รุ่นสายเคเบิลมากมาย – เลือกอย่างไรให้เหมาะสม — (ฉบับสายไฟ)

การเลือกสายเคเบิลเป็นขั้นตอนสำคัญในการออกแบบและติดตั้งระบบไฟฟ้า การเลือกสายเคเบิลที่ไม่ถูกต้องอาจนำไปสู่อันตรายด้านความปลอดภัย (เช่น ความร้อนสูงเกินไปหรือไฟไหม้) แรงดันไฟฟ้าตกมากเกินไป อุปกรณ์เสียหาย หรือประสิทธิภาพระบบต่ำ ปัจจัยหลักที่ควรพิจารณาเมื่อเลือกสายเคเบิลมีดังนี้:

1. พารามิเตอร์ไฟฟ้าหลัก

(1) พื้นที่หน้าตัดตัวนำ:

ความสามารถในการรับกระแสไฟฟ้า: นี่คือพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุด สายเคเบิลต้องสามารถรับกระแสไฟฟ้าทำงานต่อเนื่องสูงสุดของวงจรได้โดยไม่เกินอุณหภูมิการทำงานที่อนุญาต โปรดดูตารางความจุกระแสไฟฟ้าในมาตรฐานที่เกี่ยวข้อง (เช่น IEC 60287, NEC, GB/T 16895.15)

แรงดันตก: กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านสายเคเบิลทำให้เกิดแรงดันตก ความยาวที่มากเกินไปหรือพื้นที่หน้าตัดที่ไม่เพียงพออาจทำให้แรงดันไฟต่ำที่ปลายโหลด ซึ่งส่งผลต่อการทำงานของอุปกรณ์ (โดยเฉพาะการสตาร์ทมอเตอร์) คำนวณแรงดันตกรวมจากแหล่งจ่ายไฟไปยังโหลด โดยให้แน่ใจว่าอยู่ในช่วงที่อนุญาต (โดยทั่วไป ≤3% สำหรับแสงสว่าง ≤5% สำหรับกำลังไฟฟ้า)

ความสามารถในการทนต่อการลัดวงจร: สายเคเบิลต้องทนต่อกระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดที่เป็นไปได้ในระบบโดยไม่เกิดความเสียหายจากความร้อนก่อนที่อุปกรณ์ป้องกันจะทำงาน (การตรวจสอบเสถียรภาพทางความร้อน) พื้นที่หน้าตัดขนาดใหญ่จะมีความสามารถในการทนทานสูงกว่า

(2)แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด:

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของสายเคเบิล (เช่น 0.6/1kV, 8.7/15kV) ต้องไม่ต่ำกว่าแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของระบบ (เช่น 380V, 10kV) และแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่เป็นไปได้ โปรดพิจารณาความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าของระบบและสภาวะแรงดันไฟฟ้าเกิน

(3)วัสดุตัวนำ:

ทองแดง: มีค่าการนำไฟฟ้าสูง (~58 MS/m), ความสามารถในการนำกระแสสูง, ความแข็งแรงเชิงกลดี, ทนต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม, ง่ายต่อการใช้งาน, ต้นทุนสูง นิยมใช้กันมากที่สุด

อะลูมิเนียม: ค่าการนำไฟฟ้าต่ำกว่า (~35 MS/m) ต้องการพื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่กว่าเพื่อให้ได้ค่าแอมแปร์ที่เท่ากัน น้ำหนักเบากว่า ต้นทุนต่ำกว่า แต่มีความแข็งแรงเชิงกลต่ำกว่า มีโอกาสเกิดออกซิเดชันสูง ต้องใช้เครื่องมือพิเศษและสารต้านอนุมูลอิสระสำหรับข้อต่อ มักใช้กับสายส่งไฟฟ้าเหนือศีรษะที่มีพื้นที่หน้าตัดขนาดใหญ่ หรือการใช้งานเฉพาะด้าน

2. สภาพแวดล้อมและเงื่อนไขการติดตั้ง

(1)วิธีการติดตั้ง:

ในอากาศ: ถาดวางสาย บันได ท่อร้อยสาย ติดตั้งบนพื้นผิวตามผนัง ฯลฯ เงื่อนไขการกระจายความร้อนที่แตกต่างกันส่งผลต่อความจุ (การลดพิกัดจำเป็นสำหรับการติดตั้งแบบหนาแน่น)

ใต้ดิน: ฝังโดยตรงหรือเดินท่อ พิจารณาความต้านทานความร้อนของดิน ความลึกของการฝัง และระยะห่างจากแหล่งความร้อนอื่นๆ (เช่น ท่อส่งไอน้ำ) ความชื้นและการกัดกร่อนของดินมีผลต่อการเลือกใช้วัสดุหุ้ม

ใต้น้ำ: ต้องมีโครงสร้างกันน้ำพิเศษ (เช่น ปลอกตะกั่ว ชั้นป้องกันน้ำในตัว) และการป้องกันทางกลไก

การติดตั้งพิเศษ: การเดินแนวตั้ง (คำนึงถึงน้ำหนักของตัวเอง), ร่อง/อุโมงค์สายเคเบิล ฯลฯ

(2)อุณหภูมิโดยรอบ:

อุณหภูมิแวดล้อมส่งผลโดยตรงต่อการกระจายความร้อนของสายเคเบิล ตารางค่าแอมแปร์มาตรฐานอ้างอิงจากอุณหภูมิอ้างอิง (เช่น 30°C ในอากาศ 20°C ในดิน) หากอุณหภูมิจริงสูงกว่าค่าอ้างอิง จำเป็นต้องปรับลดค่าแอมแปร์ (ลดค่า) ควรให้ความสนใจเป็นพิเศษในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง (เช่น ห้องหม้อไอน้ำ ภูมิอากาศเขตร้อน)

(3) ความใกล้ชิดกับสายเคเบิลอื่น ๆ :

การติดตั้งสายเคเบิลหนาแน่นอาจทำให้เกิดความร้อนและอุณหภูมิสูงขึ้นพร้อมกัน การติดตั้งสายเคเบิลหลายเส้นแบบขนาน (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่มีระยะห่างหรืออยู่ในท่อร้อยสายเดียวกัน) จะต้องลดระดับตามจำนวนและการจัดเรียง (แบบสัมผัส/ไม่สัมผัส)

(4) ความเครียดเชิงกล:

แรงดึง: สำหรับการติดตั้งในแนวตั้งหรือระยะดึงที่ยาว ควรพิจารณาถึงน้ำหนักของสายเคเบิลและแรงดึง เลือกสายเคเบิลที่มีแรงดึงเพียงพอ (เช่น ลวดเหล็กหุ้มเกราะ)

แรงดัน/แรงกระแทก: สายเคเบิลฝังดินโดยตรงต้องทนทานต่อการรับน้ำหนักจากพื้นผิวและความเสี่ยงจากการขุดเจาะ สายเคเบิลที่ติดตั้งบนถาดอาจถูกบีบอัดได้ เกราะป้องกัน (เทปเหล็ก ลวดเหล็ก) ช่วยปกป้องทางกลได้อย่างมีประสิทธิภาพ

รัศมีการดัด: ในระหว่างการติดตั้งและการดัด รัศมีการดัดสายเคเบิลจะต้องไม่เล็กกว่าค่าขั้นต่ำที่อนุญาต เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายต่อฉนวนและปลอกหุ้ม

(5)อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม:

การกัดกร่อนทางเคมี: โรงงานเคมี โรงบำบัดน้ำเสีย และพื้นที่ที่มีหมอกเกลือชายฝั่ง จำเป็นต้องใช้ปลอกหุ้มที่ทนทานต่อการกัดกร่อน (เช่น PVC, LSZH, PE) และ/หรือชั้นนอก อาจจำเป็นต้องใช้วัสดุหุ้มที่ไม่ใช่โลหะ (เช่น ไฟเบอร์กลาส)

การปนเปื้อนของน้ำมัน: คลังน้ำมัน โรงงานกลึง ต้องใช้ปลอกป้องกันน้ำมัน (เช่น PVC พิเศษ CPE, CSP)

การสัมผัสรังสี UV: สายเคเบิลที่สัมผัสแสงภายนอกอาคารต้องใช้ปลอกที่ทนต่อรังสี UV (เช่น PE สีดำ, PVC พิเศษ)

สัตว์ฟันแทะ/ปลวก: บางภูมิภาคต้องใช้สายไฟที่ป้องกันสัตว์ฟันแทะ/ปลวกได้ (ปลอกหุ้มที่มีสารขับไล่, ปลอกหุ้มแข็ง, เกราะป้องกันโลหะ)

ความชื้น/การจมอยู่ใต้น้ำ: สภาพแวดล้อมที่มีความชื้นหรือจมอยู่ใต้น้ำต้องมีโครงสร้างที่ดีที่สามารถป้องกันความชื้น/น้ำได้ (เช่น โครงสร้างป้องกันน้ำในแนวรัศมี ปลอกโลหะ)

บรรยากาศที่ระเบิดได้: ต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการป้องกันการระเบิดในพื้นที่อันตราย (เช่น ทนไฟ LSZH สายเคเบิลหุ้มฉนวนแร่ธาตุ)

3. โครงสร้างสายเคเบิลและการเลือกใช้วัสดุ

(1)วัสดุฉนวน:

โพลีเอทิลีนเชื่อมขวาง (XLPE): ทนอุณหภูมิสูงได้ดีเยี่ยม (90°C) มีค่าแอมแปร์สูง มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าที่ดี ทนทานต่อสารเคมี และมีความแข็งแรงเชิงกลที่ดี นิยมใช้กับสายไฟฟ้าแรงดันปานกลาง/ต่ำ เป็นตัวเลือกแรก

โพลีไวนิลคลอไรด์ (PVC): ต้นทุนต่ำ กระบวนการที่สมบูรณ์ ทนไฟได้ดี อุณหภูมิใช้งานต่ำกว่า (70°C) เปราะที่อุณหภูมิต่ำ ปล่อยก๊าซฮาโลเจนที่เป็นพิษและควันหนาเมื่อเผาไหม้ ยังคงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายแต่มีข้อจำกัดมากขึ้น

ยางเอทิลีนโพรพิลีน (EPR): มีความยืดหยุ่นดี ทนทานต่อสภาพอากาศ โอโซน และสารเคมี อุณหภูมิใช้งานสูง (90°C) ใช้สำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ สายเคเบิลใต้น้ำ และสายเคเบิลในเหมืองแร่ ต้นทุนสูง

อื่นๆ: ยางซิลิโคน (>180°C), ฉนวนแร่ธาตุ (MI – ตัวนำทองแดงที่มีฉนวนแมกนีเซียมออกไซด์ มีประสิทธิภาพการทนไฟที่ยอดเยี่ยม) สำหรับการใช้งานพิเศษ

(2)วัสดุปลอกหุ้ม:

PVC: ป้องกันเชิงกลได้ดี ทนไฟ ราคาประหยัด ใช้กันอย่างแพร่หลาย มีส่วนผสมของฮาโลเจนและควันพิษเมื่อเผาไหม้

PE: ทนความชื้นและสารเคมีได้ดีเยี่ยม มักพบในปลอกหุ้มสายเคเบิลแบบฝังดินโดยตรง มีคุณสมบัติหน่วงการติดไฟต่ำ

ควันต่ำ ฮาโลเจนเป็นศูนย์ (LSZH / LS0H / LSF): ควันน้อย ปลอดสารพิษ (ไม่มีก๊าซกรดฮาโลเจน) แสงส่องผ่านสูงขณะเผาไหม้ บังคับใช้ในพื้นที่สาธารณะ (รถไฟใต้ดิน ห้างสรรพสินค้า โรงพยาบาล และอาคารสูง)

โพลีโอเลฟินทนไฟ: ตอบสนองข้อกำหนดเฉพาะด้านทนไฟ
การเลือกควรคำนึงถึงความทนทานต่อสิ่งแวดล้อม (น้ำมัน สภาพอากาศ รังสี UV) และความต้องการในการปกป้องเชิงกล

(3)ชั้นการป้องกัน:

เกราะป้องกันตัวนำ: จำเป็นสำหรับสายเคเบิลแรงดันปานกลาง/สูง (>3.6/6kV) ช่วยปรับสมดุลสนามไฟฟ้าบนพื้นผิวตัวนำ

ฉนวนป้องกัน: จำเป็นสำหรับสายไฟแรงดันปานกลาง/สูง ทำงานร่วมกับฉนวนป้องกันตัวนำเพื่อการควบคุมภาคสนามแบบสมบูรณ์

เกราะโลหะ: ช่วยป้องกันสัญญาณรบกวน/ลดการปล่อยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) และ/หรือเส้นทางลัดวงจร (ต้องต่อลงดิน) และการป้องกันทางกล รูปแบบทั่วไป: เทปทองแดง, สายถักทองแดง (ป้องกัน + เส้นทางลัดวงจร), เกราะเทปเหล็ก (ป้องกันทางกล), เกราะลวดเหล็ก (แรงดึง + ป้องกันทางกล), ปลอกหุ้มอะลูมิเนียม (ป้องกัน + ป้องกันน้ำในแนวรัศมี + ป้องกันทางกล)

(4) ประเภทเกราะ:

เกราะลวดเหล็ก (SWA): การป้องกันแรงอัดและแรงดึงทั่วไปที่ยอดเยี่ยม เพื่อการฝังโดยตรงหรือการปกป้องทางกลไก

ลวดชุบสังกะสีหุ้มเกราะ (GWA): มีความแข็งแรงแรงดึงสูง สำหรับงานวิ่งแนวตั้ง ช่วงกว้าง และการติดตั้งใต้น้ำ

เกราะที่ไม่ใช่โลหะ: เทปไฟเบอร์กลาส ให้ความแข็งแรงทางกลในขณะที่ไม่เป็นแม่เหล็ก น้ำหนักเบา ทนต่อการกัดกร่อน เหมาะสำหรับข้อกำหนดพิเศษ

4. ข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและกฎระเบียบ

(1) ความทนทานต่อเปลวไฟ:

เลือกสายเคเบิลที่ตรงตามมาตรฐานหน่วงไฟที่เกี่ยวข้อง (เช่น IEC 60332-1/3 สำหรับหน่วงไฟแบบเดี่ยว/แบบรวม, BS 6387 CWZ สำหรับทนไฟ, GB/T 19666) โดยพิจารณาจากความเสี่ยงต่อการเกิดเพลิงไหม้และความต้องการในการอพยพ พื้นที่สาธารณะและพื้นที่ที่หนีไฟได้ยากต้องใช้สายเคเบิลหน่วงไฟ LSZH

(2)ความต้านทานไฟ:

สำหรับวงจรสำคัญที่ต้องคงพลังงานไว้ในระหว่างเกิดไฟไหม้ (ปั๊มดับเพลิง พัดลมดูดควัน ไฟฉุกเฉิน สัญญาณเตือนภัย) ให้ใช้สายเคเบิลทนไฟ (เช่น สายเคเบิล MI โครงสร้างฉนวนอินทรีย์ที่ติดด้วยไมกา) ที่ผ่านการทดสอบตามมาตรฐาน (เช่น BS 6387, IEC 60331, GB/T 19216)

(3) ปราศจากฮาโลเจนและควันต่ำ:

บังคับใช้ในพื้นที่ที่มีข้อกำหนดด้านความปลอดภัยและการปกป้องอุปกรณ์สูง (ศูนย์กลางการขนส่ง ศูนย์ข้อมูล โรงพยาบาล อาคารสาธารณะขนาดใหญ่)

(4) การปฏิบัติตามมาตรฐานและการรับรอง:

สายเคเบิลจะต้องเป็นไปตามมาตรฐานและการรับรองที่จำเป็นในสถานที่โครงการ (เช่น CCC ในจีน CE ในสหภาพยุโรป BS ในสหราชอาณาจักร UL ในสหรัฐอเมริกา)

5. เศรษฐศาสตร์และต้นทุนวงจรชีวิต

ต้นทุนการลงทุนเริ่มต้น: ราคาสายเคเบิลและอุปกรณ์เสริม (ข้อต่อ, ขั้วต่อ)
ต้นทุนการติดตั้ง: แตกต่างกันไปตามขนาดสายเคเบิล น้ำหนัก ความยืดหยุ่น และความสะดวกในการติดตั้ง
ต้นทุนการสูญเสียจากการดำเนินงาน: ความต้านทานของตัวนำทำให้เกิดการสูญเสีย I²R ตัวนำที่มีขนาดใหญ่กว่าจะมีราคาแพงกว่าในตอนแรก แต่ช่วยลดการสูญเสียในระยะยาว
ต้นทุนการบำรุงรักษา: สายเคเบิลที่เชื่อถือได้และทนทานจะมีต้นทุนการบำรุงรักษาต่ำกว่า
อายุการใช้งาน: สายเคเบิลคุณภาพสูงในสภาพแวดล้อมที่เหมาะสมสามารถใช้งานได้นานกว่า 30 ปี ควรประเมินอย่างครอบคลุมเพื่อหลีกเลี่ยงการเลือกสายเคเบิลที่มีคุณสมบัติต่ำหรือคุณภาพต่ำโดยพิจารณาจากต้นทุนเริ่มต้นเพียงอย่างเดียว

6. ข้อควรพิจารณาอื่นๆ

ลำดับเฟสและการทำเครื่องหมาย: สำหรับสายเคเบิลหลายแกนหรือการติดตั้งแบบแยกเฟส โปรดตรวจสอบลำดับเฟสและรหัสสีให้ถูกต้อง (ตามมาตรฐานท้องถิ่น)
การต่อลงดินและการยึดติดแบบศักย์เท่ากัน: โล่และเกราะโลหะจะต้องต่อลงดินอย่างน่าเชื่อถือ (โดยปกติทั้งสองด้าน) เพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพในการป้องกัน

มาร์จิ้นสำรอง: พิจารณาการเติบโตของโหลดในอนาคตที่อาจเกิดขึ้นหรือการเปลี่ยนแปลงเส้นทาง เพิ่มพื้นที่ตัดขวางหรือสำรองวงจรสำรองหากจำเป็น
ความเข้ากันได้: อุปกรณ์เสริมสายเคเบิล (ห่วง ข้อต่อ จุดสิ้นสุด) จะต้องตรงกับประเภทสายเคเบิล แรงดันไฟฟ้า และขนาดตัวนำ
คุณสมบัติและคุณภาพของซัพพลายเออร์: เลือกผู้ผลิตที่มีชื่อเสียงซึ่งมีคุณภาพคงที่

เพื่อประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือสูงสุด การเลือกสายเคเบิลที่เหมาะสมต้องควบคู่ไปกับการเลือกใช้วัสดุคุณภาพสูง ที่ ONE WORLD เราจัดหาวัตถุดิบสำหรับสายไฟและสายเคเบิลที่หลากหลาย ซึ่งรวมถึงสารประกอบฉนวน วัสดุหุ้ม เทป ฟิลเลอร์ และเส้นด้าย ซึ่งได้รับการออกแบบให้ตรงตามข้อกำหนดและมาตรฐานที่หลากหลาย เพื่อสนับสนุนการออกแบบและติดตั้งสายเคเบิลที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ