اختيار مقطع الكابل في المنشآت الصناعية من أهم خطوات التصميم الكهربائي، لأن أي خطأ قد يؤدي إلى ارتفاع حرارة، فقدان جهد، أو حتى حريق. الحساب لا يعتمد فقط على التيار، بل على عدة عوامل فنية.
أولاً: تحديد تيار الحمل
في نظام ثلاثي الطور:
التيار = القدرة ÷ (√3 × الجهد × معامل القدرة × الكفاءة)
مثال:
محرك قدرة 30 كيلوواط
جهد 400 فولت
معامل قدرة 0.85
كفاءة 0.9
التيار ≈ 56 أمبير تقريباً.
ثانياً: اختيار المقطع حسب سعة التحمل الحراري
نرجع إلى جداول تحمل التيار للكابلات (حسب نوع العزل وطريقة التمديد).
مثلاً:
- كابل نحاس 10 مم² يتحمل تقريباً 60 أمبير
- كابل 16 مم² يتحمل تقريباً 80 أمبير
ثالثاً: حساب هبوط الجهد
في التطبيقات الصناعية لا يُسمح بهبوط جهد كبير.
القيمة المقبولة غالباً لا تتجاوز 3% للمحركات.
كلما زاد طول الكابل زاد هبوط الجهد، لذلك إذا كان طول المسار كبيراً (مثلاً 80 متر)، قد نضطر لزيادة المقطع إلى 16 مم² لتقليل الفاقد.
رابعاً: معامل التصحيح
يجب مراعاة:
- درجة الحرارة المحيطة
- طريقة التمديد (داخل مواسير – على صواني – مدفون أرضياً)
- تجميع عدة كابلات معاً
خامساً: تحمل تيار القصر
الكابل يجب أن يتحمل تيار القصر لمدة زمن فصل القاطع.
هذه نقطة مهمة في المصانع حيث تيارات القصر عالية.
سادساً: مثال صناعي كامل
محرك 30 كيلوواط
التيار ≈ 56 أمبير
الطول 70 متر
تمديد على صينية كابلات
درجة حرارة 40°
بعد حساب المعاملات والتأكد من هبوط الجهد
الاختيار الآمن يكون 16 مم² نحاس.
سابعاً: أخطاء شائعة
❌ اختيار المقطع بناءً على التيار فقط
❌ تجاهل طول الكابل
❌ عدم حساب معامل الحرارة
❌ استخدام ألومنيوم بنفس مقطع النحاس
الخلاصة
اختيار الكابل الصناعي عملية تعتمد على:
1️⃣ تيار الحمل
2️⃣ طريقة التمديد
3️⃣ درجة الحرارة
4️⃣ هبوط الجهد
5️⃣ تحمل تيار القصر
أي إهمال لأحد هذه العوامل قد يؤدي إلى مشاكل خطيرة في النظام الكهربائي.