كيف تحسب مقطع كابل

أمران يحددان المقطع

يجب أن يكون الكابل سميكًا بما يكفي ليحمل التيار دون أن يسخن، وسميكًا بما يكفي ليصل الجهد إلى الطرف الآخر. في المسافات القصيرة يحكم التيار؛ وفي الطويلة يحكم هبوط الجهد في الغالب.

الخطوة 1: إيجاد التيار

إن كنت تعرف الحمل بالواط، فاقسم على الجهد. لمدفأة 3 kW عند 230 V يساوي 3000 ÷ 230 = 13 A. وفي الثلاثي الطور، اقسم على √3 × الجهد × معامل القدرة.

الخطوة 2: التحقق من قدرة حمل التيار

لكل مقطع قدرة حمل للتيار، وهي ليست رقمًا واحدًا. الموصل النحاسي نفسه يتحمل أقل إن كان مدفونًا في عزل، أو مجمّعًا مع كابلات أخرى، أو يعمل في سقف علوي حار. قيم نموذجية للنحاس في التمديدات المنزلية:

• 1.5 mm² (نحو 15 AWG): دوائر الإنارة، تقريبًا 14 إلى 20 A حسب التركيب.
• 2.5 mm² (نحو 13 AWG): دوائر المقابس، تقريبًا 18 إلى 27 A.
• 6 mm² (نحو 9 AWG): المطابخ الكهربائية وسخانات الماء، تقريبًا 34 إلى 47 A.

بسبب هذا المدى تنشر اللوائح جداول حسب طريقة التركيب بدلًا من قيمة واحدة لكل مقطع. خذ القيمة الخاصة بالتركيب الفعلي لكابلك وطبّق بعدها معاملات التصحيح لحرارة المحيط والتجميع.

الخطوة 3: التحقق من هبوط الجهد

تكبر المقاومة مع الطول، فالمسافة الطويلة تفقد فولتات في الطريق:

الهبوط = 2 × الطول × التيار × ρ ÷ المقطع

ρ مقاومية الموصل، نحو 0.0175 Ω·mm²/m للنحاس و0.028 للألومنيوم. يراعي الرقم 2 ذهاب التيار وعودته؛ وفي مسافة ثلاثية الطور متوازنة يُستخدم √3.

حمل 20 A على بعد 30 m بنحاس 2.5 mm² يهبط 2 × 30 × 20 × 0.0175 ÷ 2.5 = 8.4 V، أي 3.7% من 230 V. والانتقال إلى 4 mm² يجعله 5.25 V، أي 2.3%.

كم هبوطًا يُسمح به

تضع اللوائح حدًا له، عادةً بين 3% و5% من الجهد الاسمي، والإنارة غالبًا أشد من القوى. والرقم الدقيق وكيفية توزيعه بين خط التغذية والدائرة النهائية يعتمدان على المعيار الذي تطبقه، فراجع المعمول به حيث أنت.

لماذا يهم أبعد من اللوائح

الجهد المنخفض عند الطرف يجعل المحركات تسخن وتستهلك تيارًا أكبر، ويخفت المصابيح، ويحول الفولتات الناقصة إلى حرارة داخل الكابل. في مسافة طويلة إلى ملحق أو مضخة، يكلف المقطع التالي عادةً قليلًا ويحل المشكلة نهائيًا.

ما يجعل الكابل يساوي أقل مما يبدو

• العزل الحراري: الكابل المغطى بعزل السقف لا يبدد الحرارة ويفقد كثيرًا من قدرته.
• التجميع: عدة كابلات في أنبوب أو حامل واحد يحمل كل منها أقل.
• حرارة المحيط: تفترض القيم نحو 30 °C؛ وغرفة الآلات أو السطح الحار يتطلبان معاملًا. وفي مناخ الخليج الحار تتجاوز الحرارة ذلك كثيرًا.
• نوع العزل: كابل 90 °C يحمل أكثر من كابل 70 °C، لكن فقط إن كانت كل الأطراف التي يصل إليها تتحمل ذلك أيضًا.

الأدوات

تجد حاسبة مقطع الكابل مقطعًا من الحمل والطول والهبوط المسموح، وتتحقق حاسبة هبوط الجهد من مقطع لديك. ويحوّل جدول مقاسات الأسلاك بين AWG وmm²، وتحوّل حاسبة kW إلى أمبير حملًا بالكيلوواط إلى التيار الذي يجب أن تحدد المقطع له.