حساب هبوط الجهد في الكابلات

حساب هبوط الجهد في الكابلات، عند تمديد كابل من مصدر الكهرباء إلى الحمل بمسافات طويلة، وقياس فرق الجهد الواصل للحمل ستلاحظ هبوط الجهد بشكل واضح بمقدار يعتمد على طول الكابل، وقد تكون نسبة الهبوط أقل من 5% أو أعلى من ذلك.

هبوط الجهد في الكابلات

موضوع مهم لا بد من أخذه بالاعتبار عند تمديد كابل إلى مسافة طويلة، لأنه كلما زاد طول الكابل أو السلك كلما زادت نسبة هبوط الجهد أكثر فأكثر والعكس صحيح.

ولحل مشكلة هبوط الجهد لا بد من عمل الحسابات اللازمة، وزيادة مساحة مقطع الكابل أو السلك حسب المسافة، والتأكد من أن نسبة الهبوط لا تزيد عن 5%، فكلما كانت النسبة أقل كان ذلك أفضل.

خطوات حساب هبوط الجهد

أولاً: حساب تيار الحمل الكهربائي

تتم عملية الحساب باستخدام القوانين التالية:

التيار (1 فاز)= (الكيلووات × 1000) ÷ (الجهد × معامل القدرة)

التيار (3 فاز)= (الكيلووات × 1000) ÷ (1.73 × الجهد × معامل القدرة)

ثانياً: تحديد قيمة هبوط الجهد

وذلك بمعلومية قيمة انخفاض الجهد النسبي للكابل بالملي فولت/ أمبير لكل متر (mV/AMP/Meter)، نجدها في جدول هبوط الجهد بالكتالوج .

قيمة هبوط الجهد= (التيار× طول الكابل× الانخفاض النسبي) ÷ 1000

حيث أن الانخفاض النسبي للجهد هو (mV/AMP/Meter)، يمكن إيجاده من الجدول التالي:

ملاحظة مهمة: قيمة هبوط الجهد الموضح في الجدول أعلاه مخصص لموصلات النحاس بعوازل (PVC/XLPE).

ثالثاً: تحديد نسبة هبوط الجهد

نسبة هبوط الجهد= (قيمة هبوط الجهد ÷ جهد المصدر)× 100

يجب أن لا تزيد نسبة هبوط الجهد عن 5% للتيار المتردد، وفي حالة تجاوز نسبة هبوط الجهد عن النسبة المسموح بها، قم بزيادة مساحة مقطع الكابل وأعد الخطوة الثانية والثالثة لملاحظة مدى انخفاض النسبة.

حساب هبوط الجهد في الكابلات

محرك كهربائي 30 كيلووات 3 فاز، يعمل على جهد 380 فولت، معامل القدرة 0.8، المسافة بين المصدر والمحرك 200 متر، علماً أن موصل الكابل المراد تمديده نحاسي PVC.

الحل:

التيار (3 فاز)= (الكيلووات × 1000) ÷ (1.73 × الجهد × معامل القدرة)

= (30 × 1000) ÷ (1.73 × 380 × 0.8)

= 30.000 ÷ 525.9

= 57 أمبير

سعة القاطع الكهربائي المطلوب= 57×1.25=71.2 أمبير (أنسب سعة قاطع كهربائي 80 أمبير)

الكابل المناسب = 80 × 1.2 = 85 أمبير (أقرب كابل نحاسي يمكنه تحمل تيار حتى 105 أمبير هو 25mm)

قيمة هبوط الجهد= (التيار× طول الكابل× الانخفاض النسبي) ÷ 1000

من جدول هبوط الجهد نجد أن هبوط الجهد للكابل (PVC/25mm) هو 0.957، بالتالي فإن:

قيمة هبوط الجهد= (57× 200× 0.957)÷ 1000= 10.9 فولت

نسبة هبوط الجهد= (قيمة هبوط الجهد ÷ جهد المصدر)× 100

= (10.9 ÷ 380)× 100

= 2.8%

إذا اختيار الكابل بمساحة مقطع 25mm مناسب تماماً لمحرك كهربائي يبعد عن المصدر بمسافة 200 متر.

المصادر والمراجع: elsewedyelectric