نمونه کابل برق استاندارد برای کاربردهای ساختمانی و صنعتی

مقدمه

انتخاب کابل برق (Power Cable Selection) یکی از پارامترهای اساسی در طراحی سیستم‌های الکتریکی (Electrical System Design) محسوب می‌شود. انتخاب نادرست کابل می‌تواند منجر به افزایش تلفات اهمی (I²R Losses)، افت ولتاژ (Voltage Drop)، اضافه‌بار حرارتی (Thermal Overload) و در نهایت کاهش قابلیت اطمینان سیستم (System Reliability) گردد.

1. تعیین جریان بار (Load Current Calculation)

در اولین مرحله، جریان نامی بار (Rated Load Current) باید بر اساس توان مصرف‌کننده‌ها و ضریب همزمانی (Diversity Factor) محاسبه شود. این مقدار مبنای انتخاب سطح مقطع کابل (Conductor Cross Section) خواهد بود. مطابق استاندارد IEC 60364، پس از محاسبه جریان، ضرایب تصحیح (Correction Factors) مربوط به روش نصب (Installation Method) و دمای محیط (Ambient Temperature) اعمال می‌گردد.

2. انتخاب جنس هادی (Conductor Material Selection)

هادی‌های مسی (Copper Conductor) به دلیل مقاومت ویژه کمتر (ρ ≈ 1.72 µΩ·cm) نسبت به آلومینیوم (Aluminum Conductor با ρ ≈ 2.82 µΩ·cm)، افت ولتاژ کمتری ایجاد کرده و برای مدارهای حساس و مصارف ساختمانی گزینه مطلوب‌تری هستند. در مقابل، کابل‌های آلومینیومی به دلیل وزن کمتر و هزینه پایین‌تر، در خطوط انتقال و توزیع صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

3. انتخاب نوع عایق (Insulation Type)

نوع عایق نقش تعیین‌کننده‌ای در ظرفیت جریان مجاز کابل (Current Carrying Capacity) دارد.

کابل‌های PVC دارای کلاس حرارتی (Thermal Class) برابر با 70°C هستند.
کابل‌های XLPE (Cross Linked Polyethylene) تا 90°C در حالت دائم و تا 250°C در شرایط اتصال کوتاه (Short Circuit Condition) تحمل حرارتی دارند.

در محیط‌های صنعتی با دمای بالا یا حضور مواد شیمیایی، استفاده از کابل‌های با عایق XLPE یا لاستیکی (Rubber Insulated Cable) توصیه می‌شود.

4. بررسی افت ولتاژ (Voltage Drop Analysis)

افت ولتاژ مجاز مطابق استاندارد، معمولاً برای مدارهای روشنایی کمتر از 3% و برای سایر مصرف‌کننده‌ها کمتر از 5% در نظر گرفته می‌شود. عدم رعایت این موضوع باعث کاهش راندمان تجهیزات و افزایش جریان مصرفی خواهد شد. بنابراین طول مسیر کابل (Cable Length) و امپدانس خط (Line Impedance) باید در محاسبات لحاظ گردد.

5. شرایط نصب و محیطی (Environmental & Installation Conditions)

شرایط نصب کابل مانند دفنی (Buried), سینی کابل (Cable Tray), داخل لوله (Conduit) یا نصب هوایی (Free Air Installation) تأثیر مستقیم بر جریان مجاز دارد. همچنین عوامل محیطی نظیر رطوبت (Humidity)، اشعه فرابنفش (UV Radiation) و وجود مواد خورنده (Corrosive Agents) باید در انتخاب روکش کابل (Sheath Material) مدنظر قرار گیرد.