یک سوالی که همیشه ذهن خریداران سیم و کابل برق را درگیر می کند این است که برای انتخاب بهترین برند سیم و کابل باید به چه فاکتورهایی توجه کرد؟ برای اینکه یک سیستم اصولی کابل کشی شود و بتوانیم مشکلات و کیفیت آن را به خوبی ارزیابی کنیم، دانستن ساختار سیم/کابل، ویژگی ها و استانداردهای آن ها ضروری است.

برای نصب یک کابل کشی صحیح و اطمینان از عملکرد رضایت بخش آن باید چندین فاکتور را در نظر بگیریم. عواملی مانند شرایط سرویسی که مد نظر کاربر است، مقدار جریان و ولتاژ عبوری، نحوه بهره برداری و نگهداری از سیستم برق کشی، دمای محیط کاری و میزان خورندگی آن در انتخاب نوع مناسب سیم/کابل مناسب دخیل اند.

یکی از کلیدی ترین عوامل موثر در عملکرد درست یک سیستم کابلی؛ نصب صحیح، نگهداری خوب و توجه به تعمیر به موقع آن است. در ادامه اساس انتخاب صحیح کابل مناسب و کاربرد آن ها برای انتقال بهتر و بهره برداری بالا از نیروی برق شرح داده شده است:

1. نوع تجهیزاتی که قرار است به سیم/کابل برق متصل شوند مهم است. اولین چیز دانستن حداکثر ولتاژ برق برای تجهیزات است. اگر قرار است چندین دستگاه به یک منبع وصل شوند باید توان کل محاسبه شود تا به دستگاه و سیستم برق کشی آسیبی نرسد. استانداردهای تولید تجهیزات برقی و سیستم های کابل کشی برق در کشورهای مختلف متفاوت است. مثلا در آمریکا شمالی بیشتر از استانداردهای NEC و IEC، در اروپا از CEE، VDE، EN و در ایران از ISIRI استفاده می شود.
2. استفاده از رنگ های مختلف در تولید سیم و کابل برق ردیابی آن ها را در سیستم کابل کشی آسان تر می کند. بهتر است از کابل های رنگی برای سازماندهی و نگهداری راحت تر سیستم های پر کابل استفاده شود. با این کار می توان سیم/کابل برق قسمت های مختلف را از هم مجزا کرد و یا خط اصلی برق را از سایر خطوط تفکیک کرد که این کار اتلاف زمان را در هنگام ردیابی کابل ها، قطعی سیستم و تعویض قسمتی از آن به حداقل می رساند.
3. سطح مقطع و طول کابل ظرفیت جریان سیستم کابل کشی را تعیین می کند. هر چه سطح مقطع هادی ها بیشتر باشد، جریان بیشتری می تواند از کابل عبور کند. هر چه طول کابل زیادتر شود، احتمال ایجاد افت ولتاژ و گرما بیشتر می شود و از طرفی دیگر با افزایش طول کابل، توان کمتری به دستگاه های متصل انتقال میابد. برای کاهش تلفات برق (خصوصا هنگام استفاده از دستگاه هایی با میزان آمپر بالا)، بهتر است از سیم/کابل با طول کوتاه تر استفاده شود. اگر لازم است سیم/کابل برق مسیر طولانی تری را طی کند باید از سایز بالاتر (سطح مقطع بیشتر) سیم/کابل برق استفاده کنیم.
4. با توجه به کاربرد، جنس غلاف اهمیت بالایی دارد. غلاف از عایق و هادی داخل کابل محافظت می کند. عواملی مانند دما و شرایط محیط کاری، انعطاف پذیری و... جنس غلاف مناسب را تعیین می کنند. کابل هایی که با غلاف PVC تولید می شوند عموما برای استفاده در فضاهای داخلی مناسب اند. در استانداردهای مختلف جنس غلاف و سایز سیم هادی با توجه به کاربرد کابل ذکر شده است که در ایران برای برق کشی یک واحد مسکونی، استانداردهای لازم را وزارت مسکن و شهرسازی در قالب مجموعه قوانین اجرایی ساختمان منتشر می کند و برقکاران موظف اند این قوانین را در برق کشی ساختمان مسکونی لحاظ کنند.

در محاسبه حداقل سطح مقطع مورد نیاز در برق کشی 3 فاکتور زیر بر اطمینان از عملکرد صحیح آن تاثیر می گذارند:

• ظرفیت حمل جریان: حداکثر جریانی که در شرایط کاری کابل مجاز است.
• افت ولتاژ: حداکثر افت ولتاژ مجاز نیز فاکتور مهمی است. اگرچه رعایت نشدن این فاکتور مانع از عملکرد صحیح کابل نمی شود اما منجر به افزایش تلفات نصب خواهد شد.
• افزایش دما در اتصال کوتاه: اتصال کوتاه منجر به اتلاف انرژی و انتشار گرما می شود که در نتیجه حداکثر دمایی که کابل می تواند به آن برسد را محدود می کند.

در ادامه موارد فوق، کمی بسط داده شده اند:

حداکثر جریان مجاز

برای تعیین حداکثر جریان مجاز یک کابل با سطح مقطع معین پارامترهای زیر نقش تعیین کننده ای دارند:

• ساختمان کابل: که متشکل از جنس هادی، عایق و تعداد هادی ها در هر فاز است.
• نصب کابل: روش نصب کابل (داخل لوله محافظ، درون زمین، هوایی و...)، فاصله بین مدارها و عمق کابل در زمین (اگر زیر زمین نصب شده باشد) نیز مهم هستند.
• شرایط کاری کابل: دمای محیط، مقاومت الکتریکی محیط، فاصله از سایر کابل ها و... بر روی جریان مجاز تاثیر می گذارند.

با کمک فاکتورهای ذکر شده در بالا، استانداردهای مختلف می آیند حداکثر جریان مجاز را تعیین می کنند. وقتی حداکثر جریان مجاز مشخص شد، باید ضرایب اصلاحی را بدست آوریم تا حداکثر جریان مجاز در شرایط عملیاتی واقعی تعیین شود. که برای تعیین این ضریب، نوع نصب و شرایط کاری کابل را در نظر می گیرند.

در جدول زیر جریان مجاز برای کابل آلومینیومی با عایق XLPE که دارای جریان عملیاتی 100 آمپر است آورده شده است:

*شرایط نصب: در عمق 0.2 متری زمین، دمای محیط 10 درجه سانتیگراد و مقاومت الکتریکی خاک برابر با 2 (K.m/W) است.

با توجه به جدول بالا، استاندارد چینی کمترین محدودیت را دارد و می توان از کابل با سایز کوچکتر استفاده کرد.

افت ولتاژ مجاز

برای تعیین افت ولتاژی که ممکن است در طول مسیر کابل رخ دهد، پارامترهای زیر را در نظر می گیرند:

• ساختمان کابل که شامل سطح مقطع، جنس هادی و عایق می شود. جنس هادی و عایق در واقع میزان مقاومت الکتریکی و راکتانس کابل را تعیین می کنند.
• هر چه طول کابل بلندتر باشد، افت ولتاژ بیشتر است بنابراین در سیستم های مختلف استفاده از کابل با طولی بلندتر از یک مقدار خاص محدودیت ایجاد می کند.
• شرایط کاری کابل اعم از ولتاژ و جریان کاری نیز بر افت ولتاژ تاثیر می گذارند.

مسیر محاسبه افت ولتاژ در استانداردهای مختلف همسو با هم است. عوامل ذکر شده در بالا تعیین کننده حداقل سطح مقطع لازم برای افت ولتاژ مجاز است. در واقع تعیین می شود که سطح مقطع حداقل چقدر باشد تا ولتاژ بیشتر از حد مجاز افت نکند و تلفات نصب افزایش نیابد.

ماکزیمم دما در اتصال کوتاه

ساختمان کابل، شرایط کاری آن و اتصال کوتاه در تعیین افزایش دما هنگام اتصال کوتاه نقش دارند. ابتدا با توجه به ساختمان کابل، یک ثابتی به دست می آید که همراه با جریان اتصال کوتاه و مدت زمان اتصال کوتاه، حداقل سطح مقطع لازم را مشخص می کنند تا در اثر اتصال کوتاه دما از حداکثر مقدار مجاز عایق تجاوز نکند.

توجه نکردن به این فاکتور ممکن است هنگام اتصال کوتاه و افزایش دما شاهد آتش سوزی شویم که منجر به تلفات مالی و جانی گاها جبران ناپذیری شود.

به طور کلی دستورالعمل هایی که یک تکنسین برای تعیین اندازه و مشخصات کابل لازم دارد را هر کشوری با توجه به منطقه جغرافیایی اش در قالب یک شرایط لازم الاجرا تعیین می کند و از طریق مراجع ذی صلاح در اختیار برق کاران هر حوزه قرار می دهد. که در ادامه برقکار می تواند با اطلاعات فوق بهترین برندی که مشخصات لازم را با کمترین ترین قیمت فراهم کرده است برای سیستم برقکشی انتخاب کند.

سیمین صنعت رسانا سیم و کابل برق خود را مطابق با استانداردهای سازمان ملی استاندارد ایران و استانداردهای معتبر جهانی تولید می کند و در اختیار مصرف کنندگان و تکنسین های برقکشی ساختمان های مسکونی و صنعتی قرار می دهد تا آن ها بتوانند ایمن ترین برق کشی را با بهترین قیمت انجام دهند.