ابزار آنلاین
محاسبه سطح مقطع کابل
با این ابزار محاسبه سطح مقطع کابل، توان مصرفی، طول مسیر، نوع برق و جنس هادی را وارد می‌کنید و سایز کابل پیشنهادی را همان لحظه می‌بینید. نتیجه بر پایه دو معیار جریان مجاز و افت ولتاژ ۳٪ به دست می‌آید و جریان بار و درصد افت هم کنارش نمایش داده میشود. استفاده رایگان است و روش محاسبه را پایینتر با مثال عددی توضیح داده‌ایم.
مشخصات مدار را وارد کنید
توان مصرفی، طول مسیر، نوع برق و جنس هادی را انتخاب کنید؛ نتیجه همان لحظه به‌روز میشود.
کابل پیشنهادی
۴×۴
کابل مسی ۴ رشته، ۴ میلیمتر مربع
- جریان بار
- ۲۵٫۵ آمپر
- افت ولتاژ
- ۲٫۵٪
محاسبه تقریبی با ضریب توان ۰٫۸۵ است؛ برای طراحی نهایی با کارشناس فنی مشورت کنید.
نتیجه بالا برای ۱۵ کیلووات، ۶۰ متر و برق سهفاز است. برای محاسبه مقادیر دیگر، جاوااسکریپت مرورگر را فعال کنید.
راهنمای استفاده از ماشین‌حساب سطح مقطع
- توان مصرفی را به کیلووات وارد کنید (۱ تا ۱۵۰). اگر توان موتور را به اسب بخار دارید، هر اسب بخار حدود ۰٫۷۵ کیلووات است.
- طول مسیر کابل را از تابلو تا مصرف‌کننده به متر بدهید (۵ تا ۵۰۰). طول واقعی مسیر کابل‌کشی را وارد کنید، نه فاصله مستقیم دو نقطه را.
- نوع برق را مشخص کنید: تکفاز ۲۳۰ ولت یا سهفاز ۴۰۰ ولت.
- جنس هادی را انتخاب کنید: مس یا آلومینیوم.
- نتیجه را بخوانید. عددی مثل «۴×۱۰» یعنی کابل چهار رشته با سطح مقطع ۱۰ میلیمتر مربع. جریان بار و افت ولتاژ هم زیر آن نمایش داده میشود.
سطح مقطع کابل چطور محاسبه میشود؟
ابزار دو شرط را هم‌زمان بررسی میکند و کوچک‌ترین سایزی از جدول را پیشنهاد میدهد که هر دو را برآورده کند. ضریب توان در همه حالت‌ها ۰٫۸۵ فرض شده است.
شرط اول: جریان مجاز کابل
اول جریان بار به دست می‌آید. در سهفاز، توان بر حاصل‌ضرب رادیکال ۳ (حدود ۱٫۷۳۲)، ولتاژ ۴۰۰ و ضریب توان تقسیم میشود. در تکفاز، توان بر حاصل‌ضرب ولتاژ ۲۳۰ و ضریب توان تقسیم میشود.
سایز انتخابی باید جریان مجازی برابر یا بیشتر از جریان بار داشته باشد. کابلی که بیش از ظرفیتش بار بکشد داغ میکند و عایقش زودتر از موعد فرسوده میشود. برای آلومینیوم، جریان مجاز ۷۸٪ مس هم‌سایز در نظر گرفته میشود.
شرط دوم: افت ولتاژ ۳٪
افت ولتاژ یعنی بخشی از ولتاژ که در خود کابل از دست می‌رود و به مصرف‌کننده نمی‌رسد. هر کابل کمی مقاومت دارد و جریان روی همین مقاومت ولتاژ مصرف میکند. کابل بلندتر و جریان بیشتر یعنی افت بیشتر؛ سطح مقطع بزرگ‌تر یعنی افت کمتر.
در برق سهفاز ۴۰۰ ولت، افت ۳٪ حدود ۱۲ ولت است و در تکفاز ۲۳۰ ولت حدود ۷ ولت. وقتی افت از حد بگذرد، موتور گرم‌تر کار میکند، دیرتر راه می‌افتد و بعضی لامپ‌ها کم‌نور می‌شوند.
حداقل سطح مقطع برای این شرط از این رابطه به دست می‌آید: ضریب مسیر × طول × جریان × ضریب توان، تقسیم بر حاصل‌ضرب رسانایی هادی، ولتاژ و ۰٫۰۳. ضریب مسیر در سهفاز رادیکال ۳ و در تکفاز ۲ است (رفت و برگشت جریان). رسانایی مس ۵۶ و آلومینیوم ۳۵ متر بر اهم میلیمتر مربع گرفته شده است.
مثال عددی: بار سهفاز ۱۵ کیلووات
فرض کنید یک بار سهفاز ۱۵ کیلوواتی در فاصله ۶۰ متری تابلو قرار دارد و کابل مسی می‌خواهید:
- جریان بار: ۱۵۰۰۰ تقسیم بر (۱٫۷۳۲ × ۴۰۰ × ۰٫۸۵) میشود حدود ۲۵٫۵ آمپر.
- حداقل سطح مقطع برای افت ۳٪ حدود ۳٫۳ میلیمتر مربع است.
- سایز ۲٫۵ با جریان مجاز ۲۴ آمپر کافی نیست. اولین سایزی که هر دو شرط را دارد ۴ میلیمتر مربع است با جریان مجاز ۳۲ آمپر.
- نتیجه ابزار «۴×۴» است، یعنی کابل مسی چهار رشته ۴ میلیمتر مربع، با افت ولتاژ حدود ۲٫۵٪ (نزدیک ۱۰ ولت).
حالا همین بار را ۱۵۰ متر دورتر ببرید. جریان همان ۲۵٫۵ آمپر است و کابل ۴ از نظر جریان هنوز کافی است، اما حداقل سطح مقطع برای افت ولتاژ به حدود ۸٫۴ میلیمتر مربع می‌رسد. کابل ۶ افتی حدود ۴٫۲٪ دارد و کنار گذاشته میشود؛ نتیجه «۴×۱۰» با افت حدود ۲٫۵٪ است. در مسیرهای بلند، معمولاً افت ولتاژ سایز را تعیین میکند، نه جریان.
چند حالت دیگر را هم با همین روش حساب کرده‌ایم:
| بار و مسیر | جریان بار (آمپر) | نتیجه ابزار | افت ولتاژ |
|---|---|---|---|
| سهفاز ۱۵ کیلووات، ۶۰ متر، مس | ۲۵٫۵ | ۴×۴ | ۲٫۵٪ |
| سهفاز ۱۵ کیلووات، ۱۵۰ متر، مس | ۲۵٫۵ | ۴×۱۰ | ۲٫۵٪ |
| سهفاز ۱۵ کیلووات، ۶۰ متر، آلومینیوم | ۲۵٫۵ | ۴×۱۶ | ۱٪ |
| تکفاز ۳ کیلووات، ۲۵ متر، مس | ۱۵٫۳ | ۳×۲٫۵ | ۲٪ |
در حالت آلومینیومی، افت ولتاژ به‌تنهایی حدود ۵٫۴ میلیمتر مربع لازم دارد، اما ابزار آلومینیوم کمتر از ۱۶ پیشنهاد نمیدهد. در مثال تکفاز، سیم ۱٫۵ با جریان مجاز ۱۸ آمپر از نظر جریان کافی بود، ولی افتش به حدود ۳٫۴٪ می‌رسید.
جدول جریان مجاز کابل مسی
ابزار از جدول زیر استفاده میکند:
| سطح مقطع (میلیمتر مربع) | جریان مجاز مس (آمپر) |
|---|---|
| ۱٫۵ | ۱۸ |
| ۲٫۵ | ۲۴ |
| ۴ | ۳۲ |
| ۶ | ۴۱ |
| ۱۰ | ۵۷ |
| ۱۶ | ۷۶ |
| ۲۵ | ۱۰۱ |
| ۳۵ | ۱۲۵ |
| ۵۰ | ۱۵۱ |
| ۷۰ | ۱۹۲ |
| ۹۵ | ۲۳۲ |
| ۱۲۰ | ۲۶۹ |
| ۱۵۰ | ۳۰۹ |
| ۱۸۵ | ۳۵۳ |
| ۲۴۰ | ۴۱۵ |
این اعداد برای کابل مسی با عایق PVC و دمای کار هادی ۷۰ درجه، با سه هادی باردار، در نظر گرفته شده‌اند. فرض دیگر، دمای محیط حدود ۳۰ درجه و نصب روی سطح یا در هوای آزاد است، بی‌آنکه کابل دیگری کنارش باشد. برای همین شرایط، مقادیری معمول و نسبتاً محافظه‌کارانه‌اند.
کابل دفن‌شده در خاک یا داخل داکت، کابل‌هایی که دسته‌ای کنار هم کشیده می‌شوند و محیط گرم‌تر، جریان مجاز کمتری دارند. مرجع دقیق برای این حالت‌ها جدول‌های استاندارد IEC 60364-5-52 همراه با ضرایب تصحیح است.
محدودیت‌های ابزار: چه چیزهایی حساب نمی‌شود؟
- دمای محیط بالاتر از حدود ۳۰ درجه، مثل موتورخانه یا مسیر روی پشت‌بام در تابستان
- گروه‌بندی کابل‌ها در یک سینی، لوله یا ترانشه که گرمای هم را بالا می‌برند
- روش نصب، از جمله دفن مستقیم، لوله داخل دیوار یا داکت
- هارمونیک بارهای غیرخطی مثل اینورتر، یو‌پی‌اس و روشنایی LED که جریان نول را زیاد میکند
- جریان اتصال کوتاه و هماهنگی کابل با کلید یا فیوز حفاظتی
- جریان راه‌اندازی موتور که افت ولتاژ لحظه‌ای را چند برابر حالت عادی میکند
- راکتانس کابل و افزایش مقاومت هادی در دمای کار؛ به همین دلیل افت واقعی در بار کامل کمی بیشتر از عدد ابزار است
یک نکته هم درباره تعداد رشته: ابزار برای سهفاز کابل چهار رشته (سه فاز و نول) و برای تکفاز سه رشته (فاز، نول و ارت) پیشنهاد میدهد. اگر در مدار سهفاز هادی حفاظتی هم باید داخل همان کابل باشد، کابل پنج رشته لازم دارید.
انتخاب نوع کابل بعد از تعیین سایز
نوع کابل را محل نصب تعیین میکند. برای مسیر زیر خاک و ورودی ساختمان کابل زمینی NYY رایج است. برای کابل‌کشی روکار و تغذیه تابلوهای داخل ساختمان کابل ساختمانی NYM و برای سیم‌کشی داخل لوله سیم افشان H07V-K مناسب است.
وسایل برقی و اتصال‌هایی که جابه‌جا می‌شوند با کابل افشان H05VV-F تغذیه می‌شوند. بقیه مدل‌ها را در گروه کابلهای نصب ثابت ببینید.
نتیجه این ابزار برآورد اولیه است. طراحی نهایی، از جمله ضرایب تصحیح، هماهنگی با تجهیزات حفاظتی و حد مجاز افت ولتاژ، باید با «مقررات ملی ساختمان مبحث ۱۳» تطبیق داده شود. این بررسی و تأیید با مهندس برق دارای پروانه اشتغال است.
سوالات متداول محاسبه سطح مقطع
چرا ابزار برای آلومینیوم سایز کمتر از ۱۶ پیشنهاد نمیدهد؟
چون هادی آلومینیومی در سایزهای کوچک اتصال قابل اعتمادی نمیدهد. آلومینیوم زیر فشار ترمینال بهمرور خزش پیدا میکند و سطحش اکسید میشود؛ نتیجه، اتصال شل و داغ است. برای همین حداقل سایز آلومینیوم در این ابزار ۱۶ میلیمتر مربع است.
محاسبه تکفاز و سهفاز چه فرقی دارد؟
در سهفاز همان توان با جریان کمتری منتقل میشود، پس معمولاً سایز کوچکتری لازم است. برای مثال، بار ۱۵ کیلووات در تکفاز حدود ۷۷ آمپر جریان میکشد و در سهفاز حدود ۲۵٫۵ آمپر.
ضریب توان ۰٫۸۵ یعنی چه و اگر بار من فرق کند چه میشود؟
ضریب توان نشان میدهد چه سهمی از جریان کار مفید انجام میدهد و ۰٫۸۵ عدد رایجی برای بارهای موتوری و ترکیبی است. اگر بار شما فقط گرمایی است، مثل المنت و بخاری برقی، جریان واقعی کمی کمتر از عدد ابزار میشود. اگر ضریب توان پایینتر از ۰٫۸۵ باشد، جریان بیشتر خواهد بود.
اگر ابزار سایزی پیشنهاد نداد چه کنم؟
یعنی بار یا طول مسیر از محدوده جدول ابزار، که تا ۲۴۰ میلیمتر مربع است، بیرون زده است. در این حالت معمولاً کابلهای موازی یا جابهجایی تابلو بررسی میشود؛ برای انتخاب درست با کارشناس فنی به شماره ۰۲۱-۳۳۹۹۹۰۳۲ تماس بگیرید.
برای سیم‌کشی ساختمان هم میشود از این ابزار استفاده کرد؟
بله، برای برآورد هر مدار. فقط سطح مقطع باید با کلید مینیاتوری یا فیوز همان مدار هم جور باشد، یعنی جریان مجاز سیم از جریان نامی کلید کمتر نباشد.
مشاوره رایگان برای انتخاب کابل
نتیجه محاسبه را با کارشناسان فنی افشار نژاد در میان بگذارید تا نوع کابل مناسب مسیرتان را پیشنهاد دهند.