Cable size বাছাই: ধাপে ধাপে

আগের দুই Lesson-এ আমরা আলাদা করে দেখেছি Current rating, Derating, Voltage drop আর Short circuit। এবার সব একসাথে মিলিয়ে একটি Cable বাছাই করব। নিয়মটা সহজ। প্রতিটি শর্ত একটি সর্বনিম্ন সাইজ দেয়, আর যে শর্ত সবচেয়ে বড় সাইজ চায়, সেটিই চূড়ান্ত।

ধাপগুলো

1. Load-এর Current ($I_b$) বের করুন।
2. Breaker-এর Rating ($I_n$) বাছাই করুন, যাতে $I_n \ge I_b$ হয়।
3. Derating factor বের করুন: তাপমাত্রা, Grouping, মাটি।
4. Current-এর জন্য সাইজ বাছাই করুন, যাতে Derating-এর পর $I_z \ge I_n$ হয়।
5. Voltage drop দেখুন। সীমার বেশি হলে সাইজ বাড়ান।
6. Short circuit-এ টিকবে কি না দেখুন।
7. Earth fault-এ Breaker সময়মতো খুলবে কি না দেখুন।
8. সবচেয়ে বড় সাইজটি নিন।

উদাহরণ

একটি 37 kW Pump motor, 400 V, 3-phase। মূল Panel থেকে দূরত্ব 120 m। Cable যাবে খোলা Tray-তে, আরও দুটি Circuit-এর সাথে। গ্রীষ্মে বাতাস 45 °C। তামার XLPE Cable। Panel-এ Fault current 10 kA।

ধাপ ১: Load-এর Current

Nameplate-এ Full-load current 67 A। Nameplate না থাকলে হিসাব করুন Motor Current দিয়ে।

$$I_b = 67\ \text{A}$$

ধাপ ২: Breaker

67 A-এর ওপরের Standard rating 80 A।

$$I_n = 80\ \text{A}$$

Motor-এ Breaker-এর Magnetic setting চালুর Current-এ যেন না পড়ে, তাও দেখতে হয়। পড়ুন Motor Protection-এ।

ধাপ ৩: Derating factor

• তাপমাত্রা: XLPE, 45 °C, Catalogue-এর মান 30 °C-এর জন্য।

$$C_a = \sqrt{\frac{90 - 45}{90 - 30}} = \sqrt{0.75} \approx 0.87$$

• Grouping: তিনটি Circuit একসাথে। এই উদাহরণে ধরা যাক $C_g \approx 0.70$।

মোট Factor:

$$0.87 \times 0.70 \approx 0.61$$

ধাপ ৪: Current-এর জন্য সাইজ

Derating-এর পর Cable-কে অন্তত 80 A নিতে হবে। তাই Catalogue-এ Cable-এর মান কমপক্ষে:

$$I_t \ge \frac{80}{0.61} \approx 132\ \text{A}$$

Tray-তে তামার XLPE Cable-এর জন্য এই মান সাধারণত 35 mm²-এ পাওয়া যায়। Calculator-এর মোটামুটি মানে 35 mm² Derating-এর পর প্রায় 97 A নেয়, যা 80 A-এর বেশি। তাই Current-এর জন্য 35 mm²। আপনার প্রস্তুতকারকের Catalogue দেখে মান নিশ্চিত করুন।

ধাপ ৫: Voltage drop

120 m, 67 A, 35 mm²-এ Voltage drop প্রায় 2.1%। সীমা 5%, তাই ঠিক আছে। 16 mm²-এ এটি প্রায় 4.5% হতো, যা সীমার কাছাকাছি। এখানে Voltage drop সাইজ ঠিক করছে না।

Motor চালুর সময় DOL হলে Drop প্রায় 6 গুণ, মানে প্রায় 12 থেকে 13% হতে পারে। দূরের বড় Motor-এ Star-Delta বা Soft starter ভাবুন।

ধাপ ৬: Short circuit

Panel-এ 10 kA, Breaker ধরা যাক 0.1 s-এ খোলে।

$$A \ge \frac{10000 \times \sqrt{0.1}}{143} \approx 22\ \text{mm}^2$$

35 mm² এর চেয়ে বড়, তাই ঠিক আছে।

ধাপ ৭: Earth fault

120 m Cable-এর শেষে Earth fault হলে Breaker দ্রুত খুলবে কি না দেখুন Cable-এর শেষে Fault current দিয়ে। Armour বা আলাদা Earth conductor যথেষ্ট বড় কি না, তাও দেখুন।

ধাপ ৮: ফল

তাই এই Pump-এর জন্য 4 core, 35 mm², তামা, XLPE, SWA Cable, আর 80 A Breaker।

কোন শর্ত কখন সাইজ ঠিক করে

• ছোট দূরত্ব, গরম জায়গা: Current ও Derating।
• লম্বা দূরত্ব: Voltage drop।
• Transformer-এর কাছে বড় Fault current: Short circuit।
• খুব লম্বা Cable আর ছোট Breaker: Earth fault-এ Disconnection।

যা ভুল হয়

• শুধু Catalogue-এর মান দেখা: Derating ভুলে যাওয়া সবচেয়ে প্রচলিত ভুল।
• Breaker বাদ দিয়ে Load-এর Current দিয়ে সাইজ: Cable-কে Breaker-এর Rating নিতে হবে, Load-এর নয়।
• ভবিষ্যৎ না ভাবা: Pump বা Motor বড় হতে পারলে এক ধাপ বড় Cable দিন। পরে Cable বদলানো অনেক খরচের।

পুরো হিসাব একসাথে করুন Cable Size দিয়ে।

সংক্ষেপে

• $I_b$ থেকে $I_n$, তারপর Derating দিয়ে $I_z \ge I_n$।
• Voltage drop, Short circuit আর Earth fault আলাদা করে দেখুন।
• প্রতিটি শর্তের সর্বনিম্ন সাইজের মধ্যে সবচেয়ে বড়টি নিন।
• Calculator-এর মান মোটামুটি। চূড়ান্ত কাজে প্রস্তুতকারকের Catalogue মিলিয়ে নিন।

পরের Lesson পড়ুন: Cable tray, Trench ও Routing।