حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب، تعتبر الكابلات الكهربائية إحدى عناصر التصميمات الكهربائية الهامة والتي لا تخلو من أي شبكة كهربائية، فهناك خطوات وعوامل تؤثر على اختيار مقطع الكابل الكهربائي المناسب، فبالتالي دعنا نتعرف على كيفية حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب خطوة بخطوة.

محتويات

علاقة القواطع الكهربائية بمقطع الكابلات

في بداية التصميم الأولي يتم اختيار سعة القاطع الكهربائي المناسب للحمل الكهربائي ثم مقطع الكابل وليس العكس بهدف حماية الكابل بواسطة القاطع، ولا يعتبر ذلك التصميم النهائي إلا إذا تم التأكد من صحة الاختيار بواسطة ثلاثة اختبارات رئيسية ومهمة، وهي:

التحمل الحراري للكابل من خلال دراسة درجة حرارة الجو، وظروف التمديد وغيرها من الإجراءات التي يجب اتباعها لكي يتحمل الكابل هذه المتطلبات.
مدى الهبوط في الجهد (بالإنجليزية: Voltage Drop) للتأكد من أن القيمة عند نهاية طرف الكابل لا يتعدى الحدود المسموح بها.
تحمل الكابل وكذلك تحمل القاطع الكهربائي لأقصى تيار قصر متوقع مروره بالكابل والقاطع الكهربائي.

ملحوظة مهمة: يتم تطبيق هذه الاختبارات على الكابلات الرئيسية وبعض الحالات الخاصة إذا كانت المسافة بين لوحة التوزيع والحمل طويلة جداً فقط ،وليس دوائر الإنارة الفرعية أو الأحمال الصغيرة المتقاربة كالأحمال الموجودة بالمنزل.

العوامل المؤثرة على اختيار مقطع الكابل

هناك عوامل تؤثر على اختيار مقطع الكابل الرئيسي والمصمم لمسافات بعيدة كالتالي:

معاملات تصحيح تحميل الكابلات: ومنها تأثير درجة الحرارة، وعمق الدفن, وتأثير الحرارة النوعية للتربة، والكابلات المتجاورة فوق الحوامل أو تحت الأرض.
نسبة هبوط الجهد.
أقصى تيار قصر متوقع: حيث يجب التنسيق بين أقصى تيار قصر يتحملها القاطع الكهربائي والكابل وزمن الفصل.

ويمكن أن تحصل على القيمة القصوى التي يتحملها الكابل أثناء القصر بإحدى الطرق التالية:

من خلال الجداول الخاصة التي تقدمها شركات الكابلات.
الاستعانة بالمنحنيات الخاصة بشركات الكابلات.
باستخدام الحسابات التقريبية (تختلف من شركة لأخرى).

ملاحظة مهمة: نذكر هذه الخطوات يجب أن يلتزم بها كل فني ومهندس والاستعانة بكتالوجات الكابلات التي تستخدمها في التصميمات الكهربائية، وذلك لأن القيم والقوانين والحسابات التي تضعها الشركات داخل الكتالوج تختلف من شركة لأخرى.

الكابل (السلك) المناسب للقاطع الكهربائي

مقطع الكابل (السلك)	سعة القاطع الكهربائي
1.5 ملم مربع	10 أمبير
2.5 ملم مربع	16 أمبير
4 ملم مربع	20 أمبير
6 ملم مربع	25 أمبير أو 32 أمبير
10 ملم مربع	32 أمبير أو 40 أمبير
16 ملم مربع	40 أمبير
25 ملم مربع	63 أمبير
35 ملم	80 أمبير
50 ملم مربع	100 أمبير
70 ملم مربع	125 أمبير أو 160 أمبير

الكابل (السلك) المناسب للقاطع الكهربائي

أقصى تيار يتحمله مقطع الكابل الكهربائي

إليك جدول تقريبي يتم تدريسه لطلاب الكهرباء يوضح قيمة أقصى تيار يتحمله مقطع الكابل الكهربائي.

مقطع الكابل	أقصى تيار يتحمله
1.5 ملم مربع	18 أمبير
2.5 ملم مربع	21 أمبير
4 ملم مربع	27 أمبير
6 ملم مربع	35 أمبير
10 ملم مربع	48 أمبير
16 ملم مربع	65 أمبير
25 ملم مربع	88 أمبير
35 ملم	110 أمبير
50 ملم مربع	140 أمبير
70 ملم مربع	175 أمبير
95 ملم مربع	215 أمبير
120 ملم مربع	255 أمبير
185 ملم مربع	338 أمبير

أقصى تيار يتحمله مقطع الكابل الكهربائي

ملاحظة: هذه القيم تقريبية وتختلف بحسب وضعية الكابل والشركة المصنعة.

ننوه إلى أن القيم الموجودة في الجدول أعلاه محسوبة بشكل مبدئي على أساس موصل نحاسي بطول لا يتجاوز 40 متر دون الاعتماد على طول الكابل ونوع الموصل (نحاسي – ألمنيوم – خليط بين النوعين) ومكان وجود الكابل (في الهواء – تحت الارض – داخل ماسورة – متجاور مع كابل آخر) ونسبة الهبوط في الجهد وتيار القصر ومعامل تصحيح درجة الحرارة.

كل الأمور التي ذكرتها تؤثر على اختيار مقطع الكابل المناسب ومقدار التأثير تكون بالزيادة.

خطوات حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

ببساطة دون الدخول في تفاصيل هبوط الجهد والمسافات هناك ثلاث خطوات رئيسية يمكن استخدامها للتمديدات المنزلية:

أولاً: حساب تيار الجهاز الكهربائية

التيار الكهربائي (I) = قدرة الجهاز الكهربائي (P) ÷ (جهد المصدر (V) × معامل القدرة (PF))

حيث أن:

وحدة قياس التيار الكهربائي الأمبير (A)

وحدة قياس الجهد الكهربائي الفولت (V)

تكون قيمة معامل القدرة ما بين 0.8 وحتى 1 صحيح، حسب ما هو مكتوب على الجهاز.

ثانياً: حساب سعة تيار القاطع الكهربائي:

سعة تيار القاطع الكهربائي = تيار الجهاز الكهربائي × نسبة معامل أمان (1.25)

ومن ثم نختار أقرب سعة قاطع متوفر في السوق بحيث تكون السعة أكبر من القيمة التي ظهرت في الناتج.

ثالثاً: حساب مساحة مقطع الكابل الكهربائي

مقطع الكابل الكهربائي = سعة تيار القاطع × نسبة معامل أمان (1.2)

ومن ثم نحتار مقطع كابل يتحمل تيار أعلى من القيمة التي ظهرت في النتيجة، ويتم ذلك بالاعتماد على الداتا شيت الخاص بالكابل والبحث عن جدول سعة التيار الذي يتحمله كل مقطع كابل.

ملاحظة مهمة: هذه الحسابات تناسب الكابلات المستخدمة في التمديدات المنزلية والمباني الصغيرة، وللمسافات القصيرة، حيث أن المسافات الكبيرة تحتاج إلى حسابات إضافية مثل: نسبة الهبوط في الجهد وتيار القصر ومعاملات التصحيح.