دليل تحديد مقاس الكابل: المُدخلات خلف المقطع

لماذا لا ننشر تصنيفات التيار

كل جدول تحديد مقاس على الإنترنت يعطي تيارًا مقابل مقطع، وأغلبها يخفي الشروط وراءه. فالموصل النحاسي نفسه يحمل تيارات مختلفة جدًا بحسب كونه مثبتًا على جدار، أو موضوعًا في صيني مثقوب، أو مسحوبًا داخل مواسير مع دوائر أخرى، أو مدفونًا في تربة جافة. لذلك يُحدَّد تصنيف التيار لكل طريقة تركيب وفق IEC 60364-5-52 أو BS 7671 أو NEC أيهما ينطبق، ويؤكده مهندس المشروع. يورّد Strandquay التركيبة التي يحددها مهندسك ويتحقق أن الموصل المورَّد هو المقاس المكتوب. وتلك المهمة الثانية هي حيث يخسر المشترون أموالهم، وهي مشروحة أدناه.

المُدخلات الخمسة التي تقرر المقاس

1. طريقة التركيب. مواسير، قنوات، صواني، سلالم، دفن مباشر، مجارٍ، أو هواء حر. لكل نظام تمديد طرق مرجعية بجداول تصنيف ومعاملات تصحيح خاصة بها.
2. التجميع. الدوائر المجمعة معًا تسخّن بعضها، فمجموعة كابلات تُخفَّض تصنيفاتها مقارنة بدائرة مفردة.
3. الظروف المحيطة وظروف التربة. حرارة الهواء وحرارة التربة والمقاومة الحرارية للتربة تغيّر سرعة خروج الحرارة من الكابل. ويهم العزل هنا: XLPE يعمل عند 90 C باستمرار وPVC عند 70 C.
4. هبوط الجهد. الامتدادات الطويلة ودوائر الجهد المنخفض وسلاسل الطاقة الشمسية المستمرة تُقاس غالبًا بهبوط الجهد لا بالتسخين. ويتوقف الهبوط على مقاومة الموصل والطول والحمل.
5. قصر الدائرة. يجب أن يصمد الموصل وأي درع أو تسليح أمام تيار العطل حتى يفصله جهاز الحماية. يحتمل XLPE قيادة 250 C أثناء قصر دائرة؛ ويفحص المهندس المقطع مقابل مستوى العطل وزمن الفصل.

وأكبر نتيجة لهذه الفحوص هي التي تحدد المقاس. يتناول شرح هبوط الجهد وأساسيات اختيار مقاس الكابل كل مُدخل بمزيد من التفصيل.

كيف يُثبَت المقاس: مقاومة IEC 60228

لا يعرّف IEC 60228 الموصل بقطره أو عدد أفراده، بل بحد المقاومة المستمرة الأقصى لكل كيلومتر عند 20 C لكل مقاس اسمي وفئة. فالموصل الذي يستوفي حد المقاومة فيه معدن كافٍ لمقاسه المكتوب؛ والموصل الذي يخفق فيه أصغر من مقاسه مهما بدى قطره. لهذا يطلب المكتب مقاومة الموصل في سجل الاختبار الروتيني لكل بكرة.

والفئة مهمة بقدر أهمية المقاس. الفئة 1 مصمتة، والفئة 2 مجدولة، والفئة 5 مرنة، والفئة 6 أمرن منها. تستخدم الفئات المرنة أفرادًا أكثر وأدق ويُسمح لها بمقاومة أعلى قليلًا للمقاس الاسمي نفسه، لذا فسلك الفئة 5 وكابل طاقة من الفئة 2 كلاهما مكتوب 2.5 mm2 يُفحَصان بحدود مختلفة. اذكر الفئة في ورقة المواصفات ليُقرأ سجل الاختبار مقابل العمود الصحيح.

وموصلات الفئة 5 المُصفّاة، المستخدمة في الكابل الشمسي، لها حدود أعلى قليلًا: 5.09 ohm/km لمقطع 4 mm2 و3.39 لمقطع 6 mm2. ولاحظ أن الألمنيوم 95 mm2 له حد 0.320 ohm/km، قريب من نحاس 50 mm2 عند 0.387: فالمغذي الألمنيومي عادةً بمقاس أكبر بدرجة أو درجتين من كابل النحاس الذي يحل محله، وهو ما يؤكده مهندسك. انظر الكابلات الألمنيومية وفئات موصلات IEC 60228.

AWG وmm2 سلسلتان مختلفتان

تُقاس الأسلاك في المشاريع الأمريكية والكندية بـAWG وkcmil؛ وأسواق IEC تستخدم mm2. السلسلتان لا تتطابقان، والتقريب إلى أقرب مقاس متري قد يترك الموصل أقصر من المطلوب. يعطي الجدول المساحة الاسمية المحسوبة من معادلة قطر AWG بجوار أقرب مقاس متري شائع.

الكابل المتري ليس بديلًا عن مقاس AWG وفق قواعد الولايات المتحدة، والعكس صحيح: سلك التمديدات الأمريكي يجب أن يكون النوع المُدرج، مثل THHN/THWN-2 وفق UL 83، ويحدد NEC 310.3 حدًا أدنى 14 AWG للنحاس و12 AWG للألمنيوم أو الألمنيوم المطلي بالنحاس. والمزيد من التحويلات في AWG مقابل mm2.

ما ترسله إلى المكتب

أرسل المقاسات التي حددها مهندسك، ومادة الموصل وفئته، والمعيار، والأمتار لكل مقاس. فإن لم يكن لديك إلا حمل ومسار، يمكن للمكتب سرد المُدخلات التي لا يزال مهندسك يحتاجها لكنه لن يختار المقاس. وبعد تثبيت المقاسات، استخدم نموذج طلب عرض السعر؛ وسجلات المقاومة لكل بكرة جزء من كل طلبية يُفحَص تحت مراقبة الجودة.