साइज़ दो बातों से तय होता है
केबल इतनी मोटी होनी चाहिए कि गरम हुए बिना करंट ले जाए, और इतनी मोटी भी कि वोल्टेज दूसरे सिरे तक पहुँच जाए। छोटे रन में फैसला आम तौर पर करंट करता है; लंबे रन में लगभग हमेशा वोल्टेज ड्रॉप।
पहला कदम: करंट निकालें
अगर लोड वाट में पता है तो वोल्टेज से भाग दें। 230 V पर 3 kW के हीटर के लिए यह 3000 ÷ 230 = 13 A है। तीन फेज़ पर इसकी जगह √3 × वोल्टेज × पावर फैक्टर से भाग दें।
दूसरा कदम: करंट क्षमता देखें
हर साइज़ की एक करंट क्षमता होती है, और वह एक ही आँकड़ा नहीं है। वही ताँबे का कंडक्टर कम क्षमता का माना जाता है जब वह इन्सुलेशन में दबा हो, दूसरे केबलों के साथ बँधा हो, या गरम छत के भीतर चल रहा हो। घर की वायरिंग में ताँबे के आम आँकड़े:
- 1.5 मिमी² (करीब 15 AWG): लाइट के सर्किट, लगाने के तरीके के हिसाब से मोटे तौर पर 14 से 20 A।
- 2.5 मिमी² (करीब 13 AWG): सॉकेट के सर्किट, मोटे तौर पर 18 से 27 A।
- 6 मिमी² (करीब 9 AWG): गीज़र और चूल्हे, मोटे तौर पर 34 से 47 A।
इसी फ़र्क़ की वजह से नियमावलियाँ हर साइज़ का एक आँकड़ा देने के बजाय लगाने के तरीके के हिसाब से तालिकाएँ छापती हैं। अपना केबल जैसे असल में लगेगा, उसी का आँकड़ा लें, फिर आसपास के तापमान और बँधे होने के सुधार गुणक लगाएँ।
तीसरा कदम: वोल्टेज ड्रॉप देखें
लंबाई के साथ प्रतिरोध बढ़ता है, इसलिए लंबा रन रास्ते में वोल्ट खोता है:
ड्रॉप = 2 × लंबाई × करंट × ρ ÷ क्षेत्र
ρ कंडक्टर की प्रतिरोधकता है, ताँबे के लिए करीब 0.0175 Ω·मिमी²/मी और ऐल्युमिनियम के लिए 0.028। 2 करंट के जाने और लौटने का हिसाब रखता है; संतुलित तीन फेज़ रन पर उसकी जगह √3 लें।
30 मी दूर 20 A का लोड 2.5 मिमी² ताँबे पर 2 × 30 × 20 × 0.0175 ÷ 2.5 = 8.4 V गिरता है, जो 230 V का 3.7% है। 4 मिमी² पर जाने से यह 5.25 V यानी 2.3% रह जाता है।
कितना ड्रॉप चलता है
नियमावलियाँ इस पर सीमा रखती हैं, आम तौर पर नाम-मात्र वोल्टेज के 3% से 5% के बीच, और लाइट पर पाबंदी अक्सर पावर से सख़्त होती है। ठीक आँकड़ा और उसका सप्लाई तथा अंतिम सर्किट के बीच बँटवारा उस मानक पर निर्भर करता है जिस पर आप काम करते हैं, इसलिए अपने यहाँ लागू मानक देख लें।
नियम से आगे यह क्यों मायने रखता है
दूसरे सिरे पर कम वोल्टेज मोटरों को गरम करता है और उनसे ज़्यादा करंट खिंचवाता है, लाइटें मद्धिम करता है, और जो वोल्ट कम पड़े वे केबल में गरमी बनकर बरबाद होते हैं। पिछले कमरे या पंप तक के लंबे रन में अगला साइज़ अक्सर थोड़ा ही महँगा होता है और समस्या हमेशा के लिए ख़त्म कर देता है।
जो चीज़ें केबल को दिखने से छोटा कर देती हैं
- इन्सुलेशन: छत के इन्सुलेशन से ढका केबल गरमी नहीं छोड़ पाता और उसकी क्षमता तेज़ी से घटती है।
- बँधा होना: एक ही कंड्यूट या ट्रे में कई केबल हों तो हर एक कम ले जाता है।
- आसपास का तापमान: आँकड़े करीब 30 °C मानकर बने हैं; गरम मशीन कक्ष या छत के लिए गुणक लगाना पड़ता है।
- इन्सुलेशन का प्रकार: 90 °C वाला केबल 70 °C वाले से ज़्यादा ले जाता है, पर तभी जब वह जिस-जिस टर्मिनल पर जुड़ता है वे भी उसी तापमान के हों।
उपकरण
केबल साइज़ कैलकुलेटर लोड, लंबाई और मंज़ूर ड्रॉप से साइज़ निकालता है, और वोल्टेज ड्रॉप कैलकुलेटर आपके पास पहले से मौजूद साइज़ को जाँचता है। AWG तालिका AWG और मिमी² के बीच बदलती है, और kW से एम्पियर कैलकुलेटर किलोवाट के लोड को उस करंट में बदलता है जिसके हिसाब से साइज़ चुनना है।