در این مقاله میخواهیم به معرفی فرمول و نحوه محاسبه سطح مقطع کابل در شرایط مختلف بپردازیم. سطح مقطع کابل با توجه به جریان (جریان مستقیم، متناوب تکفاز، و متناوب سه فاز) متفاوت و. همچنین بسته این که مصرف کننده شما اندکتیو (سلفی) یا غیر اندوکتیو (غیر سلفی یا مقاومتی) باشد متفاوت میباشد. همچنین عوامل دیگری همچون طول کابل، مقدار جریان، درصد افت ولتاژ و ولتاژ نامی شبکه نیز در این مبحث مهم میباشد که با توجه به فرمول زیر توضیحات تکمیلی را خواهیم داد.
محاسبه سطح مقطع کابل در سیستم سه فاز:
I:جریان بر حسب آمپر cosφ:ضریب توان K:هدایت مخصوص (بسته به جنس کابل) %Δu:درصد مجاز افت ولتاژ
un:ولتاژ نامی شبکه
محاسبه سطح مقطع کابل در تکفاز و جریان مستقیم:
نکته ۱: در سیستم جریان مستقیم ۱= cosφ در نظر میگیریم.
نکته ۲:در سیستم تکفاز در صورتی که بار مقاومتی باشد cosφ=۱ میشود.
مثال:یک موتور الکتریکی داریم که ۸۰ متر از محل تغذیه فاصله دار است راندمان موتور ۰.۹ ضریب قدرت موتور ۰.۸ است. توان موتور ۱۰۰ اسب بخار و ولتاژ خط ۳۸۰ ولت ۵۰ هرتز میباشد. جنس سیم از مس میباشد که ضریب هدایتش برابر ۵۶ میشود سطح مقطع کابل مورد نیاز را محاسبه نمایید.
ابتدا باید برای محاسبه سطح مقطع جریان موتور را داشته باشیم که با توجه به اطلاعات داده شده برای موتور جریان به صورت زیر تعیین میشود.
طبق فرمول راندمان توان خروجی تقسیم بر راندمان توان ورودی را به ما می‌دهد. و، چون توان خروجی به اسب بخار داده بود در ۷۵۰ ضرب میکنیم تا تبدیل به وات شود. در صورتی که نتیجه کسر بالا را حساب کنیم به عدد ۸۳۳۳۳.۳ وات خواهیم رسید. فرمول توان اکتیو در سه فاز به صورت زیر است.
حال با یک طرفین وسطین ساده جریان به صورت زیر بدست می‌آید.
در نهایت به فرمول محاسبه سطح مقط در سه فاز مراجعه می‌نماییم و با جاگذاری جریان به صورت زیر بدست می‌آید.
سطح مقطع ۲۷.۷۸ میلی متر مربع شد که با توجه به جدول کابل استاندارد ۳۵ میلی متر مربع میباشد. توجه داشته باشید در صورتی که کابل محاسبه شده استاندارد نبود سطح مقطع استاندارد بزرگتر را در نظر میگیریم. نکته‌ای که باید توجه داشته باشید این است که هر چه دما بیشتر شود کارایی سیم پایین و مقاومت بالا می‌رود پس باید توجه داشته باشید که دما نیز یکی از پارامتر‌های مهم در انتخاب سطح مقطع میباشد. در نیتجه برای محیط یک ضریب کاهش سطح مقطع در نظر میگریم که به شرح زیر است.
محیط سرد: ۰.۸ تا ۰.۹
معتدل: ۰.۷ تا ۰.۸۵
گرم: ۰.۶ تا ۰.۷۵
حال اگر در جدول سطح مقطع کابل‌ها که جلوی هر سطح مقطع جریان را نیز آورده است نگاه کنیم متوجه می‌شویم که جریان عبوری مجاز برای سطح مقطع ۳۵ برابر ۱۶۵ آمپر است. حال اگر کابل را بخواهیم در محیط گرم استفاده کنیم ۱۶۵ *۰.۶ برابر میشود با ۹۹ آمپر که همانطور که میبینید از جریان عبوری که ما محاسبه میکنیم کمتر میشود. جریان سطح مقطع بعد را در ضریب دما ضرب میکنیم ببینیم آیا می‌تواند جریان مورد نیاز ما را تامین نمایید یا نه. سطح مقط بعدی کابل ۵۰ است که می‌تواند ۲۰۰ آمپر عبور دهد که بر اساس تعریف بالا ۲۰۰*۰.۶ برابر میشود با ۱۲۰ آمپر که باز هم کم است. در نتیجه سطح مقط بعدی را در نظر میگیریم که اگر طبق تشریح حساب کنید جریان مجاز کابل ۱۷۷ خواهد شد که برای ما مناسب خواهد بود.
درباره این سایت