สายไฟฟ้าที่เราใช้กันอยู่นั้นจะประกอบไปด้วย

ตัวนำไฟฟ้า (Conductor) คือ ส่วนที่เป็นทางเดินของอิเล็กตรอนหรือกระแสไฟฟ้านั่นเองเพื่อไปยัง Load ทำให้เกิดงานขึ้นองค์ประกอบที่ใช้ทำตัวนำจะแบ่งได้ 2 อย่าง ซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญดังนี้

ฉนวน (Insulated) คือ ส่วนที่เป็นตัวป้องกันการสัมผัสกับสายไฟโดยตรง  โดยสภาพแล้วฉนวนจะไม่เป็นสื่อนำไฟฟ้า ฉนวนจะต้องสามารถป้องกันตัวนำไฟฟ้าจากความร้อนหรือของเหลวที่สามารถกัดกร่อนตัวนำไฟฟ้า และสามารถกันน้ำได้ดีฉนวนที่ใช้หุ้มตัวนำไฟฟ้าต้องมีความต้านทานสูง  ต้องไม่ถูกกรดหรือด่างกัดกร่อนได้ตั้งแต่อุณหภูมิ 0 - 200 องศาฟาเรนไฮต์  และต้องไม่ดูดความชื้นในอากาศฉนวนที่ใช้หุ้มตัวนำไฟฟ้ามีอยู่หลายชนิดได้แก่  แร่ใยหิน ยางทนความร้อนพลาสติก แต่วัสดุที่นิยมคือ PVC (Polyvinyl  Chloride) และ XLPE (Cross  Linked  Polyethylene)

สายไฟฟ้าจะแบ่งออกได้เป็น 2 อย่าง คือ สายไฟที่ปราศจากสิ่งใด ๆ มาหุ้มที่ตัวนำ  สายไฟชนิดนี้ค่อนข้างจะอันตราย สามารถที่จะทำการแบ่งตามการใช้

สายเปลือย (Bare Wire) ชนิดที่ใช้เกี่ยวกับเครื่องจักรกลไฟฟ้า  เช่น  ลวดตัวนำที่พันอยู่ในมอเตอร์ (ลวดตัวนำอาบน้ำยา) ชนิดที่ใช้กับระบบสายส่งไฟฟ้าแรงดันสูง  (ตามรูป)

สายหุ้มฉนวน (Insulated  Wire) จะเป็นสายไฟฟ้าที่ใช้งานกันโดยทั่วไป ตามบ้านพักอาศัย ตามโรงงานอุตสาหกรรมและอื่น ๆ 

มาตรฐานของสายไฟฟ้า ที่ใช้ในปัจจุบันนี้คือ

 มาตรฐานที่เราคุ้นเคยมากที่สุดบ้านเรา คือ  AWG และ SWG มาตรฐานที่ระบุทั้ง 4 เป็นมาตรฐานที่ใช้วัดขนาดสายไฟด้วยไวร์เกจเพื่อวัดว่าสายไฟมีขนาดโตเท่าไหร่

สีของฉนวนที่ใช้หุ้มสายไฟเพื่อให้เกิดความเข้าใจในการใช้งาน

การหาขนาดของสายไฟฟ้า ขนาดของสายไฟคิดเป็นพื้นที่หน้าตัดโดยที่พื้นที่หน้าตัดจะมีหน่วยเป็น

สายไฟส่วนมากจะกำหนดขนาดข้อมูลที่สำคัญ ๆ ได้บนสายเลยยกตัวอย่างเช่น 750V PVC70C VCT3 x 2.5  SQ.mm  สามารถอธิบายได้ดังนี้

และค่าสุดท้ายที่สำคัญคือค่า  Voltage  Drop  เนื่องจากในสายไฟจะมีค่าต้านทานอยู่ซึ่งถือว่าเป็นค่าที่สูญเสียในสายโดยเฉพาะการใช้งานที่สายยาว ๆ จะต้องคำนึงถึงจุดนี้ด้วยซึ่งสูตรที่ต้องใช้คือ

1  เฟส  2  สาย  VD  =  2.1.(R.cosO + X.sin O)
3  เฟส  4  สาย  VD  =  3.1.(R.cosO + X.sin O)

ความหมายของสัญลักษณ์ต่าง ๆ แทนค่าต่าง ๆ ดังนี้

VD  =  Voltage  Drop  =  แรงดันตก (V)
I  =  กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจร (A)
R  =  ค่าความต้านทานทางเดียวของสายไฟฟ้า (Ohm)
X  =  ค่า  Reactance  ของสายไฟฟ้า  (Ohm)
CosO  =  ค่า  Power  Factor

เนื่องจากในบางครั้งการคำนวณสายไฟอาจจะไม่ค่อยสะดวกนัก จึงได้มีการสร้างตารางเพื่อหาค่าต่าง ๆ ที่จำเป็นในการใช้งานไว้

*  ถ้าใช้ตารางคำนวณสามารถใช้สูตรได้ดังนี้ * 

แรงดัน  =  ค่าสัมประสิทธิ์ในตาราง  x  กระแสที่ใช้  x  ระยะทาง / 1000

                                      
ตัวอย่าง  ระบบไฟฟ้า 380V 3 เฟส 4 สาย  ใช้สายไฟฟ้าขนาด  70 mm² เดินในท่อโลหะเป็นระยะทาง 120 เมตร Load ใช้กระแสไฟฟ้า 85A จงหาค่าแรงดันที่ตกที่เกิดขึ้นในสาย จากตารางค่าแรงดันตกสูงสุด

สาย 70mm² เดินในท่อมีแรงดันตก  =  0.59 mV/A/m
แรงดันตก =  (0.59 x 120 x 85) / 1000

สายไฟฟ้าขนาด  70mm² ระยะทาง 120 เมตร  จะมีแรงดันลด = 6.018 V

ตัวอย่าง ระบบไฟฟ้า 380V สายไฟตามตารางเดินท่อโลหะเป็นระยะทาง  150 เมตร  Load ใช้กระแสไฟฟ้า จำนวน  90A  จะต้องใช้สายไฟฟ้าขนาดเท่าใด  โดยจำกัดให้แรงดันตกไม่เกิน  2%

จากโจทย์ที่กำหนดไว้แรงดันตก   =  (2 x 380) / 100
ต้องไม่เกิน                             =  7.6 V
                                           =  7.6  x  1000 / 90 x 150
                                           =  0.56  mV / A / m

จากตารางเลือกใช้ขนาดสายไฟ  70mm² เดินในท่อโลหะเนื่องจากเป็นค่าที่ใกล้เคียงกับที่คำนวณไว้ซึ่งมีค่าแรงดันตกสูงสุด 0.56 mV/A/m หรือ = 0.56 x 90 x 150 / 1000 

ใช้สายไฟขนาด  70 mm²  ระยะทาง  150  เมตร  จะมีค่าแรงดันตกทั้งหมด  = 7.96 V

ที่มา (http://www.thai-interelectric.com/index.php?lay=show&ac=article&Id=229986)