Ce diaporama a bien été signalé.
Nous utilisons votre profil LinkedIn et vos données d’activité pour vous proposer des publicités personnalisées et pertinentes. Vous pouvez changer vos préférences de publicités à tout moment.

أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية

133 508 vues

Publié le

دورات هندسية قصيرة الأمد

Publié dans : Ingénierie

أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية

  1. 1. البرنامج التدريبي المتخصص أسس الكهرباء وطرق الحماية وعمل التمديدات الكهربائية الدكتور المهندس محمد منذر القادري munthear@gmail.com أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 1
  2. 2. ا لفصل ا لول مكونات منظومة ا لقوى ن ظره شاملة أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 2
  3. 3. لعله من الواضح الن أن منظومة القوى تشمل عددا هائل من العناصر المترابطة مع بعضها والتي تتكامل وظائفها لتحقيق الهدف الذي من أجله أنشئت المنظومة أل وهو إنتاج الطاقة الكهربية وتوزيعها على المستهلكين لستسستغللها مسسا فيمسسا يحتاجون إليه من أغراض. ويمكن بصفة عامة حصسسر عناصسر منظومسسة القسوى - كغيرهسسا مسن النظسسم - فسسي ثةلثةسة أصسسناف رئيسة هي: أ ول: المكونات ا لمادية: تشمل جميع اللت والمعدات والجهسسزة المعسسدة لتوليسسد القسسدرة ونقلهسسا وتوزيعهسسا أو للتحكسسم فسسي المتغيسسرات المختلفسسة داخسسل المنظومة ومراقبة أداء أجزاء المنظومة, أو تلك التي تستخدم لحماية مكونات المنظومة من الخطاء المختلفة وكذلك أجهسسزة القياس وأجهزة التصالت . يمكن تصنيف هذه المكونات إلى: دوائر القدرة : هي التي تقوم بأداء الوظائف الستاستية لمنظومة القسسدرة مسسن توليسسد ونقسسل وتوزيسسع الطاقسسة الكهربيسسة ، وهسسذه الدوائر تشمل: محطات التوليد حيث يتم إنتاج الطاقة الكهربية. خطوط التقل والتوزيع تقوم بنقل الطاقة الكهربية من أماكن توليدها إلى أماكن استتغللها ، وتوزيعها على المستهلكين. محطات المحولت تقوم برفع الجهد أو خفضه إلى المستوى المطلوب، ففي النقل يلزم أن يكون الجهد عاليا لتقليل الفقد في القدرة والهبوط في الجهد ، في حين عند المستهلك يلزم أن يكونن الجهد منخفضا لدواعى المن والسلمة ، وفي التوزيع يكون الجهد متوستطا بين جهود النقل وجهد الستتغلل.. الحمال. هي مجموعة التجهيزات التي تستهلك الطاقة الكهربية في الغراض المختلفة ستواء كانت أحمال. صناعية أو تجارية أو زراعية. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 3
  4. 4. بالضافة إلى دوائر القدرة توجد أيضا : مكونات نظم الحماية وهسسي الخاصسسة بحمايسسة منظومسسة ضسسد أخطسسار تيسسارات القصسسر وتشسسمل المرحلت والقواطع و المصسسهرات ومحسسولت الجهسسد والتيسسار الخاصسسة بالحماية ومحولت التأريض. مكونات نظم التحكم وهى المكونات الخاصة بسالتحكم فسسي تشسغيل منظومسسة القسوى للحصسول. على مستويات الداء المطلوبة وتشمل محولت تنظيم الجهد ومكثفسسات تحسين معامل القدرة وأجهزة التحكم في ستريان القدرة وغيرها. أجهزة القياس تشمل أجهزة قياس التيار والجهد والقدرة وعدادات الطاقة اللزمة لمراقبة أداء المنظومة. دوائر التصالت وهي السستي تقسوم بنقسل البيانسسات مسسن كافسة أجسزاء المنظومسة إلسسى مركسسز التحكم ونقل أوامر التشغيل من مركز التحكم إلسسى المحطسسات المختلفسسة ، ولهمية التصالت في تشغيل منظومسسة القسسوى فلبسسد مسسن توفيرقنسسوات اتصال. آمنسسة بيسسن أجسسزاء منظومسسة القسوى بطسسرق مختلفسسة . عسن طريسسق خطوط الهاتف المؤجرة, أوعن طريق تحميل موجات التصالت علسسى خطوط النقل الكهربائية ، أو استستحدام موجسسات الراديسسو، أو عسن طريسق تركيب خطوط خاصة للتصال.. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية ثانيا: المكونات ا لفكرية: تشمل حزم البرمجيات التي تستخدم في إجراء الحسابات اللزمة لتمام الوظائف المختلفة , حيث إن جميع عمليسسات التشغيل والتحكم في منظومة القوى. تتم باستتخدام الحاستب اللى, فتوجد برمجيات وأنظمة حاستب للتنبؤ بالحمسسال. ولتحديسسد المحطات التي ستتقوم بتغذية هذه الحمال. وتقسيم الحمال. على المولدات بطريقة اقتصادية ، وكذلك لحساب ستريان الحمال. ولتحديد حالة منظومة القوى ولجراء حسابات تيارات القصر. وتشمل أيضا مجموعة التنظيمات واللوائح التي تنظسسم العمسسل وتحدد الحقوق والواجبات داخل المنظومة وكذلك القواعد والجراءات المتبعة في تشغيل وصيانة المنظومسسة وأيضسسا قواعسسد المن والسلمة. ثالثا: العنصر ا لبشري: وهو من أهم العناصر في أي نظام، وفي منظومة القوى يشكل العنصر البشري أهمية قصوى, حيث إن التشسسغيل المسسن والسليم لمنظومة القوى يستلزم توافر العناصر البشرية المؤهلة للضطلع بالمهام المختلفة داخل المنظومة. يشمل العنصسسر البشري جميع العاملين بمنظومة القوى في كافة المستويات ستواء في المستويات القيادية المسؤولة عن التخطيط والدارة أو التنفيذية المسئولة عن تشغيل المنظومة والتحكم فيها ووقايتها وصيانتها والمدربين والمتدربين أيضا. وجل اهتمامنا في هذا الباب ستيكون حول. العناصر المادية المكونة لمنظومة القوى وخصوصا دوائر القسسدرة. وبصسسفة عامسسة 1 إلى: - يمكن تقسيم منظومة القوى الكهربية هو موضح بالشكل 1 ا . محطات التوليد: يتم توليد الطاقة الكهربية عن طريق تحويل إحدى أشكال. الطاقة الولية إلى طاقة كهربية ، ويتم ذلك عنسسد جهسسود ل تتعسسدى 25 ك ف لستباب تقنية تتعلق بإمكانية عزل. الموصلت داخل المولدات . وتحتوي محطة التوليد بصفة أستاستية على محرك أولي يقوم بتحويل الطاقة الوليسسة إلسسى طاقسسة حركيسسة ومولسسد كهربسسي يقسسوم بتحويل الطاقة الحركية إلى طاقة كهربية. 2. محولت رفع الجهد: 4
  5. 5. تقوم هذه المحولت برفع الجهد من مسسستوى جهسسد التوليسسد إلسسى مسسستوى جهسسد النقسسل, وتوجسسد هسسذه المحسسولت فسسي محطسسات التي تكون قريبة من محطات التوليد . Tansmission Substation محولت النقل محطاث التوليد 25 ك ف – 11 محولت رفع الجهد محولت خفض الجهد الحمال 1 المكونات الرئيسية لمنظومة القوى - شكل 1 أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 3 . نظام نقل القدرة الكهربية: وهو المسؤول. عن نقل القدرة الكهربية لمسافات طويلة من محطات التوليد إلسسى مراكسسز الحمسسال. والمكسسون الستاستسسي لنظام نقل القدرة هو خط النقل الكهربي والذي يكون في الغالب خط نقل هوائي إل إذا دعت الحاجسسة إلسسى استسستخدام الكسسابلت الرضية. وعادة ما يبدأ خط النقل من محطة التوليد قريبة من محطة المحولت تقوم برفع الجهسسد مسسن مسسستوى جهسسد التوليسسد إلى مستوى جهد النقل، وينتهي خط النقل خارج المدن والتجمعات السكنية فسسي محطسسة محسسولت تقسسوم بتحفيسسض الجهسسد إلسسى 280 ك ف ) , 230 , مستوى أقل مناستب للتوزيع داخل المدن ، ويتم نقل القدرة الكهربية على جهود مرتفعة ( 132 4 . محولت خفض الجهد : تقوم بتخفيض الجهد من جهد النقل إلى مستوى جهود التوزيع والتي تتراوح من 11.5 حتى 33 ك ف. 5 . شبكات توزيع القدرة الكهربية : تقوم بتوزيع الطاقة الكهربية على المشتركين وتنتهي بمحولت توزيع تخفض الجهد إلى 220 ف أو 110 ف. فيما يلى ستنتعرف على هذه المكونات ؟ Generating Stations 1. محطات التوليد محطة التوليد هي الجزء المسؤول. عن إنتاج الطاقة الكهربية في منظومة القوى, ويعتبرالمولد الكهربي هو العنصر هو مصدر الطاقة الكهربية في منظومة القوى, حيث يقوم بتحويل الطاقة Generator الرئيس في محطة التوليد ، والمولد prime mover الحركية الدورانية إلى طاقة كهربية, ويحصل المولد على الطاقة الحركيسسة الدورانيسسة مسسن محسسرك أولسسي يحول. إحدى أشكال. الطاقة الولية إلى طاقة حركيسسة، والمحسسرك الولسسي قسسد يكسون إمسا توربينسسا بخاريسسا أو توربينسسا غازيسسا أو توربينا هيدروليكيا. إلى جانب المولد والمحرك الولي تحتوي محطة التوليد على مجموعة من الدوائر التالية : دوائر القدرة الرئيسية وهي التي تقوم بنقل القدرة من المولدات إلى محولت رفع الجهد. · دوائر القدرة المساعدة وهي التي تقوم بتغذية القدرة إلى جميع المساعدات الموجودة بالمحطة. · 5
  6. 6. دوائر التحكم في القواطع وجميع الجهزة التي يتم تشغيلها من غرفة التحكم بالمحطة. · دوائر النارة لضاءة المحطة ولمداد القدرة لجهزة الخدمة والصيانة المتنقلة. · دوائر تغذية أقطاب المولدات ، يتم تركيب هذه الدوائر بحيث تتوافر لها درجسسات عاليسسة مسسن الحمايسسة الكهربائيسسة · والحماية ضد الخطار الطبيعة وذلك لنه بدون توافر تغذية لملفات أقطاب المولد ل يمكنه إنتاج القدرة الكهربائية. دوائر الجهزة والمرحلت التي تقوم بإمداد نظام الحماية بقيم كل من الجهد والتيار والقدرة الفعالة والقدرة غير · الفعالة ودرجات الحرارة والضغوط ومعدلت السريان ، ....... الخ ، وذلك لحماية المولدات والتوربينات . دوائر التصالت داخل المحطة وكذلك التصالت بباقي أجزاء المنظومة من محطسسات أخسسرى ومراكسسز تحكسسم · وهذه الدوائر تشمل دوائر الهاتف واللستلكي ودوائر التصالت باستسستخدام موجسسات الراديسسو الدقيقسسة (الميكروويسسف) وكسسذلك .Transmission-line carrier دوائر التصالت المحملة على خطوط نقل القدرة ما يحدث في محطة التوليد ليس إنتاجا للطاقة الكهربية من العدم - فالطاقة ل تفنى ول تستحدث إل بإذن ال تعالى - ولكن ما يحدث هو تحويل إحدى صور الطاقة الولية إلى طاقة كهربية وقد يستلزم المرتحويل الطاقة إلى عدة صور قبسسل الوصسسول. إلى الصورة الكهربية ونحن وان كان اهتمامنا الكبر بالجانب الكهربي فإننا ستنعطي فكرة مبسطة عن أنواع محطات التوليد المختلفة وكيفية توليد الكهرباء بها دون خوض في تفاصيل الجانب الميكانيكي. وأهم أنسواع محطسات التوليسد والسستي تسسستخدم لتوليد كميات كبيرة من الطاقة هي: Thermal Power Stations ا لمحطات ا لحرارية · هي محطات التي تعتمد في تشغيلها على حرق الوقود (الفحم - الزيت الخام - المازوت - الديزل. - الغسساز الطسسبيعى), ويمكسسن تقسيمها إلى: Steam Power Stations ا لمحطات ا لبخارية · حيث تستغل الطاقة الحرارية الناتجة عن حرق الوقود في تسخين المسساء وإنتسساج بخسسار عنسسد ضسسغط مرتفسسع ودرجسسة حسسرارة عالية ثةم يستغل هذا البخار في إدارة توربين بخاري بسرعة عالية قد تصل إلى 3600 لفسسة فسسي الدقيقسسة والسستي بسسدورها تقسسوم 2 يوضح أهم مكونات المحطة البخارية. - بإدارة المولد لنتاج الكهرباء، وشكل 1 Gas Power Stations ا لمحطات ا لغازية · وفيها يتم حرق الغاز الطبيعي واستتخدام نواتج الحتراق في تدوير توربين غازي والتي بدورها تقسوم بإمسداد المولسد بالطاقة الميكانيكية اللزمة. ولن عادم هذه المحطات يكون غازات ذات درجة حرارة عالية فإنه يتم الن الستتفادة من هسسذا العادم قي إنتاج البخار اللزم لتشغيل توربين بخاري وذلك لرفع كفاءة تحويل طاقة الغاز إلى طاقسسة كهربائيسسة وتعسسرف مثسسل أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 6
  7. 7. هذه المحطات بالمحطات ذات الدورة المركبة. Nuclear Power Station ا لمحطات ا لنووية · المحطات النووية هى محطات بخارية ولكن تختلف عن المحطة البخارية العادية في طريقة إنتاج البخار, حيسث يتسسم إنتاج البخار في المحطة البخارية التقليدية عن طريق حرق الوقود فإن البخسسار المتولسسد فسسي المحطسسات النوويسسة يكسسون نتيجسسة إمرار الماء على قلب المفاعل النووي لتبريده, وفي داخل المفاعل النسسووي يسسستخدم وقسسود نسسووي - اليورانيسسوم المخصسسب – حيث تجري ستلسلة من النشطارات النووية ينشأ عنها حرارة شديدة تقوم بتبخير ماء التبريد والذي يستغل في إدارة تسسوربين 3 أهم مكونات محطة الطاقة النووية. - بخاري. يوضح شكل 1 Hydraulic Power Stations ا لمحطة ا لهيدروليكية · وفيها تستغل طاقة الماء المندفع من الشللت أو من خلف السدود لدارة توربين مائي يقوم بإدارة المولسسد, كمسسا هسسو موضسسح أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية .4- بالشكل 1 بالطبع هناك أنواع عديدة أخرى لمحطات التوليسد كمحطسات ، ومحطسسات التوليسسد السستي تسسستغل الطاقسات غيرالتقليديسسة كطاقسة 7
  8. 8. الشمس وطاقة الرياح وطاقة المد والجزر بالبحار والمحيطات ولكن هذه المحطات ل تنتج كميات كبيرة من الطاقة الكهربية كالمحطات التي ذكرناها ستابقا. بمراجعة أنواع المحطات التي ذكرناها ستابقا تجد أن العامل المشترك في هذه المحطات هو المولد الكهربى وهو ما ستنتناوله ببعض التفصيل. ا لمولد ا لكهربي هو العنصر الستاستسي فسي محطسة التوليسد وهسو السذي ينتسج الطاقسة الكهربيسة. والمولسدات الكهربيسة المسستخدمة فسي والتي تدار بسرعة ثةابتة تسمى سترعة السستزامن Synchronous machine منظومة القوى كلها من نوع اللت المتزامنة Three Phase وتقسسوم بتوليسسد الطاقسسة الكهربيسسة فسسي صسسورة تيسسار مسستردد ثةلثةسسي الوجسسه Synchronous Speed عند جهد ثةابت وتردد ثةابت, وجميع المولسسدات الموجسسودة فسسي منظومسسة القسسوى تعمسسل عنسسد نفسسس Alternating Current التردد حيث إنه يتم ربطها جميعا معا لغسسراض التشسسغيل القتصسسادي وتقاستسسم الحمسسال. بطريقسسة تقلسسل مسسن تكسساليف التشسسغيل وتضمن استتمرارية تغذية الحمال.. مع هذا فقد يختلف جهد المولدات من محطة توليد إلى أخرى حيث تقوم المحولت برفسسع جهود التوليد إلى نفس القيمة وهي قيمة جهد النقل. يتألف المولد من عضو ثةابت مكون من شرائح صلب ستيليكوني به مجار لحمل ملفات إنتاج القدرة وعضو د وار يحمل 5العضو التابت لمولد. - القطاب المغناطيسية التي تنشئ المجال. المغناطيس اللزم لتوليد القدرة الكهربية. يوضح شكل 1 الجدير بالذكر أن العضو الثابت يكون هو نفسه لجميع المولدات فيما عدا اختلف البعاد من مولد لخر, أما العضسسو السسدوار فيختلف في المولدات ذات السرعات العالية كتلك التي تستخدم مع التوربينسسات البخاريسسة عنسسه فسسي المولسسدات ذات السسسرعات البطيئة والتي تستخدم مع التوربينات الهيدروليكية أو التوربينات التي تقل سترعتها عن 1000 لفة في الدقيقة أيا كان نوعهسا. وينشأ الختلف من أن المولد الذي يعمسسل عنسسد ستسسرعة عاليسة يكسسون عسسدد أقطسسابه أقسسل مسسن المولسسد السسذي يعمسسل عنسسد ستسسرعة منخفضة، ينعكس هذا الختلف على شكل المولد فتجد المولد الذي يعمل علسسى تسسوربين بخسساري يكسسون ذا قطسسر أقسسل وطسسول. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 8
  9. 9. محوري أكبر حيث إن عدد أقطابه قليل ويستخدم ما يسمى بالعضو الدائر الستسسطواني، ويكسسون القطسسر صسسغيرا لتقليسسل عسسزم القصور الذاتي للجزاء الدوارة حيث إنها تدور بسرعة عالية، وعلى الجانب الخر تجد المولد الذي يعمل عند سترعة بطيئه - كذلك الذي يستخدم في المحطات الهيدروليكية - ذا قطر كبير حتى يمكن وضسسع العسسدد المطلسسوب مسسن القطسساب والسسذي قسسد يصل إلى اكثر من 48 قطب من نوع القطاب البارزة مشابهة لقطاب آلة التيار المستمر. وقد يكون إما مولد ، exciter تغذى القطاب بتيار مستمر، ويسمى الجزء الذي يقوم بهذه المهمة مغذي القطاب أو المهيج تيار مستمر مثبت على نفس العمود الدوار مع المولد الرئيسي ومتصل بملفات المجال. للمولسسد الرئيسسسي عسسن طريسسق حلقسسات انزلق، وقد يكون مولد تيار متغيرمتصل بقنطرة توحيد مثبتة على نفس عمود الدارة مع المولسسد ومتصسسلة اتصسسال مباشسسرا مع القطاب دون الحاجة إلى حلقات انزلق. يزود المولد بمنظم جهد أوتوماتيكي وظيفته التحكم في تيار المجال. للمحافظة على جهد المولد ثةابتا مع تغير ظروف التحميل , حيث يقوم منظم الجهد بزيادة تيار المجال. في حالة انخفاض جهد المولد حتى يعيده إلى القيمسسة المطلوبسسة، ويقسسوم بتحفيسسض تيار المجال. في حالة زيادة جهد المولد حتى يعود الجهد إلى القيمة المطلوب ثةباته عندها. ويتم إبقاء سترعة المولد ثةابتسسة عنسسد سترعة التزامن حتى يظل التردد ثةابتا ومساويا لتردد الشبكة وذلك عن طريق تزويد التوربين بحاكم للسرعة وظيفتسسه التحكسسم في الطاقة الداخلة للتسسوربين – بسسالتحكم فسسي كميسسة البخسسار للتسسوربين البخسساري أو كميسسة المسساء للتسسوربين الهيسسدروليكي لتثسسبيت سترعتها. تتراوح جهود التوليد من 3.3 ك ف حتى 25 ك ف ول يمكن التوليد عند جهود أعلى من ذلك لصعوبة عزل. الملفات داخل مجارى العضو الثابت للمولد بطريقة تسمح لها بتحمل جهود أعلى من ذلسك. وقسدرة المولسد قسد تصسسل إلسسى 1300 ميجسساوات ومعنى هذا أنه لهذه القدرات الكبيرة عند الجهود المنخفضة نسبيا ستيكون التيار كبيرا جدا بطريقة يصسعب معهسا نقسل القسسدرة عند هذه الجهود المنخفضة لما ستوف يسببه هذا التيار الكبير من فقد في القدرة وانخفاض في الجهد أثةنسساء النقسسل. وأيضسسا لن الجهد هو الضغط الذي يسبب ستريان الطاقة الكهربية فإذا أردنا نقل كميات كبيرة من القدرة لمسافات كبيرة كان لزامسسا رفسسع الجهد إلى مستوى أعلى بكثير من جهد التوليد ولهذا فإن العنصر التالي لمحطة التوليد هو محطة محولت النقل والتي تشمل محولت رفع الجهد إلى مستوى جهد النقل. 2. محطات محولت رفع وخفض الجهد: وظيفة هذه المحطات هى رفع الجهد أو خفضه إلى المستوى المطلوب في كل جزء من أجزاء المنظومة، فتقوم برفع الجهسسد من مستوى جهد التوليد إلى مستوى جهد النقل في بداية خط النقل وكذلك تقوم بتخفيض الجهد على مراحل من مستوى جهسسد النقل إلى مستوى جهد التوزيع. العنصر الرئيسي في هذه المحطات هو محول. القدرة الذي يقوم بالوظيفة الرئيسية للمحطة, إلى جانب احتواء محسسول. القسسدرة فإن المحطة تقوم بالوظائف التية: تشغيل قواملع التيارفي حالة حدوث خطأ في خط النقل أوفي المحطة ذاتها . · التحكم في ستريان القدرة إلى منطقة معينة . · احتواء أجهزة الحماية ومحولت الجهد والتيار الخاصة بالحماية وبأجهزة القياستات . · تحتوي أيضا على تجهيزات ومعدات فصسل وتوصسيل تسسمح بسإجراء الصسيانة لي معسدة مسن معسدات المحطسة دون قطسع · الخدمة عن أي منطقة تخدمها هذه المحطة. Distribution Substation 3. محطات محولت التوزيع محطات محولت التوزيع هي محطات خفض للجهد فقط حيث تقوم هذه المحطات بخفض الجهد من مستوى النقسسل الفرعسسي إلى مستوى جهد التوزيع الولي ( 13.8 ك ف حتى 33 ك ف) لتغذية شبكة التوزيسسع السستي تقسسوم بتوزيسسع القسسدرة الكهربيسسة على محولت التوزيع (التي تراها منتشرة في الشوارع محمولة على أعمدة خشبية أو موضوعة داخل أكشاك). محول ا لقدرة محولت القدرة هي ليست النوع الوحيسسد مسسن المحسسولت الموجسسود بمحطسسة التوزيسسع حيسسث توجسسد أنسسواع عديسسدة مسسن المحولت كمحولت الجهد والتيار لغراض الحماية والقياس وكذلك محولت تنظيسم الجهسد ومحسولت التحكسم فسي ستسريان أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 9
  10. 10. القدرة ، ولكن كل هذه النواع من المحولت تكون ذات قدرات صغيرة وإمكانيات تحميل لفترات زمنية قصيرة ل تزيد فسسي بعض أنواع المحولت عن خمس دقائق وجميع هذه النواع ليس لها أي دور فسسي عمليسسة تخفيسسض الجهسسد أو رفعسسه باستسستثناء أداء بعض الوظائف المساعدة التي تساعد في مراقبة وحماية محول. القدرة الرئيسي والدوائر المتصلة به، أما محول. القسسدرة فهو الذي يمرر كميات القدرة الكبيرة لتحويلها من مستوى جهد إلى مستوى آخر. وعلى ذلك نتوقسسع أن يكسسون محسسول. القسسدرة أكبر مكونات محطة محولت التوزيع حجما. يتكون محول. القدرة من : القلب الحديدي. ويصنع من شسرائح الصسلب السسيليكوني والسذي يتمتسع بسسماحية مغناطيسسسية عاليسة وفقسد قليسسل · في القدرة. الملفات . وغالب المحولت لها ملفين لكل وجه, ولكن في بعض أنواع المحولت يمكن أن يكون هناك أكثر مسسن · 6 صورة لملفات محول. ثةلثةي الوجه موضوعة حول. القلسسب الحديسسدي - ملف ان لغراض التحكم أو التأريض، يبين شكل 1 ويبين كذلك التوصيلت الخارجية. عادة ما تكون محولت القدرة من النوع المغمور في الزيت، ويستغل الزيت هنا لسسسببين أولهمسا هسو عسزل. المحسسول. وملفسساته والقلب الحديدي له عن جسم المحول., وثةانيهما المساعدة فسي تبريسد المحسول. عسن طريسق حمسل الحسرارة بعيسدا عسن الملفسات والقلب وطردها إلى الهواء الجوي عن طريق جسم المحول. وما به من زعانف معدة لزيادة السطح المعدني المعرض للهواء الجوي. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 10
  11. 11. و تبريد المحول. له من أهمية قصوى, حيث إن أداء المحول. يعتمد بدرجة كبيرة جدا على مقدرته على تبديد الحرارة الناشئة عن المفاقيد , يمكن تصنيف نظم التبريد في محولت القدرة المغمورة في الزيت إلى : أي أن الهواء يتحرك بطريقة طبيعة وكذلك الزيت Oil Natural Air Natural اختصارا لعبارة :ONAN · يتحرك فقط بتأثةير تيارات الحمل الطبيعة. أي تدوير قسري للهواء باستتخدام المراوح في حين Oil Natural Air Forced اختصارا لعبارة : ONAF · ان الزيت يتحرك فقط بتأثةير تيارات الحمل الطبيعة. أي يتم دفع الهواء بمروحة والزيت بمضخة لزيادة Oil Forced Air Forced اختصارا لعبارة : OFAF · حركة كل منهما. تدوير قسري للزيت والماء , حيث يتم تبريد الزيت بالماء عن طريق مبادلت حرارية : OFWF · .OFAF 105 ك ف ونظام التبريد لهذا المحول. من نوع / 7محول. قدرة 15 ميجا فولت أمبير 1 - يبين شكل 1 أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 11
  12. 12. Transmission Substation محطات محولت ا لنقل توجد هذه المحطات في بداية خط النقل ونهايته , وتتميز بأنها تتعامل مع قسسدرات أعلسسى بكسسثيرمن محطسسات محسسولت التوزيع حيث قد تصل قدرة المحول. في هذه المحطة 1000 ميجا فولت أمبير ولذلك يطلق عليهسسا محطسسة محسسولت القسسدرات وتوجد محطة لرفع الجهد في بداية الخط وأخرى لخفض الجهد في نهايته. بالضافة , Bulk Power substation العالية إلى ذلك تقوم هذه المحطة بالوظائف التية: عموما تقوم هذه المحطة بجميع المهام التى تقوم بها محطة التوزيع ولكن عند مستويات جهود أعلى وقدرات أكبر بكثير. معظم العناصر الموجودة بهذه المحطة هى نفسها الموجودة بمحطة التوزيع ولكن بأحجام أكبر وقدرات أعلى ولذلك ستنؤجل الحديث عن هذه التفاصيل لحين الحديث عن محطات التوزيسسع وستسسنتحدث هنسسا عسسن الختلفسسات بيسسن هسسذه المحطسسة ومحطسسة التوزيع، وأهم هذه الختلفات : ا . المسافات بين المعدات أكبر وذلك بدهي لن مسسستوى الجهسسود أعلسسى (حسستى 400 ك ف فسسي حيسسن أن جهسسود التوزيسسع ل تتعدى 33 ك ف) طبعسسا ليسسس هسو النسسوع الوحيسسد المسسستخدم فسسي auto transformers 2 . محطة محولت النقل تستخدم المحولت الذاتيسسة محطات محولت النقل ول حتى الكثر استتعمال ولكنه يستعمل وليس هناك ستبب يحول. دون استسستخدامه فسسي هسسذه المحطسسات أما محطات محولت التوزيع فل تستخدم هذا النوع من المحولت . والسبب في ذلك كون ملسف الجهسد العسالي وملسف الجهسد المنخفض متصلين معا ويشتركان في توصيلة نقطة التعادل. فإذا حدث فصل لتوصيلة نقطة التعسسادل. لي ستسسبب ظهسسر الجهسسد العالي كله على أطراف الجهد المنخفض ولك أن تتخيل مدى ما يحدث من دمارفي أجهزة مصممة للعمسسل علسسى 110 فسسولت عندها تتعرض لجهد مقداره 13800 فسسولت ولسسذلك ل يسسستخدم المحسسول. السسذاتي كمحسسول. توزيسسع نهائيسسا. ولكسسن فسسي محطسسات محولت النقل حيث يتم تحويل الجهود من مستوى جهد عال. إلى مستوى جهد عال. آخر أو مستوى جهد النقسسل إلسسى مسسستوى الجهد المتوستط وحيث ليتم الوصول. إلى هذه المحطات أو التعامل معهسسا إل مسسن قبسسل عمالسسة فنيسسة مدربسسة تسسدريبا عاليسسا فسسإن المحولت الذاتية تستخدم بكثرة. عموما فإن أول. محول. بعد المولد يكون دائما محول ذا ملفين وذلك لعزل. الجهود المستمرة التي قد تنشأ في خط النقسسل نتيجسسة أي حالة عابرة أو أثةناء عمليات الفصل والوصل وكذلك آخر محول. ناحية المشترك يكون دائمسسا محسسول ذا ملفيسسن لغسسراض المن والسلمة. ميزة استتخدام المحول. الذاتي أنه أقل كلفة وأصغر حجما ومتطلبات تبريد أقل عنها فسسي حالسسة المحسسول. ذي الملفيسسن. ويعيسسب المحول. الذاتي صغر معاوقته مقارنة بالمحول. ذي الملفين مما يتسبب في جعل تيارات القصر أكبر. Earthing transformers 3 . محولت التأريض أي بتوصيل نقطة التعادل. مباشرة بالرض Solid Earthing معظم نظم النقل والنقل الفرعي تكون مؤرضة تأريضا صلبا وذلك لكي تكون تيارات الخطا كبيرة فتميزها أجهسزة الحمايسة وخصوصسا فسسي حسالت الخطساء المتصسلة بسالرض وكسسذلك لتقليل الجهاد الكهربي على العوازل. والمعدات . وتكون المحولت في محطات محولت النقل عسسادة متصسسلة بطريقسسة نجمسسة مؤرضة في حين أن نظم النقل الفرعية تكون عادة متصلة دلتا لرفع معاوقة التتابع الصسسفري فسسي حالسسة الخطسساء الرضسسية. ووظيفة هذه المحولت هو الحد مسسن earthing transformers ويتم تأريض مثل هذه النظم باستتخدام محولت التأريض تيارات القصر الرضية إلى قيمة التيار المقنن لخط التعادل. وتستخدم للتسأريض فقسط أي ل يتسسم تحميلهسسا بسأي أحمسال. ولسسذلك فهى صغيرة الحجم. ويتم تحديد مقننات هذه المحولت لتتحمل مرور التيار بها لمدة ل تزيد على خمس دقائق حيث يجب أن تعمل أجهزة الحماية قبل ذلك بكثير ويتم توصيل هذه المحولت بأرضي المحطة. ا - نظام نقل ا لقدرة ا لكهربية: أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 12
  13. 13. وهو المسؤول. عن نقل القدرة الكهربية لمسافات طويلة من محطات التوليد إلى مراكز الحمال. والمكون الستاستي لنظام نقل القدرة هو خط النقل الكهربي والذي يكون في الغالب خط نقل هوائي إل إذا دعت الحاجة إلسسى استسستخدام الكسسابلت الرضسسية. واستتخدام الخطوط الهوائية بصورة أكبر من الكابلت يأتي لستباب عديدة منها وأهمهسسا هسسي التكلفسة القسسل بكسسثير مسسن تكلفسة الكابل الذي ينقل نفس كمية القدرة لنفس المسافة وكذلك لسهولة صيانة الخطوط الهوائية واكتشافف العطال. واصلحها. وعادة ما يبدأ خط النقل من محطة محولت قريبة من محطة التوليد تقوم برفع الجهد من مسستوى جهسد التوليسد إلسى مسستوى جهد النقل، وينتهي خط النقل خارج المدن والتجمعات السكنية في محطة محسسولت تقسسوم بتخفيسسض الجهسسد إلسسى مسسستوى أقسسل مناستب للتوزيع داخل المدن . يتم نقل القدرة الكهربية على جهود مرتفعة ( 380،230،132 ك ف ). أو دائسسرة single circuit three phase تتكون خطوط النقل في حالسسة التيسسار المسستردد مسسن داثةسسرة مفسسردة ثةلثةيسسة السسوجه . Double circuit three phase مزدوجة ثةلثةية الوجه تصنع موصلت خط النقل عادة من النحاس أو اللومنيوم أو اللومنيوم المقوى بالصلب، كما تحمسسل هسسذه الموصسسلت علسسى أبراج من الصلب أو الخرستانة أو الخشب على حسب الجهد المنقول. عليها ، أيضا يتم استتخدام عوازل. كهربائيسسة لعسسزل. هسسذه الموصلت عن البراج , وتزداد القدرة المنقولة عبرالخط بزيادة الجهد الذي يعمل عنده الخط. شبكات توزيع ا لقدرة ا لكهربية: تقوم بتوزيع الطاقة الكهربية على المشتركين وتتكون من مجموعة مغذيات تبدأ مسسن محطسسة محسسولت رئيسسسية وتنتهسسي بمحولت توزيع تخفض الجهد إلى 220 ف أو 110 ف ، ومهمة منظومات التوزيع هي استتقبال. القدرة الكهربائية المرستلة من محطسسات التوليسسد عسسبرخطوط النقسسل وتوزيعهسسا علسسى المسسستهلكين بسساختلف أنسواعهم علسسى جهسسود تتناستسسب مسسع أغسسراض إلسى HV أو العاليسة EHV لتحويل الجهود الفائقسة Substation الستتهلك , ويتم ذلك من خلل. محطات تحويل فرعية وتسسستخدم كسسل مسسن الموزعسسات الهوائيسسة والكسسابلت الرضسسية فسسي منظومسسات .LV أو جهود منخفضة MV جهود متوستطة التوزيع , وعلى الرغم من أن التوزيع باستتخدام الكابلت الرضية يتكلف أضعاف ما يتكلفسسه التوزيسسع باستسستخدام الموزعسسات الهوائية , إل أن استتخدام الكابلت الرضية يعد ضرورة حتمية في حالة التوزيع في المناطق السكنية . على جهود تتراوح بين Primary Distribution( كما يتم التوزيع عادة على مرحلتين : التوزيع الولي (البتدائي Secondary( 6.6 ك ف – 33 ك ف حسب الجهسسود القياستسسية المسسستخدمة فسسي المنطقسسة , ثةسسم التوزيسسع الثسسانوي (المنخفسسض 380 ف. / 220 ف أو 220 / على جهود الستتخدام حيث يوجد نظامين 110 distribution Primary distribution نظام ا لتوزيع ا لولي يوجد ثةلثةة أنواع رئيسية لنظم التوزيع الولي: radial system ( النظام الشعاعي (نصف القطري · وهو أبسط نظم التوزيع وأكثرها انتشارا في الستتخدام في منظومات القوى الكهربية. يتكون هسسذا النظسسام مسسن مجموعسسة مسسن main الدوائر المستقلة التي تخرج من محطة التوزيع ليغذي كل منها منطقة محددة. وكل دائرة تتكون من المغذي الرئيسي والسستي يتصسسل محسسولت التوزيسسع, وتكسسون هسسذه spurs or lateral والذي تتفرع منه فسسروع (trunk أو الجذع ) feeder الفروع متصلة بالمغذي الرئيسي عن طريق مصهرات حتى ل يتسبب حدوث أي خطأ في أي من الفروع في فصل المغسسذي 8 مثال لهذا النظام. - الرئيسي بالكامل. يبين الشكل 1 أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 13
  14. 14. في حالة حدوث خطأ على أحد الفروع وفشل المصهرفي العمسسل ولسسم يتسسم فصسسل الجسسزء السسذي حسسدث بسسه الخطسسأ فسسإن القسساطع الموجود في بداية المغذي ستيعمل مسببا فصل المغذي بسسأكمله، ولتقليسسل مجسسال. النقطسساع فسسي الخدمسسة ومسسدته فسسإنه يتسسم تقسسسيم حيث يمكن إعادة تغذية المقاطع البعيدة عسسن الخطسسأ بأستسسرع وقسست ممكسسن، وذلسسك عسسن طريسسق sections المغذي إلى مقاطع المعدة خصيصا لهذا الغرض. وعادة ما يتم تصميم emergency tie ربطها بأقرب مغذ لها باستتخدام روابط الطوارىء لتغذية أي أحمال. إضافية يتم نقلها إليه من المغذيات القريبسسة حالسسة spare capacity المغذي بحيث يتوافر ستعة احتياطية حدوث أخطاء بها. وفي حالة المستشفيات والمنشآت العسكرية والحمال. المهمة ل يمكن تحمل انقطاع التيار لفترة طويلة ، ولذلك يتسسم استسستخدام مغذ ثةان أو عدة مغذيات أخرى كل منها له مساره المستقل لتوفير مصسسدر أو مصسسادر بديلسسة لتغذيسسة هسسذه الحمسسال. فسسي حالسسة حدوث خطأ على المغذي الرئيسي. ويتم نقل تغذية الحمال. من المغذي الرئيسي إلى المغذي البديل عن طرية مفتاح تحويسسل والذي قد يكون قاطع يعمل يدويا أو بطريقة آلية. وفي معظم الحيان يستخدم قاطعان كل load transfer switch الحمل يضمن توصيل قاطع واحد فقط وعند حدوث خطسسأ يفصسسل هسسذا القسساطع interlocking منهما على مغذ ويستخدم نظام منع أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية .9- ويقوم بتوصيل الخر، شكل 1 14
  15. 15. ring ( loop ) system النظام الحلقي في هذا النظام تشكل مقاطع المغذي الرئيسي مسارا مغلقا يبدأ من محطة التوزيع وينتهي فيها. أي أن نهايتي الموزع تكونان داخل نفس المحطة ، ويتيح هذا التركيب مسارين لتغذية كل من الحمال. الموجودة على المغذي من اتجاهين مختلفين. وعند حدوث خطأ في آحد التجاهين يتم تغذية الحمال. من التجاه الخر. ويمكن تشغيل هذا النظام بطريقتين مختلفتين: open loop أ . الحلق ة المفتوحة أو disconnecting switches في هذا النظام تكون مقاطع المغذي متصسسلة ببعضسسها عسسن طريسسق مفاتيسسح فصسسل مصهرات وطرفي المغذي متصلين بالمصدر. وعند نقطة معينة على المغذي يتم فصل المفتاح ويكون المغذي كأنه مغسسذيان 10 ، ويتم تحديد هذه النقطة بطريقة تقلل الفقد في القدرة والهبوط في الجهد ، وعادة تكون - منفصلن عن بعضهما ، شكل 1 النقطة التي ينعكس عندها اتجاه ستريان التيار في المغذى. في حالة حدوث خطأ على أحد مقاطع المغذي يتم فصل المقطع الذي حدث به الخطسسأ مسن كلتسسا جهسستيه وتوصسل الخدمسة إلسسى الجزاء السليمة عن طريق توصيل المفتاح الذي كانن مفصول - لفتح الحلقسسة - وكسسذلك إعسسادة توصسسيل القسساطع السسذي فصسسل نتيجة للخطأ. closed loop ب. الحلقة المغلقة يستخدم هذا النظام عندما يكون مطلوبا تغذية الحمال. بدرجة موثةوقية عالية وفيه ل يتم فصل أي مسسن نقسساط المغسسذي بسسل يترك للعمل كحلقة مغلقة. وهنا تكون أجهسسزة الفصسسل عبسسارة عسسن قواطسسع أوتوماتيكيسسة يتسسم التحكسسم فسسي تشسسغيلها عسسن طريسسق مرحلت . وفي حالة حدوث خطأ على أحد مقاطع المغذي تقوم المسرحلت بفصسل القواطسسع فسي بدايسسة ونهايسسة المقطسع السذي حدث به الخطأ تاركة باقي أجزاء المغذي تعمل كحلقة مفتوحسة إلسى أن يتسم إصسلح للخطسأ. ولتقليسل التكلفسة يمكسن استستخدام قواطع أوتوماتيكية بين بعض المقاطع فقط واستتخدام أجهزة فصل رخيصة كالمفاتيح أو المصهرات بين بسساقي المقسساطع كمسسا أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية .11- هو موضح بالشكل 1 15
  16. 16. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 16
  17. 17. 12 نظام التوزيع الولي - شكل 1 primary network system نظام شبكة التوزيع الولي في هذا النظام يتم ربط المغذيات معا مكونة شبكة يتم تغذيتها عن طريق عدد من محولت القدرة التى بدورها يتم تغذيتها عن طريق خطوط النقل عند جهود عالية. ورغم أن جميع الدراستات القتصادية تؤكد أنه في ظروف معينة يكون النظام الشبكي هو القل تكلفة والكثر موثةوقية إل أنه القل استتعمال , والسبب في ذلك يرجع إلى أن حماية هذا النظام تكون أكثر تعقيدا من حماية النظم الخرى وذلك لرتفاع مستوى القصر, وكذلك لوجود إمكانية تغذية الخطأ من أماكن متعددة حال. 12 رستما توضيحيا لهذا النظام. - حدوثةه. يبين شكل 1 secondary distribution نظام التوزيع الثانوي يعمل هذا النظام عند جهد منغمض وهو جهد الستتغلل. ( 110 فولت - 220 فولت ) وهو الذي يقوم بتغذية المستهلكين وهو آخر أجزاء منظومة القوى من ناحية المستهلك ، ويوجد أربعة أنواع مختلفة لهذه النظم. محول مستقل لكل حمل · ويستخدم هذا النظام للحمال. المعزولة البعيدة عن الشبكة حيث يكون تمديد شبكات التوزيع الثانوي لمسافة طويلة 13 هذا النظام. - غير اقتصادي ويستخدم كذلك للحمال. الكبيرة. يوضح الشكل 1 common secondary feeder موزع ثانوي عمومي · في هذا النظام يتم تغذية عدد كبير من الحمال. من نفس المحسسول. عسسن طريسسق مسسوزع ثةسسانوي عمسسومي وهسسو أكسسثر النظسسم انتشارا وقد يكون هذا الموزع الثانوي خط هوائي أو كابل أرضي. و عند حدوث خطأ في أحد محولت التوزيع يمكن تغذية أحماله عن طريق توصيلها بمحول. آخر ولكن في وضع التشسسغيل العسسادي يكسسون الموزعسسات الثانويسسة مفصسسولة عسسن بعضسسها أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية . 14- البعض كما في شكل 1 17
  18. 18. banked secondary feeder موزعات ثانوية مجمعة · وهو مماثةل تماما للموزع الثانوي العمومي إل أنه في هذه الحالة تكون الموزعات الثانوية لمحولت التوزيع 15 . يتيح مثل هذا النظام استتغلل أفضل للمحولت ويعطي - مربوطة مع بعضها عن طريق مصهرات كما في شكل 1 إمكانية لتقسيم الحمل على محولت التوزيع بأفضل طريقة. secondary distribution network شبكة توزيع ثانوي · في هذا النظام يتم ربط الموزعات الثانوية مع بعضها البعض مكونة شبكة يتم تغذيتها من عدة محولت توزيع . 16- متصلة بعدد من المغذيات الولية الرئيسية كما في شكل 1 أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 18
  19. 19. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية محول ا لتوزيع هو المحول. الذي يستخدم لتخفيض الجهد إلى مستوى آمن للستتخدام ولذلك فهو آخر محول. يربط المستهلك بالشبكة ، يتراوح الجهد البتدائي لهذا المحول. بين 2.3 ك ف وحتى 34.5 ك ف وجه واحد أو ثةلثةة أوجسسه حسسسب حجسسم المسسستهلك 240 وجه واحد وفسسي هسسذه الحالسسة يسسستخدم /120 208 ثةلثةي الوجه, 0 / 480 أو 120 / والجهد الثانوي عادة ما يكون 277 محول. أن معا أو محول. واحد ذو ثةلث ملفات . غالبا ما تكون محولت التوزيع من النوع الجاف, وخصوصا عندما يكسون عنصسر التكلفسة عسامل محسددا ، و أكسثر أنواع محولت التوزيع شيوعا هي تلك المحمولسسة علسسى قمسسم العمسسدة الخشسسبية أو البسسراج الحديديسسة وقسسدرة هسسذه المحسسولت تتراوح بين 15 و 100 ك ف أ. وقد تثبت محولت التوزيع داخل أكشاك معدنية مغلقة كجزء مسن نظسام التوزيسع السذي يسستخدم الكسابلت الرضسية وعنسدما يكون الشكل الخارجي عامل مهما و توجد أنواع من محولت التوزيع التي يمكن وضعها تحت الرض وتعرف بالمحولت .subway transformers الرضية أو محولت النفاق مولدات ا لطواريء يمكن تقسيم الحمال. فى أى مبنى إلى نوعين . أحمال. عادية وأحمال. مهمة (أحمال. الطوارئ) ء والفرق الستاستسسي بينهمسسا أن الحمال. المهمة هى التى ل يجب أن ينقطع عنها التيار. ويتم تجميع هسذه النوعيسة مسن الحمسال. فسى لوحسات منفصسلة تسسمى هذه اللوحات يتم تغذيتها بواستطة مولدات الطوارئ عند انتطاع المصسسدر الستاستسسي Emerency DBs لوحات الطوارئ 17- للتغذية والتى يظهر أحدها فى الشكل 1 19
  20. 20. 17- شكل 1 وعمومسا فسإنه عنسد تسوفير مصسدر بسديل للطاقسة للطسوارئ يجسب مراعساة البعسد القتصسادى وذلسك بحسساب مقسدار الخسسائر والضرار والخطورة الناتجة عن فقد مصدر التيار وفى نفس الوقت تقدير اقتصسساديات الوستسسائل البديلسسة والسستى تسستراوح بيسسن التفاق مع شركة التوزيع بالمنطقة على تأمين تغذيسة المبنسى مسن مصسدرين منفصسلين بتكساليف إضسافية بحيسث تظسل تغذيسة المبنى مؤمنة فى حالة فصسسل أو عطسسل أحسدهم أو استستخدام مجسرد استسستخدام بطاريسسات (منفصسلة أو مركزيسة ) لتسأمين إنسارة الطوارئ فقط أو استتخدام مولد للطوارئ لتأمين تغذية عدد من الحمال. الهامة بالمبنى ويتم نقل الحمال. إلسسي المولسسد بإحسسدى ATS أو أتوماتيكيا (بواستطة الس , ( Manual Transfer Switch ) MTS طريقتين . إما يدويا بواستطة ما يعرف بالس . ( وقد ل يكون هناك أحمال هامة فى المنازل. العادية ستتلزم تخصيص مولد طوارئ لها , لكن يجب على القل فى هذ ه الحالسسة أن نستخدم اللمبات ذات البطارية التى تضيء أتوماتيكيا بمجرد انقطاع التيار فى المداخل والسللم لضسسمان ستسسهولة الحركسسة عند انقطاع التيار. 20 % , حيث تغطى على القل - بصفة عامة تكون نسبة أحمال. الطوارئ فى المبانى الدارية والبراج السكنية فى حدود 10 إنارة الطرقات , ومراوح ستحب الدخان من ممرات وستسسللم الهسسروب, وأنظمسسة إنسسذار الحريسسق وأنظمسسة التلفونسسات والذاعسة الداخلية بالمبنى وثةلجات المطابخ , ومعدات ضخ وصرف المياه وربما يضاف أحد المصاعد, بينما تصسسل هسسذه النسسسبة فسسى المستشفيات إلى حوالى 50 % من إجمالي الحمال. لكثرة الحمال. المرتبطة بحيسساة المرضسسى مسسع ملحظسسة أنسسه عنسسد حسسساب Factors القدرة اللزمة لمولد الطوارئ فى مبنى معين فإننا ل نطبق علسى الحمسال. السسابقة أى معساملت لتباعسد الحمسال. كمسسا أننسسا ل نضسسيف أى نسسسبة للحمسسال. المسسستقبلية. أمسسا الحمسسال. ذات المحركسسات فلهسسا جسسداول. خاصسسة , Diversity No بحساباتها. وهناك مواصفات خاصة فى كل كود لكل من نظام العادم , والقواعد الخرستانية , ونظم التبريد والتهويسة , ونظسام الوقود إلخ. فعلى ستبيل المثال. ينص الكود المصرى على بعض المواصفات الخاصة بغرفة الماكينات منها (أ) يجب ترك مسافة ل تقل عن 1.00 متر من ال جناب وخلف مولد الطوارئ (ب) تكون مساحة مخرج الهواء مساوية على القل لمساحة ستطح الرديا تير (ت ) تكون مساحة مأخذ الهواء مساوية لضعف مساحة مخرج الهواء تقريبأ (ث) يراعسسسى نسسسسبة المسسسساحة الفعالسسسة لمأخسسسذ أو مخسسسرج الهسسسواء فسسسى حالسسسة تغطيسسسة هسسسذه المسسسساحات بسسسسلك أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية شبك أو فلتر (ج) عند تحديد أبعاد الغرفة يجب الخذ فى العتبار أن استتخدام خزان وقسسود مثبسست فسسى قاعسسدة الماكينسسة يسسؤدى إلسسى زيادة ارتفاع الغرفة ؟ ATS م ا هو 20
  21. 21. يمكنه أن ينقل تغذية أى لوحة طوارئ أتوماتيكيا , ATS أو ما يعرف اختصارا Automatic Transfer Switch جهاز فى حالة انتطاع التيار من المصدر الصلى وهو عادة الكهرباء العمومية , إلى المصدر الثسسانى وهسسو مولسسد السسديزل. كمسسا هسسو 18 بصورة مبسطة - واضح فى الشكل 1 18- شكل 1 أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية UPS تغذية ا لحممال بواسطة الخاص بموقع معين مثل فيتسسم تغسسذيتها مسسن Server أما الحمال. فائقة الهمية مثل بعض أجهزة الحاستوب فى البنوك أو ااس ووظيفة هذا الجهاز هو ضمان , UPS أو اختصارا , Un-interrupted Power Supply خلل. جهاز خاص يعرف بالس يتكون داخليا من ثةل ثةة أجزاء UPS منع انتظار التيار الكهربى مطلقا عن هذه الحمال. الهامه. والس فى الجزء الول. منه يتم تحويل التيار المتردد إلى تيار مستمر. فى الجزء الثانى يتم استتخدام التيار المستمر فى شحن عدد من البطاريات . فى الجزء الثالث يتم تحويل التيار المستمر الخارج من البطارية إلى تيسسار مسستردد مسسرة أخسسرى والجسسزاء الثلثةسسة تظهسسر فسسى 19- الشكل 1 19- شكل 1 واضح من الشكل أن تغذية الحمل تأتى دائما من خلل. البطارية , ومن ثةم فعند انقطاع التيار فلن تتسسأثةر هسسذه الحمسسال. مطلقسسا ولن تشعر بأى اهتزاز فى مصدر التغذية , لكن بالطبع عند انقطاع التيار فلن يكون هناك مصدر شسسحن للبطاريسة , ومسن ثةسسم فى تغذية هذه الحمال. لمدة تتوقف على ستعة البطاريسسة وكميسسة التيسسار المسسسحوب منهسسا , ولسسذا يتسسم توصسسيف UPS ستيستمر Amp-Hour البطاريات عادة بوحدات 21
  22. 22. عند شرائه هما: UPS لذلك فإن أهم عنصرين يجب تحديدهما فى مواصفات أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 1 . قيمة أقصى تيار يمكن أن يغذيه 2 . أقصى مدة لهذه التغذية وزاد ستعره. و فى الغالب فإننا نحتاج لهذا الجهاز لمسسدة وجيسسزة UPS بالطبع كلما زاد التيار وزادت المدة كلما كبر حجم الس (فى حالة أجهزة الحاستوب مثل نحتاج لدقائق يمكن خللها لمشغل الجهاز أن يخزن المعلومات التى يخشى مسسن ضسسياعها) , هي المصدر الوحيد للتغذية , ويستمر ذلك إلى أن ينتهى UPS وأثةناء هذه المدة الوجيزة تكون الشحنة المخزنة في بطاريات من تحويل التغذية من المصدر الرئيسى إلى المصدر الحتياطى (الديزل.) , وبعدها تعود البطارية لتشحن مرة ATS جهاز أخرى لكن هذه المرة من خل ل. الديزل. وليس من المصدر الرئيسى. ل وحمات ا لتوزيع ا لكهربية لوحات التوزيع هى أحد العناصر الستاستية فى أي منظومة للتمديدات الكهربية , ووظيفتها الستاستية هسسى التحكسسم فسسى فصسسل وتوصيل التيار الكهربسائى مسع التشسسغيل المسن لى معسدة أو جهساز, بالضسسافة إلسى حمايسة الفسسراد والممتلكسات مسن الذى, والوقاية من التيار الزائد, ومن تيارات العطل وكذلك الثةار الحرارية الناتجة من التشغيل أو عند العطال.. بأنواعهسسا المختلفسسة (أو CBs تركسسب عليهسا القواطسسع الكهربيسة BBs وهى ليست مجرد صندوق معدنى به قضسبان توزيسع بعدد الكابلت الخارجة من اللوحة , وعدد من أجهزة القياس ولمبات البيان , فالمر ليس بهذه ( LBS الفيوزات بأنواعها أو البساطة , لن طريقة توزيع وترتيب القواطع داخل اللوحة ستيتحكم بشكل كبير في كفاءة الشبكة الكهربائية فيما بعد , كما أن طريقة توصيل مجموعة اللوحات الكهربائية ضمن المشروع الواحسد تسؤثةر بدرجسة كسبيرة علسسى كفسساءة الخدمسسة واستسستمرارية التوصيل كما ستيتبين لحقا . ويتم اختيار موقع لوحة التوزيع بحيث يكون قريبا من مركز الحمال. التى تغذى منهسسا بغسسرض تقليل أطوال. الكابل ت والستل ك, وبالتالى التكلفة النهائية للمشروع . ولوحات الجهد المنخفض تنقسم إلى نوعين : لوحات عمومية ( رئيسية ) ولوحات التوزيع الفرعية. توصيف ا للوحمات ا لكهربائية يمكن تصنيف اللوحات الكهربية حسب الشكل على النحو التالى: Construction Open Frame (أ) اللوحات ذات الطار المفتوح نظرا لن الجزاء المكهربة بهذا النوع يتم بناؤها مكشوفة داخل إطار اللوحة ومن الممكن الوصول. إليها من جميع التجاهات نتيجة لعدم وجود غطاء , فإنه ل يسمح بتركيبها إل داخل الماكن المغلقة تفاديأ لحدوث الصدمة الكهربانية Construction Panels (ب) اللوحات ذات البناء تحقق هذه اللوحات الوقاية من التلمس مع الجزاء المكهربة من واجهة اللوحة ولكن ل تحقق ذلك من الواجهات الخرى التى يمكن منها الوصول. إلى مكونات اللوحة بسهولة , لذا يجب أن يتم تركيب هذه اللوحات فى الماكن المغلقة فقط. Construction Cubicle (ت ) اللوحات ذات الخليا تكون اللوحات من هذا الطراز مغلقة من جميع الجوانب بحيث يستحيل لمس الجزاء المكهربة بها أثةناء التشسسغيل , لسسذا فسسإنه من المسموح تركيبها فى أماكن التشغيل المفتوحة. ويصنع كل قسم من عسدة خليسا وتكسسون مفسسردات المعسسدات مركبسسة خلسسف أبواب القسام المختلفة. Withdrawable units (ث) اللوحات ذات الوحدات القابلة للسحب يتم بناء هذه الوحدات داخل خليا اللوحة ويمكن تقسيم الخلية إلى أقسام منفصلة كل منها يحتوى على وحدات قابلسسة للسسسحب وبذلك يضمن المان التام للفراد والسهولة أثةناء الصيانة Box type construction ج) اللوحات ذات الطراز الصندوقى تتكون من مجموعة من الصناديق المجمعة مع بعضها بطريقة مأمونة وتحتوى على وحدات المعدات مثسسل قضسسبان التوزيسسع 22
  23. 23. والكونتاكتورات . وتحول. هذه الصناديق دون التلمس مع الجزاء المكهربة ويمكن أيضا إضافة حواجز للوقاية , CBs والس استتعمال. هذا النوع من اللوحات فى الماكن عالية التلوث .( IP كما يمكن باستتخدام درجة معينة من الحماية (على القل 55 بالغبار أو ذات ظروف التشغيل القاستية (على عكس الطرازات الخرى). وهناك العديد من النقاط الخرى التى تؤخذ فى العتبار عند توصيف لوحات التوزيع , وهنسساك فسسرق بيسسن طريقسسة توصسسيف اللوحات العمومية وحجم المعلومات الكثيرة اللزمة لدقة التوصيف مقارنة بلوحات التوزيع الفرعية. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية ل ل وحمات ا لتوزيع Code -IP .( XY) وهو رمز مكون من رقمين IP -Code يلحظ عند توصيف اللوحات الكهربائية استتخدام ما يعرف بس فيتراوح بين 1 y يتراوح بين 1 إلى 6 , و يعطي مقياستا لدرجة حماية اللوحة ضد التربة, أما الرقم الثاني x الرقم الول. إلى 7 , ويعطي مقياستا لدرجة حماية اللوحة ضد المياه. كلما دل. ذلك على مناعة اللوحسة ضسسد الميساه والتريسة حستى نصسل إلسى / y and x ) و بالطبع كلما ارتفعت قيمة الرقمين وتتدرج درجات . Dust-Proof and Water-Proof فنعني أنها لوحة مؤمنة تماما ضد المياه و الترية IP اللوحة 67 1- الحماية كما فى الجدول. 1 , Accessories كلما ارتفع ستعر اللوحة , و كلما ارتفع أيضا ستعر ملحقات اللوحة IP وبالطبع كلما ارتفعت قيمة تكون مزودة بإطار مميز من المطاط ل يسمح مطلقا بدخول. التربة والمياه , لكن هذا غير IP فعلى ستبيل المثال. فاللوحة 66 كاف, لنه عند استتخدام هذه اللوحة ضسمن منظومسة التوزيسع ستسسنحتاج إلسى عمسل فتحسات لسسدخول. وخسسروج الكسابلت , وهسسذه مميزة وعالية الجودة حتى تدخل الكابلت من خللها ثةم تغلق Glands الفتحات يجب أن تكون هى الخرى مزودة بجلندات بإحكام بعد مرور الكابلت لمنع تسرب التربة والمياه من هذه الفتحات . وستعر هذه الجلندات ستسسيكون أيضسسا مرتفعسسا ( ليسسس فقط ستعر اللوحه). وهذه من النقاط التى قد تغيب عن بعض مسئولى التنفيذ فى المشروعات الكهربية, فهو قد يهتم بالعنصسسر الستاستى – وهو بالطبع اللوحة الغالية السعر – لكنه يهمل فى توصيف ملحقسات اللوحسة , فتضسيع قيمسة المواصسفات العاليسة التى اشترطها فى اللوحة بسبب عنصر قد ل يمثل ستعره % 1 من ستعر اللوحة. 23
  24. 24. 1 درجات الحماية في لوحات التوزيع الكهربية - جدول. 1 أخيرا نشسير إلسسى أنسه قسسد يضساف فسى بعسسض المواصسسفات رقسسم ثةسسالث للشسارة إلسى درجسة حمايسة اللوحسة ضسد الهسستزازات خاصة فى اللوحات التى بها تيارات عالية تسبب فى مجالت كهرومغناطيسية قوية. Vibration ت صميم ل وحمات ا لتوزيع 3PHASE +N+E الشكل العام للوحة الكهربية يوحى بأنها مجرد صندوق به مجموعة من القضبان النحاستية ( 5 بارات ) ومصنوعة من صاج جيد (ستمكه ل يقل عن 2 ملم), ومفصل ت جيدة , ولمبات بيان , وأجهزة قياس إلخ. بالطبع هذا ما يراه الشخص العادى , لكن. هل يمكن مثل لورشة حدادة إذا استتخدمت صاج مناستب وبارات نحاستية جيدة ومفصلت ممتازة أن تنتج لوحات توزيع كهريية ؟ بالطبع ل. لن الخطأ فى تحديد المسافات - على ستبيل المثال. - بين قضبان التوزيع المركبة داخل اللوحة يمكن أن يترتب عليسسه انفجسسار اللوحة وتحطمها عند حدوث أول. قصر فى الدوائر المغذاة من هذه اللوحة . ولتوضيح ذلك فإننا نذكر القارئ ببعض المبادئ الستاستية فى الكهربية. فمن المعروف أن مرور تيار كهربى فى موصلين متوازيين ينتج عنه قوة تجاذب (إذا كان التيار فى الموصلين فى اتجسساهين مختلفين) أو قوة تنافر( إذا كان التيار فى الموصلين فى نفس التجاه) وهذه القوة تتناستب طرديا مع شدة التيسسار وعكسسسيا مسسع مربع المسافة بين الموصلين. وهذه القاعدة هامة جدا عند تطبيقها على لوحات التوزيع , فعند حدوث عطل ستيمر تيار عالى جسسدا فسسى اتجسساه موحسسد خسسارج اللوحة من خلل. القضبان المركبة داخل اللوحة, فسإذا كسسانت المسسسافة بيسسن هسذه القضسسبان صسغيرة فسسستكون قسسوة التنسسافر بيسسن أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 24
  25. 25. القضبان كبيرة جدا ويمكن أن تتسبب في ( خلع ) القضبان من اللوحة وانفجار اللوحة. ومسن ثةسم فتصسميم اللوحسة ليسس عمل ستهل بل هو يحتاج لدراستات وحسابات فنية. ملحظات عامة على اللوحات الكهربية يتم تركيب لوحة توزيع رئيسية قريبة من نقطه تغذية المبنى بالتيار الكهربانى وتتفرع منها المغسسذيات الرئيسسسية · التى تغذى اللوحات الفرعية. يقسم المبنى إلسسى عسسدة منسساطق يركسسب فسسى كسل منهسسا لوحسة توزيسسع فرعيسة للتحكسسم فسى السسدوائر العموميسة السستى · تغذى المنطقة. يفضل دائما فى المبانى الكبيرة الممتدة أفقيأ والتى تتكون من أجزاء يفصل بينهسسا فواصسسل تمسسدد أن تختسسص كسسل · لوحه أو عدد من لوحات التوزيع الفرعية بجزء من أجزاء المبنى وذلك لتقليل عبور التوصيلت والكابلت لفواصسسل التمسسدد إلى الحد الدنى. يجب ترك فراغ كافى حول. اللوحة من جهة التشغيل وبيسسن واجهسسة اللوحسة والحسسانط المقابسسل لهسسا أو بينهسسا وبيسسن · اللوحه التالية أو المعدات القريبة منها أو بينها وبين أى عائق لضمان ستهولة التشغيل والصيانة للوحات . يجب تأريض أجسام جميع لوحات التوزيع. · اللوحات الرئيسية تكون مزودة بأجهزة لقياس الجهد والتيار, بالضافة إلى الطاقة المستهلكة بصسورها المختلفسة · أو التردد, وذلك كلسسه حسسسب حجسسم Power Factor وقد تزود بأجهزة لقياس معامل القدرة .KWh, kW and kVAR وأهميه اللوحة. فى معظم الكواد Earth Leakage CB يجب أن تزود لوحات التوزيع المنزلية بأجهزة حماية ضد التسريب · وليس كلها. يفضل أن يكون كل واحد من بارات اللوحة معزول بواحد من اللوان الثلثةة (أحمر - أصفر - أزرق) حسستى ل · 5 - 3 كما فى الصورة 2 Phases يحدث أخطاء فى توصيل الدوانر وتوزيعها بين موصلت حمراء اللون , وأن نسسستخدم Red-phase يجب عند التنفيذ أن تستخدم جميع الدوائر التى تغذى من · أستود Neutral موصلت زرقاء وهكذا, مع مراعاة أن يكون موصل خط التعادل. Blue-phase لجميع الدوائر المغذاة من أخضر, أو أخضر /أصفر. Earth اللون , وأن يكون خط الرضى لمبات البيان في لوحات التوزيع الجهد المنخفض يجب أن تغسسذي مباشسسرة مسسن أطسسراف كابسسل السسدخول. فسسالبعض · أى من نقط الخروج للقاطع الذي يحمي كابل التغذية الرئيسى) , وهذا خطأ , ) A2 B2 C أحيانا يغذي هذه اللمبات من نقاط 2 لن دور لمبات البيان هو أن تعطى إشارة عن وجسسود A1,B1,C والصحيح أن تغذى اللمبات من نقاط الدخول. على القاطع 1 مصدر التغذية من عدمه , فإذا كان هناك عطل تسبب فى فصل القاطع الرئيسي للوحة أو حسستى فصسسل قسساطع فرعسسى داخلهسسا فإننا ننظر أول إلى لمبات البيان فإذا كانت اللمبسسات مضسساءة فمعنسسى ذلسسك أن مصسسدر الكهربسساء متسساح وبالتسسالى فالخطسسأ ستسسببه مشكلة داخلية وليست خارجية. أما إذا كانت اللمبات غير مضاءة فهذا يعنى أن العطل فى مصدر الكهرباء وليس فى اللوحة. أو جدول. يبين طريقة توزيع الحمال. داخل اللوحة , واستم Single Line Diagram يجب أن تزود اللوحات برستم مخطط كل قاطع , واستم كل حمل داخل اللوحة من أجل ستهولة الصيانة والمتابعة بعد ذلك. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 25
  26. 26. 20 لوحة توزيع كهربية - شكل 1 أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 26
  27. 27. ا لفصل ا لثاني ا لكابلت والموصلت ا لكهربائية و طرق تمديداتها Wiring and Raceways أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 27
  28. 28. وذلللك نظللرا لطبيعللة , Safety إن أهم مبدأ يجب مراعاته عند التعامل مع المعدات الكهربية عموما هو مبدأ المان الكهرباء وخطورة التعامل معها . ومن أجل تحقيق هذا المبدأ عند التعامل مع الكابلت فقد تميزت الكلابلت بسلمات خاصلة تتعلق بالتركيب وطرق التمديد كلها صممت مللن أجللل تحقيللق عنصللر المللان . وقبللل الللدخول فللى التفاصلليل نشللير إلللى أن الللتي تغللذي لوحللات التوزيللع, أمللا المصللطلح الموصلللت Feeder مصطلح اا كابل اا يطلق هنا علللى المغللذيات الرئيسللية فيطلق على السللك المستخدمة في دوائر التغذية الفرعية وخاصة ذات المقطع الصغير. Wires وفى الجزاء التالية سلنتعرض لدراسلة عدد من المواضيع المتعلقة بالكابلت وهى : Layout 1.طرق تمديد الموصلت والكابلت Cable Structure 2.تركيب الكابلت Classifications 3.تصنيف الكابلت أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 4.عوازل الكابلت 5.كيفية اسلتخدام جداول الكابلت 6.بعض مشاكل الكابلت كأحللد البللد ائللل للكللابلت . مللع ملحظللة أن كيفيللة اختيللار Bus Duct كما سلنتعرض فى جزء منفصل إلى الحديث عللن المقطع المناسلب للكابل. و الحسابات الخاصة بذلك سليتم شرحها بصورة تفصيلية لحقا. طرق تمديد الموصلت والكابلت هناك عدة طرق لتمديد شبكة الكابلت والموصلت داخل المشروع الكهربى , من أهمها: (Conduits) - اسلتخدام المواسلير بأنواعها (cable Trays ) - اسلتخدام حوامل الكابلت - الدفن المباشر فى الرض 28
  29. 29. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية تمديد ا لموصلت وهذه , Conduits يعتبر عنصر المان هو الهم داخل المبانى لذلك توضع جميع الموصلت (السللك ) داخل مواسلير فمنهللا Conduit المواسلير تكون إما خارجية أو داخل الحوائط أو تحت الرضيات. وهنللاك أنواعللا عديللدة مللن المواسلللير وتتميز بخفة الوزن وكونها ل تحتاج لتأريض. وكذلك تتميز بسهولة الثنى والقطع. ومنها أيضا المواسلللير PVC المواسلير والللتى غالبللا Flexible conduit المعدنية الصلبة والتى تغطى بحماية ميكانيكية للموصل. وهناك أيضا المواسلير المرنة سلتخدم عند نهايات الحمال من أجل سلهولة فصلها عن الحمل أثناء الصيانة. وأهم النقاط التى يجب مراعاتها عند التعامل مع هذه المواسلير طبقا للمو صفات هى: ا . التأكد من أن عدد الموصلت داخل الماسلورة ل يتعللدى الحللد القصللى الللذى تحللدده المواصللفات طبقللا لمقطللع الموصللل وقطر الماسلورة. 2 . تطبيق قواعد المسافة القصوى بين نقاط تثبيت الماسلورة. 3 . تصحيح الحد القصى لعدد الموصلت داخل الماسلورة طبقا لعدد النحناءات على طول مسار الماسلورة , والذى يجللب أل يزيد عن ثلثة انحناءات متتالية. (إذا زاد العدد عن ذلك يلزم عمل صندوق اتصال ويسمى أيضا صندوق مناولة). , Trunking أو الترنكات Raceways وتجدر الشارة إلى أنه داخل المبانى يستخدم أسللوب آخر للتمديدات يعرف باسلم وهى مصنوعة من البلسلتيك أو المعدن ولها غطاء يمكن فتحه. وتتميز عموما بسهولة تغيير الدوائر بداخلها. أو الترنكات يكون تحت الرض لسليما فى المكاتب. والبعض الخر يركب فوق الحوائط كما Raceways وبعض أنواع المركبة فوق الحوائط حين يكون هناك العديد من المخارج المنوعة التى Raceways 1). وغالبا تستعمل - فى الصورة ( 2 تضم مخارج كهوية ومخارج للتلفونات والنقرنت وغيرها. وأيضا يكثر اسلتخدامها مع أجهزة الحواسلب اللية. حيث تحتللاج هذه الجهزة لمخارج منوعة كثيرة (طباعة , كهرباء , تليفونات , نت , ....) ول يصلح معها المواسلير المدفونة بالحوائط. وبالتالى , Raceway داخلية ممدة بطول الل Busbars تتصل المخارج فيها بل Raceways وهناك أنواعا حديثة من هذه مما يعطى حرية فى تغييللر نظللام المكللاتب وطريقللة Raceway تسمح بتغيير المكان الذى تضع فيه الجهاز على طول الل وضع الثاث بل أدنى مشكلة. وما عليك سلوى تحريك الغطاء يمينا ويسارا لتغلللق مخرجللا قللديما وتفتللح مخرجللا جديللدا فللى مكان آخر. 1- شكل 2 تمديد ا لكابلت : تتوقف الطريقة التى يتم اختيارها لتمديد كابل على عدة عوامل. من أهمها طبيعة المشروع . فالمشروعات الصناعية مثل لكون الكابل ت توضع على هذه الحوامل مكشوفة كما فى الشكل , وبالتالى فتسريب Cable Trays يفضل معها اسلتخدام الحرارة من الكابل يكون أفضل منه من وضعها داخل مواسلير, كما يسهل تتبع الخطأ. التى يمكن أن تحدث بالكابلت (وما أكثرها فى حالة المنشآت الصناعية). 29
  30. 30. بينما يفضل دانما فى حالة تمديد الشبكات الرنيسية بالمدن أن تكون الكابلت مدفونة مباشرة بالرض, لن ذلك أفضل من حيث جودة التسريب للحرارة المتولدة بالكابلت , كما أنه أوفر اقتصاديا (تذكر أننا هنا سلنتعامل مع عدة كيلومترات وليس أمتارا). دفن الكابلت بالرض: عند دفن الكابل في الرض مباشرة يراعى أن يتم على النحو التالي: عمق الدفن ل يقل غالبا عن 80 سلم . · توضع أول طبقة من الرمل الناعم بسمك 10 سلم ثم يتم تمديد الكابل فوقها مباشرة . · يضاف الرمل مرة أخرى فوق الكابل بعد تمديده حتى نصل لرتفاع 20 سلم من عمق الدفن. · نضع قوالب من الطوب على طول مسار الكابل كعلمة إرشادية. · نرد التراب العادي الذي خرج أثناء الحفر إلى الحفرة مرة أخرى حتى مسافة 20 سلم من حافة الحفر, ثم نضللع · شريط تحذير أصفر عند هذا العمق. وبعد وضع الشريط سلتكمل الردم ثم نضع طبقة من السلفلت لرصف الشارع . جاهزة (قديما كنلا سللتخدم قلالب Separators في حالة وضع أكثر من كابل داخل الخندق الواحد يراعى وضع · طوب) للفصل بينهما على طول مسار الكابلين وليعمل كحاجز للحريق بينهما, مع ترك مسافة مناسلبة بيللن الكللابلين لتحسللين أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية De-rating factor لزيلادة حمايلة الكابلل ملن PVC عند قطلع مسلار الكابلل لي شلارع يجلب أن يوضلع الكابلل داخلل ماسللورة · الضغوط الميكانيكية الناتجة عن عبور السيارات فوق الكابل, مع ملحظة أن سلمك طبقة الرمل تزداد إلى 30 سلللم فللي هللذه الحالة لنفس السبب. قطر الماسلورة يجب أن يزيد عن قطر الكابل 4 سلم لضمان سلهولة تمديد الكابل فيه. · لحظ أن التحميل الزائد للكابل سليتسبب في زيادة حرارة المتولدة داخللل الكابللل المللدفون بللالرض ممللا يللترتب · عليه ارتفاع درجة الحرارة التربة وتبخر الرطوبة بها وهذا يسبب في زيادة المقاومة الحرارية للتربة فتصبح أقل كفللاءة فللي تسريب حرارة الكابل , وقللد يللترتب علللى ذلللك - فللي حالللة اسلللتمرار تزايللد الحللرارة - أن يللدخل داخللل الكابللل فللي مرحلللة أي مرحلة النهيار الحراري , وينتهي المر باحتراق الكابل. Thermal Run away 30
  31. 31. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية ملحظات عامة على ت مديد ا لكابلت : داخل ماسلورة معدنية لن التيار الكهربي المار به يصاحبه مجال Single Core يجب أل نضع كابل مفرد  داخل الماسلورة المعدنية قد يتسبب في سلخونة الماسلورة و من Induced current مغناطيسي يتسبب في نشوء تيار حثى ثم احتراق الكابل بالضافة الى الفقد الكبير في القدرة . حاجز للحريق) بين كابلت القوى العادية و كابلت الطوارئ إذا كانا موضوعين ) Fire Barrier يجب وضع  على حامل كابلت واحد و ذلك لحماية كابلت الطوارئ. والبعض يخضللل عمللل مسللارين مختلفيللن حللتى يتجنللب اسلللتخدام لرتفاع سلعره Fire Barrier وكابلت التليفونات وغيرها من كابلت التيار الخفيف على مسللافة ل تقللل , Control يجب وضع كابلت الل  عن 30 سلم بعيدا عن كللابلت القللوى منعللا لحللدوث تللداخل مغناطيسللي. ويمكللن السلترشللاد بالمسللافات الللواردة. فللى الكللود المصرى كما فى الجدول التالي: تركيب ا لكابل يتكللون الكابللل فللى أبسللط صللوره مللن موصللل ذى مقاومللة منخفضللة (نحللاس أو ألومنيللوم) سلللمى قلللب الكابللل مغلف بعازل لعزل الموصلت عن بعضها البعض, وعزلها عما يحيط بها وعن الرض. وفللى حالللة الكللابلت . (Core) التى تستخدم فى التمديدات الكهربائية فإن الكابل ل يحتوى فى تركيبه على أكلثر مللن ذللك , ولللذا تسللمى بالكلابلت المرنللة. ولكن بصفة عامة كلما ارتفع الجهد كلما ازداد تركيب الكابلت تعقيدا , حتى تصل مكونات الكابل فى بعض الجهللود العاليللة .(3- إلى ثمانية طبقات هى كما فى الصوره ( 2 وهو الحامل للتيار (نحاس أو ألومنيوم). Conductor 1. موصل معدنى 31
  32. 32. وهللى طبقللة Conductor Solid و تسللمى أيضللا حجللاب الموصللل Conductor Screen 2. سلتارة الموصللل رفيعة من مادة شبه موصلة تستخدم للحصول علللى توزيللع أفضللل للمجللال الكهربللي علللى السللطح المشللترك بيللن الموصللل وبالتللالى فالسللطح المشللترك بينهللا وبيللن العللازل ل يكللون Stranded والعازل. فمن المعلوم أن الموصلت تصنع مجدولة منتظما مما يؤدى إلى عدم انتظام توزيع المجال الكهربى, وقد يؤدى ذلك إلى ارتفاع قيمة المجال إلى قيللم عاليللة فللى بعللض النقاط مما قد يؤدى إلى انهيار العزل ومن هنا جاءت أهمية هذه الطبقة التى تجعل سلطح الموصل أملسا قدر المستطاع XLPE and PVC وأشهر النواع هي Insulation or Dielectric 3. العازل الرئيسي وهى طبقة رقيقة جدا من مادة شبه موصلة تؤدى نفس الدور الذى تقوم Insulation Shield 4. غلف العازل به سلتارة الموصل حيث أن الطبقة التالية سلتكون معدنية أيضا. وبالتالى فهى تساعد فى توزيع المجال الكهربى بانتظام علللى السطح الخارجى للعازل. وهى شريط نحاسلللى سلللمك 0.1 Tape Shield الغلف المعدني Metallic Sheath 5. سلتارة العازل المعدنية مم , ويقوم بالدور السلاسلى فى الحماية الميكانيكية للكابل ول سليما حماية الكابل من تسللرب الرطوبللة بللداخله . وقللديما كللان هذا الغلف يصنع من الرصللاص لكنلله أصللبح يصللنع مللن اللومنيللوم لخفللة وزنله ورخللص سلللعره إضللافة إل أنلله ل يتللأثر بالهتزازات الميكانيكية كالتي تحدث بخطوط السكك الحديدية أو الكباري . وقد يستخدم هللذا الغلف أيضللا كشللبكة تللأريض معدنية ومن ثم يجب الهتمام بتصميمه ليتحمل تيار القصر. Multi- فللى كللابلت Core أما الحشو فيكون غالبا مللن الجللوت لمل الفللراغ بيللن الللل : Filler 6. الحشو وبطانة . PVC فغالبا تكون من Inner Jacket أما الل , Core أو التسليح وذلللك لزيللادة الحمايللة الميكانيكيللة للكابللل , وهللى عبللارة علن أسللللك مللن Armour 7. درع معدني الصلب المجلفن وأحيانا تكون على صورة شريط من الصلب المجلفن أو أسللك اللومنيوم . وتنص بعض المواصفات على أن الكابلت العلى جهدا من 1 ك ف يجب أن تكون ذات تسليح معدنى. لحماية الجللزاء المعدنيللة خاصللة اللومنيللوم مللن التآكللل وعللادة يكللون مللن Outer Jacket 8. الغطاء الخارجي أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية .PVC (3- شكل ( 2 تصنيف الكابلت: الكابلت أنواع عديدة ويمكن تصنيفها على أسلس متعللددة مثللل جهللد التشللغيل أو نلوع الموصللل أو نلوع العللازل أو علدد الللل فى الكابل الواحد وكذلك يمكن أن تصنف حسب مجال اسلتخدامها. Cores ا لتصنيف حسب جهد ا لتشغيل: 32
  33. 33. - تصنف الكابلت حسب جهد التشغيل إلى : ( kV كابلت الجهد العالى (أعلى من 66 · كابلت الجهد المنخفض مع ملحظة أنه ل يوجد اتفاق عالمى ( kV كابلت الجهد المتوسلط (أعلى من 3.3 · على قيم محددة لهذه التصنيفات, وربما تختلف من مكان لخر. لكن أهم مللا يميللز كللابلت الجهللد العللالى هللو تعقللد التصللميم مقارنا بالكابلت الخرى نتيجة الحاجة لكفاءة عزل عالية جدا , والحاجة أيضا لسلاليب تبريد أكللثر كفللاءة , فارتفللاع الجهللد سلواء خلل الموصلت أو خلل العللوازل , وهللذا بللالطبع سللليؤدى إلللى Losses والتيار يؤديان إلى ارتفاع قيمة المفقودات ارتفاع فى درجة حرارة الكابل. ا لتصنيف حسب نوع ا لموصل هناك نوعان من الموصلت هما النحاس واللومنيوم , وكلهما جيد التوصيل للكهرباء , وإن كان النحاس أفضل حيللث مقارنة بمعامل التوصيل لللومنيوم الذي يصللل إلللى أقللل μΩ.cm له إلى 1.724 Conductivity يصل معامل التوصيل من نصف هذا الرقم ، غير أن اللمونيوم يتميز بأنه أرخص سلعرا , وأخف وزنا , حيث تصل كثافة اللومنيوم النوعيللة الللى أقل من ثلث كثافة النحاس النوعية . ويعتبر تكون طبقة رقيقة صلدة من أكسيد اللومنيوم علللى سلللطح الموصللل مللن العيللوب السلاسلللية لموصلللت اللومنيللوم , ورغم أن هذه الطبقة من جهة تحمى الموصل من التآكل لكنها من جهة أخرى تتسبب فى مشاكل عديللدة فللى عمليللات اللحللام .Glands وتركيب أطراف الكابلت يجب ملحظة أن وجود معادن أخرى مدفونة تحت الرض بجوار كابلت اللومنيوم ولها أنوديللة أقللل مللن اللومنيللوم مثللل النحاس أو الرصاص قد سلاعد فى عمليللة تآكللل كللابلت اللومنيللوم , وتظهللر هللذه المشللكلة بوضللوح عنللد تركيللب كللابلت اللومنيوم على بارات نحاس داخل لوحة التوزيع , حيث يبدأ بعد فترة حدوث تآكل فى اللومنيوم , ولللذا نسللتخدم مللا يسللمى عبللارة عللن وصلللة معدنيللة Bi-metal Gland لمنع حدوث هذه المشكلة داخل لوحات التوزيع. وال Bi-metal Gland خاصة مصممة للسلتعمال من معدنين مختلفتين. ا لتصنيفات حسب نوع ا لعازل : فى الكابلت المستخدمة مع التمديدات الكهربية تكون المادة العازلة غالبا إحدى المواد البوليميرية مثل: ويتميللز بخللواص كهربيللة ممتللازة عنللد الجهللود المنخفضللة ودرجللات الحللرارة PVC 1. البولى فينيللل كلورايللد حيث ترتفع kV المنخفضة إلى جانب رخص ثمنه. ومن ثم فهو دائما الختيار الول فى جميع أنحاء العالم حتى جهد 3.3 قيمة مفقودات العزل مع الجهود العلى من ذلك. لكن يعيب هذا النوع أن عازليته تتأثر بدرجة الحرارة ومن ثم ل يصلح فى أكثر ليونة وهذا بالطبع غير مرغوب فيه . PVC التطبيقات ذات الحرارة العالية , فعند ارتفاع درجات الحرارة تكون مادة بخاصللية PVC كما أن مقاومته تكون ضعيفة فى درجات الحرارة المنخفضة جدا ويمكن أن يحدث به تشققات , ويتميز الللل الطفاء الذاتى لللهب , فهو يشتعل عند تقريب لهب إليه لكنه ينطفئ بمجرد إبعاد اللهب عنه , إل أنه ينتج غازات سلللامة عنللد إللى النحنلاءات الحلادة فهلو ليلس مثلل المطلاط مثل فلى هلذه PVC اشتعاله. وأخيلرأ , يجلب أن يراعلى أل يتعلرض اللل الخاصية. ويتميز بمقاومة عالية للرطوبة , وتحمل درجات الحرارة المرتفعة ,وتحمللل , XLPE 2. البولى إيثيلين التشابكى حالت القصر والتحميل الزائد. وهو أصلد العوازل المعروفة ولذا ل يحتاج غالبا إلى تسليح إل عند توقع تعرضه لجهللدات ميكانيكية عنيفة لسليما عند دفنه بالرض, مللع ملحظللة أن هللذه الصلللدة تسللتلزم تجنللب تعرضلله لنحنللاءات شللديدة أثنللاء التمديد. ويعتبر المطاط مقاوم للمياه ولكنه ل يقاوم النفط والبنزين. EPR 3. العوازل المطاطية وأهمها الثيلين بروبلين أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية 33
  34. 34. أسس الكهرباء وطرق عمل التمديدات الكهربائية عناصر أخرى لتصنيف الكابلت: يقصلد بالتسلليح هلذا . Non-Armoured وغيلر مسللحة Armoured تصنف الكلابلت أيضلا إللى كلابلت مسللحة 0.1 ملم) الذي يللف حلول الكابلل ملن الخللارج لعطللائه صللبة ميكانيكيلة تحميلله ملن - الشريط الصلب (سلمكه حوالى 0.5 (4- الضغوط الخارجية التي تقع على الكابل مثل وزن التربة و السيارات المارة فوقهللا ....إلللخ كمللا يظهللر فللى الصللورة ( 2 (يمين). مع ملحظة أن التسليح يقلل كثيرا من مرونة الكابل وسلهولة التعامل معه . ل تكللون معرضللة لي ضللغوط Cable Trays لحظ أن الكابلت التى توضع داخللل المبللاني أو فللوق حللاملت الكللابلت 4 يسار) - الذى يظهر فى الصورة 2 Non-Armoured ميكانيكية لذا يناسلبها النوع الثاني الغير مسلح حيللث تكللون الوجلله الثلثللة وكابللل Multi-core فالكابل أمللا أن يكللون Cores كما يمكن تصنيف الكابلت حسب عدد الل Single- 5) يميلن , أو يكلون - كلهم داخل علازل الكابلل الخلارجى كملا فلى الصلورة ( 2 Phases+Neuteral- التعادل 3 5) يسار. - كما فى الصورة رقم ( 2 core لسهولة التعامل معه من حيث نقله وتمديده فى المواسلير. أما مع المقاطع الكبيرة ( غالبا Multi-core وعموما يفضل النوع كمللا تصللبح « أكبر من 24 ملم ) فتصبح هناك صعوبة فى لف الكابل حول البكرات التى تنقله من المصللنع إلللى المسللتهلك هناك صعوبة بالنسبة للعمال فى تمديد الكابل داخل المواسلير أو حتى داخل خنادق الكابلت بسبب وزنه الزائد , ومن ثم ففى .Single-core هذه الحالت يخضل اسلتخدام كابلت من النوع (5- شكل ( 2 34

×