في الأنظمة الكهربائية المعقدة، تعمل الأسلاك كالأوردة، حيث تحمل شريان الحياة المتمثل في الطاقة في جميع أنحاء البنية التحتية. وكما يمكن أن يؤدي تمزق الأوعية الدموية إلى عواقب وخيمة، فإن السلك المجهد بشكل مفرط يمكن أن يؤدي إلى أعطال خطيرة. أحد أهم المؤشرات الحاسمة لقدرة السلك هو تصنيف الجهد الكهربائي الخاص به، والذي غالبًا ما يظهر على أنه "0.6/1 كيلو فولت". ولكن ماذا تعني هذه التسمية، وكيف تضمن التشغيل الآمن للأنظمة الكهربائية؟

تمثل علامة "0.6/1 كيلو فولت" الموجودة على السلك سعة الجهد المقدرة له - وهي معلمة أساسية في الهندسة الكهربائية. تحدد هذه المواصفة نطاق التشغيل الآمن الذي يمكن للسلك أن يعمل فيه بشكل موثوق دون المخاطرة بانهيار العزل أو المخاطر الأخرى.

تشير القيمة الأولى، "0.6 كيلو فولت"، إلى جهد الطور —الحد الأقصى للجهد الذي يمكن للسلك التعامل معه بأمان بين موصله والأرض في ظل ظروف التشغيل العادية. تشير القيمة الثانية، "1 كيلو فولت"، إلى جهد الخط ، وهو الحد الأقصى للجهد المسموح به بين موصلين في النظام. يجب أن تتجاوز هذه التصنيفات دائمًا أعلى جهود التشغيل المتوقعة في النظام لمنع انهيار العزل.

في أنظمة الطاقة ثلاثية الطور بالتيار المتردد، يكون الجهد بين الموصلات (جهد الخط) أعلى بطبيعته من الجهد بين موصل والأرض (جهد الطور). على سبيل المثال، في نظام قياسي بجهد 480 فولت، يكون الجهد بين الطور والأرض 277 فولت، بينما يصل الجهد بين الطور والطور إلى 480 فولت. لذلك، يجب أن يتم تصنيف الأسلاك لتحمل كلا النوعين من إجهاد الجهد للحفاظ على استقرار النظام وسلامته.

يمكن أن يؤدي اختيار سلك بتصنيف جهد غير كافٍ إلى تدهور العزل المبكر أو حدوث دوائر قصر أو حتى حرائق. يجب على المهندسين والكهربائيين مراعاة العوامل التالية بعناية عند تحديد الأسلاك:

• يجب أن يكون الحد الأقصى لجهد التشغيل في النظام أقل من الجهد المقنن للسلك.
• خصائص مادة العزل — المواد المختلفة لها قوى عزل مختلفة وتحمل درجات الحرارة.
• الظروف البيئية مثل درجة الحرارة المحيطة والرطوبة والتعرض للمواد الكيميائية أو ضوء الشمس.

لا يقتصر اختيار السلك المناسب على تصنيفات الجهد فقط. يلعب بناء السلك وسمك العزل وتكوين المواد دورًا حاسمًا في أدائه وطول عمره. توفر المعايير الدولية مثل IEC 60502 وNEC Article 310 إرشادات تفصيلية لمواصفات الأسلاك بناءً على متطلبات التطبيق.

عندما تعمل الأسلاك بما يتجاوز سعتها المقدرة، يمكن أن تحدث عدة أوضاع فشل:

• انهيار العزل مما يؤدي إلى حدوث دوائر قصر
• زيادة تيارات التسرب مما يتسبب في فقدان الطاقة
• الهروب الحراري من التدفق المفرط للتيار
• الشيخوخة المتسارعة لمواد العزل

لا تؤدي هذه الظروف إلى المساس بموثوقية النظام فحسب، بل يمكنها أيضًا أن تخلق مخاطر أمنية خطيرة. لذلك، يعد الفهم والتطبيق السليمين لتصنيفات الجهد أمرًا ضروريًا لأي تركيب كهربائي.