راهنمای انتخاب کابل 20 کیلوولت برای پروژه‌های صنعتی | محاسبه سایز، هادی، شیلد و نوع نصب

انتخاب کابل 20 کیلوولت برای یک پروژه صنعتی فقط به تعیین سطح مقطع هادی محدود نمی‌شود. جریان بار، طول مسیر، افت ولتاژ، جریان اتصال کوتاه، نوع هادی، شرایط نصب، دمای محیط، نوع شیلد، زره، روکش و تجهیزات انتهایی همگی باید در انتخاب نهایی بررسی شوند.

در بسیاری از شبکه‌های 20 کیلوولت از کابل‌های با رده ولتاژی 12/20(24) kV و عایق XLPE استفاده می‌شود. انتخاب اشتباه کابل می‌تواند علاوه بر افزایش هزینه اولیه، باعث بالا رفتن تلفات، گرم‌شدن کابل، کاهش عمر عایق و مشکلات بهره‌برداری شود.

برای مشاهده محصولات می‌توانید وارد دسته کابل فشار متوسط پایا نیرو شوید.

برای آشنایی مقدماتی‌تر نیز مقاله کابل 20 کیلوولت چیست؟ را مطالعه کنید.

کابل 20 کیلوولت برای چه پروژه‌هایی استفاده می‌شود؟

کابل‌های فشار متوسط در پروژه‌های مختلفی استفاده می‌شوند، از جمله:

• کارخانه‌های صنعتی
• صنایع فولاد و سیمان
• معادن
• پالایشگاه و پتروشیمی
• نیروگاه‌ها
• پست‌های برق
• شهرک‌های صنعتی
• مراکز تجاری بزرگ
• بیمارستان‌ها
• پروژه‌های زیرساختی
• خطوط تغذیه ترانسفورماتورها

در بسیاری از این کاربردها سه کابل تک‌رشته برای یک مدار سه‌فاز مورد استفاده قرار می‌گیرد، هرچند ساختار نهایی باید براساس طراحی پروژه انتخاب شود.

ساختار کابل فشار متوسط 20 کیلوولت

یک کابل رایج 12/20(24) کیلوولت معمولاً از اجزای زیر تشکیل شده است:

1. هادی مسی یا آلومینیومی
2. اسکرین نیمه‌هادی هادی
3. عایق XLPE
4. اسکرین نیمه‌هادی عایق
5. شیلد فلزی
6. لایه‌های آب‌بندی در صورت نیاز
7. زره در صورت نیاز
8. روکش خارجی

برای بررسی تخصصی‌تر ساختمان این کابل می‌توانید مقاله مشخصات فنی و استاندارد کابل 20 کیلوولت را ببینید.

مراحل انتخاب کابل 20 کیلوولت

مرحله اول: تعیین سطح ولتاژ

اولین قدم، مشخص کردن رده ولتاژی کابل است.

برای شبکه‌های 20 کیلوولت معمولاً کابل:

12/20(24) kV

مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در این عبارت:

• U0 = 12 kV
• U = 20 kV
• Um = 24 kV

است.

نباید کابل 12/20 را با کابل‌های رده بالاتر مانند 18/30(36) kV یکسان در نظر گرفت.

مرحله دوم: محاسبه جریان بار

برای انتخاب سطح مقطع ابتدا باید جریان واقعی مدار مشخص شود.

برای یک سیستم سه‌فاز می‌توان از رابطه زیر برای تخمین جریان استفاده کرد:

I = S / (√3 × V)

که در آن:

• I جریان خط
• S توان ظاهری
• V ولتاژ خط به خط

است.

برای مثال، یک ترانسفورماتور 1000 kVA در سمت 20 کیلوولت تقریباً جریان زیر را از شبکه دریافت می‌کند:

1000 ÷ (1.732 × 20) ≈ 28.9 آمپر

این موضوع نشان می‌دهد که انتخاب کابل MV تنها با نگاه کردن به جریان نامی ترانس انجام نمی‌شود؛ زیرا اتصال کوتاه، طول مسیر، افت ولتاژ، شرایط حرارتی و حداقل سطح مقطع مورد پذیرش پروژه نیز اهمیت دارند.

مرحله سوم: انتخاب سطح مقطع

سایزهای متداول کابل فشار متوسط شامل:

• 1×50
• 1×70
• 1×95
• 1×120
• 1×150
• 1×185
• 1×240
• 1×300
• 1×400
• 1×500
• 1×630 میلی‌متر مربع

هستند.

اما جدول ثابت «ترانس فلان = کابل فلان» نباید به‌عنوان انتخاب قطعی استفاده شود.

چه عواملی سایز کابل را تعیین می‌کنند؟

• جریان بار
• اتصال کوتاه
• طول مسیر
• افت ولتاژ
• دفنی یا هوایی بودن
• دمای خاک
• مقاومت حرارتی خاک
• تعداد کابل‌های مجاور
• آرایش کابل‌ها
• توسعه آینده پروژه

مرحله چهارم: بررسی جریان مجاز کابل

آمپاسیتی یک کابل 185 یا 240 میلی‌متر مربع همیشه یک عدد ثابت نیست.

جریان مجاز به موارد زیر بستگی دارد:

• مسی یا آلومینیومی بودن
• نحوه نصب
• دمای محیط
• دمای خاک
• عمق دفن
• فاصله بین کابل‌ها
• آرایش Flat یا Trefoil
• تعداد مدارهای مجاور

بنابراین برای انتخاب نهایی باید از جدول جریان مجاز کارخانه سازنده و ضرایب تصحیح استفاده شود.

مرحله پنجم: بررسی افت ولتاژ

هرچه مسیر طولانی‌تر شود، افت ولتاژ اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

افت ولتاژ به عواملی مانند:

• طول کابل
• جریان
• مقاومت هادی
• راکتانس کابل
• ضریب توان

وابسته است.

ممکن است کابلی از نظر جریان مجاز مناسب باشد، اما به دلیل طول زیاد مسیر، از نظر افت ولتاژ به سطح مقطع بالاتری نیاز داشته باشد.

مرحله ششم: کنترل اتصال کوتاه

یکی از مهم‌ترین بخش‌های انتخاب کابل فشار متوسط، بررسی تحمل اتصال کوتاه است.

هادی باید بتواند تا زمان عملکرد حفاظت، جریان اتصال کوتاه را بدون آسیب حرارتی تحمل کند.

در محاسبه باید موارد زیر مشخص باشند:

• جریان اتصال کوتاه شبکه
• مدت زمان رفع خطا
• جنس هادی
• سطح مقطع هادی
• دمای اولیه و نهایی مجاز

در پروژه‌های MV ممکن است شرط اتصال کوتاه حتی از شرط جریان نامی تعیین‌کننده‌تر باشد.

مرحله هفتم: مس یا آلومینیوم؟

کابل مسی

کابل مسی معمولاً دارای:

• هدایت الکتریکی بیشتر
• سطح مقطع کمتر برای ظرفیت مشابه
• ابعاد اتصال کوچک‌تر

است.

کابل آلومینیومی

کابل آلومینیومی:

• سبک‌تر است
• در بسیاری از پروژه‌ها اقتصادی‌تر است
• برای متراژهای زیاد گزینه قابل بررسی محسوب می‌شود

برای مشاهده محصولات مرتبط وارد دسته کابل آلومینیومی پایا نیرو شوید.

کدام بهتر است؟

هیچ پاسخ ثابتی وجود ندارد.

انتخاب نهایی باید براساس:

هزینه + سطح مقطع + طول مسیر + فضا + نوع اتصال + شرایط پروژه

انجام شود.

مرحله هشتم: انتخاب شیلد مسی

در کابل فشار متوسط، شیلد فلزی فقط برای کاهش نویز نیست.

شیلد نقش مهمی در:

• کنترل میدان الکتریکی
• عبور جریان‌های خازنی
• عبور جریان خطای زمین

دارد.

به همین دلیل باید سطح مقطع شیلد نیز مشخص شود.

برای مثال یک کابل ممکن است دارای:

Cu Screen 16 mm²

و کابل دیگری:

Cu Screen 25 mm²

باشد.

این دو از نظر مشخصات و قیمت یکسان نیستند.

مرحله نهم: زره‌دار یا بدون زره؟

اگر کابل در معرض آسیب مکانیکی قرار داشته باشد، ممکن است استفاده از کابل آرموردار ضروری شود.

کابل زره‌دار در پروژه‌هایی مانند:

• مسیرهای زمینی
• کارخانه‌ها
• مناطق دارای تردد ماشین‌آلات
• تونل‌های صنعتی
• معادن

قابل بررسی است.

برای مشاهده این گروه وارد دسته کابل زره‌دار پایا نیرو شوید.

نکته مهم درباره کابل تک‌رشته

در کابل‌های تک‌رشته AC نمی‌توان بدون بررسی فنی هر نوع زره فولادی را استفاده کرد.

در بسیاری از طراحی‌ها از زره غیرمغناطیسی مانند:

AWA – Aluminium Wire Armour

استفاده می‌شود.

بنابراین نوع زره باید در دیتاشیت مشخص باشد.

مرحله دهم: انتخاب روکش کابل

نوع روکش بسته به محیط پروژه تعیین می‌شود.

PVC

برای بسیاری از کاربردهای عمومی استفاده می‌شود.

PE

در برخی کاربردهای بیرونی و زیرزمینی گزینه مناسبی است.

LSZH

در ساختمان‌ها و تأسیساتی که کاهش دود و گازهای هالوژنی اهمیت دارد قابل بررسی است.

انتخاب روکش باید براساس الزامات ایمنی و محیط نصب انجام شود.

انتخاب کابل برای محیط مرطوب

در مسیرهایی که احتمال نفوذ آب وجود دارد باید ساختار کابل به‌صورت دقیق بررسی شود.

گزینه‌های قابل استفاده می‌توانند شامل:

• Water Blocking Tape
• Swellable Tape
• آب‌بندی طولی
• حفاظت در برابر نفوذ شعاعی آب

باشند.

فقط وجود روکش PE یا PVC به معنی «ضدآب بودن مطلق» کابل نیست.

کابل زمینی 20 کیلوولت

برای نصب زمینی باید این موارد بررسی شوند:

• نوع خاک
• عمق دفن
• مقاومت حرارتی خاک
• حفاظت مکانیکی
• احتمال نفوذ آب
• فاصله کابل‌ها
• شرایط عبور از مسیرهای مشترک

برای مشاهده کابل‌های این گروه می‌توانید وارد دسته کابل زمینی پایا نیرو شوید.

کابل هوایی 20 کیلوولت

کابل یا هادی مورد استفاده در شبکه هوایی با کابل زمینی MV یکسان نیست.

در شبکه‌های هوایی ممکن است از هادی روکش‌دار یا سیستم‌های خودنگهدار متناسب با سطح ولتاژ پروژه استفاده شود.

برای بررسی محصولات مرتبط می‌توانید دسته کابل خودنگهدار پایا نیرو را مشاهده کنید.

تک‌رشته یا سه‌رشته؟

در شبکه‌های سه‌فاز می‌توان بسته به طراحی پروژه از:

• سه کابل تک‌رشته
• کابل سه‌رشته

استفاده کرد.

کابل تک‌رشته در بسیاری از پروژه‌های فشار متوسط رایج است و انتخاب بین این دو به مواردی مانند:

• جریان
• روش نصب
• شعاع خمش
• فضای نصب
• حمل‌ونقل
• نوع زره
• اجرای سرکابل

بستگی دارد.

شعاع خمش کابل 20 کیلوولت

برای کابل فشار متوسط نباید یک عدد عمومی مانند «6 برابر قطر کابل» را برای تمام کابل‌ها استفاده کرد.

حداقل شعاع خمش به موارد زیر بستگی دارد:

• تک‌رشته یا چندرشته بودن
• زره‌دار یا بدون زره
• قطر نهایی
• نوع ساخت
• هنگام نصب یا پس از نصب بودن

بنابراین Minimum Bending Radius باید مستقیماً از دیتاشیت سازنده استخراج شود.

فاصله کابل از تأسیسات دیگر

برای فاصله کابل فشار متوسط از:

• خطوط گاز
• آب
• مخابرات
• سایر کابل‌های قدرت

نباید یک عدد عمومی برای همه پروژه‌ها اعلام کرد.

فاصله‌ها باید مطابق:

• نقشه پروژه
• مقررات اجرایی
• الزامات شرکت خدمات‌رسان
• استانداردهای کارفرما

تعیین شوند.

سرکابل 20 کیلوولت

برای اتصال کابل به ترانسفورماتور، تابلو یا تجهیزات شبکه باید سرکابل مناسب انتخاب شود.

انتخاب سرکابل به موارد زیر بستگی دارد:

• رده ولتاژی
• سایز کابل
• مسی یا آلومینیومی بودن
• ساختار کابل
• نصب داخلی یا خارجی
• نوع اتصال

سرکابل می‌تواند از نوع:

• حرارتی
• سرد
• پلاگین

باشد.

برای مشاهده محصولات مرتبط وارد دسته سرکابل و مفصل پایا نیرو شوید.

مفصل کابل 20 کیلوولت

اگر دو طول کابل باید به یکدیگر متصل شوند، مفصل فشار متوسط موردنیاز است.

مفصل باید دقیقاً با:

• ولتاژ کابل
• سایز
• ساختار کابل
• نوع هادی

هماهنگ باشد.

در پروژه‌های فشار متوسط کیفیت نصب مفصل و سرکابل به اندازه کیفیت خود کابل اهمیت دارد.

استاندارد کابل 20 کیلوولت

یکی از اصلی‌ترین استانداردهای مورد استفاده برای کابل‌های فشار متوسط:

IEC 60502-2

است.

علاوه بر آن ممکن است پروژه الزامات دیگری نیز داشته باشد.

هنگام خرید باید موارد زیر بررسی شوند:

• استاندارد تولید
• Test Report
• Routine Test
• دیتاشیت کارخانه
• Vendor List
• تأییدیه کارفرما

آزمایش کابل قبل از بهره‌برداری

نوع تست پس از نصب باید براساس مشخصات پروژه و دستورالعمل سازنده تعیین شود.

بسته به سیستم ممکن است آزمون‌هایی مانند:

• بررسی پیوستگی
• تست غلاف
• آزمون عایقی مناسب کابل MV
• VLF یا سایر روش‌های تأییدشده
• بررسی فازبندی

در برنامه راه‌اندازی قرار گیرند.

استفاده از روش تست نامناسب می‌تواند به سیستم عایقی آسیب بزند؛ بنابراین روش و ولتاژ آزمون باید براساس استاندارد پروژه تعیین شود.

اشتباهات رایج هنگام انتخاب کابل 20 کیلوولت

انتخاب کابل فقط براساس آمپر

جریان تنها یکی از معیارها است.

استفاده از جدول ثابت ترانس به کابل

این جدول‌ها نمی‌توانند جای محاسبات پروژه را بگیرند.

نادیده گرفتن جریان اتصال کوتاه

ممکن است کابل از نظر جریان بار مناسب ولی از نظر Short Circuit نامناسب باشد.

بی‌توجهی به شیلد

سطح مقطع شیلد باید مطابق سیستم زمین و جریان خطا انتخاب شود.

استفاده از زره نامناسب

به‌خصوص در کابل‌های تک‌رشته، جنس زره اهمیت زیادی دارد.

انتخاب سرکابل بعد از خرید کابل

بهتر است کابل، سرکابل و مفصل از ابتدا به‌عنوان یک سیستم در نظر گرفته شوند.

چک‌لیست انتخاب کابل 20 کیلوولت

قبل از سفارش این موارد را مشخص کنید:

مشخصه	اطلاعات موردنیاز
ولتاژ	12/20(24) kV یا سایر
هادی	Cu / Al
سطح مقطع	مثلاً 185 mm²
تعداد رشته	تک‌رشته / سه‌رشته
شیلد	نوع و سطح مقطع
زره	بدون زره / AWA / سایر
روکش	PVC / PE / LSZH
نصب	دفنی / کانال / سینی / تونل
متراژ	مقدار کل
طول قرقره	طبق پروژه
استاندارد	IEC / مشخصات کارفرما
محل تحویل	شهر پروژه

نمونه RFQ کابل 20 کیلوولت

برای کاهش خطا می‌توانید استعلام خود را به شکل زیر ارسال کنید:

Cable 12/20(24) kV – Aluminium Conductor – XLPE – 1×185 mm² – Cu Screen 25 mm² – AWA – PE Sheath – Quantity 3000 m

در صورت وجود BOQ یا دیتاشیت، فایل پروژه را نیز ارسال کنید.

قیمت کابل مناسب پروژه

بعد از مشخص شدن مشخصات فنی می‌توان قیمت واقعی کابل را مقایسه کرد.

قیمت تحت تأثیر:

• هادی
• سطح مقطع
• شیلد
• زره
• روکش
• برند
• متراژ
• قیمت مس و آلومینیوم

است.

برای بررسی دقیق‌تر به مقاله قیمت کابل 20 کیلوولت مراجعه کنید.

خرید کابل 20 کیلوولت از پایا نیرو

برای استعلام کابل پروژه، اطلاعات فنی یا فایل BOQ را برای پایا نیرو ارسال کنید تا محصول مناسب از نظر سایز، ساختار، برند قابل تأمین و زمان تحویل بررسی شود.

برای مشاهده محصولات وارد دسته کابل فشار متوسط پایا نیرو شوید.

استعلام قیمت و دریافت پیش‌فاکتور

واتساپ پایا نیرو – 09001258175

ارتباط در بله – @payatransfo

برای پاسخ سریع‌تر این مشخصات را ارسال کنید:

ولتاژ + سایز + هادی + شیلد + زره + روکش + متراژ + شهر تحویل

سوالات متداول

برای ترانس 1000 kVA چه کابل 20 کیلوولتی مناسب است؟

نمی‌توان فقط از روی ظرفیت ترانس سایز قطعی تعیین کرد. جریان، اتصال کوتاه، طول مسیر، روش نصب و مشخصات پروژه باید بررسی شوند.

کابل مسی بهتر است یا آلومینیومی؟

مس رسانایی بیشتری دارد و آلومینیوم سبک‌تر و معمولاً اقتصادی‌تر است. انتخاب به طراحی پروژه بستگی دارد.

کابل 185 چند آمپر تحمل می‌کند؟

عدد ثابتی ندارد و به جنس هادی، روش نصب، دمای محیط، خاک و آرایش کابل‌ها بستگی دارد.

کابل 20 کیلوولت حتماً باید زره‌دار باشد؟

خیر. نیاز به زره براساس روش نصب و حفاظت مکانیکی تعیین می‌شود.

برای دفن مستقیم چه کابلی مناسب است؟

باید نوع روکش، حفاظت مکانیکی، آب‌بندی و دیتاشیت سازنده بررسی شود. صرفاً زره‌دار بودن برای تصمیم‌گیری کافی نیست.

آیا کابل خودنگهدار با کابل زمینی 20 کیلوولت یکسان است؟

خیر. ساختار و کاربرد شبکه هوایی با کابل زمینی فشار متوسط متفاوت است.

جمع‌بندی

برای انتخاب کابل 20 کیلوولت باید یک مسیر مشخص طی شود:

بار و جریان → اتصال کوتاه → افت ولتاژ → سطح مقطع → مس یا آلومینیوم → شیلد → زره → روکش → شرایط نصب → سرکابل و مفصل

انتخاب فقط براساس آمپر یا ظرفیت ترانس می‌تواند باعث نتیجه نادرست شود.

برای مشاهده محصولات و استعلام فنی وارد دسته کابل فشار متوسط پایا نیرو شوید.

استعلام قیمت، موجودی و دریافت پیش‌فاکتور:
واتساپ پایا نیرو – 09001258175
بله پایا نیرو – @payatransfo