Aug 01,2025
السلك المجدول هو في الأساس مجموعة من الأسلاك النحاسية الصغيرة ملتوية معًا، مما يُنتج سلكًا مرناً للغاية ويعمل بشكل ممتاز في إعدادات الإضاءة الحديثة. والطريقة التي تُرتَّب بها هذه الأسلاك تساعد فعليًا في تقليل الإجهاد الناتج عند ثنيها في الزوايا، مما يسمح للكهربائيين بتمريرها عبر الجدران والأنابيب وتلك الأماكن الصعبة التي قد تتعرض فيها الأسلاك التقليدية للكسر أو التلف. بالنسبة للمنازل والشركات التي تسعى لتحقيق توفير في استهلاك الطاقة، يبرز هذا النوع من الأسلاك لأنه يتحمل الاهتزازات بشكل أفضل، ولا يتشقق تحت تغيرات درجات الحرارة، ويظل موثوقاً حتى بعد تعديل التركيبات الكهربائية عدة مرات على مر الزمن. وهذا يعني مشاكل أقل على المدى الطويل مثل فشل الوصلات أو وميض غير متوقع في الإضاءة.
على الرغم من أن السلك الصلب قد يكون أقل تكلفة في البداية، إلا أن السلك المجدول يقلل من تكاليف العمالة والصيانة في تركيبات الإضاءة الديناميكية حيث يتم إعادة ترتيب أو ترقية وحدات الإضاءة.
يُعد استخدام الأسلاك المجدولة يجعل عملية التركيب أسرع وأكثر أمانًا بشكل عام. غالبًا ما ينهي فنيو الكهرباء أعمال التجديد بسرعة تزيد بنسبة 20 بالمائة تقريبًا لأن هذه الأسلاك أسهل في التعامل معها، وفي تغليف الصناديق الطرفية أو أنظمة المسار التي يواجهونها بشكل متكرر. عندما يتدفق التيار الكهربائي عبر خصلات متعددة بدلًا من موصل صلب واحد، فإنه يتوزع بشكل أفضل، مما يعني تقليل تشكل النقاط الساخنة. وهذا أمر مهم جدًا في الأماكن التي يسير فيها الناس باستمرار، مثل المباني المكتبية والمتاجر. في الواقع، إن التوزيع المتساوي للحمل عبر هذه الأسلاك يساعد أيضًا في حماية المعدات الحساسة. تدوم مفاتيح التعتيم وأجهزة التحكم في الإضاءة الذكية لفترة أطول لأنها لا تتعرض لتغيرات مفاجئة في درجة الحرارة تؤدي إلى تآكلها مع مرور الوقت. وفي غياب هذه الحماية، ستتعرض هذه المكونات لعُطل أسرع بكثير مما هو متوقع.
تستخدم المصابيح LED اليوم حوالي 40 بالمئة أقل من الكهرباء مقارنة بتلك المصابيح CFL القديمة، وذلك وفقًا لما أفادت به وزارة الطاقة في عام 2023. وبما أنها تستهلك طاقة أقل بكثير، يمكن للكهربائيين استخدام أسلاك أرق في التركيبات. في الغالب ينتهي الأمر بمعظم الناس باختيار سلك يتراوح قياسه بين 18 و 14 AWG عند العمل على هذه الأنواع من المشاريع. ولكن هناك مطب أيضًا مع المصابيح CFL. عند التعامل مع الدوائر التي لا تزال تحتوي على هذه المصابيح، يحتاج الفنيون إلى خفض السعة حوالي 20 بالمئة. لماذا؟ لأن هذه المصابيح تولّد ضوضاء كهربائية مختلفة بالإضافة إلى أن مكوناتها الداخلية ليست فعالة بالقدر الذي نريده. يصبح هذا مشكلة مهمة جدًا عند محاولة ترقية المباني القديمة حيث يرغب الناس فقط في استبدال الإضاءة دون إعادة توصيل كل شيء من جديد.
وفقًا للكود الكهربائي الوطني أو اختصارًا NEC، يجب أن تظل نسبة هبوط الجهد تحت 3 بالمائة عند التعامل مع أنظمة الإضاءة ذات الجهد المنخفض. دعونا ننظر إلى مثال من الواقع: خذ دائرة LED تعمل بجهد 24 فولت واستهلاكها 5 أمبير عبر كابل بطول 50 قدمًا. إذا استخدم شخص سلكًا متعدد الخيوط بقياس 14، فسيفقد نحو 1.2 فولت فقط على طول الكابل. ولكن عند الانتقال إلى قياس 16، يصبح هناك مشكلة أكبر مع فقدان 2.8 فولت بدلًا من ذلك. هذا النوع من الفرق يمكن أن يؤثر بشكل كبير على أداء المصابيح فعليًا. من الجدير بالذكر أيضًا أن السلك النحاسي المتعدد الخيوط يمتلك مقاومة سطحية أقل بنسبة 15 بالمائة تقريبًا عند الترددات القياسية 60 هرتز مقارنةً بالأسلاك الصلبة. وهذا يُحدث فرقًا ملحوظًا في الكفاءة، وهو أمر بالغ الأهمية خاصةً في الأنظمة القابلة للتغميض بجهد 12 فولت حيث يُحسب كل جزء من الجهد.
عند الاطلاع على جدول NEC 310.16 من الإصدار 2023، نجد أن سلك 16 AWG المجدل يفقد حوالي 23% من قدرته الاستيعابية على التحمل عند تعرضه لدرجات حرارة محيطة تتجاوز 40 درجة مئوية. تزداد الأمور سوءًا عندما يتم تجميع هذا السلك مع ثلاثة أسلاك أخرى أو أكثر تحمل تيارًا، حيث تنخفض القدرة الاستيعابية حوالي 30%. هناك أيضًا بحث حديث باستخدام التصوير الحراري أظهر نتيجة مثيرة للاهتمام، وهي أن حزم الأسلاك المجدلة تعمل بحوالي 10 إلى 15 درجة أقل حرارة مقارنة بالإصدارات ذات القلب الصلب خلال فترات الحمل المستمر الطويلة التي تمتد لست ساعات. يساعد هذا الفرق في درجات الحرارة في إطالة عمر مادة العزل بشكل ملحوظ، كما يسهم في الامتثال لمتطلبات السلامة من الحرائق الأكثر صرامة في لوائح البناء عبر مختلف المناطق.
يعني الحصول على الحجم الصحيح للسلك المجدول هو مطابقة مقاسات American Wire Gauge (AWG) مع ما يعادلها بالمترية بوحدة المليمتر المربع. بالنسبة لأنظمة الإضاءة الموفرة للطاقة، نرى عادةً استخدام أسلاك 18 AWG بمساحة 0.823 مم² تقريبًا لتلك شرائط LED الصغيرة، وصولًا إلى 12 AWG والتي تبلغ مساحتها حوالي 3.31 مم² للاستخدام في التركيبات التجارية الأكبر. وبحسب بعض الدراسات الحديثة من العام الماضي، فإن السلك المجدول 14 AWG بمساحة تبلغ تقريبًا 2.08 مم² يعمل بشكل جيد في الدوائر المنزلية القياسية التي تبلغ 15 أمبير دون التسبب في مشاكل كبيرة في فقدان الجهد الكهربائي على المدى الطويل.
| AWG | المقطع العرضي (مم²) | التيار الأقصى (أمبير) | الاستخدام النموذجي |
|---|---|---|---|
| 18 | 0.823 | 7 | إضاءة الشريط |
| 16 | 1.31 | 10 | وحدات الإضاءة تحت الخزائن |
| 14 | 2.08 | 15 | إضاءة سكنية مدمجة |
| 12 | 3.31 | 20 | مصفوفات LED تجارية |
يعود تحديد كمية التيار التي يمكن لسلك نقلها إلى عاملين رئيسيين: سماكة السلك (المقاس) ونوع المادة المصنوع منها. خذ على سبيل المثال سلك النحاس المتعدد الخيوط. عندما يكون مصنفاً للعمل بدرجة حرارة 60 مئوية، فإنه يمكنه تحمل حوالي 10 أمبير بشكل مستمر، بينما يرتفع هذا التحمل إلى نحو 20 أمبير عند استخدام مقاس 12 AWG. من المهم أن تتذكر أن توصيات الكود الكهربائي الوطني لعام 2020 تقترح خفض هذه القدرة بنسبة تقارب 15% عندما يتم تجميع عدة أسلاك داخل عزل حراري. ويصبح هذا الأمر بالغ الأهمية في تركيبات الإضاءة LED الحديثة، حيث من الشائع استخدام دوائر متعددة داخل أنابيب توصيل مشتركة، مما يجعل الحسابات الدقيقة للتخفيض في القدرة أمراً ضرورياً لضمان السلامة في الأعمال الكهربائية.
عند تحويل قياسات AWG إلى وحدات مترية، هناك صيغة رياضية تُستخدم: المليمتر المربع يساوي تقريبًا 0.012668 مضروبًا في 92 مرفوعة للأس ((36 ناقص AWG) مقسومًا على 19.5). ولكن لا أحد يرغب حقًا بإجراء هذا الحساب يدويًا طوال اليوم. ولذلك، جعلت المعايير الدولية مثل IEC 60228 الأمور أسهل من خلال تحديد مقاسات قياسية مُعدة مسبقًا. في معظم تركيبات الإضاءة الأوروبية، يُلاحظ عادةً استخدام كابلات بسعة 1.5 ملم²، وهي تُعادل تقريبًا 16 AWG، أو كابلات أكبر بسعة 2.5 ملم² تُطابق تقريبًا 13 AWG وفق المصطلح الأمريكي. ومع ذلك، قبل البدء بأي مشروع كهربائي، تحقق دائمًا من اللوائح المحلية الخاصة بأسلاك الكهرباء. يمكن أن تختلف أرقام القدرة على حمل التيار بشكل ملحوظ بين معايير UL الأمريكية ومعايير IEC الأوروبية، حتى عند مناقشة أسلاك ذات أبعاد فيزيائية متطابقة.
اختيار السلك المجدول الصحيح يُحدث فرقاً كبيراً في الأداء ضمن مختلف البيئات. بالنسبة للمستخدمات الداخلية مثل إضاءة الـ LED المدمجة التي أصبحت شائعة في يومنا هذا، يُفضّل معظم الناس استخدام سلك مقاس 18 إلى 16 AWG مغطّى بعازل PVC مرناً. وهذا يعمل بشكل ممتاز داخل صناديق التوصيل الضيقة حيث تكون المساحة محدودة. أما عند التعامل مع إضاءة الطرق الخارجية، فالأمر يصبح أكثر تعقيداً بعض الشيء. يجب أن يكون العازل قادراً على تحمل التعرض لأشعة UV، ويجب أن تكون خيوط النحاس مطليّة بالقصدير لمقاومة التآكل. وغالباً ما يلتزم الناس بسلك مقاس 14 AWG في أي تمديدات 24 فولت تزيد عن 50 قدماً. ولا ننسى أيضاً مشاريع التحديث في الأنظمة القديمة. هذه الأنظمة تستفيد كثيراً من الأسلاك ذات التصنيف الحراري العالي، القادرة على تحمل درجات حرارة تصل إلى 90 مئوية دون فقدان مرونتها. هذا النوع من الأسلاك يتحمل الضغط الحراري داخل المواسير القديمة أفضل من الخيارات العادية.
يؤثر اختيار العزل على المتانة وكفاءة النظام:
عند إعادة تأهيل مساحة مكتبية كبيرة تبلغ 50000 قدم مربع، ساهم استبدال الأسلاك ذات النواة الصلبة بقياس 12 AWG بأسلاك نحاسية مجدولة بقياس 10 AWG في لوحات التوزيع الرئيسية في فرق حقيقي. انخفضت نسبة هبوط الجهد الكهربائي عبر تلك الدوائر التي يبلغ طولها 200 متر بشكل كبير من حوالي 8.2٪ إلى 2.1٪ فقط. لاحظت فرق التركيب أيضًا أمرًا آخر، حيث تمكنت من سحب الكابلات عبر أنابيب EMT بسرعة تزيد بنسبة 23٪ عند استخدام الأسلاك متعددة الجديل. ولا ننسى التأثير على النتائج النهائية، حيث ساعد هذا الترقية في تقليل استهلاك الطاقة السنوي بنسبة 4.7٪ تقريبًا فقط من خلال تقليل خسائر الخط المزعجة. هذه النوعية من التحسينات هي بالضبط ما أبرزته وزارة الطاقة في إرشاداتها الخاصة بإعادة تأهيل الإضاءة LED لعام 2022، على الرغم من أن معظم الكهربائيين يعرفون بالفعل أن هذا الأمر فعال عمليًا قبل أن يروه مكتوبًا.
يبدأ اختيار مقاطع الأسلاك المناسبة بالنظر إلى ثلاثة عوامل رئيسية: كمية التيار المار في الدائرة، وهبوط الجهد المقبول، ودرجات الحرارة المتوقعة أثناء التشغيل. لحساب تيار الحمل، اقسم إجمالي القدرة الواتية لكل الأجهزة على جهد النظام. لنفترض أن لدينا 100 واط تعمل على 12 فولت، فنحصل بذلك على حوالي 8.3 أمبير. عند اختيار مقطع السلك، اختر دائمًا شيئًا من جداول NEC يمكنه تحمل ما لا يقل عن 125٪ من هذه القيمة. يساعد هذا الهامش الإضافي في تجنب مشاكل ارتفاع درجة الحرارة عندما تعمل الدوائر باستمرار لفترات طويلة. تصبح الأمور أكثر تعقيدًا في البيئات الأكثر دفئًا. إذا ارتفعت درجات الحرارة فوق 30 درجة مئوية، فسنحتاج إلى تعديل الحسابات باستخدام عوامل التصحيح الحراري المذكورة في أحدث إصدار من مدونة NFPA 70. القاعدة العامة هي أن كل زيادة بمقدار 10 درجات تقلل من القدرة المسموح بها لحمل التيار الآمن بنسبة تتراوح بين 15 إلى 20 بالمائة.
من الضروري الحفاظ على هبوط الجهد أقل من 3% (0.36V لأنظمة 12V) لضمان الأداء والمتانة للمصابيح LED. استخدم الصيغة القياسية التالية:
Voltage Drop (%) = (2 × Length (m) × Current (A) × Resistance (Ω/km)) / (Voltage × 1000)
إن مقاومة تأثير الجلد الأقل في الأسلاك النحاسية المجدولة تجعلها أكثر كفاءة بنسبة 18–22% مقارنةً بالسلك الصلب في أنظمة 24 فولت التي تزيد أطوالها عن 15 مترًا (وفقاً لمعايير NEMA TS-2022). عندما يتجاوز انخفاض الجهد 2.5%، فإن الترقية إلى سلك بقطر أكبر تحافظ على إخراج شمعي (Lumen)، حيث يؤدي كل فقدان 0.1 فولت إلى تقليل السطوع بنسبة 4–6%.
EN
0.36V / (2 × 50m × 8.33A) = 0.000432 Ω/m
إن السلك المجدول بقياس 14 AWG (2.08 مم²) لديه مقاومة تبلغ 0.00328 Ω/م — وهو ارتفاع كبير جداً لهذه المسافة. وعند الترقية إلى قياس 12 AWG (3.31 مم²، 0.00208 Ω/م)، تنخفض قيمة السقوط الجهد إلى 2.1% (0.25 فولت)، مما يحافظ على السطوع الكامل. إن تحديد المقاس الصحيح يقلل من هدر الطاقة بنسبة 9–12% مقارنةً بالكابلات ذات المقاس الأصغر.
| مقياس الأسلاك | المقطع العرضي (مم²) | التيار الأقصى (أ) | الطول الأقصى @ نسبة السقوط 3% (12 فولت) |
|---|---|---|---|
| قياس 16 AWG | 1.31 | 10 | 28m |
| 14 AWG | 2.08 | 15 | 45م |
| قياس 12 AWG | 3.31 | 20 | 72 متر |
يوضح هذا الجدول كيف أن زيادة مقاس السلك يطيل الطول الأقصى للدارة الكهربائية مع الالتزام بمعايير السلامة والكفاءة الخاصة بال NEC.
يوفر السلك المجدول مرونة، وتقليل خطر كسر الخيوط، وتعامل أفضل مع الاهتزازات، ومقاومة للتغيرات الحرارية، مما يجعله مناسباً للتركيبات الإضاءة الديناميكية.
تُعدّ الأسلاك المجدولة فعّالة في التعامل مع الأحمال الكهربائية المنخفضة، وتوزّع التيار بشكل متساوٍ لتجنب نقاط الحرارة العالية، وتقلّل من هبوط الجهد الكهربائي، مما يعزز الكفاءة في استخدام الطاقة.
مرونتها تسرّع عملية التركيب وتحمي المعدات مثل مفاتيح التعتيم من التقلبات الحرارية، مما يطيل عمرها التشغيلي.
يجب مراعاة شدة التيار، وهبوط الجهد، ودرجة حرارة البيئة المحيطة، وما إذا كان سيتم تجميع السلك مع أسلاك أخرى عند تحديد المقاس المناسب.
توفر المواد مثل PVC ميزات تتعلق بالتكلفة، في حين تقدّم مادة XLPE استقرارًا حراريًا متفوقًا وتقلّل من التيارات التسربية، وهو أمر بالغ الأهمية للأنظمة الموفرة للطاقة.
نصائح مخصصة، حلول مناسبة تماماً.
تصنيع فعال، إمدادات سلسة.
اختبارات صارمة، شهادات عالمية.
المساعدة الفورية، الدعم المستمر.