رقمان، إجهادان مختلفان
يعبّر معايير كابلات IEC عن الجهد المقنن بصيغة U0/U. فـ U0 هو الجهد بين الموصل والأرض أو الشاشة المعدنية؛ و U هو الجهد بين أي موصلَي طور. فكابل 0.6/1 kV مصمم إذن لـ 0.6 kV من الموصل إلى الأرض و1 kV بين الموصلات. ويضيف IEC 60502-1 قيمة ثالثة بين قوسين، 0.6/1 (1.2) kV، حيث 1.2 kV هو أعلى جهد نظام قد يراه الكابل في الخدمة.
وللانقسام أهمية لأن العزل يُجهَد بطريقتين. بين الموصل والأرض يقع الإجهاد عبر جدار عزل واحد. وبين موصلين يقع عبر جدارين على التسلسل. فالكابل المصنَّف U0/U مبني بحيث يبقى الإجهادان داخل ما يحتمله جدار عزله ومركبه طوال خدمته.
والخطأ الشائع هو قراءة 0.6/1 kV على أنها «للأنظمة من 600 V إلى 1,000 V». وخطأ آخر مقارنة تصنيف 600 V الأمريكي مباشرة بتصنيف IEC 0.6/1 kV. فكلاهما من نظامين مختلفين وبأنظمة اختبار مختلفة، ولا يُتبادلان في مشروع دون موافقة المهندس.
تصنيفات تراها في عروض الأسعار
| التصنيف | المعيار النمطي | المنتجات النمطية |
|---|---|---|
| 300/500 V | IEC 60227, EN 50525 | أسلاك مرنة مُغلَّفة مثل H05VV-F؛ والكابل البريطاني المسطح مع أرضي وفق BS 6004 |
| 450/750 V | IEC 60227, GB/T 9330, TIS 11 | سلك مبانٍ أحادي القلب (H07V-U/R/K)، وكابلات التحكم والقياس |
| 600 V | UL 83, UL 44 | سلك مبانٍ أمريكي: THHN/THWN-2 و XHHW-2 |
| 0.6/1 kV | IEC 60502-1, BS 5467, BS 6724 | كابلات طاقة للجهد المنخفض، ومدرَّعة وألومنيومية، وكابلات طاقة مقاومة للحريق |
| DC 1.5 kV | EN 50618, IEC 62930 | كابل الطاقة الشمسية H1Z2Z2-K |
| 600 / 1000 / 2000 V | UL 4703 | كابل PV الأمريكي |
| من 3.6/6 إلى 18/30 kV | IEC 60502-2 | كابلات طاقة للجهد المتوسط بشواشات شبه موصلة وشاشة معدنية |
تتبع التركيبات المرجعية في هذا الموقع النمط نفسه: مرجع سلك المباني 450/750 V، والسلك المرن 300/500 V، وكابل الطاقة للجهد المنخفض 0.6/1 kV، وكابل الجهد المتوسط 8.7/15 kV. راجع صفحة أسلاك المباني وصفحة كابلات الطاقة للجهد المنخفض للتركيبات كاملة.
معنى 8.7/15 kV عملياً
تتبع تصنيفات الجهد المتوسط منطق U0/U نفسه. فكابل 8.7/15 kV مصمم لـ 8.7 kV بين كل موصل وشاشته المعدنية و15 kV بين الأطوار. ويسرد IEC 60502-2 الأزواج القياسية 3.6/6 و6/10 و8.7/15 و12/20 و18/30 kV. ويغطي كتالوج المصنع الشريك المستخدم لمراجعنا التصنيفات حتى 8.7/15 kV؛ وتُوجَّه المشاريع المحتاجة إلى 12/20 أو 18/30 kV إلى مصنع مختلف بمعدات بثق واختبار مناسبة.
ونقطتان تُلقيان بالمشترين. أولى أن قيمة U0 لا تقل أهمية عن U. فأي قيمة U0 تناسب شبكة ما يتوقف على جهد النظام وطريقة تأريضه وسرعة فصل أعطاله الأرضية، لذا يختار مهندس المشروع التصنيف من بيانات الشبكة لا من الجهد الاسمي وحده. وثانية أن سماكة العزل ترتفع بحدّة مع الجهد: كابل 8.7/15 kV المرجعي 3x95 mm2 فيه 4.5 mm من XLPE مقابل 0.9 mm في المرجعي 0.6/1 kV 4x25 mm2. وهذه المادة الإضافية، مع الشواشات، هي سبب كلفة كابل الجهد المتوسط الأعلى بكثير للمتر عند المقاطع متساوية. وتعرض صفحة كابلات الجهد المتوسط التركيبة.
تصنيفات التمديدات تحت 1 kV
تحت 1 kV، تبدو تصنيفات IEC 60227 والرموز المنسقة صغيرة لكنها لا تقل أهمية. فسلك 450/750 V أحادي القلب مثل H07V-R مخصص للتمديدات الثابتة داخل ماسورة أو مجرى؛ وسلك 300/500 V مثل H05VV-F مخصص للأجهزة والوصلات خفيفة التحمل. ويأتي التصنيف الأدنى بجدران عزل وغلاف أرفع: السلك المرجعي 3x1.5 mm2 فيه عزل PVC بسماكة 0.7 mm وغلاف بسماكة 0.9 mm. واستخدام سلك 300/500 V حيث يطلق التصميم كابلاً 450/750 V مخالفة حتى لو كان جهد الدائرة 230 V فقط، لأن المعايير تربط كل تصنيف باستخدامات وشروط تركيب محددة.
وكابلات التحكم والقياس وفق GB/T 9330 مصنفة عادة 450/750 V أيضاً. فهي تحمل إشارات ودوائر تحكم لا طاقة، لكن يجب أن يناسب التصنيف أعلى جهد موجود في اللوحة أو المجرى. وحيث تتشارك قلوب التحكم مساراً مع كابلات طاقة 0.6/1 kV، يقرر مهندس المشروع هل يلزم الفصل أم كابل بتصنيف أعلى. وجداول الكميات المختلطة شائعة في المشاريع الهندسية، ويتحقق المكتب من أن كل بند يحمل التصنيف الذي تحدده المخططات.
كيف تُختبر التصنيفات
لا معنى لتصنيف ما لم يُختبر الكابل ضده. فكل بكرة من كل فئة جهد تخضع لاختبار جهد أو اختبار شرارة على العزل أثناء الإنتاج أو بعده. وتضيف كابلات الجهد المتوسط مزيداً: يحدد IEC 60502-2 اختباراً روتينياً بالجهد عند 3.5 U0 لمدة 5 دقائق واختباراً روتينياً للتفريغ الجزئي يُقاس بالطريقة في IEC 60885-3، بحيث لا يتجاوز التفريغ عند 1.73 U0 الحساسية المعلنة 10 pC أو أفضل. وتشمل الاختبارات النمطية، التي تُجرى مرة واحدة لكل تركيبة، اختبارات جهد أطول وأشد واختبارات التقادم. وتسرد صفحة الاختبار والفحص ما يتحقق منه المكتب لكل طلب.
اختيار التصنيف لطلبك
تسلسل عملي للمشترين الذين ليسوا مهندس التصميم:
- خذ التصنيف من المخططات أو جدول الكميات (BOQ): فالمصمم اختار U0/U للشبكة مسبقاً. وإذا قال BOQ فقط «كابل 1 kV» فاسأل هل المقصود 0.6/1 kV وفق IEC 60502-1.
- طابق المعيار مع السوق: فكابل 0.6/1 kV وفق IEC 60502-1 أو BS 5467 أو معيار وطني قد يختلف في الغلاف والعلامات وتفاصيل الاختبار.
- لا ترفع التصنيف أو تخفضه دون موافقة: فالتصنيف الأعلى يعني عزلاً أسمك وقطراً أكبر وجلندات مختلفة؛ والأدنى غير مسموح.
- لدوائر الشمس المستمرة استخدم كابلاً بتصنيف مستمر: فـ H1Z2Z2-K مصنفة DC 1.5 kV وفق EN 50618؛ راجع صفحة كابلات الطاقة الشمسية.
- اكتبه على الغلاف: فالجهد المقنن ينبغي أن يُطبع في نص الغلاف ليمكن للمركِّب والفاتح قراءته.
تصنيف الجهد منفصل عن التصنيف التياري. فمقطع الموصل لحمل معين يتوقف على طريقة التركيب ويُحدَّد وفق IEC 60364-5-52 أو BS 7671 أو NEC بحسب الانطباق، ويؤكده مهندس المشروع. وحين يثبت الاثنان، أرسل الرمز والكميات عبر نموذج عرض السعر ويؤكد المكتب التركيبة كتابياً قبل أن يحجز أي مصنع نحاساً.