İçindekiler
Doğru kablo kesitini seçmek, elektrik tesisat tasarımındaki en kritik kararlardan biridir. Çok küçük seçilirse, aşırı ısınma, gerilim düşümleri ve potansiyel yangın tehlikesi riski vardır. Çok büyük seçilirse, gereksiz bakır veya alüminyuma para israf edilir. Anahtar, kablo seçimini yöneten mühendislik ilkelerini anlamaktır.
Bu kapsamlı rehber, IEC 60364-5-52 standardına dayalı kablo kesit hesaplama yaklaşımını, ampasite hesaplamalarını, gerilim düşümü sınırlamalarını ve gerçek dünya uygulamalarını etkileyen çeşitli düşürme faktörlerini size anlatacaktır.
Doğru Kablo Kesit Seçimi Neden Önemlidir?
Kablo kesit hesaplama sadece minimum güvenlik standartlarını karşılamakla ilgili değildir—şunları etkiler:
Güvenlik: Küçük kesitli kablolar aşırı ısınabilir, yalıtım bozulmasına ve yangın riskine yol açabilir Verimlilik: Aşırı gerilim düşümleri enerji israfına ve ekipman performans kaybına neden olur Ekonomi: Büyük kesit seçimi sermaye israfı; küçük kesit seçimi operasyonel sorunlara yol açar Uyumluluk: Elektrik tesisatları ulusal ve uluslararası kodlara uymalıdır Güvenilirlik: Doğru boyutlandırılmış kablolar uzun vadeli sistem güvenilirliği sağlar
İki Adımlı Kablo Kesit Hesaplama Süreci
Adım 1: Akım Taşıma Kapasitesi (Ampasite)
Kablo, maksimum iletken sıcaklığını aşmadan yük akımını güvenle taşımalıdır.
Tablo Ampasitesi: Referans koşullar altında çeşitli kablo kesitleri için akım değerleri sunan standartlaştırılmış tablolarla başlayın (IEC 60364-5-52 Tablo 52-C3):
- Ortam sıcaklığı: Havada 30°C, yer altında 20°C
- Montaj yöntemi: Duvar veya tavanda (Metod C)
- Tek devre (gruplama yok)
Düzeltme Faktörleri: Gerçek dünya koşulları düşürme gerektirir:
Burada:
- = Tablolardan taban akım (A)
- = Sıcaklık düzeltme faktörü
- = Gruplama düzeltme faktörü
- = Montaj yöntemi faktörü
Adım 2: Gerilim Düşümü Sınırlaması
Bir kablo termik olarak akımı taşıyabilse bile, aşırı gerilim düşümü:
- Motor kalkış momentini azaltabilir
- Lambaların sönmesine neden olabilir
- Düşük gerilim korumalarını tetikleyebilir
- Enerjiyi ısı olarak israf edebilir
IEC 60364-5-52 Limitleri:
- Aydınlatma devreleri: Maksimum %3 gerilim düşümü
- Güç devreleri: Maksimum %5 gerilim düşümü
- Önerilen uygulama: Tüm devreler için %3'ün altında tutun
Gerilim Düşümü Formülü:
Tek fazlı AC devreler için:
Üç fazlı AC devreler için:
Burada:
- R = İletken direnci (Ω/m) =
- X = İletken reaktansı (Ω/m) - tablolardan
- = Özdirenç (bakır için 20°C'de 0.0175 Ω·mm²/m)
- = Güç faktörü
- I = Yük akımı (A)
- L = Kablo uzunluğu (m)
- A = Kesit alanı (mm²)
Sıcaklık Düşürme Faktörleri
Kablo ampasite tabloları 30°C ortam sıcaklığı varsayar. Gerçek sıcaklık farklı olduğunda, kablonun akım taşıma kapasitesi değişir çünkü:
- Yüksek sıcaklık → Isı dağılımı için daha az sıcaklık farkı → Daha düşük kapasite
- Düşük sıcaklık → Daha fazla sıcaklık farkı → Daha yüksek kapasite
IEC 60364-5-52 Tablo 52-C2 düzeltme faktörlerini sağlar:
| Ortam Sıcaklığı | PVC (70°C) | XLPE (90°C) |
|---|---|---|
| 10°C | 1.22 | 1.15 |
| 20°C | 1.12 | 1.08 |
| 30°C | 1.00 | 1.00 |
| 40°C | 0.87 | 0.91 |
| 50°C | 0.71 | 0.82 |
| 60°C | 0.50 | 0.71 |
Örnek: PVC yalıtımlı 10 mm² bakır kablonun 30°C'deki taban ampasitesi 61A'dır.
50°C ortam sıcaklığında:
Yüksek ortam sıcaklığı nedeniyle kablo kapasitesi %29 düşer!
Kablo Gruplaması Faktörleri
Birden fazla kablo birlikte çalıştığında (aynı boruda, kanalda veya demette), topluca ısı üretirler ve her kablonun ısı dağıtma yeteneğini azaltırlar.
IEC 60364-5-52 Tablo 52-C8 (basitleştirilmiş):
| Kablo Sayısı | Gruplama Faktörü |
|---|---|
| 1 | 1.00 |
| 2 | 0.80 |
| 3 | 0.70 |
| 4 | 0.65 |
| 6 | 0.57 |
| 9 | 0.50 |
| 12 | 0.45 |
Örnek: Kablo kanalında gruplandırılmış altı adet 4 mm² kablo.
Kablo başına taban ampasite (PVC): 31A 6 kablo için gruplama faktörü: 0.57
Bu kapasitede %43'lük bir azalma! Gruplamanın büyük bir etkisi var.
Azaltma Stratejileri:
- Kabloları aralıklı yerleştirin (mümkünse minimum 1 kablo çapı)
- Telafi etmek için daha büyük kablolar kullanın
- Birden fazla boru/kanala yerleştirin
- Kablo kanalı doluluk oranını tasarlarken düşürmeyi göz önünde bulundurun
Montaj Yöntemi Etkileri
Bir kablonun nasıl döşendiği, çevreye ısı dağıtma yeteneğini etkiler.
Montaj Yöntemi Faktörleri (Metod C - duvar üzerine göre):
| Metod | Açıklama | Faktör |
|---|---|---|
| B | Boru içinde kapalı | 0.80 |
| C | Duvar/tavan üzerinde (referans) | 1.00 |
| E | Serbest hava, aralıklı | 1.20 |
| D | Yer altı/Direkt gömülü | 0.90 |
| F | Kablo kanalı | 1.10 |
En iyi ısı dağılımı: Aralıklı serbest hava (E) - +%20 kapasite En kötü ısı dağılımı: Kapalı boru (B) - -%20 kapasite
Kapalı boru ile serbest hava arasındaki fark aynı kablo için ampasitede %50!
Pratik Örnek: Motor Devresi
400V'da 15 kW üç fazlı motor için kablo kesiti hesaplayalım.
Verilen Bilgiler:
- Motor gücü: 15 kW
- Gerilim: 400V üç faz
- Güç faktörü: 0.85
- Kablo uzunluğu: 75m (tek yön)
- Montaj: Kablo kanalı
- Ortam sıcaklığı: 35°C
- 3 diğer kablo ile gruplandırılmış
- İletken: Bakır, XLPE yalıtım
- Maks gerilim düşümü: %3
Adım 1: Yük Akımını Hesapla
Motor verimi varsayarak:
Motor kalkışı için %25 güvenlik marjı ekle:
Adım 2: Düşürme Faktörlerini Hesapla
Sıcaklık faktörü (35°C, XLPE): 30°C (1.00) ve 40°C (0.91) arasında enterpolasyon:
Gruplama faktörü (4 kablo):
Montaj faktörü (kablo kanalı):
Birleşik faktör:
Adım 3: Ampasite için Kablo Kesitini Bul
Şu koşulu sağlayan kablo gereklidir:
Bakır XLPE için IEC tablolarından:
- 6 mm²: 47A (yetersiz)
- 10 mm²: 70A ✔ (yeterli)
Düzeltilmiş ampasite:
Kullanım oranı: 35.4 / 47.8 = %74 (iyi)
Adım 4: Gerilim Düşümünü Kontrol Et
75m'deki 10 mm² kablo için:
Direnç:
Reaktans (tablolardan): = 75m için
Empedans:
Gerilim düşümü (üç faz):
Yüzde düşüm:
✔ %3 limitin altında - gerilim düşümü kabul edilebilir!
Nihai Seçim: 10 mm² Bakır XLPE
Belirleyici kriter: Ampasite (gerilim düşümü kolayca karşılandı)
Teknik Özet:
- Tablo ampasitesi: 70A
- Düzeltilmiş ampasite: 47.8A
- Yük akımı: 35.4A
- Kullanım oranı: %74
- Gerilim düşümü: %1.77
- Uyumluluk: ✔ Tüm IEC gereksinimlerini karşılıyor
Yaygın Kablo Kesit Hesaplama Hataları
1. Gerilim Düşümünü Göz Ardı Etme
Hata: Kabloyu sadece ampasiteye göre seçme Sonuç: Motorlar kalkmakta zorlanır, lambalar söner, enerji israfı Çözüm: Her zaman gerilim düşümünü kontrol edin, özellikle uzun mesafelerde
2. Düşürme Faktörlerini Unutma
Hata: Tablo değerlerini düzeltme olmadan doğrudan kullanma Sonuç: Kablolar aşırı ısınır, yalıtım bozulur, yangın riski Çözüm: Sıcaklık, gruplama ve montaj faktörlerini uygulayın
3. Alüminyumu Ayarlama Yapmadan Kullanma
Hata: Bakırı aynı kesitteki alüminyumla doğrudan değiştirme Sonuç: Küçük kesitli kablo (alüminyumun iletkenliği bakırın %63'ü) Çözüm: Alüminyum için 1.5-2 daha büyük kesit kullanın
4. Modern Tesisatlarda Harmonikleri Göz Ardı Etme
Hata: VFD'ler, LED sürücülerden gelen harmonik akımları hesaba katmama Sonuç: Nötr aşırı yükü, kablo aşırı ısınması Çözüm: Nötri büyütmeyi düşünün, harmonik dirençli kablolar kullanın
5. Kötü Kablo Kanalı Doluluk Hesabı
Hata: Bir kanala çok fazla kablo sıkıştırma Sonuç: Ciddi düşürme, aşırı ısınma Çözüm: %40-50 doluluk kuralını takip edin, uygun gruplama faktörlerini uygulayın
Hızlı Referans: Standart Kablo Kesitleri
IEC 60228 Standart Bakır Kablo Kesitleri (mm²):
| Kesit | Taban Ampasite (XLPE) | Tipik Uygulama |
|---|---|---|
| 1.5 | 19A | Aydınlatma devreleri |
| 2.5 | 27A | Prizler (16A) |
| 4 | 36A | Ocaklar, küçük motorlar |
| 6 | 47A | Duşlar, ısı pompaları |
| 10 | 70A | Alt tablolar, büyük motorlar |
| 16 | 94A | Dağıtım panoları |
| 25 | 126A | Endüstriyel beslemeler |
| 35 | 154A | Büyük makineler |
| 50 | 186A | Yüksek güç ekipmanı |
| 70 | 234A | Ana dağıtım |
| 95 | 282A | Servis girişi |
Kablo Seçimi için En İyi Uygulamalar
- Her İki Kriteri Hesaplayın: Hem ampasiteyi HEM gerilim düşümünü kontrol edin—büyük olan kesit belirlenir
- Muhafazakar Faktörler Kullanın: Şüphe durumunda bir sonraki standart kesit yuvarlayın
- Varsayımları Belgeleyin: Ortam sıcaklığı, gruplama, montaj yöntemini not edin
- Gelecek Genişlemeyi Düşünün: %20-30 yedek kapasite genellikle değerlidir
- Standartlarla Doğrulayın: Hesaplamaları yerel kodlarla çapraz kontrol edin (NEC, IEC, BS 7671)
- Kalkış Akımlarını Hesaba Katın: Motorlar minimum 1.25 çarpan gerektirir
- Montaj Koşullarını Gözden Geçirin: Saha incelemesi daha yüksek sıcaklıklar, daha fazla gruplama ortaya çıkarabilir
- Pratik Olduğunda XLPE Kullanın: Daha iyi sıcaklık performansı, daha küçük kesitler mümkün
Kablo Kesit Hesaplayıcısını Kullanma
Kablo Kesit Hesaplayıcımız bu karmaşık hesaplamaları otomatikleştirir:
Girdiler:
- Yük akımı, gerilim, devre tipi
- Kablo uzunluğu ve güç faktörü
- Malzeme (bakır/alüminyum) ve yalıtım (PVC/XLPE)
- Montaj yöntemi ve ortam sıcaklığı
- Gruplandırılmış kablo sayısı
- Maksimum kabul edilebilir gerilim düşümü
Çıktılar:
- Önerilen kablo kesiti (mm² ve AWG)
- Taban ve düzeltilmiş ampasite
- Uygulanan tüm düşürme faktörleri
- Gerilim düşümü analizi
- Kullanım yüzdesi
- Uyarılar ve teknik notlar
Hesaplayıcı IEC 60364-5-52'yi titizlikle takip eder, tüm ilgili düzeltme faktörlerini uygular ve minimum uyumlu kablo kesitini seçer.
Standart Referansı
Bu rehber aşağıdaki uluslararası standartlara dayanmaktadır:
IEC 60364-5-52:2009: Binaların elektrik tesisatları - Elektrik ekipmanlarının seçimi ve montajı - Kablolama sistemleri IEC 60287: Elektrik kabloları - Akım değerinin hesaplanması IEC 60228:2004: Yalıtılmış kabloların iletkenleri
Bölgeye özgü gereksinimler için ayrıca danışın:
- NEC (ABD): Madde 310 - Genel Kablolama için İletkenler
- BS 7671 (İngiltere): Kablolama Yönetmelikleri
- AS/NZS 3008 (Avustralya/Yeni Zelanda): Elektrik tesisatları - Kablo seçimi
Sonuç
Doğru kablo kesit hesaplama, termal kapasiteyi, gerilim düşümünü, ekonomiyi ve güvenliği dengeleyen sistematik bir süreçtir. Ampasite tablolarını anlayarak, düşürme faktörlerini doğru uygulayarak ve gerilim düşümü uyumluluğunu doğrulayarak, on yıllarca güvenilir performans gösterecek kabloları güvenle seçebilirsiniz.
Ana çıkarımlar:
- Hem ampasite HEM gerilim düşümü karşılanmalıdır
- Düşürme isteğe bağlı değildir—gerçek dünya koşulları her zaman tablo değerlerinden farklıdır
- Sıcaklık ve gruplama kapasite üzerinde en büyük etkiye sahiptir
- Uzun mesafeler genellikle gerilim düşümü ile sınırlıdır
- Profesyonel araçlar kullanın doğruluk ve kod uyumluluğu sağlamak için
İster konut tesisatı ister endüstriyel tesis için kablo kesitlendiriyor olun, bu ilkeler sabit kalır. Bunlarda uzmanlaşın ve her seferinde daha iyi mühendislik kararları vereceksiniz.
Yazar Hakkında
Enginist Teknik Ekibi, konut binalarından büyük endüstriyel komplekslere kadar projeler için kablo belirleyen lisanslı PE mühendisleriyle elektrik kablo boyutlandırma ve güç dağıtım tasarımında kapsamlı uzmanlık getirmektedir. Ekibimiz, IEC 60364-5-52, IEC 60287, NEC Madde 310 ve dünya çapında bölgesel kablo standartlarıyla derin bir aşinalığa sahiptir.
Hemen hemen her kablo boyutlandırma zorluğuyla karşılaştık—ciddi düşürme gerektiren yüksek sıcaklık ortamlarından, gerilim düşümünün tasarıma hakim olduğu uzun kablo hatlarına kadar. Pratik deneyimimiz, çatı üstü güneş enerjisi kurulumları, yeraltı endüstriyel fiderler, deniz ortamları ve birden fazla düşürme faktörüne sahip yüksek katlı binalar için kablo seçimini içermektedir.
Enginist aracılığıyla, gerçek dünya kurulumlarının karmaşıklığını yansıtan kablo boyutlandırma araçları sağlarken uluslararası standartlara sıkı sıkıya bağlı kalıyoruz. Uygun kablo boyutlandırmanın hem güvenlik hem de sistem güvenilirliği için kritik olduğunu anlıyoruz ve mühendislerin bilinçli, koda uygun kablo seçimleri yapmalarına yardımcı olmaya kararlıyız.
Kablolarınızı boyutlandırmaya hazır mısınız? Tam IEC uyumluluğu ve detaylı düşürme analizi ile Kablo Kesit Hesaplayıcımızı deneyin.