دانلود مقاله سایز کابل

مقدمه:

امروزه در تمامی مکان های صنعتی از لوازم و دستگاه های برقی و الکترونیکی برای مقاصد مختلف استفاده می گردد.این وسایل برای انجام کار خود احتیاج به انرژی برق دارند و این انرژی بایستی بوسیله هادیهای الکتریکی به این وسایل انتقال یابد.تعیین اندازه این هادیها برای انتقال مقدار انرژی مورد نیاز این دستگاهها امری لازم وضروری است.در این قسمت با نحوه تعیین سایز کابلها آشنا می شویم.

در این بخش ابتدا چند نکته لازم در مورد فیزیک کابلها وعلایم اختصاری آنها را یادآوری می کنیم وسپس به تئوریات مربوط به تعیین سایز وبعد از آن به سایز کردن کابلها در عمل می پردازیم.

یادآوری چند نکته در مورد فیزیک کابلها:

**اساسا در کابلها از مس استفاده می گردد.در مس مقاومت مخصوص عبارت است

1.724×(10^-8  ) Ωm  

**از آلومینیوم نیز ممکن است در کابلها استفاده گردد.مقاومت مخصوص آلومینیوم 1.65 برابر مقاومت مخصوص مس می باشد.

**فرمول مقاومت مخصوص در دماهای مختلف برای مس عبارتست از:

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است.)

ρ(t)=1.724×(10^-8)×0.68×(10^-10)×(t-20)

این مقاومت برای جریان مستقیم بکار می رود.

**برای بدست آوردن مقاومت کابل در جریانهای متناوب ودر دماهای مختلف از فرمول زیر

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است.)

 استفاده می شود:

      R(t)=(k1×k2×k3×ρ(t))/(n×Π/4×d^2)

k1  :ضریب افزایش مقاومت در برابر جریان متناوب در فرکانسHz 50 (05/1 >k1 >02/1 ).

 k2:ضریب افزایش  مقاومت به دلیل چرخش رشته ها در طول کابل(04/1> k2 > 02/1).

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است.)

:k3ضریب افزایش مقاومت به دلیل چرخش سیمها در کابلهای چند سیمی(04/1>k3 >02/1).

n : تعداد رشته ها.       d : قطر هر رشته بر حسب mm .

علائم مشخصه کابلها:

با استفاده از این علامتها  نوع هادی / نوع عایق /نوع غلاف /نوع زره ونوع روپوش خارجی

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است.)

کابل مشخص می شود.

حرف اول:   بیانگر نوع فلز است:

 N: مس.              NA:آلومینیوم.

حرف دوم:   بیانگر نوع عایق است:

 Y: علامت پلاستیک  G:علامت لاستیک.

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است.)

و اگرعلامتی نبود:علامت کاغذ.

حرف سوم:  بیانگر نوع غلاف است:

 Y:علامت پلاستیک.  K:علامت سرب.

 Kl:علامت آلومینیوم.

حرف چهارم: بیانگر نوع زره است: B:علامت سیم های فولادی. 

Gb:علامت فولاد گالوانیزه.

حرف پنجم:  بیانگر جنس روپوش خارجی است:  A:الیاف گیاهی(جوت).

مثال:NYYGb:کابل با هادی مسی /عایق و غلاف پلاستیکی / زره فولاد گالوانیزه.

مثال:NKBA:کابل با هادی مسی/ عایق کاغذ / غلاف سرب / زره فولادی/روپوش جوت.

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است.)

پس از آشنایی نسبی با فیزیک کابل ها به بررسی تئورییات مربوط به سایز کردن کابلها می‌پردازیم سپس نحوه Calbe Sizing را در عمل مورد بحث قرار می‌دهیم.

-1 تئوری مربوط به تعیین مقاطع کابلها:

مقاطع کابلها و سیم‌ها توسط جریان مجاز، جریان اتصال کوتاه و حداکثر افت ولتاژ تعیین می‌شود. برای تعیین مقاطع کابل‌ها بر اساس جریان مجاز، بحث خود را به دو قسمت مدارهای تک فاز و مدارهای سه فاز تقسیم می‌نماییم:

1-1-1 مدار های تک فاز:

در این مدارها جریان از فرمول  بدست می‌آید که در آن

 W: توان ورودی

 V:ولتاژ مدار

  ضریب تان مدار است.

 در این فرمول فرض بر این است که تمام تجهیزات با هم، همزمان کار می‌کنند، ولی در عمل چنین چیزی پیش نخواهد آمد لذا یک ضریب kd به فرمول جریان اضافه می‌نماییم. این ضریب عبارتست از حداکثر توان مصرفی همزمان به کل توان بارها، که به ضریب مصرف یا ضریب همزمانی معروف است. پس داریم:

در مورد موتورهای تک فاز، جریان موتور را بدین صورت بدست می‌آوریم.

که در این فرمول: w: توان خروجی موتور    z: راندمان موتور

                                    V:ولتاژ تغذیه موتور                   :ضریب قدرت

                                    : راندمان موتور

1-1-2 مدار های سه فاز:

جریان خط یک موتور سه فاز در حالت کار در ظرفیت اسمی آن عبارتست از:

نکته قابل توجه در موتورهای سه فاز این است که در لحظه راه اندازی جریان موتور به 5 تا 7 برابر مقدار نامی خود می رسد ولی چون مدت زمان شریان این جریان کم است لذا این مسئله تأثیری در اتنخاب سطح مقطع ندارد.

پس از بدست آوردن جریان هر تجهیز، با استفاده از جداول استاندارد کابلها می توان یک کابل را که از نظر اقتصادی نیز بهینه است را انتخاب نمود.

1-2 تعیین مقاطع کابل ها بر اساس افت ولتاژ:

در این قسمت ابتدا به بررسی افت ولتاژ در کابلکشی‌ های زمینی (که خود شامل مدارهای تک فاز و مدارهای سه فاز می‌شود) می پردازیم  سپس به سراغ کابل کشی هوایی می‌رویم.

1-2-1 افت ولتاژ در مدار های تک فاز (کابل کشی زمینی):

: عبارتست از درصد افت ولتاژ مجاز که طبق استاندارد باید از حدی خاص تجاوز نکند و جزء معلومات مسئله است.

: مقاومت ویژه هادی کابل

a: سطح مقطع سیم

در صورتی که خط تغذیه ما بارهای مختلفی را در فواصل مختلف تغذیه کند، برای بدست آوردن سطح مقطع سیم از روش زیر استفاده می‌نماییم:

(فرمول ها در فایل اصلی موجود است)

(ضرب صورت و مخرج در v)

n: تعداد شاخه‌ها

1-2-2 افت ولتاژ در مدراهای سه فاز در کابل کشی زمینی:

 همان طورکه می دانیم در شرایط متعادل جریان خط نوترال ما صفر می‌باشد. و در حالت بار متعادل، نظر به تشابه کامل فازها، می‌توانیم تنها برای یک فاز محاسبات را انجام دهیم. و این محاسبه را برای فازهای دیگر به کاربریم: