سایز کابل برق تک فاز

انتخاب سایز کابل برق تک فاز فقط به این معنی نیست که یک کابل ضخیم برای دستگاه انتخاب کنیم. سطح مقطع کابل باید با میزان جریان مصرفی، طول مسیر، نوع مصرف‌کننده، جنس هادی، روش نصب و شرایط محیطی متناسب باشد. خرید کابل برق کوچک‌تر از مقدار مورد نیاز می‌تواند باعث گرم شدن هادی، افزایش افت ولتاژ و کاهش ایمنی مدار شود. از طرف دیگر، استفاده از کابل بسیار بزرگ‌تر از نیاز نیز هزینه اجرای پروژه را افزایش می‌دهد.

اگر می‌خواهید بدانید برای 16، 25، 32، 40، 50 یا 63 آمپر چه سایز کابلی لازم است، ابتدا باید جریان مدار مشخص شود و سپس عواملی مانند طول مسیر و نحوه نصب بررسی شوند. در این مقاله روش انتخاب کابل برق تک فاز را بررسی می‌کنیم.
 

کابل برق تک فاز چیست؟
 

برق تک فاز یکی از سیستم‌های رایج تأمین برق در ساختمان‌های مسکونی، فروشگاه‌ها، دفاتر و بسیاری از تجهیزات برقی است. یک مدار تک فاز معمولاً دارای دو هادی اصلی فاز و نول است.   در مدارهایی که هادی حفاظتی یا ارت مورد نیاز است، هادی سوم نیز برای اتصال ارت در نظر گرفته می‌شود. به همین دلیل کابل مورد استفاده برای برق تک فاز می‌تواند بسته به کاربرد کابل دو رشته یا سه رشته باشد. در بسیاری از مدارهای جدید، برای افزایش ایمنی از کابل سه رشته شامل فاز، نول و ارت استفاده می‌شود.

منظور از سایز کابل برق تک فاز چیست؟
 

منظور از سایز کابل برق تک فاز، سطح مقطع هادی کابل بر حسب میلی‌متر مربع است. از سایزهای متداول کابل برق تک فاز می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• 1.5 میلی‌متر مربع
• 2.5 میلی‌متر مربع
• 4 میلی‌متر مربع
• 6 میلی‌متر مربع
• 10 میلی‌متر مربع
• 16 میلی‌متر مربع
• 25 میلی‌متر مربع
• 35 میلی‌متر مربع و بالاتر

با افزایش سطح مقطع کابل، مقاومت الکتریکی هادی کاهش پیدا می‌کند و کابل در شرایط مناسب می‌تواند جریان بیشتری را عبور دهد. با این حال نمی‌توان تنها بر اساس سطح مقطع مشخص کرد یک کابل دقیقاً چند آمپر را تحمل می‌کند؛ زیرا ظرفیت جریان کابل به نوع عایق، جنس هادی، دمای محیط، تعداد کابل‌های مجاور و نحوه نصب نیز وابسته است.

جدول سایز کابل تک فاز بر اساس آمپر
 

جدول زیر می‌تواند برای انتخاب اولیه کابل مسی تک فاز در برخی مدارهای متداول مورد استفاده قرار گیرد:

نکته مهم: این جدول برای انتخاب اولیه است و نباید به‌عنوان جدول قطعی برای تمام پروژه‌ها استفاده شود. در مسیرهای طولانی، محیط گرم، نصب چند کابل در کنار یکدیگر، عبور کابل از عایق حرارتی یا شرایط نصب خاص ممکن است نیاز به افزایش سطح مقطع وجود داشته باشد. همچنین کلید حفاظتی باید به‌گونه‌ای انتخاب شود که کابل در برابر اضافه‌بار محافظت شود.
 

برای جریان 16، 25 و 32 آمپر چه سایز کابلی مناسب است؟
 

یکی از رایج‌ترین روش‌های جستجوی کاربران، انتخاب کابل بر اساس آمپراژ است. برای یک مدار معمول با کابل مسی و مسیر نه‌چندان طولانی می‌توان گفت:

برای 16 آمپر: کابل مسی 2.5 میلی‌متر مربع در بسیاری از مدارهای عمومی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای 25 آمپر: معمولاً کابل 4 میلی‌متر مربع یکی از گزینه‌هایی است که بررسی می‌شود.

برای 32 آمپر: کابل مسی 6 میلی‌متر مربع معمولاً گزینه متداول‌تری برای بررسی است.

برای 40 آمپر: بسته به روش نصب و طول مسیر، کابل 6 یا 10 میلی‌متر مربع ممکن است مورد بررسی قرار گیرد.

برای 50 آمپر: معمولاً سطح مقطع 10 میلی‌متر مربع یا بالاتر بررسی می‌شود.

برای 63 آمپر: در بسیاری از شرایط، کابل 16 میلی‌متر مربع یکی از گزینه‌های اولیه است.

این اعداد نباید بدون بررسی شرایط واقعی پروژه مبنای اجرای مدارهای حساس یا پرمصرف قرار گیرند.
 

روش محاسبه جریان برق تک فاز
 

برای انتخاب کابل، ابتدا باید بدانیم دستگاه یا مدار تقریباً چند آمپر جریان مصرف می‌کند.

برای یک مصرف‌کننده ساده می‌توان از رابطه زیر استفاده کرد:

جریان = توان ÷ ولتاژ

برای مثال اگر یک وسیله برقی 2200 وات توان داشته باشد و ولتاژ را 220 ولت در نظر بگیریم:

2200 ÷ 220 = 10 آمپر

بنابراین جریان تقریبی دستگاه حدود 10 آمپر است.

مثال دیگر:

اگر یک وسیله 4400 وات توان داشته باشد:

4400 ÷ 220 = 20 آمپر

در این حالت باید کابلی انتخاب شود که علاوه بر تحمل جریان حدود 20 آمپر، از نظر طول مسیر و افت ولتاژ نیز مناسب باشد.

فرمول دقیق‌تر برای موتورهای تک فاز

برای موتور، پمپ، کمپرسور و برخی تجهیزات دیگر، تقسیم توان بر ولتاژ به‌تنهایی کافی نیست. به‌صورت کلی می‌توان نوشت:

I = P ÷ (V × PF × η)

که در آن:

I جریان است.
P توان مصرفی است.
V ولتاژ است.
PF ضریب توان است.
η راندمان موتور است.

به همین دلیل برای کولر گازی، پمپ و موتور بهتر است قبل از هر چیز جریان نامی درج‌شده روی پلاک دستگاه بررسی شود.
 

جدول تقریبی توان و جریان تک فاز
 

اگر ولتاژ را حدود 220 ولت در نظر بگیریم، رابطه تقریبی توان و جریان برای بارهای ساده به شکل زیر خواهد بود:

این جدول بیشتر برای بارهای ساده مناسب است. برای موتور و تجهیزات دارای ضریب توان و جریان راه‌اندازی باید مشخصات واقعی دستگاه بررسی شود.
 

سایز کابل برق تک فاز برای ساختمان
 

برای انتخاب سایز کابل برق ورودی ساختمان تک فاز نمی‌توان فقط به متراژ ساختمان توجه کرد. مهم‌ترین عوامل عبارت‌اند از:

• آمپراژ کنتور یا انشعاب
• حداکثر بار مصرفی
• فاصله کنتور تا تابلو برق
• نوع کابل
• مسی یا آلومینیومی بودن هادی
• نحوه نصب
• افت ولتاژ

برای مثال اگر جریان مدار در محدوده 25 تا 32 آمپر باشد، ممکن است کابل‌های 4 یا 6 میلی‌متر مربع مورد بررسی قرار گیرند. برای جریان‌های حدود 40 تا 50 آمپر معمولاً سطح مقطع‌های بالاتر مانند 10 میلی‌متر مربع اهمیت پیدا می‌کنند.

در جریان‌های نزدیک 63 آمپر نیز ممکن است کابل 16 میلی‌متر مربع یا سایز مناسب دیگری با توجه به شرایط پروژه انتخاب شود. بنابراین برای ورودی اصلی ساختمان بهتر است انتخاب نهایی بر اساس محاسبه بار، طول مسیر و شرایط نصب انجام شود.

سایز کابل تک فاز برای پریز
 

در بسیاری از سیم‌کشی‌های ساختمانی، برای مدار پریزهای عمومی از هادی مسی با سطح مقطع 2.5 میلی‌متر مربع استفاده می‌شود. اما این موضوع به معنی مناسب بودن این سایز برای تمام وسایل برقی نیست. تجهیزاتی مانند: کولر گازی، اجاق برقی، آبگرمکن برقی، پمپ آب، تجهیزات گرمایشی پرمصرف ممکن است به مدار مستقل، کابل با سطح مقطع بیشتر و کلید حفاظتی جداگانه نیاز داشته باشند.

سایز کابل تک فاز برای روشنایی
 

برای بسیاری از مدارهای روشنایی معمول ساختمان، هادی مسی 1.5 میلی‌متر مربع کاربرد زیادی دارد. با این حال تعداد چراغ‌ها، جریان مدار، طول مسیر و نحوه نصب باید در نظر گرفته شود. به همین دلیل انتخاب سایز سیم یا کابل روشنایی نیز باید همراه با انتخاب کلید حفاظتی مناسب انجام شود.
 

ارتباط سایز کابل و فیوز
 

یکی از نکات مهمی که هنگام انتخاب کابل باید به آن توجه شود، هماهنگی بین سطح مقطع کابل و کلید حفاظتی یا فیوز مدار است. وظیفه کلید حفاظتی این است که در صورت عبور جریان بیش از حد مجاز، مدار را قطع کند تا از کابل و تجهیزات محافظت شود.

برای مثال اگر کلید حفاظتی بتواند جریانی بسیار بیشتر از ظرفیت مجاز کابل عبور دهد، ممکن است کابل پیش از عملکرد صحیح حفاظت بیش از حد گرم شود. بنابراین انتخاب کابل و کلید مینیاتوری نباید به‌صورت جداگانه انجام شود.

تأثیر طول مسیر بر سایز کابل تک فاز

فرض کنید دستگاهی حدود 20 آمپر جریان مصرف می‌کند. اگر دستگاه تنها چند متر با تابلو برق فاصله داشته باشد، ممکن است یک سطح مقطع مشخص از نظر جریان و افت ولتاژ مناسب باشد. اما اگر همین دستگاه 50 یا 70 متر با تابلو فاصله داشته باشد، مقاومت مسیر افزایش پیدا می‌کند و افت ولتاژ بیشتر می‌شود.

در چنین شرایطی ممکن است لازم باشد یک یا چند سایز کابل بزرگ‌تر انتخاب شود؛ حتی اگر سایز کوچک‌تر از نظر جریان قابل استفاده باشد بنابراین طول کابل یکی از مهم‌ترین عوامل در انتخاب سطح مقطع است.

افت ولتاژ کابل تک فاز چیست؟

هادی کابل دارای مقاومت الکتریکی است. زمانی که جریان از کابل عبور می‌کند، مقداری از ولتاژ در طول مسیر کاهش پیدا می‌کند که به آن افت ولتاژ گفته می‌شود. هرچه: طول کابل بیشتر باشد، جریان بالاتر باشد، سطح مقطع کابل کمتر باشد، افت ولتاژ افزایش پیدا می‌کند. در مقابل، افزایش سطح مقطع باعث کاهش مقاومت هادی و معمولاً کاهش افت ولتاژ می‌شود.

افت ولتاژ بیش از حد می‌تواند باعث عملکرد نامناسب تجهیزات و به‌خصوص موتورهای الکتریکی شود. در برخی آمارهای مبتنی بر IEC 60364، برای تأسیسات فشار ضعیف متصل به شبکه عمومی حدود 3 درصد برای مدارهای روشنایی و 5 درصد برای سایر مصارف به‌عنوان مقادیر متداول افت ولتاژ مطرح می‌ شود؛ با این حال استاندارد و ضوابط پروژه باید ملاک نهایی باشد.

فرض کنید یک مصرف‌کننده تک فاز 25 آمپر جریان دارد. اگر فاصله دستگاه تا تابلو بسیار کوتاه باشد، ممکن است کابل 4 میلی‌متر مربع از نظر بررسی اولیه در نظر گرفته شود. اما اگر مسیر به 40، 50 یا 70 متر برسد، انتخاب همان کابل بدون محاسبه افت ولتاژ صحیح نیست.

ممکن است بعد از محاسبه مشخص شود برای حفظ ولتاژ مناسب باید سطح مقطع به 6 یا حتی 10 میلی‌متر مربع افزایش پیدا کند. بنابراین پاسخ سؤال «برای 25 آمپر چه کابلی مناسب است؟» بدون دانستن طول مسیر کامل نیست.
 

کابل تک فاز چند رشته است؟

برای انتقال برق تک فاز در ساده‌ترین حالت دو هادی اصلی وجود دارد: فاز و نول. بنابراین کابل دو رشته می‌تواند در برخی کاربردها مورد استفاده قرار گیرد. اما اگر مدار نیاز به هادی حفاظتی داشته باشد، از کابل سه رشته استفاده می‌شود: فاز، نول و ازت. به همین دلیل این تصور که «کابل تک فاز همیشه دو رشته است» صحیح نیست.

سایز کابل کولر گازی تک فاز

برای انتخاب کابل کولر گازی نباید تنها به ظرفیت دستگاه مانند 12 هزار، 18 هزار یا 24 هزار BTU توجه کرد. ابتدا باید جریان نامی دستگاه روی پلاک کولر بررسی شود. سپس عوامل زیر در نظر گرفته شوند:

• جریان نامی
• جریان راه‌اندازی کمپرسور
• طول کابل
• نوع کابل
• شرایط نصب
• توصیه شرکت سازنده
• کلید حفاظتی مناسب

برای مثال اگر جریان نامی دستگاه در محدوده‌ای باشد که کابل 2.5 میلی‌متر مربع از نظر اولیه مناسب به نظر برسد، طول زیاد مسیر ممکن است باعث شود کابل 4 میلی‌متر مربع مورد نیاز باشد. به همین دلیل تعیین یک سایز ثابت برای تمام کولرهای یک ظرفیت کار درستی نیست.

سایز کابل پمپ آب تک فاز

در موتور پمپ‌ها باید علاوه بر جریان عادی، شرایط راه‌اندازی نیز در نظر گرفته شود. برای مثال ممکن است موتور در حالت کار عادی 8 آمپر جریان مصرف کند، اما هنگام شروع کار برای مدت کوتاهی جریان بیشتری دریافت کند.

اگر کابل طولانی یا سطح مقطع آن کم باشد، افت ولتاژ هنگام استارت می‌تواند افزایش پیدا کند و عملکرد موتور تحت تأثیر قرار گیرد. بنابراین برای انتخاب کابل پمپ آب باید موارد زیر بررسی شوند:

• توان موتور
• جریان درج‌شده روی پلاک
• طول کابل
• روش نصب
• شرایط راه‌اندازی
• کلید حفاظتی

در موتورهای بزرگ یا مسیرهای طولانی بهتر است محاسبه کابل توسط فرد متخصص انجام شود.
 

آیا هرچه کابل تک فاز ضخیم‌تر باشد بهتر است؟

کابل با سطح مقطع بیشتر معمولاً مقاومت کمتر و افت ولتاژ پایین‌تری دارد، اما این به معنی آن نیست که همیشه باید بزرگ‌ترین کابل ممکن را انتخاب کرد. افزایش بیش از حد سطح مقطع باعث: افزایش هزینه کابل، افزایش هزینه اجرا، دشوارتر شدن کابل‌کشی، نیاز به تجهیزات و اتصالات بزرگ‌تر می‌ شود.

هدف اصلی، انتخاب کوچک‌ترین سطح مقطعی است که تمام الزامات جریان، افت ولتاژ، حفاظت و شرایط نصب را با حاشیه ایمنی مناسب برآورده کند.
 

چگونه سایز کابل برق تک فاز را انتخاب کنیم؟
 

برای انتخاب اولیه کابل می‌توانید این پنج مرحله را طی کنید:
 

مرحله اول: توان یا جریان دستگاه را پیدا کنید. بهترین گزینه بررسی جریان درج‌شده روی پلاک دستگاه است. اگر فقط توان را می‌دانید، می‌توانید برای بارهای ساده جریان تقریبی را محاسبه کنید.

مرحله دوم: جریان مدار را مشخص کنید
 

برای مثال اگر دستگاه حدود 25 آمپر مصرف دارد، باید کابلی انتخاب شود که در شرایط نصب واقعی توان عبور این جریان را داشته باشد.
 

مرحله سوم: طول مسیر را اندازه بگیرید
 

اگر مسیر طولانی است، افت ولتاژ را نیز محاسبه کنید.
 

مرحله چهارم: شرایط نصب را بررسی کنید
 

کابل داخل لوله، داخل دیوار، روی سینی کابل، زیر زمین یا در فضای آزاد می‌تواند ظرفیت جریان متفاوتی داشته باشد. دمای محیط و تجمع چند کابل کنار یکدیگر نیز مهم است.

مرحله پنجم: حفاظت مدار را کنترل کنید

کلید مینیاتوری یا فیوز باید با کابل و مصرف‌کننده هماهنگ باشد. بعد از انجام این مراحل می‌توان سطح مقطع نهایی را انتخاب کرد.

جمع‌بندی

برای انتخاب سایز کابل برق تک فاز نمی‌توان تنها به یک جدول یا توان دستگاه توجه کرد. جریان مصرفی، طول مسیر، جنس هادی، نوع عایق، نحوه نصب، دمای محیط، افت ولتاژ و کلید حفاظتی همگی در انتخاب کابل مؤثر هستند.

در بسیاری از کاربردهای عمومی، کابل‌های مسی 1.5 و 2.5 میلی‌متر مربع برای مدارهای سبک‌تر استفاده می‌شوند و با افزایش جریان، سطح مقطع‌هایی مانند 4، 6، 10 و 16 میلی‌متر مربع مورد بررسی قرار می‌گیرند.

با این حال هرچه جریان یا طول مسیر بیشتر شود، اهمیت محاسبه دقیق کابل نیز افزایش پیدا می‌کند. برای کابل ورودی ساختمان، موتور، پمپ، کولر گازی و تجهیزات پرمصرف بهتر است انتخاب نهایی بر اساس مشخصات دستگاه و شرایط واقعی نصب انجام شود.
 

سوالات متداول

برای 16 آمپر چه سایز کابلی مناسب است؟

در بسیاری از مدارهای معمول، کابل مسی 2.5 میلی‌متر مربع یکی از گزینه‌های اولیه برای جریان حدود 16 آمپر است؛ اما شرایط نصب و طول مسیر باید بررسی شود.
 

برای 25 آمپر چه کابلی لازم است؟

در شرایط معمول، کابل مسی 4 میلی‌متر مربع می‌تواند یکی از گزینه‌های اولیه باشد. در مسیرهای طولانی یا شرایط نصب نامناسب ممکن است به سطح مقطع بیشتری نیاز باشد.
 

برای 32 آمپر چه سایز کابلی مناسب است؟

کابل مسی 6 میلی‌متر مربع از گزینه‌های رایج برای بررسی در این محدوده جریان است، اما انتخاب نهایی به نحوه نصب و افت ولتاژ بستگی دارد.
 

برای 40 آمپر چه سایز کابلی مناسب است؟

بسته به طول مسیر و شرایط نصب، معمولاً کابل‌های 6 یا 10 میلی‌متر مربع بررسی می‌شوند. برای انتخاب دقیق باید ظرفیت جریان و افت ولتاژ کنترل شود.
 

برای 50 آمپر چه سایز کابلی مناسب است؟

کابل مسی 10 میلی‌متر مربع یکی از گزینه‌های اولیه رایج است، اما در مسیرهای طولانی یا شرایط خاص ممکن است سطح مقطع بالاتری مورد نیاز باشد.
 

برای 63 آمپر چه کابلی مناسب است؟

در بسیاری از شرایط، کابل مسی 16 میلی‌متر مربع در این محدوده مورد بررسی قرار می‌گیرد؛ با این حال برای ورودی اصلی ساختمان باید طول مسیر، روش نصب و افت ولتاژ نیز محاسبه شود.
 

برای برق تک فاز کابل دو رشته بخریم یا سه رشته؟

اگر فقط فاز و نول نیاز باشد کابل دو رشته قابل استفاده است، اما در مدارهایی که هادی حفاظتی نیاز دارند معمولاً کابل سه رشته شامل فاز، نول و ارت استفاده می‌شود.
 

آیا طول کابل روی سایز کابل تأثیر دارد؟

بله. افزایش طول کابل باعث افزایش مقاومت مسیر و افت ولتاژ می‌شود. به همین دلیل ممکن است برای یک دستگاه مشخص در فاصله زیاد به کابل با سطح مقطع بیشتری نیاز باشد.