المقايضة الأساسية
يضع الكابل متعدد القلوب كل موصلات الدائرة داخل غلاف واحد: ثلاثة أطوار، وربما محايد وأرضي. يُمدَّد بتمريرة واحدة، ويُركَّب له جلند عند كل طرف مرة واحدة، ويحمل ملصق بكرة واحداً. أما الكابل أحادي القلب فيحمل موصلاً واحداً لكل غلاف، فتحتاج الدائرة ثلاثية الأطوار إلى ثلاثة كابلات على الأقل تُمدَّد معاً.
في المقاطع الصغيرة والمتوسطة يكون متعدد القلوب عادة أبسط وأرخص في التركيب. ومع تكبُّر مقطع الموصل يصبح الكابل متعدد القلوب ثقيلاً صلباً يصعب ثنيه وسحبه وإنهاء توصيلاته، ويميل الميزان نحو الكابلات أحادية القلب. وأين يقع نقطة العبور بالضبط يتوقف على المشروع ومسار التركيب والتوصيلات الطرفية المتاحة؛ وهذا قرار المصمم، وواجب المشتري أن يضمن مطابقة الطلب للتصميم.
وعلى الموزعين وتجار الجملة تبدو المسألة مختلفة. فالمخزون يُحتفظ به لمشاريع كثيرة في آن، فيصبح السؤال أي الصيغ يطلبها العملاء أكثر. كابلات متعددة القلوب بالمقاطع الشائعة تتبادل بانتظام ويمكن قطعها بالطول من بكرات المخزون. أما الكابلات أحادية القلب الكبيرة فبنود مشاريع عادة، تُطلب وفق جدول كميات محدد بأطوال متطابقة، ولا تستحق الاحتفاظ بها إلا إذا كان الموزع يخدم تدفقاً ثابتاً من أعمال لوحات التوزيع والمحولات. وخطة مخزون رشيدة تُبقي مقاطع متعددة القلوب على الرف وتورِّد المغذيات أحادية القلب لكل مشروع، مع الاتفاق على أطوال البكرات قبل إتمام الطلب. ويمكن للمكتب تقسيم استفسار واحد على هذا الأساس فيُسعَّر خطوط المخزون وخطوط المشاريع وتُجدول كل على حدة.
نطاقات المقاطع وما تصنعه المصانع
تُظهر كتالوجات المصانع الشريكة كيف تتداخل العائلتان. يمتد مدى كابلات الطاقة للجهد المنخفض من 1.5 إلى 630 mm2 بـ 1 إلى 5 قلوب وبأشكال المحايد المُنقَّص مثل 3+1 و3+2. وتشغّل الكابلات الألومنيومية من 1x10 إلى 630 mm2 أحادية القلب ومن 10 إلى 400 mm2 متعددة القلوب. وفي جانب الجهد المتوسط، كابلات IEC 60502-2 في الكتالوج المرجعي من 25 إلى 630 mm2 أحادية القلب ومن 25 إلى 400 mm2 ثلاثية القلوب. فأكبر المقاطع، بعبارة أخرى، أحادية القلب وحدها.
| الجانب | متعدد القلوب | أحادي القلب |
|---|---|---|
| الاستخدام النمطي | الدوائر الصغيرة والمتوسطة، التوزيع النهائي، التحكم | المغذيات الكبيرة، توصيلات المحولات ولوحات التوزيع، دوائر الجهد المتوسط |
| الدرع | SWA أو STA على كل القلوب | AWA (سلك ألومنيوم) لدوائر التيار المتردد؛ غير مدرَّع في القنوات أو المجاري |
| التمديد | كابل واحد لكل دائرة | ثلاثة كابلات أو أكثر بتشكيلة ثلاثية أو مسطحة |
| الثني والسحب | أصعب عند المقاطع الكبيرة | كل كابل أكثر مرونة وأخف |
| التوصيلات الطرفية | جلند واحد لكل طرف، وتتباعد القلوب داخل الصندوق | جلند لكل كابل؛ وصفائح جلند غير ممغنطة للتيار المتردد |
| البكرات | بكرة واحدة لكل طول | بكرات متطابقة لكل طور، بأطوال متساوية |
الدرع: لماذا تستخدم الكابلات أحادية القلب بالتيار المتردد الألومنيوم
في كابل متعدد القلوب تحمله مجالاتُ المغناطيسية لتيارات الأطوار الثلاثة بعضها داخل الكابل، فبقى درع الفولاذ حول كل القلوب مقبولاً. ودرع السلك الفولاذي (SWA) هو الخيار المعتاد للكابلات متعددة القلوب وفق BS 5467 وBS 6724، ودرع الشريط الفولاذي (STA) هو تركيبة الكابل المرجعي 0.6/1 kV 4x35 mm2 في صفحة الكابلات المدرَّعة.
أما الكابل أحادي القلب الحامل للتيار المتردد فمختلف. فمجاله لا يُلغى، وحلقة من الفولاذ حول موصل واحد ستسخن بفعل تيارات الدوامة والفقد المغناطيسي. لذلك تستخدم الكابلات أحادية القلب المدرَّعة لدوائر التيار المتردد درع سلك الألومنيوم (AWA) غير الممغنط. وينطبق المنطق نفسه على صفيحة الجلند، حيث تُستبدل عادة الصفائح الفولاذية حول كابلات التيار المتردد أحادية القلب بصفائح غير ممغنطة. وتتناول صفحة الدرع والشواشات ومقالنا عن درع AWA على الكابلات أحادية القلب التفاصيل أكثر.
التمديد والتأريض
تُمدَّد الكابلات أحادية القلب لدائرة واحدة قريبة من بعضها، إما بتشكيلة ثلاثية (trefoil) مثلث ضيق أو بتشكيلة مسطحة. وتؤثر التشكيلة في تبديد الحرارة والجهود المستحثة على الشواشات والدرع والقوى بين الكابلات عند القصر، ولهذا تُستخدم على مقاطع أحادية القلب الكبيرة مشابك تثبيت مصنفة لمستوى العطل. وكل ذلك مدخلات لحساب التصنيف التياري وفق IEC 60364-5-52 أو BS 7671 أو NEC بحسب الانطباق، وينفذه مهندس المشروع.
كما تحتاج شواشات ودرع الكابلات أحادية القلب إلى ترتيب ربط، لأن تيارات قد تدور فيها عندما يؤرَّض الطرفان معاً. يختار المصمم الترتيب؛ ويحتاج المشتري معرفته فقط ليضمن أن الكابلات والجلندات ومستلزمات التأريض المطلوبة تطابقه. وتتجنب الكابلات متعددة القلوب معظم هذا، وهذا جزء من جاذبيتها للدوائر الأصغر.
تكلفة الدائرة لا المتر
مقارنة أحادي القلب ومتعدد القلوب بالسعر للمتر مضللة. فدائرة ثلاثية الأطوار بكابلات أحادية القلب تحتاج ثلاثة أضعاف طول الكابل أو أربعة، وثلاثة أغلفة أو أربعة بدل غلاف واحد، ودرعاً منفصلاً لكل كابل إذا لزم الدرع. وفي المقابل، الكابلات أحادية القلب أسهل سحباً في القنوات الطويلة، وتحتاج بكرات أصغر لكل كابل، وقد تتجنب الوصلات أحياناً في المدى الطويل لأن كل بكرة تحملاً أطول. والمقارنة الصحيحة هي تكلفة متر الدائرة، شاملة الجلندات ومشابك التثبيت وزمن التركيب.
يُظهر الوزن الحجم. فالكابل المرجعي 0.6/1 kV Al/XLPE/PVC 4x95 mm2 في صفحة الكابلات الألومنيومية يزن نحو 1,907 kg/km داخل غلاف واحد. والدائرة نفسها بكابلات أحادية القلب توزع ذلك المعدن على أربعة أغلفة وأربع بكرات، كل منها أخف وأسهل مناولة في الموقع، لكن بمجموع مركبات أغلفة أكبر.
ما تكتبه في الطلب
- بيِّن تكوين القلوب: 1x240 mm2 أو 3x95 mm2 أو 3x150+70 mm2 وهكذا، تماماً كما في جدول الكميات.
- بيِّن الدرع لكل نوع: AWA لأحادي القلب بالتيار المتردد، SWA أو STA لمتعدد القلوب، أو غير مدرَّع.
- طابق الأطوال لكل طور: للدوائر أحادية القلب، اطلب البكرات بمجموعات متساوية الأطوال حتى تُمدَّد الأطوار معاً.
- وسِّم الأطوار عند اللزوم: يمكن للكابلات أحادية القلب أن تحمل هوية الطور في طباعة الغلاف أو شريطاً ملوناً، يُتفق عليه في ورقة المواصفات.
- تحقق من حدود البكرة والمناولة: بكرات متعددة القلوب الكبيرة قد تتجاوز قدرة الرفع في الموقع؛ راجع مقالنا عن أساسيات بكرات الكابلات.
أرسل جدول الكميات عبر نموذج عرض السعر. ويؤكد المكتب تكوين القلوب والدرع ومجموعات البكرات كتابياً مع المصنع قبل الإنتاج.