3ENG.s🔌 حاسبة مقطع السلك وهبوط الجهد والقاطع (IEC و AWG)
✅ باختصار
يتحدد مقطع السلك بشرطين: قدرة تحمّل التيار وفق جداول المعيار، وهبوط الجهد الذي يُوصى ألا يتجاوز 3% لدوائر الإنارة و 5% لبقية الأحمال. تختار الأداة أصغر مقطع يحقق الشرطين، وتقترح القاطع المناسب.
🧮 الحاسبة
⚠️ النتائج للتعلّم والتقدير المبدئي. التمديدات الكهربائية والمنظومات الحقيقية لازم يصممها أو يراجعها مهندس كهربائي مرخّص حسب الكود المحلي.
📐 طريقة الحساب
هبوط الجهد في الأنظمة أحادية الطور والتيار المستمر:
ΔV = 2 × ρ × L × I × cosφ ÷ A
وفي الأنظمة ثلاثية الطور:
ΔV = √3 × ρ × L × I × cosφ ÷ A
حيث ρ المقاومية النوعية للنحاس (نحو 0.0225 أوم·ملم²/م عند حرارة التشغيل)، و L طول الكابل في اتجاه واحد، و A مقطع الموصل بالملم².
قدرة التحمّل: وفق الجدول B.52.4 من IEC 60364-5-52 (طريقة التركيب C: كابل مثبت على الجدار، نحاس بعزل PVC، حرارة محيطة 30°م)، أو وفق الجدول 310.16 من NEC (نحاس، عمود 75°م).
القاطع: يشترط معيار IEC أن يكون تيار القاطع بين تيار الحِمل وقدرة تحمّل الكابل:
Ib ≤ In ≤ Iz
أما في NEC فالحد الأقصى لقواطع المقاطع 14 و 12 و 10 AWG هو 15 و 20 و 30 أمبير على الترتيب.
الحساب مبسَّط ويُهمل الممانعة الحثية للكابل، وهو مناسب للمقاطع الصغيرة والمتوسطة.
📝 مثال
سخّان قدرته 3 كيلوواط (حِمل مقاومي) على 230 فولت يسحب نحو 13 أمبير، بطول 25 متراً وهبوط جهد 3%: يتطلب هبوط الجهد مقطعاً لا يقل عن 2.12 ملم²، فيكون المقطع المناسب 2.5 ملم² مع قاطع 16 أمبير.
❓ أسئلة شائعة
ما نسبة هبوط الجهد المسموحة؟
التوصية الشائعة وفق IEC: حتى 3% لدوائر الإنارة و 5% لبقية الأحمال. وفي أنظمة الطاقة الشمسية ذات التيار المستمر يُفضَّل بين 1% و 3% لانخفاض الجهد وارتفاع التيار.
لماذا يؤثر طول الكابل في مقطعه؟
كلما زاد الطول زادت مقاومة السلك وزاد هبوط الجهد، فيلزم مقطع أكبر ولو بقي التيار نفسه.
لماذا تكون كوابل البطاريات والألواح أكبر من كوابل المنزل؟
لأن جهدها منخفض (12 إلى 48 فولت)، فيكون التيار أعلى بكثير للقدرة نفسها، ويشكّل هبوط الجهد نسبة أكبر من جهد النظام.
📚 تعلّم أكثر
العصا الذكية للمكفوفين (Smart Blind Stick)
معلومات عن تخصص هندسة الطاقة المتجددة
الفرق بين منظم الشحن PWM و MPPT في أنظمة الطاقة الشمسية: أيهما تختار؟
