میزان عبور جریان برق از سیم چقدر است؟!

متخصصان امر حداکثر جریان مجاز سیم و کابل‌ها را به پارامترهای متفاوتی چون جنس کابل، طول کابل و ولتاژ کابل همچنین حائل یا نوع کابل‌ کشی، حداکثر میزان افت ولتاژ و… وابسته می‌دانند. میزان جریان عبوری از سیم و انواع کابل‌ها نباید از حد مجازی تجاوز نماید. با تغییر هر کدام از این مؤلفه‌ها میزان مجاز جریان عبوری نیز تغییر چشمگیری می‌نماید.

برای مثال کابل‌های آلومینیومی که دارای مقاومتی بیشتر از مس هستند، جریان مجاز کمتری را در صورت وجود سطح مقطع یکسان دارا می‌باشند. به‌ طور کلی سیم و کابل‌ها توانایی عبور آمپر مشخصی را در فاصله‌های تعیین‌ شده و دماهای مختلف دارند. از این‌ رو نمی‌توان با صرف‌ نظر از چند یا یک مؤلفه مقدار دقیقی از آمپر عبوری هر سیم و کابل را به دست آورد.

جریان مجاز کابل مسی

میزان جریان عبوری از سیم به جنس رسانای آن بسیار وابسته است. جریان مجاز کابل مسی در مسافت‌های مختلف و به‌ صورت تک رشته از نوع آلومینیومی بیشتر است. ولی این جریان بسته به نوع اجرای کابل مسی که هوایی یا زمینی باشد، نیز تغییر می‌کند. کابل مسی که به‌ صورت هوایی کارگذاری می‌شود، جریان مجاز بسیار پایین‌تری دارد. همین کابل اگر به‌ صورت دفنی در خاک قرار گیرد یا در لوله و سینی کابل به اجرا درآید، بر ظرفیت آن افزوده می‌گردد.

از این‌ رو متصدیان امر می‌کوشند، به‌ منظور ارتقاء ظرفیت سیم‌ها و کابل‌ها تا حد توان از کار گذاری هوایی آنها اجتناب نمایند. بدین ترتیب می‌توان برای یک کابل مسی با سطح مقطع 10 میلی‌متر به طول 150 متر ظرفیت 33 آمپر جریان عبوری را برای آن در نظر گرفت. این مقدار در صورت قرار دادن این کابل با عایق PVC در خاک برحسب شرایط خاصی افزایش می‌یابد.

قرارگیری کابل در عمق 70 سانتی‌ متری، دمای خاک 20 درجه سانتی‌گراد و حداکثر دمای هادی 70 درجه سانتی‌گراد از نکات مهم به‌ منظور ارتقاء ولتاژ عبوری است. البته مؤلفه‌های دیگری چون مقاومت حرارتی عایق 600deg c. Cm/w، مقاومت ویژه حرارتی خاک 600deg c. Cm/w، بار روزانه 10 ساعت بار زیاد و 10 ساعت 60 درصد بار کم از عواملی هستند که سبب می‌شود یک کابل زمینی عملکرد بهینه‌ تری را از نمونه‌های هوایی بروز دهد.

مطلب پیشنهادی: کابل سیلیکونی چیست و چه کاربردی در صنعت دارد؟

جریان مجاز کابل مفتولی

جریان مجاز عبوری از سیم و کابل‌ها صرف‌ نظر از نوع آنها در هر نقطه از کابل به‌ گونه‌ای تعریف می‌شود که حرارت تولید شده در هادی‌ها توانایی انتقال آن را به محیط اطراف داشته باشند. وقتی سخن از کارگذاری کابل‌ها در خاک است، منظور قرارگیری آن بر سطحی از ماسه بوده که انتقال گرما بر روی آن به‌ راحتی انجام پذیرد. به همین دلیل است که آمپر عبوری کابل‌ها در بستر خاک افزایش می‌یابد.

در میان تمامی کابل‌ها، کابل مفتولی نام‌ آشناتر و پر مصرف‌ تر در صنایع مختلف است. کابل مفتولی تک رشته از جنس فلز مس با عایق پلیمر پی‌وی‌سی را می‌توان در راه‌ اندازی بسیاری از سیستم‌ها به کاربرد. تابلوهای توزیع برق، سیم‌کشی داخلی تابلوها، برق‌کشی در لوله‌ها و زیر گچ‌کاری‌ها و… همگی کاربردهای وسیع این نوع کابل را می‌رسانند.

میزان جریان عبوری از سیم و کابل‌های مفتولی برحسب مقطع آنها صورت می‌گیرد. به‌ گونه‌ای که می‌توان برآورد نمودT جریان مجاز کابل مفتولی با مقاطع 5/0 و 75/0 و 1 میلی‌متر برابر با 300 ـ 500 ولت است. این مقدار در سطح مقطع 1 میلی‌متر به بالا در حد 450 ـ 750 ولت تغییر می‌کند. انعطاف‌پذیری خوب و خاصیت شکل‌ پذیری عالی سبب شده، بتوان از این کابل در عرصه‌های متفاوتی استفاده نمود.

در بیشتر مواقع که بتوان قیمت آن را توجیه نمود، استفاده از این نوع کابل‌کشی بر دیگر نمونه‌ها ترجیح دارد.

فرمول محاسبه جریان عبوری از سیم

برای آنکه بخواهیم سطح مقطع مناسب یک کابل برای مصرف در عرصه‌ای را به صورتی صحیح و قابل استناد به دست آوریم به محاسبه جریان عبوری نیازمند هستیم. میزان جریان عبوری از سیم برای مصرف‌کننده‌ها دارای حد مجازی است که توسط یک فرمول محاسبه می‌شود. البته فرمول محاسبه جریان عبوری از سیم برحسب سیستم تک فاز و سیستم سه فاز بر اساس ضرایب متغیری چون P توان بار، V ولتاژ بار وcos⁡φ له صورت جداگانه محاسبه می‌شود که در ادامه به ذکر آن‌ها می‌پردازیم.

محاسبه جریان سیستم تک فاز:

محاسبه جریان سیستم سه فاز:

مطلب پیشنهادی: مشخصات کابل نسوز چیست و چه استانداردهایی دارد؟

تأثیر دما بر جریان عبوری از سیم برق

دما یکی از مؤلفه‌های تأثیرگذار بر میزان جریان عبوری از سیم است. به‌گونه‌ای که دمای ایده آل سیم و محیط اطراف آن را فقط 25 درجه سانتی‌گراد می‌دانند و حداکثر دمای مجاز را 70 درجه سانتی‌گراد محاسبه می‌کنند. سیم‌ها در بهترین حالت ممکن فقط می‌توانند این بازه دمایی را تحمل کنند و در صورت تجاوز دما از این حد با ذوب شدن عایق شاهد اتصالی در سیم‌ها هستیم. به‌ منظور افزایش ایمنی محیط سعی می‌شود از حداکثر ظرفیت سیم به‌ منظور حفظ دمای مناسب در آن استفاده نشود.

بدین ترتیب محیطی کم‌خطرتر و عاری را از حادثه را تجربه نماییم. تأثیر دما بر جریان عبوری از سیم برق چنان زیاد است که می‌توان مقادیر آن را قابل‌ توجه دانست. برای مثال در دمای 40 درجه سانتی‌گراد، جریان عبوری را برای یک سیم با نمره 2/5 فقط 15 آمپر در نظر می‌گیرند. بدین ترتیب می‌توان گفت مقاومت سیم‌ها در دماهای بالاتر از 25 درجه سانتی‌گراد افزایش‌ یافته و در مقابل آمپراژ کاهش می‌یابد.

از این‌ رو برای حفظ میزان جریان بهینه باید در حد توان به بهبود شرایط دمایی سیم‌ها اندیشید.

شرکت راهدار صنعت کیهان اولین تولید کننده تخصصی انواع کابل استاندارد با نام تجاری سیل کیبل (SilCable) و سیل فایر (SilFire)

تأثیر طول سیم بر جریان عبوری از سیم برق

تأثیر طول سیم بر جریان عبوری از سیم برق نیز غیر قابل‌ انکار است. طول سیم نیز از مشخصه‌های مهم و اساسی در تغییر ولتاژ است. مهندسان صنعتی و تکنسین‌های برق سعی می‌کنند به‌ منظور دریافت یک ولتاژ دقیق علاوه بر مؤلفه‌های دیگر به طول سیم و تأثیر آن در کاهش یا افزایش ولتاژ توجه نمایند.

برحسب مقدار طول و جنس سیم که مسی یا آلومینیومی باشد مقدار جریان مجازی را برای یک سیم در نظر می‌گیرند. مسلماً شما همیشه اندکی تفاوت در ارقام این ولتاژ شاهد هستید که به جنس و کیفیت متفاوت سیم‌ها بستگی دارد. این موضوع را می‌توان در قالب یک مثال ملموس بیان نمود. میزان جریان عبوری از سیم با نمره 10 از جنس مس با طول حداکثر 50 متر برابر با 77 آمپر است که اگر این طول را به مقدار 100 متر برسانیم ولتاژ افت نموده و به حدود 50 آمپر می‌رسد.

این یعنی شما هرچه بر طول سیم خود بی افزایید شاهد کاهش ولتاژ خواهید بود که در محاسبات کابل‌ کشی و برق‌کشی‌ها باید در نظر گرفته شود.

لینک کوتاه: https://rsk-co.com/?p=1035