أنبوب قناة PVC

1 المقدمة

عند الحديث عن الأنابيب الكهربائية، يركز معظم الناس على الخيارات البديهية - المادة المناسبة، والنوع المناسب (مثل الجدول 40 أو الجدول 80)، والحجم المناسب للمهمة. هذه كلها قرارات مهمة. ولكن هناك عامل آخر غالبًا ما يُغفل عنه، مع أنه لا يقل أهمية: كمية الأسلاك التي يمكنك وضعها داخل الأنبوب. وهنا يأتي دور مخططات ملء أنابيب PVC.

هذه المخططات هي أكثر من مجرد جداول فنية، بل هي أدوات عملية يستخدمها الكهربائيون والمقاولون والمهندسون للتأكد من عدم تحميل الأنابيب بالكثير من الأسلاك.

في هذه المقالة، ستتعلم كيفية تحديد الكمية المناسبة من الأسلاك المناسبة لتركيب أنابيب PVC بمختلف أنواعها وأحجامها، بالإضافة إلى مواد الأنابيب الأخرى. سنوضح لك كيفية قراءة واستخدام مخططات ملء الأنابيب، وفهم أحجام الأسلاك الأساسية، ومراعاة عوامل رئيسية مثل نوع العزل، ومادة الأنابيب، وبيئة التركيب. نأمل أن يكون هذا المقال مفيدًا. والآن لنبدأ.

2. ما هو مخطط ملء القناة ولماذا هو مهم؟

مخطط ملء الأنابيب هو جدول مرجعي يوضح عدد الأسلاك/الكابلات (أو الموصلات) الكهربائية ذات الحجم المحدد التي يمكن تركيبها بأمان في أنبوب ذي حجم محدد. تستند هذه المخططات إلى معايير وضعتها هيئات مثل الكود الكهربائي الوطني (NEC) والكود الكهربائي الكندي (CEC) لضمان تدفق الهواء بشكل صحيح حول الأسلاك ومنع ارتفاع درجة حرارتها.

لماذا هذا مهم؟ لأن حشر عدد كبير جدًا من الأسلاك في أنبوب التوصيل قد يؤدي إلى زيادة المقاومة، وتراكم الحرارة، وتلف العزل، وحتى الحرائق الكهربائية. تساعدك مخططات التعبئة على تجنب كل ذلك من خلال تحديد حدود دقيقة - عادةً ما تُعرض كنسبة مئوية من المساحة الداخلية للأنبوب.

3. الأسلاك والكابلات والموصلات - ما الفرق بينها؟

في القسم السابق، ذكرنا الكابلات والأسلاك. وفي محادثاتنا اليومية، نميل إلى استخدام كلمات مثل سلك، وكابل، وموصل، وكأنها تعني الشيء نفسه. بصراحة؟ هذا طبيعي تمامًا. في موقع العمل، أو حتى في الأعمال الكهربائية عمومًا، يقول الناس "اسحب سلكًا" أو "مدّ كابلًا" دون أن يكونوا دقيقين للغاية. ولكن عندما يتعلق الأمر بأمور مثل حسابات ملء الأنابيب، تصبح هذه الاختلافات الصغيرة مهمة.

الموصل هو ببساطة الجزء المعدني الداخلي - عادةً النحاس أو الألومنيوم - الذي يتدفق من خلاله التيار الكهربائي. إنه نقطة البداية. لا يوجد عازل، مجرد معدن عارٍ = موصل.

السلك موصل مُغلَّف بعازل، مما يجعله آمنًا للاستخدام والتركيب. لذا، عندما نقول "سلك"، فإننا عادةً ما نتحدث عن موصل واحد معزول. لذا،  موصل + عازل = سلك.

الكابل عبارة عن مجموعة من سلكين معزولين أو أكثر، مجمعين معًا في غلاف خارجي. يشبه الأمر تجميع عدة أسلاك معًا لتسهيل التركيب. هذا يعني، سلكين أو أكثر في غلاف واحد = كابل.

فلنقل أننا نستخدم القياس كما هو موضح في الصورة أعلاه.

• الموصل هو الرصاص الجرافيتي في قلم الرصاص.
• السلك هو القلم الرصاص الكامل، مع غلاف خشبي يحمي الرصاص.
• الكابل هو صندوق أقلام الرصاص، يجمع عدة أقلام معًا.

Now that we’ve cleared up what wires, cables, and conductors really are, you might be wondering—how do we know how many of them can safely fit inside a conduit?

في أمريكا الشمالية، يحدد كلٌّ من الكود الوطني للكهرباء (NEC) في الولايات المتحدة والكود الكندي للكهرباء (CEC) قواعدَ التركيبات الكهربائية الآمنة. وتحدد هذه القوانين الحدودَ الرسمية لنسب امتلاء الأنابيب، بناءً على عدد الأسلاك المستخدمة ونوعها.

And here’s another key piece: the size of the wire. This is where AWG (American Wire Gauge) comes in. AWG is the standard system we use to measure wire diameters. Smaller numbers mean thicker wires, which take up more space in your conduit—so size definitely matters here.

Plus, not all cables are created equal. There are different cable types, like THHN, XHHW, NM, or MC, each with different insulation thicknesses and uses. And yes—the type of cable affects your conduit fill, too.

سنتناول كل كلمة رئيسية مهمة مذكورة هنا واحدة تلو الأخرى، مثل نسب ملء الأنابيب، وأنواع الأسلاك والكابلات، وقياسات AWG، لتسهيل فهمها بشكل أفضل. والأولى.

4. ما هي نسب ملء القناة؟

عند تركيب أسلاك كهربائية داخل أنبوب توصيل، لا يُمكنك وضع العدد الذي يتسع له الأنبوب. وهنا يأتي دور نسبة ملء الأنبوب، فالأمر يتعلق بالمساحة المسموح للأسلاك بشغلها داخل الأنبوب، وفقًا لمتطلبات السلامة والكود.

وفقًا لـ NEC وCEC، فإن كمية التعبئة المسموح بها تعتمد على عدد الموصلات التي تضعها داخل القناة:

سلك واحد: يمكنك ملء ما يصل إلى 53% من المنطقة الداخلية للقناة.

سلكان: أنت مقيد بـ 31%.

ثلاثة أسلاك أو أكثر: يمكنك استخدام ما يصل إلى 40% من المساحة.

5. ما هو مقياس الأسلاك الأمريكي?

لنتحدث عن AWG، وهو اختصار لـ American Wire Gauge (مقياس الأسلاك الأمريكي). ستجده في كل مكان عند التعامل مع الأسلاك الكهربائية. باختصار، هو طريقة قياسية لقياس سمك (أو قطر) السلك.

يتناسب مقياس AWG عكسيًا مع قطر السلك؛ فكلما ارتفع رقم AWG، كان السلك أرق، بينما انخفض الرقم، زاد سمكه. أي أنه كلما ارتفع الرقم، كان السلك أرق. على سبيل المثال، سلك بقياس 14 AWG أرق بكثير من سلك بقياس 6 AWG.

لماذا هذا مهم؟ لأن الأسلاك السميكة تحمل كهرباء أكثر، وتشغل مساحة أكبر داخل مواسير الكهرباء. عند حساب امتلاء المواسير، ستحتاج إلى معرفة قياس AWG للأسلاك لمعرفة المساحة التي يشغلها كل سلك.

باختصار، يساعدك AWG في اختيار حجم السلك المناسب للعمل، ويساعد في التأكد من أن القناة الخاصة بك ليست ممتلئة للغاية.

وفي القسم التالي نقدم أنواع الكابلات والأسلاك.

6. أنواع الأسلاك والكابلات الشائعة، المواد المستخدمة ومعانيها

كما ذكرنا سابقًا، السلك موصل واحد، بينما الكابل عبارة عن حزمة من الأسلاك. ولكلٍّ منها أنواع مختلفة.

إذا سبق لك أن نظرت إلى الأسلاك الكهربائية وتساءلت عن معاني كل هذه الأحرف، فلا تقلق، لست وحدك. قد تبدو أسماء مثل THHN وXHHW وTHWN مربكة للوهلة الأولى، لكنها في الواقع تخبرك بالكثير عن كيفية بناء الأسلاك ومجالات استخدامها.

إليك ما تمثله هذه الأحرف، في حالة رغبتك في فك تشفير نوع السلك أثناء التنقل:

وهنا نُقدّم بعض الأنواع الشائعة. ولفهم أفضل، نُنشئ جدول مقارنة.

كما هو الحال مع الأسلاك، تأتي الكابلات بأنواع مختلفة، لكل منها اسمها وبنيتها وغرضها الخاص. دعونا نلقي نظرة على ما يميز كل منها.

Underground Feeder (UF) Cable: UF cable is made to go directly into the ground without needing a conduit. It’s water-resistant, tough, and built to handle outdoor conditions. You’ll often see it used for garden lights, water pumps, or power going out to sheds and garages.

Metal-Clad (MC) Cable: MC cable comes with a strong metal jacket that protects the wires inside. It also helps with grounding. It’s ideal for places where the cable might get bumped or damaged—like factories, warehouses, or commercial buildings.

Armored (AC) Cable: يتميز كابل التيار المتردد بغطاء معدني مرن، مما يوفر له حماية جيدة مع سهولة ثنيه. غالبًا ما يتضمن شريطًا للتأريض. يُستخدم عادةً في الأقبية والمباني القديمة والمشاريع التجارية الصغيرة.

Non-Metallic Sheathed (NM) Cable: NM cable, often called Romex, has multiple wires wrapped in a plastic outer layer. It’s lightweight, affordable, and easy to run through walls. Perfect for wiring lights, outlets, and appliances in homes.

Coaxial Cable: Coaxial cable is used to carry high-frequency signals, like your TV or internet. It has a center wire, surrounded by insulation, a metal shield, and a protective jacket. It’s built to reduce signal loss and block interference.

Twisted Pair Cable: This cable has two wires twisted around each other to help cancel out electrical interference. It’s often used in phones, computer networks, and other communication systems where clean signals are important.

Single-Conductor Cable: A single insulated wire, often used for grounding, simple electrical systems, or connecting to batteries and motors.

Multi-Conductor Cable: This cable bundles several insulated wires together inside one jacket. It’s useful when you need to run multiple signals or power lines through the same route—like in control panels or sound systems.

7. كيفية استخدام مخطط ملء قناة PVC؟

حسنًا، بعد أن انتهينا من كل المصطلحات التقنية، لننتقل إلى جوهر الموضوع: كيفية استخدام مخطط ملء أنابيب PVC. سنشرحه خطوة بخطوة فيما يلي.

أولاً، دعونا نقسمها إلى ثلاث خطوات بسيطة. الأمر بسيط، ولكن هناك بعض التفاصيل المهمة التي يجب الانتباه لها. سنشرح كل خطوة خطوةً واحدةً حتى لا يفوتك أي شيء.

The steps generally are:

• تحديد حجم ونوع القناة الخاصة بك،
• تحديد حجم السلك ونوعه،
• احسب المساحة الكلية لجميع الأسلاك،
• تطبيق قاعدة نسبة ملء NEC،
• التحقق من مخطط التعبئة وإجراء العمليات الحسابية للتأكد من عدم زيادة حجم القناة.

And in different situation, the steps can be adjusted. We will make the different examples in the followings.

من المهم أيضًا مراعاة أن اختلاف مواد الأنابيب قد يؤثر على المساحة المتاحة للأسلاك. تختلف مواد الأنابيب المختلفة (مثل PVC، وEMT، والمعادن المرنة، إلخ) في سعات التعبئة ومتطلبات الكود.

يركز هذا الدليل تحديدًا على أنابيب PVC. إذا كنت تستخدم مادة مختلفة، فتأكد من مراجعة مخطط التعبئة المناسب لهذا النوع.

الآن بعد أن شاهدت العملية بشكل عام، دعنا نقوم بتقسيمها إلى سيناريو واقعي حتى يسهل فهمها وتطبيقها في العمل.

أما بالنسبة للتحقق من الخطوتين الأولى والثانية التي ذكرناها، فإن الأبعاد والتفاصيل المتعلقة بالسلك - مثل مساحته ونوع العزل - عادة ما يتم توفيرها من قبل المورد في وقت الشراء.

على سبيل المثال، ستشير مواصفات المنتج أو الملصقات الخاصة بالمورد على أنبوب السلك إلى مساحة السلك (عادةً بالبوصات المربعة)

• Key Takeaways: What to Do in Different Scenarios
• Limited Conduit Size:  If you are limited to using only one size of conduit, like a 3/4 inch Schedule 40 PVC conduit, and you need to determine how many 12 AWG THHN wires can safely fit, here’s how to use the fill table:
• Locate Conduit Size: Find the row that corresponds to your conduit size, which is “3/4 Inch Schedule 40”.
• Locate Wire Size: Find the column that corresponds to your wire size, which is “12 AWG”.

ابحث عن التقاطع: عند تقاطع صف "3/4 بوصة الجدول 40" وعمود "12 AWG"، ستجد الرقم الذي يشير إلى الحد الأقصى لعدد أسلاك THHN مقاس 12 AWG التي يمكن أن تتناسب بأمان مع القناة.

بناءً على الجدول، الرقم عند التقاطع هو 15.

لذلك، يمكنك تركيب 15 سلكًا مقاس 12 AWG THHN بأمان في أنبوب PVC مقاس 3/4 بوصة من الجدول 40 دون تجاوز حد التعبئة الأقصى.

Limited Wires, Multiple Conduit Choices: If you have a fixed number of wires but can choose the conduit size, you’ll calculate the total wire fill and then pick a conduit size that offers enough room (while staying within the fill limits) for the wires you need to use.

لنفترض أن لديك ١٠ قطع من أسلاك THHN بقياس ١٠ AWG تحتاج إلى المرور عبر أنبوب توصيل. لا ترغب في تقسيمها، بل تريدها جميعًا في نفس الأنبوب. لحسن الحظ، تتوفر لديك عدة أحجام مختلفة من الأنابيب للاختيار من بينها، مثل أنابيب PVC من النوع Schedule 40 بأحجام ¾ بوصة، و١ بوصة، و١¼ بوصة.

Steps: You have 10 pieces of 10 AWG THHN wire. Check the Fill Chart above for each available conduit size, find the entry that corresponds to a 10 AWG.

تحديد حجم القناة

كابل 3/4 بوصة من الجدول 40: يتسع لـ 9 أسلاك. لا يكفي لـ 10 أسلاك.

1 بوصة الجدول 40: يمكن أن يتناسب مع 15 سلكًا.

حدد القناة

يمكنك استخدام أنبوب جدول 40 بقياس بوصة واحدة، إذ يتسع لـ 15 قطعة. لذا، يُعدّ أنبوب جدول 40 بقياس بوصة واحدة أصغر أنبوب مناسب لاحتياجاتك.

In the process, maybe you confused about why we do not Apply NEC Fill Percentage Rule, and here we tell you the reason and When to Manually Apply the NEC Fill Percentage Rule.

• Mixed Wire Sizes: When you have different sizes of wires in the same conduit.
• Uncommon Wire Types: When using wire types not listed in the chart.
• Complex Calculations: When the installation involves a large number of conductors or specific requirements not easily found in a chart.
• تَحَقّق: When you need to verify that the values in the chart align with your specific installation conditions.

نفس السيناريو، كيف أتحقق؟ لديك ١٠ قطع من أسلاك THHN مقاس ١٠ AWG. تتوفر أنابيب PVC بمقاسات ٣/٤ بوصة، ١ بوصة، و١¼ بوصة، من النوع ٤٠.

Step 1: Look Up the Area of One Wire

من الفصل 9 من NEC، الجدول 5، نرى: 10 AWG THHN = 0.0211 بوصة مربعة لكل سلك

لديك 10 أسلاك: 0.0211 بوصة مربعة × 10 = 0.211 بوصة مربعة إجمالاً

يسرد الجدول 5 من الفصل 9 من NEC مساحات المقطع العرضي التقريبية لأنواع الأسلاك المختلفة. لكل نوع من أنواع عزل الأسلاك مساحة مختلفة قليلاً، حتى لنفس مقياس السلك. يمكنك العثور على هذا الرقم في جداول NEC الرسمية، أو قد يدرجه المصنعون أحيانًا في أوراق بيانات الأسلاك الخاصة بهم. الأداة في هذا موقع إلكتروني ربما يكون مفيدًا.

Step 2: Check Each Conduit Option

From NEC Chapter 9, Table 4, here are the 40% fill capacities for Schedule 40 PVC Conduit:

الجدول 4، الفصل 9 من قانون الكهرباء الوطني (NEC)، هو جدول أساسي من قانون الكهرباء الوطني (NEC). يُظهر الجدول إجمالي مساحة المقطع العرضي وأقصى سعة لتمديد الأسلاك لمختلف أحجام وأنواع الأنابيب. الأداة في هذا الجدول: موقع إلكتروني ربما يكون مفيدًا.