابل در مجاورت هم هستند ضریب تصحیح 0.68 است. پس جریان مجاز کابل بعد از اعمال ضریب تصحیح می شود 54.4 امپر.

چون این مقدار برای تامین جریان کافی نیست. سطح مقطع 16 میلی متر مناسب نبوده و برای تامین جریان باید کابل 35 میلی متر مربعی انتخاب شود.

انتخاب سطح مقطع کابل مفتولی با توجه به مصارف مختلف

این که هر کابل در چه مکانی استفاده می شود بسته به سطح مقطع متفاوت خواهد بود. قطعا سطح مقطع کابل در یک وسیله برقی خانگی با یک دستگاه صنعتی متفاوت می باشد. جدول زیر راهنمای خوبی در این زمینه برای شما خواهد بود.

نوع مصرف	حداقل سطح مقطع (میلی متر مربع)
سیستم روشنایی	۱.۵
پریزهای برق	۲.۵
تلفن یا فکس	۰.۶
سیستم فراخوان و دربازکن	۰.۵ تا ۱
اعلام و اطفای حریق	۱.۵
سیستم صوتی	۱
برق فشار قوی	۱۲۰
برق فشار متوسط	۵۰
کنترل و اتوماسیون	۱.۵
اعلام سرقت	۱

سوالات متداول

برای ۳۰ آمپر چه سایز کابلی لازم است؟ طول کابل چه اثری دارد؟

برای جریان ۳۰ آمپر، بسته به شرایط نصب، سطح مقطع ۴ تا ۶ میلی متر مربع به عنوان گزینه اولیه بررسی می شود. با این حال، اگر طول مسیر زیاد باشد، به دلیل افزایش افت ولتاژ ممکن است به سطح مقطع بزرگ تری نیاز باشد

آیا فقط جریان مصرفی برای انتخاب سطح مقطع کابل مفتولی کافی است؟

خیر. طول مسیر، ولتاژ سیستم، جنس هادی، روش نصب، دمای محیط، تعداد کابل های مجاور و افت ولتاژ مجاز نیز باید در انتخاب سطح مقطع مناسب در نظر گرفته شوند.

چرا با افزایش طول کابل، ممکن است به سطح مقطع بزرگ تری نیاز داشته باشیم؟

با افزایش طول مسیر، مقاومت هادی بیشتر شده و در نتیجه افت ولتاژ افزایش پیدا می کند. اگر افت ولتاژ از مقدار مجاز بیشتر شود، باید سطح مقطع کابل افزایش پیدا کند تا مقاومت مسیر کاهش یافته و انتقال جریان با افت ولتاژ کمتری انجام شود.