حجم السلك والسعة: كيفية قراءة مخططات السعة واختيار الكابل المناسب

يقوم مهندس صيانة بإعادة توصيل محرك بقدرة 7.5 كيلووات على خط تعبئة. يسحب المحرك 15.5 أمبير عند التحميل الكامل، ويقترح أحدهم سحب 14 الفريق العامل المخصص من النحاس لتوفير التكلفة. يعمل هذا من خلال كابل واحد نظيف وبارد، لكن هذا الكابل يجب أن يسافر مسافة 60 مترًا عبر قناة فولاذية مشتركة مع ثلاثة موصلات نشطة أخرى، في مصنع تصل درجة حرارته بانتظام إلى أكثر من 40 درجة مئوية في الصيف. في ظل تلك الظروف، 14 AWG هامشي في أحسن الأحوال، واعتمادًا على تصنيف العزل، غير متوافق مع الكود .

ولذلك يجب قراءة حجم السلك وسعةه معًا، وليس معاملتهما كرقم واحد على الرسم البياني. يحدد المقياس الحجم المادي للموصل؛ تحدد السعة مقدار التيار الذي يمكن أن يحمله بأمان في تثبيت معين. إليك ما تعتمد عليه السعات، وكيفية قراءة مخططات السعات دون خداع نفسك، وما يجب تحديده عند شراء كابل لدائرة حقيقية.

السعة هي حد درجة الحرارة، وليست خاصية موصل

Ampacity هي أقصى تيار، بالأمبير، يمكن أن يحمله الموصل بشكل مستمر في ظل ظروف الاستخدام دون تجاوز معدل درجة الحرارة الخاص به. يتم التغاضي عن جزأين من هذا التعريف. "بشكل مستمر" تعني ساعة بعد ساعة، وليس فقط للثواني القليلة من بدء تشغيل المحرك. "في ظل ظروف الاستخدام" تعني أن درجة الحرارة المحيطة، والتجميع، والضميمة، وتقييمات الإنهاء جميعها تشارك في الإجابة.

الفيزياء بسيطة: الحرارة المتولدة في الموصل تتناسب مع مربع التيار (I ² خسارة R). يتحمل النحاس والألومنيوم هذه الحرارة، لكن العزل المحيط بهما لا يتحملها. يتم تصنيف العزل PVC عادةً إلى 60 درجة مئوية أو 75 درجة مئوية، وXLPE 90 درجة مئوية، ومطاط السيليكون 150 درجة مئوية أو 180 درجة مئوية في الكابلات المتخصصة. عندما يصل العزل إلى درجة حرارته المقدرة، يكون الموصل قد وصل إلى سعته.

كيفية قراءة حجم الأسلاك ومخطط السعة

تتبع أحجام الأسلاك في أمريكا الشمالية نظام قياس الأسلاك الأمريكي (AWG)، حيث يعني الرقم الأصغر موصلًا أكثر سمكًا. كل ثلاث خطوات قياس تضاعف تقريبًا مساحة المقطع العرضي أو تقللها إلى النصف، لذا فإن 10 أوغ تحتوي تقريبًا على ضعف مساحة 13 AWG.

تعتمد معظم مخططات السعات الخاصة بأعمال أمريكا الشمالية على جدول NEC 310.16، الذي يسرد السعات المسموح بها عند ثلاثة تصنيفات لدرجة حرارة العزل: 60 درجة مئوية، و75 درجة مئوية، و90 درجة مئوية. يظهر نفس السلك المادي ثلاث مرات بسبب العزل، وليس النحاس، هو الذي يحدد الحد .

تشير العلامات النجمية إلى قاعدة الموصلات الصغيرة في NEC 240.4(D): 14 AWG يقتصر على جهاز تيار زائد 15 أمبير، و12 AWG إلى 20 أمبير، و10 AWG إلى 30 أمبير بغض النظر عن تصنيف العزل. يمكن لموصل 12 AWG مع عزل 90 درجة مئوية أن يحمل 30 أمبير لكل طاولة، لكن الكود لا يزال يعامله على أنه موصل 20 أمبير لمعظم الدوائر.

خمسة متغيرات تغير سعة مقياس معين

بالنسبة لأي حجم سلك فردي، يمكنك العثور على تصنيف سخي وآخر متحفظ. يكمن الاختلاف في مدى جودة الموصل في التخلص من الحرارة.

1. تصنيف درجة حرارة العزل

تتحمل المواد العازلة الحرارية مثل XLPE ومطاط السيليكون درجات حرارة مستمرة أعلى من PVC الحراري، مما يسمح بتيار أعلى لنفس المقطع العرضي. لكن النهايات مهمة أيضًا: إذا كانت العروات مُقدرة بـ 60 درجة مئوية أو 75 درجة مئوية، فيجب عليك استخدام عمود 60 درجة مئوية أو 75 درجة مئوية حتى عندما يكون عزل الكابل مُقدر بـ 90 درجة مئوية. يمكن للكابل ذو درجة الحرارة العالية أن يحمل تيارًا أكبر بكثير، ولكن فقط إذا كان كل اتصال على طول الدائرة معتمدًا لدرجة الحرارة هذه.

2. درجة الحرارة المحيطة وتجميع الموصلات

تفترض جداول السعة درجة حرارة محيطة تبلغ 30 درجة مئوية. في غرفة الآلة عند 45 درجة مئوية، يبدأ الموصل بالفعل في الاقتراب من حد العزل الخاص به، وبالتالي ينخفض ​​التيار المسموح به. تقوم عوامل تصحيح NEC بضرب القيمة الجدولية بعامل يتقلص مع ارتفاع البيئة المحيطة.

التجميع له تأثير مماثل. عندما تتشارك أربعة إلى ستة موصلات حاملة للتيار في قناة أو صينية واحدة، فإنها تسخن بعضها البعض، ويكون عامل التعديل القياسي 0.80. مع سبعة إلى تسعة موصلات ينخفض ​​إلى 0.70، ومع عشرة إلى عشرين ينخفض ​​إلى 0.50. يمكن أن يكون حجم الكابل الذي يبدو بحجم صحيح كوحدة تغذية ثنائية الموصلات أصغر من حجمه في حامل كبلات مزدحم.

3. موصلات النحاس مقابل الألومنيوم

بالنسبة لنفس المقياس، يتمتع الألومنيوم بحوالي 61 بالمائة من موصلية النحاس، لذا يلزم وجود مقطع عرضي أكبر للوصول إلى نفس السطوع. من الناحية العملية، يعمل الألومنيوم بمقاسين أكبر من AWG: 6 AWG من الألومنيوم عند 75 درجة مئوية تم تصنيفها بـ 50 A، وهو نفس مقاس 8 أوغ من النحاس عند 75 درجة مئوية. الألومنيوم أخف وزنًا وأرخص في كثير من الأحيان، ولكنه يتطلب معجونًا مضادًا للأكسدة على الأطراف، وعروات مصنفة للألمنيوم، واهتمامًا دقيقًا بتمدده الحراري العالي. التفاصيل وراء مقارنات سعة النحاس والألومنيوم وفقًا لمعايير NEC اشرح لماذا تعد قاعدة الحجم الأكبر أسرع طريقة لاكتشاف عدم التطابق.

4. انخفاض الجهد على المدى الطويل

تعمل Ampacity على حماية الكابل من الحرارة الزائدة؛ انخفاض الجهد يحمي الحمل من الأداء الضعيف. الحدود المعتادة الموصى بها هي 3 بالمائة للدائرة الفرعية و5 بالمائة للفرع بالإضافة إلى وحدة التغذية مجتمعة. بالنسبة لدائرة أحادية الطور، يساوي انخفاض الجهد 2 أضعاف طول الاتجاه الواحد مضروبًا في التيار مضروبًا في مقاومة الموصل لكل 1000 قدم، مقسومة على 1000. تستخدم الدوائر ثلاثية الطور 1.732 بدلاً من 2. عندما يكون المدى طويلًا، غالبًا ما يتعين تكبير حجم الموصل بما يتجاوز متطلبات السطوع. يتم تغطية العلاقة بين الجهد المسلم وتيار الحمل في موقعنا مراجعة تأثيرات وإصلاحات كبل جهد الإدخال مقابل جهد الخرج .

مثال عملي: تغيير حجم الأسلاك النحاسية لحمل 30 أمبير

خذ حملاً مستمرًا بقدرة 30 أمبير يتم تغذيته بواسطة دائرة أحادية الطور بقدرة 240 فولت، مع تشغيل في اتجاه واحد بطول 40 مترًا (حوالي 131 قدمًا). أربعة موصلات حاملة للتيار تتشارك في قناة واحدة، ودرجة الحرارة المحيطة هي 40 درجة مئوية، وعزل الكابل مُقدر بـ 90 درجة مئوية.

ابدأ من عمود 90 درجة مئوية في جدول السعة. يمتلك موصل 10 AWG تصنيفًا أساسيًا قدره 40 أ. إن تطبيق التصحيح المحيطي 0.91 لـ 40 درجة مئوية وتعديل 0.80 لأربعة موصلات يعطي 40 × 0.91 × 0.80 = 29.1 أ، وهو أقل من الحمل 30 A. موصل 8 AWG، مع تصنيف أساسي يبلغ 55 أمبير، يعطي 55 × 0.91 × 0.80 = 40.0 أمبير، أعلى من الحمل بشكل مريح.

يستخدم فحص انخفاض الجهد للموصل 8 AWG مقاومة تبلغ حوالي 0.78 أوم لكل 1000 قدم عند 75 درجة مئوية. انخفاض الجهد أحادي الطور هو 2 × 131 × 30 × 0.78 / 1000 = 6.1 فولت، وهو ما يمثل 2.5 بالمائة من 240 فولت وضمن الحد الطبيعي البالغ 3 بالمائة. إذا كان المدى 100 متر بدلاً من 40 متر، فإن انخفاض الجهد سيصل إلى حوالي 6.4 بالمائة، وسيتحول الاختيار الصحيح إلى 6 AWG على الرغم من أن حساب السعة قد تم بالفعل.

اختيار الكابلات الصناعية: حيث تصبح السعة معقدة

في الأسلاك المباني الثابتة، الأسئلة الرئيسية هي حجم الموصل، وتصنيف العزل، وطريقة التثبيت. في التطبيقات الصناعية وتطبيقات المعدات المتحركة، تظهر ثلاثة اهتمامات أخرى: التوافقيات، والثني المستمر، ودورة العمل.

كابلات VFD: التيار ليس موجة جيبية نظيفة

يوفر محرك التردد المتغير (VFD) مخرجات معدلة بعرض النبضة تحتوي على توافقيات. تضيف التوافقيات إلى تسخين RMS للموصل حتى عندما يبدو التيار الأساسي للمحرك معقولًا، وتؤكد حواف الجهد السريع على العزل. بالنسبة لدوائر خرج المحرك، فإن الكابل المحمي بترتيب أرضي متماثل هو الحل المعتاد، ويجب أن تتضمن السعة هامشًا للتدفئة الإضافية. المتطلبات العملية المشمولة في موقعنا دليل لمتطلبات كابل VFD لأسلاك محرك الأقراص المرنة المحمية تستحق التحقق قبل الانتهاء من الحجم. لتثبيت محرك جديد، يجب استخدام مادة XLPE المعزولة كابل VFD مرن مع حماية جديلة نحاسية يجمع بين تصنيف 90 درجة مئوية مع درع EMI مستمر في مجموعة واحدة.

BPYJVRP XLPE الكابل المرن VFD المعزول PVC المعزول بالنحاس المضفر S باعتبارنا موردين وشركة كابلات VFD المرنة المعزولة والمغلفة بالنحاس PVC BPYJVRP XLPE في الصين، تقدم Junshuai خدمات البيع بالجملة... عرض المنتج →

سلسلة السحب والكابلات المرنة المستمرة

يتم تحديد العمر المرن من خلال الجدائل، وهندسة الموصلات، ومواد الغلاف، وليس من خلال السعة. لكن الاثنين يتفاعلان في الممارسة العملية. في حامل الكابلات، عادة ما تكون الموصلات مجمعة ومغلقة، لذلك يجب تطبيق عامل 0.80 لأربعة إلى ستة موصلات، أو ما هو أسوأ من ذلك بالنسبة للحزم الأكبر، على كل قلب. إن الجدائل الدقيقة التي تنثني بشكل جيد تكون أكثر سخونة قليلاً لنفس المقطع العرضي لأن فجوات الهواء بين الخيوط تقلل من مساحة التوصيل الفعالة، على الرغم من أن الفرق صغير بما يكفي بحيث تظل جداول السعة القياسية صالحة. لا يزال يتعين على السترة أن تنجو من البيئة، سواء كان PUR لمقاومة الزيت أو TPU للتآكل، بينما يعمل النحاس بقيمة منخفضة.

كابلات اللحام: دورة العمل تغير الحساب

توضح خيوط اللحام سبب أهمية "شروط الاستخدام". تم تصميم كابل اللحام للخدمة ذات الجهد المنخفض والتيار العالي مع دورة عمل محدودة، لذلك يتم تصنيفه باستخدام قيم متقطعة بدلاً من التيار المستمر. إن غلافها المطاطي المرن فائق النعومة يجعل من السهل لفها وسحبها عبر أرضية المتجر. أ كابل لحام مطاطي عالي القوة من المقطع العرضي الأيمن يحمل تيار اللحام دون ارتفاع درجة الحرارة، ولكن نفس الكابل لن يكون اختيارًا صالحًا لدائرة طاقة مستمرة لمدة 24 ساعة مصنفة على العمود المستمر.

YH موردو كابلات اللحام المطاطية عالية القوة، شركة البيع بالجملة - Jiangsu Jun باعتبارنا شركة وموردي كابلات اللحام المطاطية عالية القوة YH في الصين، تقدم Junshuai كابلات اللحام المطاطية عالية القوة بالجملة عبر الإنترنت... عرض المنتج →

ما يجب تحديده عند شراء الكابل

عندما تطلب عرض أسعار، فإن رقم القياس وحده لا يكفي. يحتاج المورد إلى معرفة المواد العازلة والغلاف، وفئة درجة الحرارة، وعدد الموصلات الحاملة للتيار، ودرجة الحرارة المحيطة، وطريقة التثبيت، وما إذا كانت الدائرة تعمل بشكل مستمر أو متقطع. عندها فقط يمكن التحقق من السعة مقابل الجدول الصحيح.

بالنسبة للمعدات المصدرة إلى أمريكا الشمالية، فإن شهادة UL تجعل التصنيف قابلاً للتحقق أثناء الفحص. أ سلك طاقة أمريكا الشمالية معتمد من UL مع تصنيف درجة الحرارة المطبوع يسمح للمفتش الكهربائي بالتأكد من أن حجم الموصل يطابق حماية الدائرة. بالنسبة للتطبيقات الديناميكية، ينطبق نفس المنطق سواء كان الكابل من نوع سلسلة السحب، أو كابل متأرجح، أو كابل مسطح: يجب أن توضح ورقة البيانات السعة في ظل ظروف التشغيل، وليس فقط المقطع العرضي.

UL2586 UL موردو أسلاك الطاقة في أمريكا الشمالية، شركة البيع بالجملة - جيا باعتبارنا شركة وموردي أسلاك الطاقة في أمريكا الشمالية المعتمدين من UL2586 UL في الصين، تقدم Junshuai منتجات أسلاك الطاقة في أمريكا الشمالية المعتمدة من UL بالجملة... عرض المنتج →

الطريقة الموثوقة لتحديد حجم أي دائرة هي العمل بشكل عكسي من الحمل. اقرأ تيار الحمل الكامل، وحدد حجم الموصل وتصنيف العزل، وقم بتطبيق تصحيحات البيئة المحيطة والتجميع، وتحقق من انخفاض الجهد على المسافة الفعلية، وتحقق من أن حماية التيار الزائد تتوافق مع قواعد الموصلات الصغيرة. تستغرق هذه العملية أقل من عشر دقائق وتتجنب الخطأ الباهظ الثمن والذي قد يكون خطيرًا التعامل مع رقم المقياس باعتباره التصنيف الحالي .