في الهندسة الكهربائية، يعد اختيار مقياس السلك المناسب لخدمة كهربائية بقدرة 100 أمبير (A) أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة النظام واستقراره وكفاءته. يوفر هذا الدليل مواصفات تفصيلية لأنواع الأسلاك ومقاييسها وتطبيقاتها والرموز ذات الصلة لمساعدة المهندسين الكهربائيين والكهربائيين وأصحاب العقارات في اتخاذ قرارات مستنيرة.
مقدمة: الموازنة بين الطلب على الطاقة واختيار الأسلاك
ضع في اعتبارك أمسية منزلية نموذجية مع تشغيل الأضواء والتلفزيون وتكييف الهواء والفرن والميكروويف في وقت واحد. تتطلب هذه الأجهزة تيارًا كهربائيًا كبيرًا، حيث تعمل الأسلاك كطرق سريعة لنقل الطاقة. تشبه الأسلاك صغيرة الحجم الممرات الضيقة التي تسبب ازدحامًا مروريًا — يتجلى ذلك في انخفاض الجهد وارتفاع درجة الحرارة والمخاطر المحتملة. إذن، كيف يجب على المحترفين اختيار مقاييس الأسلاك المناسبة لخدمة 100 أمبير لضمان التشغيل الموثوق به؟
أولاً: الاعتبارات الرئيسية لأسلاك خدمة 100 أمبير
يتضمن الاختيار تقييم عدة عوامل حاسمة:
-
مادة الموصل:
يوفر النحاس توصيلية فائقة ولكن بتكلفة أعلى؛ يتطلب الألومنيوم أقطارًا أكبر لسعة التيار المكافئة.
-
مقياس السلك (AWG):
تحدد معايير مقياس الأسلاك الأمريكية القطر وسعة التيار. تشير أرقام AWG الأقل إلى أسلاك أكثر سمكًا ذات قدرة تحمل أعلى.
-
نوع العزل:
تحدد مواد مثل THHN و XHHW و UF-B درجة الحرارة والرطوبة ومقاومة المواد الكيميائية.
-
بيئة التثبيت:
تؤثر التطبيقات الداخلية أو الخارجية أو تحت الأرض على تبديد الحرارة ومقاومة التآكل.
-
طول الدائرة:
تتطلب المسافات الطويلة مقاييس أكبر للتخفيف من انخفاض الجهد إلى أقل من 3٪ من جهد الإمداد.
-
الامتثال للسلامة:
يجب أن تلتزم جميع الاختيارات بالرمز الكهربائي الوطني (NEC) واللوائح المحلية.
ثانيًا: مقاييس الأسلاك الموصى بها لخدمة 100 أمبير
وفقًا لإرشادات NEC:
-
النحاس:
4 AWG (التطبيقات القياسية)، 2 AWG (المسافات الطويلة أو متطلبات انخفاض الجهد المنخفض)
-
الألومنيوم/الألومنيوم المطلي بالنحاس:
2 AWG (المسافات القصيرة)، 1 AWG (المسافات المتوسطة)، 1/0 AWG (الدوائر الممتدة)
ملاحظة: قد تتطلب تركيبات القنوات مقاييس أكبر لمراعاة انخفاض تبديد الحرارة.
ثالثًا: مواصفات نوع السلك
1. THHN/THWN-2
أسلاك معزولة بالحرارة اللدائنية لتركيبات القنوات الداخلية الجافة/الرطبة. فعالة من حيث التكلفة ولكنها غير مناسبة للدفن المباشر أو التعرض لأشعة الشمس.
2. XHHW/XHHW-2
يتفوق عزل البولي إيثيلين المتشابك في البيئات القاسية. مناسب للقنوات أو الدفن المباشر مع متانة فائقة.
3. USE-2/RHH/RHW-2
كابل مدخل الخدمة تحت الأرض مع مقاومة لأشعة الشمس والرطوبة. لا يتطلب أي حماية إضافية عند الدفن.
4. كابل SER
كابل مدخل الخدمة الذي يربط العدادات باللوحات. مسموح به للتشغيل الداخلي/الخارجي المكشوف أو المخفي.
5. كابل UF-B
كابل تغذية تحت الأرض مصنف للدفن بدون قناة. معتمد أيضًا للأماكن الرطبة.
رابعًا: متطلبات موصل التأريض
يجب أن تفي مكونات السلامة الأساسية بما يلي:
-
8 AWG نحاس
-
6 AWG ألومنيوم
تتطلب أسلاك التأريض عزلًا أخضر أو نحاسًا عاريًا مع ربط مناسب بأقطاب التأريض.
خامسًا: التطبيقات النموذجية لخدمة 100 أمبير
-
المساكن متوسطة الحجم مع الأجهزة التقليدية
-
مرائب أو ورش عمل منفصلة
-
المساحات التجارية الصغيرة (المكاتب، البيع بالتجزئة)
-
الطاقة المؤقتة لموقع البناء
-
مغذيات اللوحة الفرعية في المباني الكبيرة
سادسًا: منهجية حساب انخفاض الجهد
الصيغة: انخفاض الجهد (V) = التيار (A) × الطول (قدم) × المقاومة (Ω/قدم). حافظ على انخفاض الجهد أقل من 3٪ من جهد الإمداد. مثال: حمل 100 أمبير على مسافة 100 قدم باستخدام نحاس 4 AWG (0.249Ω/1000 قدم) ينتج عنه انخفاض 2.49 فولت (1.04٪ من إمداد 240 فولت) — ضمن الحدود المقبولة.
سابعًا: بروتوكولات تركيب الأسلاك المصنوعة من الألومنيوم
-
استخدم موصلات مزدوجة مصنفة من UL
-
ضع مركب مضاد للأكسدة عند الإنهاءات
-
وصلات عزم الدوران لمواصفات الشركة المصنعة
-
جدولة عمليات التفتيش الدورية للأكسدة
ثامنًا: متطلبات تركيب NEC
-
حماية الأسلاك المكشوفة بالقناة أو الدرع
-
تأمين الكابلات على فترات معتمدة
-
الحفاظ على الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء
-
الحفاظ على الخلوص من مصادر الحرارة
-
مراعاة معايير ترميز الألوان
إشعار السلامة
تتطلب التعديلات الكهربائية محترفين مرخصين. قم دائمًا بإلغاء تنشيط الدوائر قبل الخدمة واستشر السلطات المحلية المختصة.
يلخص هذا المرجع الفني متطلبات التعليمات البرمجية وأفضل ممارسات الهندسة لتصميم خدمة 100 أمبير. قد تختلف المواصفات حسب الولاية القضائية — تحقق دائمًا مع المتخصصين الكهربائيين المؤهلين.
