كهرباء عامة

اختيار الكابل والقاطع العمومي لمجموعة محركات كهربائية

اختيار الكابل والقاطع العمومي لمجموعة محركات كهربائية، موضوع مهم يخص الأحمال الديناميكية أو الصناعية كالمحركات الكهربائية.

من المعروف أن الحساب التصميمي للوحة التي تغذي مجموعة من المحركات الكهربائية ذات القدرات المتوسطة والعالية تختلف تماماً عن حساب أحمال وحدات الإنارة، والأجهزة الكهربائية المنزلية ذات القدرات الخفيفة.

حساب الحمل التصميمي لمجموعة محركات كهربائية

قد نحتاج إلى وضع حسابات دقيقة لاختيار الكابل العمومي، وكذلك القاطع الكهربائي بحيث تكون قادرة على تغذية مجموعة من المحركات ليس محرك واحد فقط.

نوكد إلى أن طريقة حسابات هذه الأحمال تختلف عن حسابات الأحمال المنزلية كوحدات الإنارة، والسخانات، والأفران، لأن هناك معلومتين مهمتين ستحتاج إليهما عن كل محرك في اللوحة، وهما:

  • المعلومة الأولى: تحديد تيار البدء لكل محرك، مع تحديد أقصى تيار بدء في المجموعة (مجموعة المحركات).
  • المعلومة الثانية: تحديد التيار المقنن لكل محرك، مع تحديد أعلى تيار مقنن في المجموعة.

وبعد تحديد هذه المعلومات عن كل محرك سنتجه إلى خطوات التصميم الخاص بمجموعة المحركات الكهربائية.

خطوات اختيار الكابل والقاطع العمومي

إليك خطوات اختيار الكابل والقاطع العمومي لمجموعة محركات كهربائية، وهي كالتالي:

الخطوة الأولى: حساب قيمة تيار البدء الكلي لمجموعة المحركات الكهربائية Ist، الذي على أساسه سنختار سعة القاطع الكهربائي العمومي للوحة.

الخطوة الثانية: اختيار سعة القاطع الكهربائي بحيث تكون أعلى من القيمة المحسوبة في الخطوة الأولى.

الخطوة الثالثة: احسب قيمة التيار المقنن لمجموعة المحركات الكهربائية، باستخدام المعادلة التالية:

الخطوة الرابعة: طبق إجراءات تصحيح قيم التحميل De-rating Factors على القيمة المحسوبة في الخطوة الثالثة.

الخطوة الخامسة: اختر الكابل بحيث يكون أعلى من القيمة المحسوبة في الخطوة الرابعة، وأعلى من تيار سعة القاطع المحسوب في الخطوة الثانية.

حيث إن:

Ist (Group)تيار البدء لمجموع المحركات الكهربائية
Ist-maxأقصى تيار بدء
Iratedمجموع تيارات المحركات المقننة
Irated-maxأقصى تيار مقنن
DFتمثل معامل الطلب (Demand Factor) لمجموعة من المحركات الكهربائية، وتتوقف قيمته على عدد المحركات في المجموعة

جدول معامل الطلب لمجموعة محركات

عدد المحركاتمعامل الطلب
1-51
6-100.75
11-150.7
16-200.65
21-300.6
31-500.55
معامل الطلب لمجموعة محركات

ملحوظة: يستخدم جدول معامل الطلب لمجموعة محركات في حال عدم معرفة نسب تحميل المحركات الفعلية.

اختيار الكابل والقاطع العمومي لمجموعة محركات كهربائية

مثال عملي تطبيقي:

اختر الكابل والقاطع العمومي المناسب لتغذية لوحة التوزيع للمحركات الكهربائية التي تعمل على جهد 380 فولت، علماً بأن قدرة المحركات وعددها كالتالي:

  • 3 محركات قدرة 5 حصان.
  • 3 محركات قدرة 10 حصان.

مع اعتبار أن تيار البدء= 2.5 من قيمة التيار المقنن لكل محرك، وأن كفاءة كل محرك 0.85، ومعامل القدرة 0.85، احسب التيار المقنن- تيار البدء لكل محرك مع تحديد أقصى تيار بدء فيهم.

الحل:

الخطوة الأولى: تحديد التيار المقنن لكل محرك

التيار المقنن = (قدرة المحرك بالحصان× 746) ÷ (1.732× جهد التشغيل× معامل القدرة× الكفاءة)

محرك 5 حصان = (5× 746) ÷ (1.732× 380× 0.85× 0.85)= 7.84 أمبير

محرك 10 حصان= (10× 746) ÷ (1.732× 380× 0.85× 0.85)= 15.68 أمبير (أقصى تيار مقنن)

الخطوة الثانية: تحديد تيار البدء لكل محرك

تيار البدء للمحرك= نسبة تيار البدء× تيار المحرك المقنن

محرك 5 حصان= 2.5× 7.84= 19.6 أمبير

محرك 10 حصان= 2.5× 15.68= 39.2 أمبير (أقصى تيار بدء)

الخطوة الثالثة: تطبيق معامل الطلب لمجموع المحركات

بما أن لدينا 6 محركات، بالتالي يكون معامل الطلب يساوي (DF= 0.75) حسب الجدول.

الخطوة الرابعة: حساب تيار البدء الكلي لمجموع المحركات

بتطبيق القاعدة الأولى، وهي حساب تيار البدء الكلي لمجموع المحركات:

= 39.2+ 0.75 (3* 7.84 + 3* 15.68 – 15.68)= 80.3 A

هذا يعني أن أقرب قاطع CB مناسب هو 100A.

الخطوة الخامسة: حساب التيار المقنن الكلي لمجموع المحركات

= 1.25* 15.68 + 0.75 (3* 7.84 + 3* 15.68 – 15.68) = 60.76 A

الخطوة السادسة: اختيار سعة الكابل المناسب

بحسب جدول سعة كابلات السويدي إلكتريك (بفرض إنه ممدد بالهواء، يمكن تحديد أقرب كابل كالتالي:

تيار الكابل = تيار القاطع المقنن × 1.2= 96 أمبير

أقرب كابل متعدد نحاسي عمومي/ رئيسي لتغذية لوحة التوزيع (4*35mm2)، حيث يتحمل حتى 129 أمبير عند تمديده بالهواء.

ملحوظة مهمة: عمليات تصحيح تحمل الكابلات أن احتجنا إليها، يمكن أن تتسبب في رفع مقطع الكابل ربماً لأكثر من ذلك، لكن في هذه الحالة لن نحتاج لعمل تصحيح مادام الكابل أعلى من تيار البدء.

جدول سعة الكابلات (4 Core)
جدول سعة الكابلات (4 Core)

اقرأ أيضاً:

المصدر: المرجع في التصميمات الكهربائية

فريق التحرير

فريق تحرير موقع فولتيات يضم عدة متخصصين في مجال الكهرباء على قدر من الكفاءة ويحملون شهادات علمية وخبرات عملية في المجال، وجدنا هنا لخدمتكم في أول موقع عربي متخصص في مجال الكهرباء بكافة فروعها وتطبيقاتها.

مقالات ذات صلة

‫2 تعليقات

  1. سلام
    في المعلدلة
    تيار الكابل = تيار القاطع المقنن × 1.2= 96 أمبير
    طبقتم 80 أمبير بدلا من 60 أمبير ( 60 هو التيار المقنن للمجموعة) وشكرا

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى