نحوه محاسبه سینی کابل
نحوه محاسبه سینی کابل عنوان مطلبی است که در مقاله پیش رو به تشریح آن می پردازیم. بعد از راه اندازی سیستم توزیع برق و مشخص شدن نوع و تعداد سیم و کابلهای لازم جهت انتقال جریان الکتریکی به مصرف کننده ها، نوبت به نحوه محاسبه سیستم مدیریت کابل (سینی کابل و نردبان کابل) خواهد شد.
سینی برق بستر مناسبی می باشد که در طول مسیر انتقال سیم و کابلها، آنها را به طور مرتب و با آرایش خاص چیدمان میکند و وظیفه حفاظت از آنها را نیز برعهده دارد. استفاده از سینی برق روشی آسان برای انتقال تعداد زیادی از کابلهای قدرت، سیگنال، ارتباطات و یا کنترل از نقطه ای به نقطه ای دیگر می باشد.
اما اگر بنا به استفاده از سینی برق باشد، باید نکاتی در نظر گرفته شود. یکی از مهم ترین نکات در استفاده از سینی برای انتقال کابلهای فشار قوی و ضعیف، نحوه محاسبه سینی کابل مناسب می باشد. نحوه محاسبه سینی کابل به عواملی بستگی دارد که شامل: نوع، ابعاد و تعداد سیم و کابلهای مورد استفاده، وزن سیم و کابلها، شعاع خمش سیم و کابلها، نحوه ورود و خروج کابلها به سینی، مقدار گرمای ایجاد شده توسط کابلها، شرایط محیطی و حساسیت به خوردگی، سهولت در نصب و … می باشد.
اکثر کابل های کنترل و سیگنال، چندرسانایی هستند و از رساناهای کوچکی تشکیل شده‌اند. برخلاف رسانا های فشارقوی، این کابلهای ولتاژ پایین یا سیگنال، حجم پایین یا محدودی از جریان را انتقال می‌دهند. در نتیجه، وجود فضای خالی بین رساناهای آنها ضروری نیست. نصب این‌گونه کابلها در کف سینی برق در یک ردیف برای انتقال حرارت، آن‌گونه که در کابلهای فشار قوی اتفاق می‌افتد، ضروری نیست.
سینی کابل، همانگونه که در بخش 392.2 NEC (آیین نامه ملی برق) آمده است، یک واحد یا تعدادی از واحد ها و اتصالات مرتبط است که ساختاری امن و بی‌خطر برای نصب یا نگهداری از کابلها ایجاد میکند.
اما یکی از مهم‌ترین نکاتی که در استفاده از سینی برق برای انتقال کابلهای سیگنال و فشار ضعیف، محاسبه‌ی ابعاد مناسب سینی کابل است. به علت انعطاف‌پذیری، سینی‌ها معمولاً بیش از ظرفیت شان بارگذاری می شوند. به خاطر امکان تولید سینی برق در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف، مهندسین می‌توانند بر اساس نیاز های حال و با درنظرگرفتن نیاز های آینده اقدام به طراحی و انتخاب سینی برق کنند. به صورت کلی فرمول محاسبه‌ی تعداد کابل مجاز در هر سینی کابل عبارت است از:
عرض سینی کابل * عمق قابل بارگذاری آن
نحوه محاسبه پر کردن سینی کابل، طبق آیین نامه ملی برق (NEC)، ماده 9-392B، به شرح زیر صورت می گیرد. در هنگام استفاده از کابلهای کنترلی، سیگنال و فشار ضعیف ممکن است سینی ها تا 50 درصد پر شوند. مجموع سطح مقطع كابلها نمی تواند از 50 درصد مساحت سینی های برق بیشتر باشد.
به طور کلی، ابعاد سینی ها وقتی مناسب است که تا 50 درصد از کابل یا سیم پر شده باشد. در جدول زیر برای سطوح مقطع متفاوت سینی برق، سطح مقطع محاسبه شده و سپس برای دو کابل با قطر خارجی 0.1852 و 0.21 اینچ، تعداد کابل ظرفیت هر سینی محاسبه شده است. عدد به دست آمده با توجه به استاندارد 50 درصد، تقسیم بر دو شده و اعداد جدول زیر بدست آمده است.
| مساحت مقطع سینی | تعداد کابل با قطر 0.1852 اینچ | تعداد کابل با قطر 0.21 اینچ |
| 2”*2” | 74 | 57 |
| 4”*2” | 148 | 115 |
| 6”*2” | 222 | 173 |
| 8”*2” | 296 | 230 |
| 12”*2” | 445 | 346 |
| 16”*2” | 593 | 461 |
| 18”*2” | 668 | 519 |
| 22”*2” | 816 | 635 |
| 24”*2” | 890 | 692 |
| 28”*2” | 1039 | 808 |
| 4”*4” | 296 | 230 |
| 8”*4” | 594 | 461 |
| 12”*4” | 890 | 692 |
| 16”*4” | 1039 | 923 |
| 18”*4” | 1336 | 1039 |
| 20”*4” | 1484 | 1154 |
| 24”*4” | 1781 | 1385 |
| 8”*6” | 890 | 692 |
| 16”*6” | 1781 | 1385 |
| 20”*6” | 2227 | 1732 |
| * Cable Tray Fill Calculator – Cable Tray Sizing | ||
همان گونه که در جدول آمده است، ظرفیت سینی های برق با توجه به سطح مقطع آن ها متفاوت می باشد و هرچقدر که سطح مقطع سینی ها بزرگتر باشد، ظرفیت سینی ها نیز افزایش می یابد. جدول بالا بیان می کند که سینی های با سطح مقطع 2 اینچ در 2 اینچ، اگر با کابلی با قطر خارجی 0.1852 اینچ پر شود، حداکثر 74 کابل را می تواند در خود جای دهد. یا اگر همین سینی با کابلی با قطر خارجی 0.21 اینچ پر شود، حداکثر 57 کابل در آن جای گیرد.
خصوصیات و معیار های انتخاب سینی کابل
از ویژگی ها و خصوصیات منحصر به فرد سینی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
سبب افزایش مقاومت کابلها در سیستم های انتقال انرژی می شود.
سبب سهولت کابل کشی و تعمیرات احتمالی می شود.
معمولا در عرض های ۵۰ ،۱۰۰ ، ۱۵۰ ،۲۰۰ ،۲۵۰ ،۳۰۰ ، ۴۰۰ ، ۵۰۰ ، ۶۰۰، ۷۰۰ و۸۰۰ میلی متر تا یک متر قابل تولید می باشد.
از ورق ها با ضخامت 7/0 میلیمتر تا 2 میلیمتر ساخته می شود.
طول استاندارد قابل تولید آن نیز ۲ و ۳ متر می باشد.
همچنین معیارهایی که در نحوه محاسبه سینی کابل تاثیرگذار می باشد عبارتند از:
- نوع و تعداد سیم و کابلهای مورد استفاده در سینی برق
- وزن کابل های نصب شده در سینی برق
- شعاع خمش کابل و سینی کابلها
- آزادی در ورود و خروج کابلها به سینی
- میزان حساسیت و مقاومت در برابر خوردگی
- سهولت در نصب
- در نظر گرفتن شرایط محیطی که سینی برق در آنجا نصب می شود
- میزان گرمای تولید شده توسط کابلها
- طول پشتیبانی دهانه سینی
در نحوه محاسبه سینی کابل با توجه به محیط و فضا در دسترس برای نصب سینی برق (زمینی/دیواری/سقفی) باید محاسبه سینی از جمله طول شاخه ها به شکلی در نظر گرفته شود که هم باعث سهولت و هم موجب دقت و سرعت در هنگام نصب در حالت مناسبی قرارگیرد. به عنوان مثال می توان بیان کرد که در پروژه هایی که امکان نصب شاخه های ۳ متری سینی فراهم است، سرعت نصب بسیار بیشتر خواهد بود.
همچنین در نحوه محاسبه سینی کابل عرض سینی ها با توجه به تعداد سیم و کابلهایی که قرار است داخلشان قرار بگیرد، در نظر گرفته می شود. بنابراین هر چقدر سینی ها در عرض های بزرگتر ساخته شوند در نتیجه وزن سینی نیز افزایش می یابد، از این رو عوامل تعیین کننده ایی در ایجاد مجموعه ایی از سایر تجهیزات و اتصالات ساخته شده به وزن ساختار اضافه خواهد شد.
خصوصیات مکانیکی فلزات و فاکتور های استاندارد ایمنی موجب بالا بردن استحکام و مقاومت و در نتیجه کارایی مفید در استفاده مناسب از سینی کشی می شود. هنگامی که سینی ها روی دیوار و یا سقف های ساختمان نصب می شوند با در نظر گرفتن ارتفاعی که از سطح زمین دارند دارای وزن بیشتری می شوند. این اضافه بار به موارد دیگری مانند وزن کابلها،تجهیزات قرار گرفته و نوع آبکاری های انجام شده اضافه خواهد شد که برای افزایش استقامت و استحکام سیستم سینی در نصب باید از ساپورت ها و براکت های قوی تر و با ضخامت بیشتر استفاده شود.
دهانه های ورودی و خروجی سینی برق که بخش اصلی یک سینی را تشکیل می دهد با اتصال به دهانه سینی بعدی بار ثابتی را ایجاد می کنند. بنابراین با اضافه شدن هر شاخه سینی این وزن نیز بیشتر خواهد شد و ظرفیت تحمل بار سیستم در مجموع اضافه خواهد شد. باید در نظر داشت که متناسب با هر عرض در سینی ها که با یکدیگر متفاوت هستند، تعداد مجاز سیم و کابلها با عرض سینی متعادل باشد و متناسب با عرض در نظر گرفته شده سینی ها بارگذاری شوند.
