محاسبه سطح مقطع کابل یکی از محاسبات مهم در برق صنعتی به شمار می آید.انتخاب درست و دقیق سایز کابل نقشی اساسی در مدیریت هزینه های یک پروژه بر عهده دارد، از این رو کارشناسان برق میبایست در انتخاب سایز کابل برای تجهیزات یک پروژه بسیار دقیق عمل نمایند.در این مقاله ما قصد داریم نحوه انتخاب کابل برای موتور سه فاز را شرح دهیم. این روش محاسبه سطح مقطع کابل یک روش محاسبه سریع با دقت بالا می باشد. همچنین در انتهای مقاله یک ماشین حساب محاسبه آنلاین سطح مقطع کابل به عنوان ابزاری جهت سرعت بخشیدن به محاسبه سطح مقطع کابل قرار داده شده است.

روش محاسبه سطح مقطع کابل موتور مطرح شده در این مطلب، بر اساس سه شرط زیر بنا نهاده شده است:

• در انتخاب سایز کابل، فرض بر آن است که بیشینه طول کابل ها 50 متر باشد.
• دمای محیط، 25 درجه سانتی گراد در نظر گرفته شده است.
• کابل ها از نوع NYY می باشند.

نحوه محاسبه سطح مقطع کابل

محاسبه دقیق سطح مقطع کابل برای اطمینان از انتقال ایمن و کارآمد جریان الکتریکی بسیار مهم است. انتخاب نادرست سطح مقطع می‌تواند منجر به افت ولتاژ زیاد، گرم شدن بیش از حد کابل، کاهش راندمان سیستم و حتی ایجاد خطر آتش‌سوزی شود. 

با استفاده از روشهای مختلفی می توانیم سایز کابل را انتخاب کنیم مانند محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس جریان مجاز، محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس افت ولتاژ مجاز و قدرت اتصال کوتاه. در این مقاله مخواهیم یک روش ساده و سریع برای محاسبه سایز کابل موتور ارائه نماییم با ما همراه باشید. 

محاسبه سطح مقطع کابل بر اساس روش راه اندازی موتور

برای محاسبه سایز کابل موتورهای الکتریکی سه فاز با توان های مختلف، ابتدا روش های راه اندازی موتور را به دو بخش کلی تقسیم می کنیم. سپس، برای هر بخش از روش های راه اندازی، از جدول مخصوص به آن برای انتخاب کابل استفاده می کنیم:

بخش اول-انتخاب سایز کابل برای موتور با روش های راه اندازی (SSD-VFD-DOL):

اگر موتور الکتریکی با یکی از سه روش ، راه اندازی مستقیم ( DOL-Direct Online)، راه اندازی نرم (SSD-Soft Starter Drive) و راه اندازی توسط درایو (VFD-Variable Frequency Drive) شروع به کار نماید، از این رو برای انتخاب کابل موتور سه فاز میبایست از جدول انتخاب کابل شماره یک استفاده کنید.

نحوه انتخاب کابل از جدول فوق به این صورت است که در ابتدا باید جریان موتور را محاسبه نمایید سپس جریان بدست آمده را 1.1 برابر می کنید تا جریان طراحی موتور محاسبه گردد آنگاه از جدول سایز کابل فوق کابلی انتخاب می شود که جریان طراحی موتور در بازه جریانی آن کابل قرار گرفته باشد.

بیشتر بخوانید: طراحی تاسیسات برق صنعتی و الکتریکی نیکسا

بخش دوم-نحوه محاسبه سطح مقطع کابل برای موتور با روش راه اندازی (SD):

اگر از روش ستاره مثلث (SD (Star-Delta برای راه اندازه موتور سه فاز استفاده گردد آنگاه جهت انتخاب کابل موتور باید از جدول انتخاب کابل برای موتور ستاره مثلث زیر استفاده نمایید.

انتخاب کابل برای موتور سه فاز که به روش ستاره مثلث شروع به کار می کند از جدول بالا و از روی جریان طراحی آن (1.1 برابر جریان محاسباتی موتور) صورت می گیرد. جریان طراحی موتور باید در بازه جریانی تعریف شده برای کابل انتخابی قرار داشته باشد.

برای محاسبه سریع و دقیق جریان موتورهای سه فاز می توانید از “ماشین حساب آنلاین محاسبه جریان موتور” نیکسا استفاده نمایید.

مثال 1-انتخاب کابل برای موتور سه فاز:

اگر یک موتور 15 کیلووات داشته باشیم این موتور جریانی برابر با 28.5 آمپر دارد که جریان طراحی موتور برابر 31.35 آمپر می باشد. اگر موتور به یکی از روش­ های راه اندازی موجود در بخش اول، راه اندازی شود کابلی که برای این جریان طراحی مناسب می باشد 4×6 است.

حال اگر بخواهیم همین موتور را به روش بخش دوم یعنی SD راه اندازی کنیم، از جدول انتخاب کابل شماره 2 استفاده می کنیم. جریان طراحی موتور در بازه ردیف دوم جدول قرار دارد، پس دو عدد کابل به سایزهای 4×4,3×4 انتخاب می شود.

بیشتر بخوانید: مقالات آموزش برق صنعتی پیشرفته

روش انتخاب سایز کابل برای موتور سه فاز بالای 445 آمپر با روش راه اندازی DOL-SSD-VFD:

هنگامی که جریان طراحی موتور در روش راه اندازی موتور دسته اول بیشتر از 445 آمپر باشد ،کابل برای موتور به صورت زیر انتخاب می­ گردد:

N₁ یک عدد صحیح می باشد که به سمت بالا رند شده است…

برای محاسبه سطح مقطع کابل با متراژی بیش از 50 متر و دمای محیط دلخواه به همراه محاسبه پارامترهایی همچون افت ولتاژ کابل فایل اکسل شرکت نیکسا را دانلود نمایید…

بعد از مشخص شدن I_C، حالا باید از روی جدول گروه اول دنبال کابلی باشیم که I_C در بازه جریانی آن وجود داشته باشد . N₁ تعداد کابل تعیین شده توسط جریان I_C را نشان می­ دهد.

روش محاسبه سایز کابل برای موتورهای با جریان بیشتر از 770 آمپربا روش راه ­اندازی ستاره-مثلث (SD)

هنگامی که جریان طراحی موتور در روش راه اندازی موتور ستاره-مثلث  (SD (Star-Delta بیشتر از 770 آمپر باشد ،کابل برای موتور به صورت زیر انتخاب می­ گردد:

N₁ یک عدد صحیح می باشد که به سمت بالا رند شده است…

بعد از مشخص شدن I_C حالا باید از روی جدول گروه دوم جدول انتخاب کابل برای موتور ستاره مثلث دنبال کابل­ هایی باشیم که I_C در بازه جریانی آن وجود داشته باشد. N₁ تعداد کابل­ های تعیین شده توسط جریان I_C را نشان می ­دهد.

مثال2-محاسبه سطح مقطع کابل برای موتور سه فاز بالای 445آمپر و راه اندازی به روش راه انداز نرم:

اگر یک موتور سه فاز 280 کیلووات داشته باشیم، در ولتاژ 400 ولت جریانی برابر با 502 آمپر دارد،جریان طراحی برای این موتور 552 آمپر است. می خواهیم این موتور را به روش SSD راه ­اندازی کنیم. بنابراین باید از جدول کابل شماره یک استفاده کنیم چون جریان طراحی موتور بیشتر از ماکزیمم جریان تعریف شده در این جدول می باشد (445 آمپر) ابتدا باید 552 آمپر را بر 445 آمپر تقسیم کنیم تا N₁ به دست بیاید. N₁ برابر با 2 می­ باشد.

در مرحله بعد 552 آمپر را بر 2 تقسیم می­ کنیم تا I_C به دست بیاید. I_C برابر با 276 آمپر است حال از روی جدول گروه اول، کابلی را که عدد 276 آمپر را پوشش می ­دهد، پیدا می­ کنیم. کابل 3.5×150 انتخاب می شود. تعداد (Set:2) 2 کابل 3.5×150 انتخاب نهایی ما می ­باشد.

در جدول زیر می توانید جریان موتور را برای کیلو وات مشخصی به راحتی پیدا کنید. جدول کیلو وات به آمپر موتور سایر پارامترهای موتور مانند راندمان و پاورفاکتور را نیز برایتان مشخص می کند.

به جای جدول کیلو وات به آمپر فوق جهت محاسبه سایز کابل می توانید از ماشین حساب آنلاین تبدیل کیلو وات به آمپر استفاده کنید.