Transcript Slide 1
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