انتخاب سطح مقطع سیم و کابل فقط به مقدار جریان مصرف کننده بستگی ندارد. روش نصب کابل یکی از عوامل مهم در تعیین جریان مجاز آن است. یک سیم مسی با سطح مقطع مشخص، اگر داخل لوله نصب شود، روی سطح قرار بگیرد یا در هوای آزاد نصب شود، می تواند جریان مجاز متفاوتی داشته باشد.
استاندارد IEC 60364-5-52 نیز برای روش های مختلف نصب، مقادیر جداگانه ای برای ظرفیت جریان دهی در نظر می گیرد. بنابراین استفاده از یک عدد ثابت برای همه شرایط نصب، روش دقیقی برای انتخاب کابل نیست.
در ادامه، جدول اصلی مقاله را می بینید که جریان مجاز هادی مسی با عایق PVC را در چهار روش نصب پرکاربرد با یکدیگر مقایسه می کند.
روش نصب یکی از تاثیرگذارترین عوامل روی جریان مجاز است؛ به همین دلیل بهجای یک عدد ثابت، جدول زیر چهار روش نصب رایج در پروژه های واقعی را کنار هم آورده تا مقایسه راحت تر باشد.
هر چهار ستون بر اساس استاندارد IEC 60364-5-52، برای هادی مسی، عایق PVC و دو هادی تحت بار محاسبه شدهاند؛ دمای مجاز هادی ۷۰ درجه و دمای محیط ۳۰ درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است.
| سطح مقطعmm² | B1 (سیم تکی/لوله) | B2 (کابل/لوله) | C (روکار/دیوار) | E (هوای آزاد) |
|---|---|---|---|---|
| ۱.۵ | ۱۷.۵ | ۱۶.۵ | ۱۹.۵ | ۲۲ |
| ۲.۵ | ۲۴ | ۲۳ | ۲۷ | ۳۰ |
| ۴ | ۳۲ | ۳۰ | ۳۶ | ۴۰ |
| ۶ | ۴۱ | ۳۸ | ۴۶ | ۵۱ |
| ۱۰ | ۵۷ | ۵۲ | ۶۳ | ۷۰ |
| ۱۶ | ۷۶ | ۶۹ | ۸۵ | ۹۴ |
| ۲۵ | ۱۰۱ | ۹۰ | ۱۱۲ | ۱۱۹ |
| ۳۵ | ۱۲۵ | ۱۱۱ | ۱۳۸ | ۱۴۸ |
| ۵۰ | ۱۵۱ | ۱۳۳ | ۱۶۸ | ۱۸۰ |
| ۷۰ | ۱۹۲ | ۱۶۸ | ۲۱۳ | ۲۳۲ |
| ۹۵ | ۲۳۲ | ۲۰۱ | ۲۵۸ | ۲۸۲ |
| ۱۲۰ | ۲۶۹ | ۲۳۲ | ۲۹۹ | ۳۲۸ |
| ۱۵۰ | ۳۰۰ | ۲۵۸ | ۳۴۴ | ۳۷۹ |
| ۱۸۵ | ۳۴۱ | ۲۹۴ | ۳۹۲ | ۴۳۴ |
| ۲۴۰ | ۴۰۰ | ۳۴۴ | ۴۶۱ | ۵۱۴ |
نکته قابل توجه در این جدول این است که روش B1 (سیم تکی داخل لوله) عدد بالاتری نسبت به B2 (کابل چندرشته داخل همان لوله) دارد؛ چون در کابل چندرشته، هادی ها کنار هم و در تماس مستقیم با یکدیگرند و گرمای هرکدام روی بقیه هم اثر می گذارد، در حالی که سیم های تکی در لوله کمی فاصله دارند. همچنین هرچه از لوله بسته (B1/B2) بهسمت فضای باز (C و بعد E) حرکت می کنیم، جریان مجاز بالاتر می رود؛ چون گرمای تولیدشده راحت تر تخلیه می شود. این دقیقا همان دلیلی است که در پروژه های صنعتی با کابل های حجیم و پرجریان، اغلب سینی کابل یا نردبان کابلی به لوله ترجیح داده میشود.
نکته مهم: این اعداد فقط برای همین چهار روش نصب مشخص معتبرند. اگر کابل شما در لوله داخل دیوار عایقکاری شده، زیر خاک، یا کنار چند کابل دیگر (به صورت گروهی) نصب شود، عدد جریان مجاز باز هم تغییر میکند و باید ضرایب اصلاحی استاندارد را روی آن اعمال کرد. اگر مطمئن نیستید کدام روش نصب برای پروژه شما صدق میکند، بهتر است قبل از خرید نهایی با کارشناس برق مشورت کنید.
جریان مجاز، بیشترین جریانی است که یک هادی می تواند به طور پیوسته از خودش عبور دهد، بدون این که دمایش از حد مجاز عایق بالاتر برود.
برای مثال، طبق جدول بالا، یک هادی مسی با سطح مقطع ۲.۵ میلی متر مربع در همان شرایط مشخص، حدود ۲۳ آمپر جریان مجاز دارد. اما این عدد یک «همیشه و همهجا» نیست. اگر همین کابل داخل لوله، کنار چند کابل دیگر، در فضای گرم یا کم تهویه نصب شود، ظرفیت واقعی اش پایین تر می آید؛ دقیقا به همین دلیل استاندارد IEC برای هرکدام از این شرایط، ضریب اصلاحی جداگانه تعریف کرده است.
نه به صورت مستقیم؛ طول کابل جریان مجاز حرارتی را کم نمیکند، اما باعث افت ولتاژ بیشتر می شود.
این یکی از رایج ترین اشتباهاتی است که در انتخاب کابل رخ می دهد. ممکن است کابلی از نظر تحمل حرارتی برای یک جریان مشخص کاملا مناسب باشد، اما چون مسیر نصب طولانی است، افت ولتاژش از حد مجاز بیشتر شود؛ در این حالت باید سطح مقطع بزرگ تری انتخاب کنید، نه به خاطر گرما، بلکه به خاطر ولتاژ.
طبق قاعده رایج در طراحی تاسیسات فشار ضعیف، افت ولتاژ معمولا تا ۳ درصد برای مدارهای روشنایی و تا ۵ درصد برای سایر مصارف قابل قبول در نظر گرفته می شود.
جدول زیر برای مدار تکفاز ۲۲۰ ولت، هادی مسی، ضریب توان ۱ و حداکثر افت ولتاژ ۵ درصد محاسبه شده است. این جدول فقط افت ولتاژ را بررسی میکند و جایگزین جدول جریان مجاز حرارتی بالا نیست؛ برای انتخاب درست باید هر دو جدول را با هم بررسی کرد.
| سطح مقطع (mm²) | ۵ آمپر | ۱۰ آمپر | ۱۶ آمپر | ۲۰ آمپر | ۲۵ آمپر | ۳۲ آمپر | ۴۰ آمپر | ۵۰ آمپر |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ۱.۵ | ۹۴ متر | ۴۷ متر | ۲۹ متر | ۲۴ متر | ۱۹ متر | ۱۵ متر | ۱۲ متر | ۹ متر |
| ۲.۵ | ۱۵۷ متر | ۷۹ متر | ۴۹ متر | ۳۹ متر | ۳۱ متر | ۲۵ متر | ۲۰ متر | ۱۶ متر |
| ۴ | ۲۵۱ متر | ۱۲۶ متر | ۷۹ متر | ۶۳ متر | ۵۰ متر | ۳۹ متر | ۳۱ متر | ۲۵ متر |
| ۶ | ۳۷۷ متر | ۱۸۹ متر | ۱۱۸ متر | ۹۴ متر | ۷۵ متر | ۵۹ متر | ۴۷ متر | ۳۸ متر |
| ۱۰ | ۶۲۹ متر | ۳۱۴ متر | ۱۹۶ متر | ۱۵۷ متر | ۱۲۶ متر | ۹۸ متر | ۷۹ متر | ۶۳ متر |
| ۱۶ | ۱۰۰۶ متر | ۵۰۳ متر | ۳۱۴ متر | ۲۵۱ متر | ۲۰۱ متر | ۱۵۷ متر | ۱۲۶ متر | ۱۰۱ متر |
| ۲۵ | ۱۵۷۱ متر | ۷۸۶ متر | ۴۹۱ متر | ۳۹۳ متر | ۳۱۴ متر | ۲۴۵ متر | ۱۹۶ متر | ۱۵۷ متر |
| ۳۵ | ۲۲۰۰ متر | ۱۱۰۰ متر | ۶۸۸ متر | ۵۵۰ متر | ۴۴۰ متر | ۳۴۴ متر | ۲۷۵ متر | ۲۲۰ متر |
| ۵۰ | ۳۱۴۳ متر | ۱۵۷۱ متر | ۹۸۲ متر | ۷۸۶ متر | ۶۲۹ متر | ۴۹۱ متر | ۳۹۳ متر | ۳۱۴ متر |
نکتهای که معمولا گفته نمی شود: این جدول با مقاومت مس در دمای ۲۰ درجه (حالت سرد) محاسبه شده، نه دمای واقعی کابل زیر بار که معمولا بالاتر است. یعنی این اعداد کمی خوش بینانه اند و در عمل، طول مجاز واقعی کمی کمتر از همین جدول خواهد بود. برای پروژه های حساس یا مسیرهای طولانی، حتما این حاشیه اطمینان را هم در نظر بگیرید یا با یک مهندس برق مشورت کنید.
جدول جریان مجاز سیم و کابل میگوید کابل از نظر حرارتی چقدر جریان را تحمل میکند(با توجه به جدول آمپر سیم و کابل)؛ افت ولتاژ میگوید در طول مسیر، ولتاژ چقدر افت می کند.
این دو مفهوم کاملا مستقل از هم هستند و ممکن است یک کابل از نظر جریان مجاز کاملا مناسب باشد، ولی به خاطر مسیر طولانی، از نظر افت ولتاژ رد شود. در چنین حالتی، تنها راه حل افزایش سطح مقطع کابل است، حتی اگر از نظر گرمایی نیازی به آن نبود.
برای مثال، اگر مصرف کننده ای ۲۰ آمپر می کشد، این به تنهایی به این معنا نیست که هر کابل ۲۰ آمپری برایش خوب است؛ اگر مسیر طولانی باشد، همان کابل ممکن است از نظر افت ولتاژ رد شود و باید سطح مقطع بزرگ تری انتخاب شود.
در روش نصب B2 و شرایط مرجع استاندارد، هادی مسی ۱.۵ میلیمتر مربع با عایق PVC حدود ۱۶.۵ آمپر جریان مجاز دارد.
در همین شرایط، سطح مقطع ۲.۵ میلیمتر مربع حدود ۲۳ آمپر جریان مجاز دارد.
مستقیما نه؛ طول کابل جریان مجاز حرارتی را تغییر نمی دهد، اما با افزایش طول، افت ولتاژ بیشتر می شود و ممکن است برای جبران آن به سطح مقطع بزرگ تری نیاز پیدا کنید.
خیر این جداول برای برآورد اولیه مناسب اند؛ انتخاب نهایی باید بر اساس روش نصب واقعی، ضرایب اصلاحی، افت ولتاژ و هماهنگی با تجهیزات حفاظتی مدار انجام شود.
اگر با مشاهده جدول آمپر سیم و کابل، محاسبات خود را انجام دادید و آماده خرید سیم و کابل با کیفیت استاندارد هستید، می توانید صفحه سیم و کابل بازرگانی شطرنجی را ببینید؛ همچنین مطالعه مقاله «۱۰ نکته طلایی سیمکشی ایمن ساختمان مسکونی» هم میتواند برای تکمیل این راهنما مفید باشد.
