ما يعرّفه IEC 60228 وما لا يعرّفه
IEC 60228 هو المعيار الدولي لموصلات الكابلات المعزولة. ويغطي موصلات النحاس المُلَدَّن العادي والمطلي بمعدن (المطلي بالقصدير) وموصلات الألومنيوم، ويصنفها أربع فئات بحسب البناء: الفئة 1 مصمتة، والفئة 2 مجدولة، والفئة 5 مرنة، والفئة 6 فائقة المرونة. والطبعة الحالية هي IEC 60228 الطبعة 4.0 من ديسمبر 2023، وتشير إليها معظم المعايير الوطنية في أوروبا وآسيا وإفريقية والشرق الأوسط، مباشرة أو عبر معيار مرآة مثل GB/T 3956 في الصين.
وأهم ما يُفهم هو المعيار الذي يستخدمه المعيار معيارَ نجاحٍ أو رسوب. فالموصل المسمى 25 mm2 غير مطالب بمساحة هندسية تساوي 25 مليمتراً مربعاً تماماً. بل مطالب بأقصى مقاومة مستمرة (DC) عند 20 درجة مئوية تطابق قيمة الجدول لذلك الحجم الاسمي والفئة. المقطع اسم؛ والمقاومة هي الاختبار. وللفئتين 5 و6 يحدد المعيار أيضاً قطر الأسلاك المنفردة، لكنه لا يثبت عددها. وللفئة 2 يضع عدداً أدنى من الأسلاك لكل مقطع.
وهذا له أثر تجاري. مصنعان يمكن أن يصنعا موصل 25 mm2 فئة 2 بعدد أسلاك وأقطار يختلفان قليلاً وكلاهما مطابق، ما دامت المقاومة داخل الحد. والمصنع الذي يوفر النحاس بسحب الموصل رقيقاً سيرسب في اختبار المقاومة، ولهذا تكون المقاومة لكل بكرة أول سجل يطلبه المكتب. ويتناول دليل اختبار مقاومة الموصل الاختبارَ نفسه.
الفئات الأربع عملياً
| الفئة | البناء | المنتجات النمطية | دليل الرمز النمطي |
|---|---|---|---|
| الفئة 1 | سلك مصمت واحد | سلك مبانٍ صغير، وبعض الكابل المسطح مع أرضي، وقلوب كابلات التحكم | H07V-U، 60227 IEC 01 مصمت |
| الفئة 2 | مجدول، مستدير أو مضغوط | كابل طاقة منخفض ومتوسط الجهد، سلك مبانٍ أكبر، كابل مدرَّع | H07V-R، Cu/XLPE/PVC وفق IEC 60502 |
| الفئة 5 | أسلاك دقيقة كثيرة، مرن | أسلاك مرنة، كابل شمسي، تمديد لوحات | H07V-K، H05VV-F، H1Z2Z2-K |
| الفئة 6 | أسلاك أدق من الفئة 5، فائق المرونة | أسلاك لحام ورؤوس فائقة المرونة، وبعض تطبيقات الروبوتات ورؤوس الاختبار | يُذكر في ورقة البيانات |
الفئة 1 أبسطها صناعةً وأسهلها إنهاءً في المشابك اللولبية، لكنها صلبة ولا تُعمَل عملياً إلا في المقاطع الصغيرة. والفئة 2 حصان الشغل للتمديدات الثابتة: فهي تنثني بما يكفي للتركيب ويمكن ضغطها لتقليل القطر. وتُختار الفئة 5 حين يتحرك الكابل أو يهتز أو يلزم سحبه حول ثنيات ضيقة، كما في الأسلاك المرنة وسلاسل الشمس. والفئة 6 للثني المتكرر وهي أقل شيوعاً في التجارة العامة.
لا تظهر الفئتان 3 و4 لأنهما غير مستخدمتين في المخطط الحالي؛ فالترقيم يقفز من 2 إلى 5. والموصلات الألومنيومية تغطيها الفئتان 1 و2 فقط، وهذا أحد أسباب كون الألومنيوم مادة تركيب ثابت لا مادة أسلاك مرنة. وإذا عرض عرضٌ موصلاً ألومنيوماً مرناً، فاسأل أي معيار يتبعه قبل المتابعة، فهو لن يكون منتج IEC 60228 فئة 5.
قراءة جدول المقاومة
تختلف حدود المقاومة بحسب الفئة والمعدن. فالتجديد الأدق يضيف مقاومة قليلة بسبب طول اللفة والفراغات بين الأسلاك، والطلاء بالقصدير يضيف قليلاً أكثر. والأرقام أدناه هي قيم أقصى مقاومة مستمرة عند 20 درجة مئوية بوحدة ohm لكل كيلومتر لمقاطع شائعة.
| الحجم الاسمي | نحاس فئة 1/2 | نحاس فئة 5 عادي | نحاس فئة 5 مطلي بالقصدير | ألومنيوم فئة 2 |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 mm2 | 12.1 | 13.3 | - | - |
| 2.5 mm2 | 7.41 | 7.98 | - | - |
| 4 mm2 | 4.61 | 4.95 | 5.09 | - |
| 6 mm2 | 3.08 | 3.30 | 3.39 | - |
| 10 mm2 | 1.83 | - | - | 3.08 |
| 25 mm2 | 0.727 | - | - | 1.20 |
| 95 mm2 | 0.193 | - | - | 0.320 |
وتترتب على الجدول قراءتان عمليتان. الأولى أن الكابل المرجعي 0.6/1 kV 4x25 mm2 Cu/XLPE/PVC في صفحة كابلات الطاقة للجهد المنخفض يذكر 0.727 ohm/km أو أقل، وهي حد النحاس فئة 2 تماماً؛ فورقة بيانات تذكر قيمة أعلى لموصل نحاس 25 mm2 ليست موصل فئة 2 من ذلك المقاس. والثانية أن الكابل الشمسي المرجعي H1Z2Z2-K 1x4 mm2 يذكر 5.09 ohm/km، قيمة الفئة 5 المطليّة، لأن EN 50618 تطلب نحاساً مرناً مطلياً بالقصدير.
اختيار فئة لمشروعك
تُثبَّت الفئة عادة بمعيار المنتج لا تُختار بحرية. فكابلات الطاقة IEC 60502-1 تستخدم موصلات الفئة 1 أو 2؛ والأسلاك المرنة وفق IEC 60227 أو IEC 60245 تستخدم الفئة 5؛ وكابل الشمس EN 50618 يستخدم الفئة 5 المطليّة. وحيث يكون لديك خيار، كما في سلك المباني المعروض بمراجع H07V-U أو H07V-R أو H07V-K، وازن أربع نقاط:
- التركيب: السحب في مواسير بعدة ثنيات يفضل الفئة 2 أو 5؛ والمسارات القصيرة المستقيمة إلى أطراف لولبية تناسب الفئة 1.
- الإنهاء: الموصلات المجدولة دقيقة الأسلاك من الفئة 5 في الأطراف اللولبية تحتاج غالباً أطرافاً أنبوبية (ferrules)؛ تحقق من تعليمات صانع الطرف.
- الحركة: كل ما يتحرك في الخدمة يحتاج الفئة 5 أو 6.
- عادة السوق: بعض الأسواق وقواعد التمديدات تتوقع فئة معينة لمقطع معين، فأكِّد ذلك مع مهندس المشروع أو المعيار المحلي.
ويغطي مقال مجدول مقابل مصمت المقايضات بتفصيل أكثر، وتشرح صفحة مواد الموصلات خيارات النحاس والألومنيوم والتطعيم بالقصدير.
ما تكتبه في ورقة المواصفات
سطر الموصل الذي لا يترك شيئاً مفتوحاً يرد هكذا: «موصل نحاس مُلَدَّن، فئة 2 وفق IEC 60228، مقطع 25 mm2، أقصى مقاومة مستمرة 0.727 ohm/km عند 20 درجة مئوية، يُتحقق منه لكل بكرة بتقرير اختبار». فيذكر المعدن والفئة والحجم الاسمي والحد والدليل. وإذا كان السوق يستخدم AWG فاذكر مقاس AWG والمعيار أيضاً، لأن مقاسات AWG ومقاسات IEC المترية لا تتبادل؛ راجع تحويل AWG مقابل mm2.
وعندما يجهّز المكتب مواصفة، يحمل هذا السطر إلى أمر الشراء وخطة الفحص وملصق البكرة، فيُفحص الشرط نفسه في المصنع وفي فحص ما قبل الشحن وعند الوصول. وإذا كنت تجهز استفساراً الآن، يسأل نموذج عرض السعر عن مادة الموصل وفئته ومقطعه أولاً، ويشرح الحد الأدنى للطلب ومدة التسليم كم متراً لكل مقطع تقبله المصانع الشريكة عادة.