🔌 વાયરિંગ ઇન્સ્ટોલેશન માટે કેબલના પ્રકાર અને સાઈઝની પસંદગી અને વોલ્ટેજ ડ્રોપનો ખ્યાલ (Selection of Cable Type, Size and Voltage Drop Concept)
નમસ્કાર વિદ્યાર્થીમિત્રો! આજના લેસનમાં આપણે ઇલેક્ટ્રિકલ વાયરિંગમાં સૌથી મહત્વના વિષય એટલે કે ‘કેબલની પસંદગી’ વિશે શીખીશું. ⚡
🎯 આ લેસનના મુખ્ય ઉદ્દેશ્યો (Objectives):
આ લેસનના અંતે તમે નીચેની બાબતો શીખી શકશો:
- સર્કિટ માટે કેબલ પસંદ કરવા માટે કયા પરિબળો (Factors) ધ્યાનમાં લેવા.
- આ પરિબળોનો ઉપયોગ કરીને યોગ્ય કેબલની પસંદગી કેવી રીતે કરવી.
🛠️ કેબલનો પ્રકાર અને સાઈઝ નક્કી કરવાના મુખ્ય મુદ્દાઓ
કોઈપણ સર્કિટ માટે કેબલ નક્કી કરતી વખતે નીચેના મુદ્દાઓ ધ્યાનમાં રાખવા ખૂબ જરૂરી છે:
- લોકેશન અને વાયરિંગનો પ્રકાર: સર્કિટ કઈ જગ્યાએ છે અને ત્યાં કેવા પ્રકારનું વાયરિંગ (Type of wiring) કરવાનું છે.
- કરંટ વહન કરવાની ક્ષમતા (Current carrying capacity): કેબલ કેટલો કરંટ સહન કરી શકે છે તેના આધારે તેની સાઈઝ નક્કી થાય છે.
- લંબાઈ અને વોલ્ટેજ ડ્રોપ (Length and Voltage drop): વાયરિંગની લંબાઈ કેટલી છે અને તેમાં કેટલો વોલ્ટેજ ઘટે છે તે જોવું પડે છે.
- કરકસર (Economy): ઓછા ખર્ચમાં સુરક્ષિત અને લાંબો સમય ચાલે તેવી કેબલની લઘુત્તમ સાઈઝ (Minimum size).
💡 યાદ રાખો: સર્કિટનું લોકેશન અને વાયરિંગનો પ્રકાર ‘કેબલનો પ્રકાર’ નક્કી કરે છે. જ્યારે કેબલની ‘કરંટ વહન કરવાની ક્ષમતા’ તેની ‘સાઈઝ’ નક્કી કરે છે.
🏠 ઇન્સ્ટોલેશનના પ્રકાર મુજબ પસંદગી
ઇન્સ્ટોલેશન ઔદ્યોગિક (Industry) છે કે ઘરગથ્થુ (Domestic) તે જોવું જરૂરી છે. વાતાવરણ ભેજવાળું (Damp) છે કે ક્ષારવાળું (Corrosive) છે, તેના આધારે કેબલનો પ્રકાર પસંદ કરવામાં આવે છે.
📈 ડાયવર્સિટી ફેક્ટર (Diversity Factor)
સામાન્ય રીતે ઘરેલું વપરાશમાં બધા જ લેમ્પ કે ઉપકરણો એકસાથે ‘ચાલુ’ (ON) હોતા નથી.
- નિયમ: સામાન્ય રીતે એવું માનવામાં આવે છે કે કુલ લાઇટમાંથી માત્ર બે-તૃતીયાંશ (2/3 અથવા 66%) લાઇટ જ એક સમયે ચાલુ હશે.
- આને ‘ડાયવર્સિટી ફેક્ટર’ કહેવાય છે. આ ફેક્ટરનો ઉપયોગ કરવાથી આપણે જરૂરિયાત મુજબ યોગ્ય અને થોડી નાની સાઈઝની કેબલ વાપરી શકીએ છીએ, જેથી ખર્ચ બચે છે.
📉 કેબલમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપ (Voltage drop in the cable)
જ્યારે કોઈ કંડક્ટરમાંથી કરંટ પસાર થાય છે, ત્યારે તેના આંતરિક અવરોધ (Internal resistance) ને કારણે વોલ્ટેજમાં થોડો ઘટાડો થાય છે, જેને વોલ્ટેજ ડ્રોપ કહેવાય છે.
- BIS 732 મુજબ નિયમ: ગ્રાહકના સપ્લાય પોઈન્ટથી ઇન્સ્ટોલેશનના કોઈપણ પોઈન્ટ સુધી વોલ્ટેજ ડ્રોપ સામાન્ય સપ્લાય વોલ્ટેજના 3% થી વધુ ન હોવો જોઈએ. 📏
- જો વોલ્ટેજ ડ્રોપ 3% થી વધી જાય, તો ટેકનિશિયને તેનાથી મોટી સાઈઝની કેબલ પસંદ કરવી જોઈએ.
- સર્કિટમાં ફ્યુઝ (Fuse) ની પસંદગી લોડ અથવા કેબલ રેટિંગ (જે ઓછું હોય તે) મુજબ કરવી જોઈએ જેથી યોગ્ય પ્રોટેક્શન મળી રહે.
📑 ગ્રાહક માટે વોલ્ટેજની મર્યાદા (IE Rule No. 54)
ઇન્ડિયન ઇલેક્ટ્રિસિટી (IE) નિયમ 54 મુજબ, સપ્લાય વોલ્ટેજમાં નીચે મુજબના ફેરફારથી વધુ તફાવત ન હોવો જોઈએ:
- Low અથવા Medium Voltage: 5% થી વધુ ફેરફાર નહીં.
- High અથવા Extra High Voltage: 12% થી વધુ ફેરફાર નહીં.
📊 પરમિઝિબલ વોલ્ટેજ ડ્રોપ ડાયાગ્રામ (Permissible Voltage Drop Diagram)
નીચેની વિગતો ડાયાગ્રામ (Fig 1) મુજબ સમજવી જરૂરી છે:
- Generating Station (33kV) થી ગ્રાહક સુધી પહોંચતા વોલ્ટેજમાં વિવિધ સ્તરે ડ્રોપ થાય છે.
- Lighting Load: 3% વોલ્ટેજ ડ્રોપ માન્ય છે.
- Heating / Motor Load: ગ્રાહક સ્તરે ચોક્કસ મર્યાદામાં ડ્રોપ હોવો જોઈએ.
આ તબક્કે એ યાદ રાખવું વધુ સારું છે કે જ્યારે Conductor (કંડક્ટર) માંથી Current (કરંટ) વહે છે, ત્યારે કંડક્ટર દ્વારા આપવામાં આવતો Resistance (રઝિસ્ટન્સ) ગરમી (Heat) ઉત્પન્ન કરે છે. ગરમીમાં થતો આ વધારો કેબલના રઝિસ્ટન્સના પ્રમાણમાં હોય છે, જે બદલામાં કેબલના Cross-sectional area (ક્રોસ-સેક્શનલ એરિયા) પર આધાર રાખે છે. કારણ કે અતિશય ગરમી (Overheating) Insulation (ઇન્સ્યુલેશન) ને નુકસાન પહોંચાડે છે, તેથી આવું થતું રોકવા માટે કંડક્ટરનું કદ (Size) પૂરતું હોવું જોઈએ. 🔌
કેબલનું કદ પસંદ કરતી વખતે, Voltage Drop (વોલ્ટેજ ડ્રોપ) એ અન્ય કોઈપણ માપદંડ કરતા વધુ ગંભીર મર્યાદા છે. તેથી, પરમિસિબલ (Permissible) વોલ્ટેજ ડ્રોપની ખાતરી કર્યા પછી જ કેબલ સાઈઝ પસંદ કરવાની સલાહ આપવામાં આવે છે. વધુ પડતો વોલ્ટેજ ડ્રોપ હીટિંગ એપ્લાયન્સીસ, લાઈટ્સ અને ઇલેક્ટ્રિક મોટર્સના કાર્યપ્રદર્શન (Performance) ને બગાડે છે. 📉
📐 વોલ્ટેજ ડ્રોપની ગણતરી (Calculation of Voltage Drop)
1. DC અને સિંગલ ફેઝ AC ટુ-વાયર સર્કિટમાં (In DC and single phase AC two-wire circuits):
Voltage Drop (વોલ્ટેજ ડ્રોપ) = Current × Total resistance of cables = 2 IR
જ્યાં,
- I એ કરંટ (Current) છે.
- R એ માત્ર એક કંડક્ટરનો રઝિસ્ટન્સ (Resistance) છે.
જ્યારે પણ વોલ્ટેજ ડ્રોપ પ્રતિ મીટર રન (Per metre run) દીઠ 1 વોલ્ટ ડ્રોપ તરીકે આપવામાં આવે છે, ત્યારે આપણે એમ માની લેવું જોઈએ કે બંને (Lead અને Return) કેબલને ધ્યાનમાં લેવામાં આવ્યા છે અને કેબલ તેના Rated Current (રેટેડ કરંટ) ને વહન કરે છે. આવા કિસ્સાઓમાં, Y એમ્પીયર કરંટ માટે X મીટર લંબાઈના કેબલ માટે વોલ્ટેજ ડ્રોપની ગણતરી નીચે મુજબ કરવામાં આવે છે:
$$Voltage\ drop = \frac{{Length\ of\ the\ cable} \times {Actual\ current\ of\ the\ load}}{{Metre\ length\ of\ the\ cable\ per\ 1\ volt\ drop} \times {Rated\ current\ of\ the\ cable}}$$
$$= \frac{XY}{{Metre\ length\ of\ the\ cable\ per\ 1\ volt\ drop} \times {Rated\ current\ of\ the\ cable}}$$
2. 3-ફેઝ સર્કિટમાં (3-phase circuits):
Voltage Drop (વોલ્ટેજ ડ્રોપ) = $1.73 \times I \times R = \sqrt{3} \times IR$
જ્યાં,
- I એ લાઇન કરંટ (Line current) છે.
- R એ માત્ર એક કોર (Core) નો રઝિસ્ટન્સ છે.
💡 ઉદાહરણ 1 (Example 1)
એક ગેસ્ટ હાઉસ ઇન્સ્ટોલેશનમાં ન્યુટ્રલ સાથે Three phase 415 V સપ્લાય સાથે નીચેના લોડ જોડાયેલા છે. આ ઇન્સ્ટોલેશન માટે કેબલની યોગ્ય સાઈઝ પસંદ કરો.
- Lighting (લાઇટિંગ): ટંગસ્ટન લાઇટિંગના 3 સર્કિટ, કુલ 2860 વોટ્સ (Watts).
- Power (પાવર): 16A સોકેટ આઉટલેટ્સ માટે 3 x 30A રિંગ સર્કિટ નીચે મુજબ છે:
- (a) 1 x 7 KW વોટર હીટર (Instant)
- (b) 2 x 3 KW ઇમર્સન હીટર (Thermostatically controlled)
- (c) કુકિંગ એપ્લાયન્સીસ (Cooking appliances): 1 x 3 KW કુકર અને 1 x 10.7 KW કુકર.
દરેક સર્કિટમાં એમ્પીયરમાં Current Demand (કરંટ ડિમાન્ડ) ની ગણતરી ટેબલ 1 નો સંદર્ભ લઈને કરવામાં આવે છે. Diversity Factor (ડાયવર્સિટી ફેક્ટર) ને ધ્યાનમાં લઈને કરંટની ગણતરી કરો.
- Declared Voltage: 240 Volts
- Length of the longest run: 50 Metres
- Permissible voltage drop (3% ના દરે): $\frac{3 \times 240}{100} = 7.2\ Volts$
જો પસંદ કરેલ કંડક્ટરની સાઈઝ 35.0 sq.mm હોય જે 69 એમ્પીયર લઈ જઈ શકે છે, તો 69 એમ્પીયર રેટિંગ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ દરેક 7.2 મીટર કેબલ રન માટે 1 વોલ્ટ હશે.
50 મીટર કેબલ રન માટે 69 એમ્પીયર કરંટ રેટિંગ પર વોલ્ટેજ ડ્રોપ: $= 50 / 7.2\ volts$
65 એમ્પીયર માટે વોલ્ટેજ ડ્રોપ (Voltage drop for 65 amps): $= \frac{50 \times 65}{7.2 \times 69} = 6.54\ Volts$
જેમ કે સર્કિટમાં વાસ્તવિક વોલ્ટેજ ડ્રોપ 6.54 વોલ્ટ છે, જે 7.2 વોલ્ટ ની પરમિસિબલ મર્યાદામાં છે, તેથી પસંદ કરેલ કેબલ ઇન્સ્ટોલેશન માટે યોગ્ય છે. ✅
📊 Table 1: લોડ અને ડાયવર્સિટી ફેક્ટરની ગણતરી
| ક્રમ (Sl. No) | માંગનું વર્ણન (Demand description) | કરંટ ડિમાન્ડ (Current Demand – Ampere) | ડાયવર્સિટી ફેક્ટર (Diversity Factor) | ડાયવર્સિટી પછીનો કરંટ (Current allowing for Diversity – Ampere) | | :— | :— | :— | :— | :— | | 1 | Lighting | 11.9 | 75% | 9.00 | | 2 | Power i, ii, iii | 30, 30, 30 | 100%, 80%, 60% | 30 + 24 + 18 = 72.00 | | 3 | Water heaters (inst) | 29.2 | 100% | 29.2 | | 4 | Water heaters (thermo) | 25.00 | 100% | 25.00 | | 5 | Cooker i, ii | 12.5, 44.5 | 80%, 100% | 10.00, 44.5 | | | Total current (કુલ કરંટ) | 213.1 | | 189.7 |
- કુલ કરંટ ડિમાન્ડ (allowing diversity): 189.7 amps.
- 3 ફેઝમાં વહેંચાયેલ લોડ (Load spread over 3 phases): $189.7 / 3 = 63.23\ amps$.
- ધારો કે (Say): પ્રતિ ફેઝ 65 એમ્પીયર.
🔍 SEO Keywords for WordPress:
- Voltage Drop Calculation in Gujarati (ગુજરાતીમાં વોલ્ટેજ ડ્રોપની ગણતરી)
- Electrician Theory NSQF Level 5 (ઇલેક્ટ્રિશિયન થીયરી)
- Cable Size Selection Guide (કેબલ સાઈઝ પસંદગી માર્ગદર્શિકા)
- Diversity Factor in Electrical Installation (ઇલેક્ટ્રિકલ ઇન્સ્ટોલેશનમાં ડાયવર્સિટી ફેક્ટર)
- 3 Phase Voltage Drop Formula (3 ફેઝ વોલ્ટેજ ડ્રોપ ફોર્મ્યુલા)
- ITI Electrician Lessons Gujarati (ITI ઇલેક્ટ્રિશિયન લેસન)
- Permissible Voltage Drop for Cables (કેબલ માટે પરમિસિબલ વોલ્ટેજ ડ્રોપ)
🗝️ SEO Keywords for WordPress:
- Cable selection in Gujarati
- Voltage drop concept in Gujarati
- Diversity factor electrical in Gujarati
- BIS 732 wiring rules
- IE Rule 54 electrical
- Current carrying capacity of cable
- Electrical wiring lesson for instructors
- કેબલની પસંદગી અને વોલ્ટેજ ડ્રોપ
સૂચના: આ માહિતી વિદ્યાર્થીઓને પ્રેક્ટિકલ વાયરિંગ સમજાવવા માટે ખૂબ જ ઉપયોગી છે. વધુ અપડેટ્સ માટે અમારી ચેનલ/બ્લોગ સાથે જોડાયેલા રહો! 🚀
