তারের তারের আকার কীভাবে গণনা করবেন: সম্পূর্ণ গাইড

সরাসরি উত্তর: তারের তারের আকার কীভাবে গণনা করা যায়

তারের তারের আকার গণনা করার জন্য, আপনাকে তারের বহন করা আবশ্যক সর্বাধিক বর্তমান (অ্যাম্প্যাসিটি) নির্ধারণ করতে হবে, তারপর সঠিক কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশন নির্বাচন করতে ভোল্টেজ ড্রপ সীমা এবং সুরক্ষা কারণগুলি প্রয়োগ করুন। ন্যাশনাল ইলেকট্রিক্যাল কোড (এনইসি) বা আইইসি স্ট্যান্ডার্ডের সাথে মিলিত ওহমের আইনের উপর ভিত্তি করে সর্বাধিক ব্যবহৃত সূত্র। বেশিরভাগ এসি সিস্টেমের জন্য, মৌলিক নিয়ম হল: একটি কন্ডাক্টর নির্বাচন করুন যেখানে কারেন্ট-বহন ক্ষমতা ক্রমাগত লোড কারেন্টের 125% অতিক্রম করে। ডিসি সার্কিট বা দীর্ঘ তারের জন্য, ভোল্টেজ ড্রপ গণনা অগ্রাধিকার নেয়।

ব্যবহারিক পরিভাষায়, যদি আপনার একটি 120V AC সার্কিটে একটি 20A ক্রমাগত লোড থাকে, তাহলে আপনি 20A × 1.25 = 25A ন্যূনতম প্রশস্ততা গুণ করেন, যা মানক NEC অ্যাম্প্যাসিটি টেবিলের অধীনে একটি 12 AWG কপার কন্ডাক্টরকে নির্দেশ করে। দীর্ঘ দূরত্বের ভোল্টেজ-সংবেদনশীল সরঞ্জামগুলির জন্য, সূত্রটি ব্যবহার করে ভোল্টেজ ড্রপ আলাদাভাবে গণনা করা আবশ্যক: VD = (2 × L × R × I) / 1000 , যেখানে L হল একমুখী তারের দৈর্ঘ্য ফুটে, R হল প্রতি 1,000 ফুটে রেজিস্ট্যান্স, এবং I হল amps-এ লোড কারেন্ট।

এই নির্দেশিকাটি গণনা প্রক্রিয়ার প্রতিটি ধাপের মধ্য দিয়ে হেঁটে যায়, এতে AWG এবং মেট্রিক (mm²) উভয় সিস্টেম, বিভিন্ন ধরনের নিরোধক, ইনস্টলেশনের শর্তাবলী এবং তারের নির্মাণের গুণমান - কীভাবে একটি তার এবং তারের এক্সট্রুডার নিরোধক স্তর প্রক্রিয়া করে — তারের চূড়ান্ত বৈদ্যুতিক কর্মক্ষমতা এবং নিরাপত্তা রেটিং প্রভাবিত করে।

ওয়্যার এবং তারের সাইজিং সিস্টেম বোঝা: AWG বনাম mm²

গণনা করার আগে, আপনাকে বুঝতে হবে কোন পরিমাপ সিস্টেমটি আপনার অঞ্চল এবং অ্যাপ্লিকেশনে প্রযোজ্য। দুটি প্রভাবশালী মান হল আমেরিকান ওয়্যার গেজ (AWG) সিস্টেম এবং বর্গ মিলিমিটার (mm²) এ পরিমাপ করা মেট্রিক ক্রস-সেকশনাল এরিয়া সিস্টেম।

আমেরিকান ওয়্যার গেজ (AWG) সিস্টেম

AWG প্রধানত মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র এবং কানাডায় ব্যবহৃত হয়। বিপরীতে, একটি নিম্ন AWG সংখ্যা মানে একটি মোটা, উচ্চ-ক্ষমতা কন্ডাক্টর . উদাহরণস্বরূপ, 4 AWG তামা 14 AWG থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি কারেন্ট বহন করে। সূক্ষ্ম তারের প্রয়োগের জন্য AWG স্কেল 0000 (4/0) থেকে বড় প্রান্তে 40 AWG পর্যন্ত চলে। সাধারণ আবাসিক এবং বাণিজ্যিক ওয়্যারিং শাখা সার্কিটের জন্য 14 AWG, 12 AWG, এবং 10 AWG ব্যবহার করে, যখন ফিডার কন্ডাক্টর 6 AWG, 4 AWG, 2 AWG, বা বড় ব্যবহার করতে পারে।

মেট্রিক ক্রস-সেকশন সিস্টেম (মিমি²)

IEC মান অনুসরণ করে ইউরোপ, এশিয়া, অস্ট্রেলিয়া এবং বিশ্বের অন্যান্য অংশ জুড়ে ব্যবহৃত, mm² সিস্টেম সরাসরি কন্ডাকটরের ক্রস-বিভাগীয় এলাকা বর্ণনা করে। সাধারণ আকারের মধ্যে রয়েছে 1.5 mm², 2.5 mm², 4 mm², 6 mm², 10 mm², 16 mm², 25 মিমি², 35 mm², 50 mm², এবং তার পরেও। একটি 2.5 mm² কন্ডাকটর ক্রস-সেকশনের ক্ষেত্রে মোটামুটিভাবে 14 AWG এর সমতুল্য যদিও সঠিক প্রশস্ততা নিরোধক প্রকার এবং ইনস্টলেশন পদ্ধতির উপর নির্ভর করে।

তারের তারের আকার গণনা করার জন্য ধাপে ধাপে পদ্ধতি

সঠিক তারের সাইজিং একটি যৌক্তিক ক্রম অনুসরণ করে। পদক্ষেপগুলি এড়িয়ে যাওয়ার ফলে হয় ছোট আকারের তারগুলি হয় যা অতিরিক্ত গরম করে এবং আগুনের ঝুঁকি তৈরি করে, অথবা বড় আকারের তারগুলি যা উপাদানগুলিকে নষ্ট করে এবং অপ্রয়োজনীয়ভাবে ইনস্টলেশন খরচ বাড়ায়৷

ধাপ 1: সম্পূর্ণ লোড কারেন্ট নির্ধারণ করুন

প্রতিটি তারের সাইজিং গণনার সূচনা বিন্দু হল সংযুক্ত যন্ত্রপাতির ফুল লোড কারেন্ট (FLC) সনাক্ত করা। হিটারের মতো প্রতিরোধী লোডের জন্য, এটি সোজা: P = V × I ব্যবহার করুন, I = P/V তে পুনরায় সাজানো হয়েছে। একটি 120V সার্কিটে 2,400W স্পেস হিটারের জন্য, I = 2,400 / 120 = 20 amps .

তিন-ফেজ মোটর লোডের জন্য, সূত্রটি হল: I = P / (√3 × V × PF × η), যেখানে PF হল পাওয়ার ফ্যাক্টর এবং η হল দক্ষতা। PF = 0.85 এবং η = 0.92 সহ 400V তে একটি 15kW মোটর I = 15,000 / (1.732 × 400 × 0.85 × 0.92) ≈ 27.7A . গণনা করা অনুমানের পরিবর্তে সর্বদা নেমপ্লেট ডেটা ব্যবহার করুন।

ধাপ 2: ক্রমাগত লোড গুণক প্রয়োগ করুন

3 ঘন্টা বা তার বেশি সময় ধরে ক্রমাগত কাজ করে এমন লোডগুলির জন্য, NEC সেকশন 210.19-এ কন্ডাক্টরের মাপ প্রয়োজন ক্রমাগত লোড কারেন্টের 125% . আপনার লোড ক্রমাগত 20A ড্র করলে, ন্যূনতম কন্ডাক্টরের প্রশস্ততা 20 × 1.25 = 25A হতে হবে। এই তাপ সুরক্ষা মার্জিনটি টেকসই অপারেশনের উপর নিরোধক তাপ তৈরির জন্য দায়ী। আইইসি স্ট্যান্ডার্ড বেস অ্যাম্প্যাসিটি মানগুলিতে প্রয়োগ করা সংশোধন কারণগুলির মাধ্যমে একই পদ্ধতি ব্যবহার করে।

ধাপ 3: তাপমাত্রা এবং বান্ডলিংয়ের জন্য সংশোধন কারণগুলি প্রয়োগ করুন

উচ্চ-তাপমাত্রার পরিবেশে ইনস্টল করা বা অন্যান্য তারের সাথে গোষ্ঠীবদ্ধ তারগুলি অবশ্যই ডিরেটেড হতে হবে। NEC সারণি 310.15(B)(1) তাপমাত্রা সংশোধনের কারণ প্রদান করে। স্ট্যান্ডার্ড 30°C বেসলাইনের পরিবর্তে 40°C এর পরিবেষ্টিত তাপমাত্রায়, একটি 75°C-রেটেড কন্ডাক্টরকে একটি ফ্যাক্টর দ্বারা ডিরেটেড করতে হবে 0.88 . এর মানে হল 30°C এ 25A রেট দেওয়া একটি কন্ডাক্টর শুধুমাত্র 40°C পরিবেষ্টনে নিরাপদে 22A বহন করে।

Bundling সংশোধন সমান গুরুত্বপূর্ণ. যখন 4-6 কারেন্ট-বহনকারী কন্ডাক্টর একটি নালী ভাগ করে, তখন একটি 0.80 ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন। 7-9 কন্ডাক্টরের জন্য, 0.70 ব্যবহার করুন। 10-20টি কন্ডাক্টর একসাথে বান্ডিল করার জন্য, ফ্যাক্টরটি 0.50 এ নেমে যায়। বান্ডলিং ফ্যাক্টর প্রয়োগ করতে ব্যর্থতা বাণিজ্যিক তারের ট্রেতে অতিরিক্ত গরম হওয়ার অন্যতম সাধারণ কারণ।

ধাপ 4: ভোল্টেজ ড্রপ গণনা করুন

ভোল্টেজ ড্রপ সীমা সাধারণত শাখা সার্কিটের জন্য 3% এবং ফিডার প্লাস শাখা সার্কিটের জন্য মোট 5% হয় (NEC সুপারিশ অনুসারে, যদিও সব ক্ষেত্রে হার্ড কোডের প্রয়োজন নেই)। একক-ফেজ এসি এবং ডিসি সার্কিটের জন্য এই সূত্রটি ব্যবহার করুন:

ভিডি (ভোল্ট) = (2 × L × R × I) / 1000

যেখানে L = একমুখী তারের দৈর্ঘ্য ফুটে, R = প্রতি 1,000 ফুটে ohms-এ রোধ (পরিবাহী প্রতিরোধের টেবিল থেকে), এবং I = amps-এ লোড কারেন্ট। আউটগোয়িং এবং রিটার্ন কন্ডাক্টর উভয়ের জন্য 2 অ্যাকাউন্টের ফ্যাক্টর।

উদাহরণ: একটি 120V সার্কিট, 100 ফুট একমুখী, 15A এর মাধ্যমে 14 AWG কপার বহন করে (R = 3.14 Ω/1,000 ft): VD = (2 × 100 × 3.14 × 15) / 1,000 = 9.42 ভোল্ট , যা 7.85% - 3% সীমার উপরে। 10 AWG (R = 1.24 Ω/1,000 ft) তে আপগ্রেড করলে এটি 3.72V বা 3.1% কমে যায়, যা প্রান্তিক কিন্তু অ-সংবেদনশীল লোডের জন্য গ্রহণযোগ্য। নির্ভুল সরঞ্জামের জন্য, 8 AWG তে সরানো হলে এটি 1.8% এ নিয়ে আসবে।

তিন-ফেজ সিস্টেমের জন্য, সূত্রটি এতে পরিবর্তন করে: VD = (√3 × L × R × I) / 1000 , 2-এর ফ্যাক্টরকে 1.732 দিয়ে প্রতিস্থাপন করা, যেহেতু ফেজ জ্যামিতি কার্যকর লুপ প্রতিরোধকে হ্রাস করে।

ধাপ 5: চূড়ান্ত তারের আকার নির্বাচন করুন

প্রয়োজনীয় প্রশস্ততা গণনা করার পরে (সমস্ত সংশোধন কারণ প্রয়োগ করা হয়েছে) এবং ভোল্টেজ ড্রপ সীমা পূরণের জন্য প্রয়োজনীয় সর্বনিম্ন কন্ডাকটর আকার, যেটি আকার বড় তা নির্বাচন করুন . এটি পরিচালনাকারী তারের আকার। সর্বদা পরবর্তী উপলভ্য স্ট্যান্ডার্ড কন্ডাক্টর আকার পর্যন্ত রাউন্ড আপ করুন — কখনও গোলাকার করবেন না।

তারের প্রশস্ততায় নিরোধক প্রকারের ভূমিকা

কন্ডাকটরের চারপাশে থাকা নিরোধক উপাদানগুলি সরাসরি নির্ধারণ করে যে তারটি নিরাপদে কতটা তাপ বজায় রাখতে পারে, যা পরিবর্তিতভাবে প্রশস্ততা রেটিং সেট করে। এই যেখানে উত্পাদন প্রক্রিয়া — বিশেষ করে কর্মক্ষমতা তার এবং তারের এক্সট্রুডার - সমাপ্ত পণ্যের বৈদ্যুতিক এবং তাপীয় বৈশিষ্ট্যের উপর সরাসরি প্রভাব ফেলে।

সাধারণ নিরোধক তাপমাত্রা রেটিং এবং তাদের NEC উপাধিগুলির মধ্যে রয়েছে:

• 60°সে (140°F) — টিডব্লিউ টাইপ করুন, পুরানো আবাসিক ওয়্যারিংয়ে ব্যবহৃত হয়। নিম্ন প্রশস্ততা, উচ্চ-লোড সার্কিটের জন্য উপযুক্ত নয়।
• 75°C (167°F) — THW, THWN প্রকার। সবচেয়ে সাধারণ বাণিজ্যিক এবং শিল্প নিরোধক। এটি বেশিরভাগ নতুন ইনস্টলেশনে কন্ডাকটর সাইজিংয়ের জন্য NEC টেবিল 310.15-এ ব্যবহৃত স্ট্যান্ডার্ড কলাম।
• 90°C (194°F) — প্রকার THHN, XHHW-2, RHH। উচ্চতর বেস প্রশস্ততা, কিন্তু NEC প্রায়শই সমাপ্তি 75 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে সীমাবদ্ধ করে যদি না সরঞ্জামগুলি 90 ডিগ্রি সেলসিয়াস অবসানের জন্য বিশেষভাবে রেট করা হয়। মুক্ত বাতাসে সম্পূর্ণ 90°C রেটিং এ ব্যবহার করা যেতে পারে বা যখন সমাপ্তি সরঞ্জাম সেই অনুযায়ী রেট করা হয়।
• 150°C এবং তার উপরে — সিলিকন রাবার, PTFE (টেফলন), বা খনিজ নিরোধক (MI কেবল) ব্যবহার করে বিশেষ তারের। চুল্লি, শিল্প ওভেন এবং উচ্চ-তাপমাত্রা প্রক্রিয়া সরঞ্জামে ব্যবহৃত হয়।

নিরোধক বেধের সামঞ্জস্য গুরুত্বপূর্ণ। ক তার এবং তারের এক্সট্রুডার একটি আধুনিক উত্পাদন লাইনে কন্ডাকটরের চারপাশে অভিন্ন প্রাচীর বেধ বজায় রাখার জন্য নির্ভুল ডাই জ্যামিতি, গলিত তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ এবং লাইন গতি নিয়ন্ত্রণ ব্যবহার করে। অসামঞ্জস্যপূর্ণ নিরোধক — কিছু জায়গায় পাতলা — স্থানীয়ভাবে গরম বিন্দু তৈরি করে যা কার্যকর তাপীয় রেটিং কমিয়ে দেয় এমনকি গড় বেধ স্পেসিফিকেশন পূরণ করলেও। চীন, ইউরোপ এবং উত্তর আমেরিকার নির্মাতাদের থেকে উন্নত এক্সট্রুডার যন্ত্রপাতি এখন লেজার পরিমাপ সিস্টেম এবং স্বয়ংক্রিয় উদ্বেগ সংশোধন ব্যবহার করে ±5% বা আরও শক্তভাবে প্রাচীর বেধ সহনশীলতা অর্জন করতে।

কপার বনাম অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টর: সাইজিং পার্থক্য

অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টরগুলি সাধারণত পরিষেবা প্রবেশ তারের, ফিডার এবং ইউটিলিটি বিতরণের জন্য ব্যবহৃত হয়। তারা তামার তুলনায় হালকা এবং কম ব্যয়বহুল, কিন্তু অ্যালুমিনিয়ামে তামার পরিবাহিতা মাত্র 61% আছে , মানে একই কারেন্ট বহন করার জন্য আপনার একটি বড় ক্রস-সেকশন প্রয়োজন।

একটি ব্যবহারিক নিয়ম হিসাবে: একটি তামার কন্ডাকটরের প্রশস্ততা মেলানোর জন্য, অ্যালুমিনিয়ামের প্রয়োজন প্রায় দুটি AWG আকার বড় . যেখানে 6 AWG তামা 65A (75°C এ) বহন করে, একই কারেন্ট বহন করার জন্য আপনার 4 AWG অ্যালুমিনিয়ামের প্রয়োজন হবে। মেট্রিক সাইজিংয়ের জন্য, একটি 16 মিমি² অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টর মোটামুটি একটি 10 ​​মিমি² কপার কন্ডাক্টরের সাথে মেলে।

অ্যালুমিনিয়াম তাপমাত্রা চক্রের সাথে তামার চেয়ে বেশি প্রসারিত এবং সংকুচিত হয়, যা সময়ের সাথে সাথে সংযোগটি শিথিল করতে পারে। সমস্ত অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টর সমাপ্তিতে অবশ্যই AL/CU রেটযুক্ত সংযোগকারী ব্যবহার করতে হবে এবং অক্সিডেশন বিল্ডআপ প্রতিরোধ করার জন্য জয়েন্ট এবং টার্মিনেশনে অ্যান্টি-অক্সিডেন্ট যৌগ প্রয়োজন যা প্রতিরোধ বাড়ায়। এগুলি বেশিরভাগ বিচারব্যবস্থায় কোডের প্রয়োজনীয়তা, ঐচ্ছিক অনুশীলন নয়।

একটি উত্পাদন দৃষ্টিকোণ থেকে, অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টরের উপর নিরোধক এক্সট্রুশনের জন্য লাইনের গতি এবং যৌগিক তাপমাত্রার যত্নশীল নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন। তার এবং তারের এক্সট্রুডার . অ্যালুমিনিয়ামের পৃষ্ঠের রসায়ন তামার থেকে আলাদা, এবং কিছু নিরোধক যৌগ ভিন্নভাবে মেনে চলে। গুণমান তারের নির্মাতারা সঠিকভাবে নিরোধক বন্ধন নিশ্চিত করতে আনুগত্য পরীক্ষা চালায় এবং ফ্লেক্সিং বা তাপ সাইক্লিংয়ের সময় কন্ডাকটর থেকে আলাদা হয় না।

মোটর সার্কিট জন্য তারের আকার

মোটর সার্কিটগুলি সাধারণ শাখা সার্কিটের চেয়ে ভিন্ন নিয়ম অনুসরণ করে কারণ মোটরগুলি স্টার্টআপের সময় খুব বেশি ইনরাশ কারেন্ট টানে - সাধারণত 0.5 থেকে 2 সেকেন্ডের জন্য পূর্ণ লোড কারেন্টের 6 থেকে 8 গুণ। এই ইনরাশ কারেন্টের জন্য তারের নিজেই মাপ করার দরকার নেই (ওভারকারেন্ট সুরক্ষা এটি পরিচালনা করে), তবে কন্ডাক্টরটিকে অবশ্যই স্ট্যান্ডার্ড অ্যাম্প্যাসিটি টেবিলের পরিবর্তে NEC আর্টিকেল 430 নিয়মের উপর ভিত্তি করে আকার দিতে হবে।

একটি একক মোটরের জন্য, NEC 430.22-এর জন্য শাখা সার্কিট কন্ডাক্টর মাপ করতে হবে মোটরের ফুল লোড কারেন্টের কমপক্ষে 125% (FLC) NEC টেবিল 430.247–430.250 এ তালিকাভুক্ত (নেমপ্লেটের মান নয়, যদি না নেমপ্লেটটি টেবিলের মানের থেকে কম হয়)। একটি 5-হর্সপাওয়ার, 230V একক-ফেজ মোটরের জন্য, টেবিল 430.248 FLC কে 28A হিসাবে তালিকাভুক্ত করে। কন্ডাক্টরকে অবশ্যই 28 × 1.25 = 35A সর্বনিম্ন পরিচালনা করতে হবে, 8 AWG তামার দিকে নির্দেশ করে।

পরিবর্তনশীল ফ্রিকোয়েন্সি ড্রাইভ (VFD) অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, অতিরিক্ত বিবেচনা প্রযোজ্য। ভিএফডিগুলি সুরেলা স্রোত তৈরি করে যা কন্ডাক্টরে অতিরিক্ত তাপ তৈরি করে। অনেক প্রকৌশলী VFD-চালিত মোটরের জন্য তারের সাইজ করার সময় স্ট্যান্ডার্ড 125% ফ্যাক্টরের উপরে অতিরিক্ত 10-15% মার্জিন যোগ করেন। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি শব্দ ধারণ করতে এবং সাধারণ-মোড স্রোত থেকে ভারবহন ক্ষতি প্রতিরোধ করার জন্য সাধারণত ভিএফডি আউটপুট এবং মোটরের মধ্যে শিল্ডেড তারের প্রয়োজন হয়।

ভোল্টেজ ড্রপ গণনা গভীর ডাইভ: দীর্ঘ তারের রান

তারের জন্য 50 ফুট (প্রায় 15 মিটার) বেশি চলে, ভোল্টেজ ড্রপ প্রায়শই প্রভাবশালী আকারের ফ্যাক্টর হয়ে ওঠে - প্রশস্ততা নয়। এটি বিশেষ করে সোলার ফটোভোলটাইক (PV) সিস্টেম, কৃষি সুবিধা, বহিরঙ্গন আলো এবং প্রধান বিতরণ বোর্ড থেকে দূরে অবস্থিত সরঞ্জাম সহ শিল্প উদ্ভিদের ক্ষেত্রে সত্য।

ভোল্টেজ ড্রপ থেকে প্রয়োজনীয় কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশন গণনা করা হচ্ছে

প্রয়োজনীয় কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশনটি সরাসরি গণনা করতে আপনি ভোল্টেজ ড্রপ সূত্রটি পুনরায় সাজাতে পারেন। একক-ফেজ সিস্টেমে তামার জন্য:

A (mm²) = (2 × L × I × ρ) / VD_max

যেখানে A হল mm²-এ প্রয়োজনীয় ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, L হল মিটারে একমুখী তারের দৈর্ঘ্য, I হল amps-এ লোড কারেন্ট, ρ (rho) হল কপারের প্রতিরোধ ক্ষমতা = 0.0172 Ω·mm²/m (অথবা অ্যালুমিনিয়ামের জন্য 0.0282), এবং VD_max হল সর্বাধিক অস্বচ্ছল ড্রপ।

উদাহরণ: বিতরণ বোর্ড থেকে 120 মিটার দূরে অবস্থিত একটি পাম্প 230V এ 30A ড্র করে। সর্বাধিক অনুমোদিত ভোল্টেজ ড্রপ = 3% × 230V = 6.9V।

A = (2 × 120 × 30 × 0.0172) / 6.9 = 123.84 / 6.9 = 17.95 মিমি² . পরবর্তী স্ট্যান্ডার্ড আকার পর্যন্ত বৃত্তাকার: 25 mm² তামা পরিবাহী।

যদি সেই একই পাম্পটি মাত্র 30 মিটার দূরে অবস্থিত থাকে, তাহলে গণনা 4.49 মিমি², 6 মিমি² পর্যন্ত বৃত্তাকার - উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট এবং সস্তা। দীর্ঘ রানে আন্ডারসাইজ করার খরচ শক্তির অপচয় এবং সরঞ্জামের কার্যক্ষমতার অবনতি থেকে আসে, শুধু অতিরিক্ত গরম করা নয়।

সোলার পিভি ডিসি সিস্টেমে ভোল্টেজ ড্রপ

সৌর ইনস্টলেশনে, সিস্টেমের দক্ষতার জন্য ডিসি তারের আকার নির্ধারণ করা গুরুত্বপূর্ণ। NEC আর্টিকেল 690 পিভি সোর্স সার্কিটে ভোল্টেজ ড্রপ সীমিত করার সুপারিশ করে 2% বা তার কম for maximum energy harvest. একটি 600V স্ট্রিং সিস্টেমে একটি 2% ড্রপ কেবলমাত্র 12V ড্রপ জুড়ে কেবল চালানোর অনুমতি দেয়। 9A এর স্ট্রিং কারেন্ট এবং 50-মিটার রান (ওয়ান-ওয়ে) সহ, প্রয়োজনীয় কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশন হবে A = (2 × 50 × 9 × 0.0172) / 12 = 1.29 mm², একটি সর্বনিম্ন 2.5 mm² PV-রেটেড তারের দিকে নির্দেশ করে (USE-2 বা PV ওয়্যার ইন দ্য)।

তারের নির্মাণের গুণমান কীভাবে সাইজিং গণনাকে প্রভাবিত করে

তারের তারের সাইজিং গণনা অনুমান করে যে তারটি তার রেটযুক্ত স্পেসিফিকেশন পূরণ করে। এর অর্থ হল কন্ডাকটরের সঠিক ক্রস-বিভাগীয় এলাকা, নিরোধকের সঠিক বেধ এবং অস্তরক বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং প্রতি ইউনিট দৈর্ঘ্যের প্রতিরোধ প্রকাশিত মানগুলির সাথে মেলে। বাস্তবে, তারের গুণমান নির্মাতাদের মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তিত হয়, এবং এই পরিবর্তনশীলতা সরাসরি প্রভাবিত করে যে আপনার গণনা ক্ষেত্রটিতে ধরে আছে কিনা।

কন্ডাক্টর ফিল রেশিও এবং স্ট্র্যান্ডিং

আটকে থাকা কন্ডাক্টরগুলি একসাথে পেঁচানো একাধিক ছোট তারের দ্বারা গঠিত। ভরাট অনুপাত — নামমাত্র ক্রস-সেকশনের শতাংশ আসলে ধাতু দ্বারা দখল করা — প্রতিরোধকে প্রভাবিত করে। দুর্বল স্ট্র্যান্ড প্যাকিং সহ একটি 2.5 মিমি² স্ট্র্যান্ডেড কন্ডাক্টরের প্রকৃত ধাতব ক্রস-সেকশন মাত্র 2.3 মিমি² থাকতে পারে, যা স্পেসিফিকেশনের তুলনায় প্রায় 8-9% প্রতিরোধ ক্ষমতা বৃদ্ধি করে। এটি সরাসরি ভোল্টেজ ড্রপ এবং তাপীয় কর্মক্ষমতা উভয়কেই প্রভাবিত করে। প্রিমিয়াম কেবল নির্মাতারা সম্মতি যাচাই করতে IEC 60228 বা ASTM B8 প্রতি কন্ডাকটর প্রতিরোধের পরিমাপ করে।

নিরোধক বেধ এবং এক্সট্রুশন প্রক্রিয়া

অন্তরণ স্তর একটি মাধ্যমে প্রয়োগ করা হয় তার এবং তারের এক্সট্রুডার — একটি মেশিন যা পলিমার যৌগ (PVC, XLPE, LSZH, বা অন্যান্য উপকরণ) গলিয়ে দেয় এবং চলন্ত কন্ডাকটরের চারপাশে নির্ভুলতার মাধ্যমে এটিকে জোর করে। এই এক্সট্রুশন প্রক্রিয়ার গুণমান নিরোধক বেধের সামঞ্জস্য, পৃষ্ঠের সমাপ্তি এবং কন্ডাকটর বা ভিতরের জ্যাকেটের সাথে আনুগত্য নির্ধারণ করে।

নেতৃস্থানীয় নির্মাতাদের দ্বারা ব্যবহৃত আধুনিক তার এবং তারের এক্সট্রুডার সিস্টেমগুলির মধ্যে রয়েছে:

• ক্লোজড-লুপ এক্সেন্ট্রিসিটি কন্ট্রোল : লেজার বা ক্যাপাসিটিভ সেন্সরগুলি রিয়েল টাইমে নিরোধক ঘনত্ব পরিমাপ করে এবং অফ-সেন্টার আবরণের জন্য সংশোধন করতে স্বয়ংক্রিয়ভাবে ডাই পজিশন সামঞ্জস্য করে।
• গলিত চাপ এবং তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ : ডাই এর মাধ্যমে সামঞ্জস্যপূর্ণ যৌগিক সান্দ্রতা নিশ্চিত করে, এক্সট্রুডার ব্যারেলে তাপমাত্রার তারতম্যের কারণে সৃষ্ট পাতলা দাগ প্রতিরোধ করে।
• স্পার্ক পরীক্ষক ইন্টিগ্রেশন : উচ্চ-ভোল্টেজ স্পার্ক পরীক্ষকরা 100% উত্পাদিত তারের ইন-লাইন স্ক্যান করে তারের স্পুল করার আগে ইনসুলেশনে পিনহোল বা পাতলা বিন্দু সনাক্ত করতে।
• ব্যাস পরিমাপ সিস্টেম : লেজার মাইক্রোমিটারগুলি ক্রমাগত বাইরের ব্যাস পরিমাপ করে এবং নির্দিষ্ট ব্যাসের সহনশীলতা বজায় রাখতে লাইনের গতি এবং এক্সট্রুডার আউটপুট নিয়ন্ত্রণ করতে ডেটা ফেরত দেয়।

ক্রিটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশানগুলির জন্য তারের কেনার সময় — শিল্প যন্ত্রপাতি, বিল্ডিং ওয়্যারিং, আন্ডারগ্রাউন্ড ফিডার — সর্বদা যাচাই করুন যে তারটি প্রাসঙ্গিক মানদণ্ডে পরীক্ষিত UL, CSA, বা IEC সার্টিফিকেশনগুলি পূরণ করে৷ তৃতীয় পক্ষের পরীক্ষিত এবং তালিকাভুক্ত তারের গ্যারান্টি দেয় যে তারের দ্বারা প্রয়োগ করা নিরোধক এবং তারের এক্সট্রুডার প্রক্রিয়া ন্যূনতম বেধ, অস্তরক শক্তি এবং তাপমাত্রা প্রতিরোধের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করে।

XLPE বনাম পিভিসি নিরোধক কর্মক্ষমতা

ক্রস-লিঙ্কড পলিথিন (XLPE) নিরোধক একটি বিশেষ তার এবং তারের এক্সট্রুডার প্রক্রিয়ার মাধ্যমে উত্পাদিত হয় যাতে একটি ভলকানাইজেশন (ক্রস-লিংকিং) ধাপ অন্তর্ভুক্ত থাকে, হয় স্টিম কিউরিং, ড্রাই নাইট্রোজেন কিউরিং (CCV লাইন), বা সিলেন আর্দ্রতা নিরাময়ের মাধ্যমে। ক্রস-লিঙ্কিং একটি ত্রিমাত্রিক পলিমার নেটওয়ার্ক তৈরি করে যা XLPE দেয় পিভিসি তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ভাল তাপ কর্মক্ষমতা : XLPE-ইনসুলেটেড পাওয়ার ক্যাবলগুলিকে ক্রমাগত 90°C, জরুরী ওভারলোডের সময় 130°C, এবং শর্ট-সার্কিট অবস্থায় 250°C রেটিং দেওয়া হয়। স্ট্যান্ডার্ড গ্রেডের জন্য PVC 70°C-তে সর্বোচ্চ।

মাঝারি-ভোল্টেজ তারের জন্য (1kV–35kV), একটি ট্রিপল-এক্সট্রুশন তার এবং তারের এক্সট্রুডার লাইনে উত্পাদিত XLPE নিরোধক — সেমিকন্ডাক্টিং ইনার স্ক্রিন, XLPE ইনসুলেশন, এবং সেমিকন্ডাক্টিং আউটার স্ক্রীন একক পাসে প্রয়োগ করা — হল শিল্পের মান। এই একক-পাস পদ্ধতিটি স্তরগুলির মধ্যে ইন্টারফেস দূষণ দূর করে, উচ্চ-ভোল্টেজ অস্তরক অখণ্ডতার জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ।

ব্যবহারিক তারের তারের আকার অ্যাপ্লিকেশন দ্বারা উদাহরণ

বিভিন্ন ইনস্টলেশনের ধরন জুড়ে কংক্রিট প্রয়োগের উদাহরণ দিয়ে তত্ত্বটি আরও পরিষ্কার হয়ে যায়। নিম্নলিখিত কাজের উদাহরণগুলি আবাসিক, বাণিজ্যিক এবং শিল্প সেটিংসে সম্মুখীন হওয়া সবচেয়ে সাধারণ পরিস্থিতিগুলিকে কভার করে৷

আবাসিক কিচেন সার্কিট (120V, 20A)

NEC 210.11(C)(1) রান্নাঘরের এলাকায় কমপক্ষে দুটি 20A ছোট অ্যাপ্লায়েন্স সার্কিট প্রয়োজন। কেবল: 12 AWG / 2 তামা, টাইপ NM-B (Romex), 20A ব্রেকার। প্যানেল থেকে চালিত তারের একটি একক পরিবারের বাড়িতে সাধারণত 30-60 ফুট হয়। 60 ফুটের উপরে 20A এ ভোল্টেজ ড্রপ: VD = (2 × 60 × 1.98 × 20) / 1,000 = 4.75V, যা 3.96% . বেশিরভাগ রান্নাঘরের যন্ত্রপাতি লোডের জন্য গ্রহণযোগ্য। আরও রক্ষণশীল ইনস্টলেশনের জন্য বা যেখানে রান 80 ফুটের বেশি, 10 AWG-তে আপগ্রেড করুন।

EV চার্জিং স্টেশন (240V, 48A একটানা)

11.5kW এর একটি লেভেল 2 EV চার্জার 240V এ 48A ড্র করে। একটি ক্রমাগত লোড হিসাবে: 48A × 1.25 = 60A সর্বনিম্ন কন্ডাকটর প্রশস্ততা। নালীতে 6 AWG কপার THWN-2 নির্বাচন করুন। প্যানেল থেকে গ্যারেজে 50-ফুট দৌড়ের জন্য, ভোল্টেজ ড্রপ = (2 × 50 × 0.491 × 48) / 1,000 = 2.36V = 0.98% — ভালো সীমার মধ্যে। 6 AWG আকার ampacity দ্বারা নির্ধারিত হয়, এই ক্ষেত্রে ভোল্টেজ ড্রপ নয়।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল কনভেয়ার মোটর (400V, 3-ফেজ, 22kW)

FLC = 22,000 / (1.732 × 400 × 0.87 × 0.92) = 39.7A। 125% মোটর ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন: 39.7 × 1.25 = 49.6A। 10 মিমি² কপার কন্ডাক্টর নির্বাচন করুন (প্রতি আইইসি 60364-এ তিন-কোর তারে 52A রেট দেওয়া হয়েছে)। MCC থেকে মোটর পর্যন্ত ক্যাবল রান 85 মিটার। ভোল্টেজ ড্রপ = (1.732 × 85 × 39.7 × 1.83 Ω/কিমি × 0.001) / 1 = 10.7V = 2.68% - 3% সীমার মধ্যে। 10 mm² নির্বাচন উভয় প্রশস্ততা এবং ভোল্টেজ ড্রপ প্রয়োজনীয়তা দ্বারা নিশ্চিত করা হয়।

ভূগর্ভস্থ ফিডার (240V, 100A, 150 ফুট)

একটি 100A সাবপ্যানেল ফিডার অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাক্টর ব্যবহার করে শিডিউল 40 পিভিসি কন্ডুইটে 24 ইঞ্চি চাপা দেওয়া হয়েছে। প্রয়োজনীয় প্রশস্ততা: 100A। অ্যালুমিনিয়াম কন্ডাকটর 1/0 AWG 75°C-তে 120A রেট করা হয়েছে — ampacity পূরণ করে। ভোল্টেজ ড্রপ চেক: 1/0 AWG অ্যালুমিনিয়াম R = 0.327 Ω/1,000 ft. VD = (2 × 150 × 0.327 × 100) / 1,000 = 9.81V = 4.09% . প্রস্তাবিত 3% ছাড়িয়ে গেছে। 2/0 AWG অ্যালুমিনিয়ামে আপগ্রেড করুন (R = 0.259 Ω/1,000 ft): VD = 7.77V = 3.24% — এখনও প্রান্তিক৷ ব্যবহার করুন 3/0 AWG অ্যালুমিনিয়াম (R = 0.205 Ω/1,000 ft): VD = 6.15V = 2.56% — গ্রহণযোগ্য।

শর্ট-সার্কিট এবং তারের আকারে ত্রুটি বর্তমান বিবেচনা

মাঝারি এবং উচ্চ-ভোল্টেজ তারের জন্য, এবং বড় ট্রান্সফরমারের কাছাকাছি শিল্প LV তারের জন্য, কন্ডাকটরকে অবশ্যই ফল্ট কারেন্টের তাপীয় শক্তি সহ্য করার জন্য মাপ করতে হবে যখন ত্রুটিটি পরিষ্কার করতে সুরক্ষা ডিভাইসটি লাগে। এই বলা হয় শর্ট-সার্কিট তাপ সহ্য করে চেক

সূত্রটি হল: A (mm²) = (I_sc × √t) / কে , যেখানে I_sc হল amps-এ সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট, t হল সেকেন্ডে ফল্ট ক্লিয়ারিং টাইম, এবং K হল একটি উপাদান ধ্রুবক (30°C থেকে শুরু হওয়া PVC-অন্তরক কপার কন্ডাক্টরের জন্য K = 115; XLPE-অন্তরক কপারের জন্য K = 135)।

উদাহরণ: একটি কেবল 25kA সম্ভাব্য শর্ট-সার্কিট কারেন্ট সহ একটি প্যানেল ফিড করে এবং আপস্ট্রিম ব্রেকার 0.2 সেকেন্ডের মধ্যে পরিষ্কার হয়। A_min = (25,000 × √0.2) / 115 = (25,000 × 0.447) / 115 = 97.2 মিমি² . এর জন্য ন্যূনতম 120 মিমি² তামার কন্ডাক্টর প্রয়োজন - লোড কারেন্ট নির্বিশেষে। Near large industrial transformers or main switchboards, short-circuit sizing often governs the cable selection.

তারের তারের আকার গণনার সাধারণ ভুল

গণনার পদ্ধতি বোঝা মাত্র অর্ধেক যুদ্ধ। প্রকৌশলী সঠিকভাবে সূত্র প্রয়োগ করলেও ক্ষেত্রের ব্যবহারিক ত্রুটিগুলি ছোট বা বড় আকারের তারের দিকে নিয়ে যায়।

• মোটরের জন্য NEC টেবিল FLC এর পরিবর্তে নেমপ্লেট কারেন্ট ব্যবহার করা: NEC 430.22-এর জন্য বিশেষভাবে NEC টেবিল মান ব্যবহার করা প্রয়োজন, নেমপ্লেট নয়, যদি না নেমপ্লেট কম হয়। একটি উচ্চ দক্ষতার মোটরের নিম্ন নেমপ্লেট কারেন্ট ব্যবহার করা এবং তারের আন্ডারসাইজ করা একটি কোড লঙ্ঘন।
• বান্ডলিং ডেরেটিং প্রয়োগ করতে ভুলে যাওয়া: একটি নালীতে ছয়টি THHN কন্ডাক্টর ইনস্টল করা এবং পৃথক প্রশস্ততার জন্য প্রতিটির আকার নির্ধারণ করা একটি খুব সাধারণ ভুল। 0.80 বান্ডলিং ফ্যাক্টর তাদের কার্যকর ampacity হ্রাস করে, বড় কন্ডাক্টর প্রয়োজন।
• ভবিষ্যতের লোড বৃদ্ধির জন্য অ্যাকাউন্টিং নয়: 95% কন্ডাক্টর প্রশস্ততার একটি সার্কিট অতিরিক্ত সরঞ্জামের জন্য কোন জায়গা ছেড়ে দেয় না। শিল্পের সর্বোত্তম অভ্যাস হল সাধারণ অপারেটিং অবস্থার অধীনে রেটেড অ্যাম্প্যাসিটির 80% এর বেশি তারের আকার করা।
• একই সূত্রে AWG এবং মেট্রিক মান মিশ্রিত করা: রূপান্তর ছাড়াই মেট্রিক দৈর্ঘ্য (মিটারে) সহ AWG প্রতিরোধের মান (Ω/1,000 ফুটের মধ্যে) ব্যবহার করা মারাত্মকভাবে ভুল ফলাফল তৈরি করে। গণনা করার আগে সর্বদা ইউনিট নিশ্চিত করুন।
• পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা উপেক্ষা করা: স্ট্যান্ডার্ড 30°C বেসলাইনের পরিবর্তে একটি অ্যাটিক স্পেসে 50°C অ্যাম্বিয়েন্টে ইনস্টল করা ক্যাবলের জন্য উল্লেখযোগ্য ডিরেটিংয়ের প্রয়োজন হয়। একটি 12 AWG THHN 30A রেটেড 30°C তে শুধুমাত্র 23A বহন করতে পারে 50°C পরিবেষ্টনে — 23% হ্রাস।
• নিম্নমানের তারের ক্রয়: তারের অঙ্কন এবং এক্সট্রুশন প্রক্রিয়াগুলির দুর্বল নিয়ন্ত্রণের কারণে অযাচাইকৃত নির্মাতাদের থেকে তারের প্রকৃত কন্ডাক্টর ক্রস-সেকশন নামমাত্র থেকে 10-15% কম থাকতে পারে। সর্বদা সন্ধানযোগ্য উত্স থেকে UL- তালিকাভুক্ত বা IEC-প্রত্যয়িত কেবল কিনুন।

দ্রুত রেফারেন্স: তারের আকার নির্বাচন সারাংশ

দ্রুত অন-সাইট রেফারেন্সের জন্য, নিম্নোক্ত সারণী সাধারণ লোড পরিস্থিতির সংক্ষিপ্তসার করে এবং সাধারণ অবস্থার অধীনে তাদের প্রয়োজনীয় ন্যূনতম তারের মাপ (তামার পরিবাহী, 75°C নিরোধক, 30°C পরিবেষ্টিত, নালীতে একক সার্কিট, 50-ফুট দৌড় পর্যন্ত)।