Slide 1

Report
‫نتحدث اآلن عن تصميم الدوائر الفرعية ‪.......‬ولكن دعونا‬
‫نتعرف علي معني كلمة دائرة فرعية ‪......‬الدائرة الفرعية‬
‫هي الدائرة الخارجة من لوحة التوزيع الفرعية لتغذية الحمل‬
‫وطبعا كلمه فرع أو ‪ branch‬ليست غريبة علي مهندسين‬
‫الكهرباء‪.‬‬
‫و طبعا الحمل الكهربي يجوز أن يكون أحادى الوجه‬
‫أو ثالثي الوجه‬
‫‪load‬‬
‫‪3 phase‬‬
‫‪Single‬‬
‫‪phase‬‬
‫و طبعا في حالة ال ‪ single phase‬تكون الدائرة الفرعية‬
‫عبارة عن موصل لل ‪phase‬إلي الحمل و موصل ‪neutral‬‬
‫من الحمل يعود إلي لوحة التوزيع الفرعية ‪.‬‬
‫أما في حالة ال ‪phase 3‬فيكون عدد األسالك الموصلة للحمل‬
‫هي ‪ 3‬و وموصل لل ‪ neutral‬ليعود للوحة الفرعية ( في‬
‫حالة أن تكون توصيلة الحمل ستار ‪...‬و لكن في حالة الدلتا ال‬
‫يوجد موصل للتعادل)‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫موصالت‬
‫لل ‪3‬‬
‫‪phase‬‬
‫موصل التعادل‬
‫و نبدأ بال ‪:single phase branch circuit‬‬
‫لوحة توزيع فرعية‬
‫قاطع‬
‫‪circuit‬‬
‫‪breaker‬‬
‫موصل (سلك أو كابل)‬
‫الحمل الكهربي‬
‫واآلن نجيب علي بعض األسئلة للمثال الذي أمامنا وستكون األسئلة بالترتيب من‬
‫اللوحة إلي الحمل أي في إتجاه سريان التيار‪:‬‬
‫‪ -1‬هل الجهد عند اللوحة معلوم؟‬
‫طبعا منكم من تسرع وقال نعم إن الجهد هو ‪ 220‬فولت ‪.....‬طبعا هذه‬
‫اإلجابة غير دقيقة بالمرة نظرا الن اللوحة الفرعية عادتا ما تكون في‬
‫نهاية ال ‪ single line diagram‬و طبعا الجهد يحدث له هبوط علي‬
‫الموصالت لذلك يكون الجهد هو (‪ -220‬الهبوط في الجهد على‬
‫الموصالت ) ‪.‬‬
‫‪ -2‬بالنسبة للقاطع ‪....‬كيف يتم تصميمه؟‬
‫القيم المطلوب إيجادها للقاطع بالنسبة للقاطع هي ‪:‬‬
‫‪ -1‬تيار الحماية من زيادة الحمل‪.‬‬
‫‪ - 2‬تيار الحماية في حالة حدوث القصر و تكون قيمته بالكيلو أمبير ‪KA.‬‬
‫‪ -3‬نختار القاطع من نوع مناسب لخواص الحمل‪.‬‬
‫و لننتظر هذه الحسابات في مثال‬
‫‪ -3‬ما هي القيم و المواصفات التي يجب علي المصمم إيجادها بالنسبة‬
‫للموصل؟‬
‫يجب أن يحقق الموصل الشروط األتية ‪:‬‬
‫‪ -1‬يتحمل التيار الذي يمر به لتغذية الحمل ‪.‬‬
‫‪ -2‬أال تتعدي نسبة هبوط الجهد علي الموصل نسبة هبوط الجهد المسموح بها ‪.‬‬
‫‪ -3‬أن يتحمل تيار القصر دون أن يتلف في حالة حدوث خطأ‪.‬‬
‫و لننتظر المثال أيضا‬
‫‪ -4‬هل يؤثر نوع الحمل الكهربي علي اختيار العوامل السابقة ؟‬
‫اإلجابة طبعا‬
‫نعـــــــــــــــــم‬
‫لنوع الحمل تأثير واضح علي القاطع فمثال لو كان الحمل إضاءة فنختار قاطع‬
‫مخصص لمثل هذا التطبيق‬
‫ولو كان الحمل موتور كهربي البد أن نتعامل مع قاطع مخصص للمواتير ( طبعا‬
‫هذا آلن لكل قاطع خواص تميزه هذه الخواص تكون عالقة بين التيار و الزمن و‬
‫هي تختلف حسب نوع و وظيفة القاطع )‬
‫وطبعا اختالف نوع الحمل يؤثر علي طريقة حساب التيار الذي يمر بالحمل فمثال‬
‫لو كان الحمل كشاف كهربي مثال فالبد أن نضيف ‪ %25‬من قيمة القدرة وذلك‬
‫إلننا نأخذ التيار الذي يستهلكه الترانس في الحسبان ‪....‬و لو كان الحمل محرك‬
‫فالبد أن نأخذ في االعتبار كفاءة المحرك في الحسابات ‪...‬وهكذا‬
‫واآلن دور المثال الذي سيبين لنا ما تكلمنا عنه بالسابق ‪:‬‬
‫‪L‬‬
‫‪V=218 VOLT‬‬
‫طول الموصل و‬
‫لنفترض أنه يساوى‬
‫‪ 15‬متر‬
‫‪F= 50 HZ‬‬
‫حمل أحادي الطور‪.‬‬
‫‪P=1 kw‬‬
‫‪Pf=0.8‬‬
‫أما نوع الحمل ‪:‬‬
‫طبعا واضح هنا أن هبوط الجهد هو ‪ 2‬فولت‬
‫‪....‬أي أن نسبة هبوط الجهد من المصدر إلي هذه‬
‫اللوحة الفرعية هي‬
‫‪Vd %= (220-218)*100/220=0.91volt‬‬
‫هو عبارة عن مجموعة من‬
‫كشافات الفلوريسنت بمكثف‬
‫تصحيح عامل القدرة و بادئ من‬
‫النوع العادي‪.‬‬
‫فلنبدأ أوال بحساب تيار الحمل و لنرمز له بالرمز ‪IB‬‬
‫قدرة هذا الحمل الفعالة هي ‪ 1‬كيلو وات أي ‪ 1000‬وات و نضيف ‪%25‬‬
‫من هذه القيمة و ذلك لنأخذ في االعتبار قدرة الترانس فتصبح‬
‫القدرة‪P = 1000+1000*.25=1250 WATT........‬‬
‫و معامل القدرة للحمل ‪ 0.8‬إذا قدرته الظاهريه تحسب من ‪:‬‬
‫‪S=P/P.F=1250/.08=1562 KVA‬‬
‫ويكون التيار ‪:‬‬
‫‪IB= S/V=1562/218= 7 A‬‬
‫هذا التيار يسمي بالتيار التصميمي ‪.....‬و هي القيمة التي تدخل في معادالت‬
‫تصميم القاطع و الموصل‬
‫بعد أن حسبنا تيار الحمل و سميناه بالتيار التصميمي ‪ .‬نحسب‬
‫تيار الحماية ‪In‬و تيار الحماية هو تيار القاطع وقيمته تكون‬
‫أكبر من قيمة التيار التصميمي ‪ ...‬ويحسب كاألتي‪:‬‬
‫‪IN=1.25*IB= 1.25*7=9 A‬‬
‫و طبعا نختار قاطع له أقرب قيمة لهذا التيار ‪.....‬و لكن مع مالحظه أنها اقرب أكبر قيمة‬
‫وليست أقرب أصغر قيمة ‪.‬‬
‫فا نختار مثال قاطع ‪ 10‬أمبير‬
‫‪.‬‬
‫وأالن جاء دور اختيار مساحة مقطع الموصل ‪:‬‬
‫طبعا هذه المسألة من المسائل الهامة في حسابات الدوائر الفرعية ‪....‬و كثير من‬
‫المهندسين آلسف يختلط عليه األمر فتجدهم يتعاملون مع حساب مساحة مقطع‬
‫الموصل بطريقة بسيطة دون األخذ في االعتبار ل‪:‬‬
‫‪ -1‬ال يتم اختيار مساحة مقطع الموصل علي قيمة التيار التصميمي مباشرة ولكن البد‬
‫من تطبيق معامالت تصحيح ترتبط بدرجة حرارة الوسط المحيط و طريقة تمديد‬
‫الموصل أو الكابل و هل هو مالمس لمادة عازلة أم ال؟‬
‫‪ -2‬البد لمساحة المقطع أن تحقق نسبة هبوط جهد أقل من أو تساوي النسبة المسموح‬
‫بها ‪.‬‬
‫‪ -3‬البد أن يتحمل الموصل او الكابل اإلجهاد الحراري الذي ينتج عند مرور تيار القصر‬
‫‪.ISC‬‬
‫إذا قلنا أن السعة التيارية التي سنختار بها مساحة المقطع ‪IZ‬فأن هذه‬
‫القيمة تحسب من المعادلة ‪:‬‬
‫‪IZ=IB/CF‬‬
‫حيث ال ‪CF‬هو معامل التصحيح المجمع لطريقة التمديد و درجة‬
‫حرارة الوسط المحيط وهو ببساطه يحسب بالطريقة اآلتية ‪:‬‬
‫نجلب عوامل التصحيح منفردة من األكواد الخاصة بالبلد أو من ال‬
‫‪NEC‬ثم نضرب كل القيم التي حصلنا عليها ببعضها فنحصل علي‬
‫معامل التصحيح الكلي‬
‫‪:‬‬
‫وإليكم بعض جداول التصحيح من الكود المصري‬
‫سنفترض اآلن أن درجة الحرارة ‪ 60‬فتكون قيمة معامل التصحيح لدرجة الحرارة هي ‪0.63‬‬
‫و نفترض أيضا ان الماسورة التي سيمدد بها الموصل بها ‪ 4‬موصالت فيكون معامل التصحيح هو‬
‫‪0.8‬‬
‫فيكون معامل التصحيح الكلى هو‬
‫معامل التصحيح= ‪0.504=0.8*0.63‬‬
‫و تكون قيمة السعة التيارية للكبل هي‪:‬‬
‫‪IZ= 9/0.504= 14 A‬‬
‫الحظ هنا ان التيار التصميمي أصغر من تيار الحماية و السعة التيارية و‬
‫أن السعة التيارية أكبر من تيار الحماية ‪.‬‬
‫اآلن نذهب إلي جداول الشركات المصنعة للموصالت و نختار‬
‫مساحة المقطع بناءا علي السعة التيارية المحسوبة ‪:‬‬
‫‪ 15‬أمبير أقرب‬
‫قيمة للسعة‬
‫التيارية‬
‫‪ 2‬ملى‬
‫متر‬
‫مربع‬
‫اآلن نتأكد أن مساحة المقطع المختارة تحقق الشرطين اآلتيين ‪:‬‬
‫‪ -1‬نسبة هبوط الجهد‪.‬‬
‫‪ -2‬الخصائص الحرارية للكبل تتحمل تيار القصر المحسوب‪.‬‬
‫‪ -1‬نسبة هبوط الجهد‪:‬‬
‫من المعادلة ‪:‬‬
‫‪Vc  mV  I B  L‬‬
‫تكون‬
‫متوفرة‬
‫في‬
‫كتالوجات‬
‫الشركة‬
‫المصنعة‬
‫هبوط الجهد النوعي فى الكبل أو الموصل بالمملى فولت‪/‬أمبير‪/‬متر‬
‫‪mV :‬‬
‫التيار التصميمي للكبل باألمبير‬
‫‪IB:‬‬
‫طول الكبل بالمتر‬
‫‪L:‬‬
‫أو من المعادلة‪:‬‬
‫‪Vc  R  I B‬‬
‫مقاومة الكبل‬
‫المقاومة‬
‫النوعية‬
‫للنحاس‬
‫‪R  L / A‬‬
‫مساحة‬
‫المقطع‬
‫طول الكابل‬
‫في حالتنا هذه نجد انه يعطينا ثابت يعبر عن مقاومة الكيبل لكل كيلو متر عند درجه حرارة‬
‫‪70‬‬
‫نستعمل هذا الثابت للحصول علي المقاومة‬
‫‪R  CONST  L‬‬
‫‪R = 10.9*10/1000=0.109 OHM‬‬
‫‪VOLTAGE DROP= R*IB=0.109*7=0.763 VOLT‬‬
‫‪V%=0.763*100/218=0.35‬‬
‫و هي نسبة أقل من النسبة المسموح بها وهي ‪ %2.5‬للدوائر الفرعية‬
‫تيار القصر ‪:‬‬
‫تيار القصر يحسب من المعادلة‬
‫‪:‬‬
‫‪1.05U n‬‬
‫‪Zt‬‬
‫‪‬‬
‫‪US‬‬
‫‪Is.c ‬‬
‫‪Zt‬‬
‫القيمة العددية لتيار القصر الثالثي‬
‫‪Is.c :‬‬
‫القيمة العددية للمعاونة الكلية للطور من مصدر التغذية حتى موقع القصر‬
‫‪Zt :‬‬
‫جهد الطور عند أطراف المصدر فى حالة وجود حمل‬
‫‪Un :‬‬
‫جهد الطور عند أطراف المصدر بالفولت عند عدم وجود حمل‬
‫‪Us :‬‬
‫تيار القصر يحسب علي اعتبار أن الخطأ يحدث علي اللوحة نفسها و وليس‬
‫علي الدائرة الفرعية و لذلك هذا الشرط ليس هام هنا و سنفرد له شرحا خاصا‬

similar documents