Posted on Leave a comment

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

61bUIucbqzL. SL1101  6

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

 حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب، تعتبر الكابلات الكهربائية إحدى عناصر التصميمات الكهربائية الهامة والتي لا تخلو من أي شبكة كهربائية، فهناك خطوات وعوامل تؤثر على اختيار مقطع الكابل الكهربائي المناسب، فبالتالي دعنا نتعرف على كيفية حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب خطوة بخطوة.

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

علاقة القواطع الكهربائية بمقطع الكابلات

في بداية التصميم الأولي يتم اختيار سعة القاطع الكهربائي المناسب للحمل الكهربائي ثم مقطع الكابل وليس العكس بهدف حماية الكابل بواسطة القاطع، ولا يعتبر ذلك التصميم النهائي إلا إذا تم التأكد من صحة الاختيار بواسطة ثلاثة اختبارات رئيسية ومهمة، وهي:

  • التحمل الحراري للكابل من خلال دراسة درجة حرارة الجو، وظروف التمديد وغيرها من الإجراءات التي يجب اتباعها لكي يتحمل الكابل هذه المتطلبات.
  • مدى الهبوط في الجهد (بالإنجليزية: Voltage Drop) للتأكد من أن القيمة عند نهاية طرف الكابل لا يتعدى الحدود المسموح بها.
  • تحمل الكابل وكذلك تحمل القاطع الكهربائي لأقصى تيار قصر متوقع مروره بالكابل والقاطع الكهربائي.

ملحوظة مهمة: يتم تطبيق هذه الاختبارات على الكابلات الرئيسية وبعض الحالات الخاصة إذا كانت المسافة بين لوحة التوزيع والحمل طويلة جداً فقط ،وليس دوائر الإنارة الفرعية أو الأحمال الصغيرة المتقاربة كالأحمال الموجودة بالمنزل.

قواطع كهربائية وكابلات كهربائية

العوامل المؤثرة على اختيار مقطع الكابل

هناك عوامل تؤثر على اختيار مقطع الكابل الرئيسي والمصمم لمسافات بعيدة كالتالي:

  • معاملات تصحيح تحميل الكابلات: ومنها تأثير درجة الحرارة، وعمق الدفن, وتأثير الحرارة النوعية للتربة، والكابلات المتجاورة فوق الحوامل أو تحت الأرض.
  • نسبة هبوط الجهد.
  • أقصى تيار قصر متوقع: حيث يجب التنسيق بين أقصى تيار قصر يتحملها القاطع الكهربائي والكابل وزمن الفصل.

ويمكن أن تحصل على القيمة القصوى التي يتحملها الكابل أثناء القصر بإحدى الطرق التالية:

  • من خلال الجداول الخاصة التي تقدمها شركات الكابلات.
  • الاستعانة بالمنحنيات الخاصة بشركات الكابلات.
  • باستخدام الحسابات التقريبية (تختلف من شركة لأخرى).

ملاحظة مهمة: نذكر هذه الخطوات يجب أن يلتزم بها كل فني ومهندس والاستعانة بكتالوجات الكابلات التي تستخدمها في التصميمات الكهربائية، وذلك لأن القيم والقوانين والحسابات التي تضعها الشركات داخل الكتالوج تختلف من شركة لأخرى.

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسبالكابل (السلك) المناسب للقاطع الكهربائي

مقطع الكابل (السلك) سعة القاطع الكهربائي
1.5 ملم مربع 10 أمبير
2.5 ملم مربع 16 أمبير
4 ملم مربع 20 أمبير
6 ملم مربع 25 أمبير أو 32 أمبير
10 ملم مربع 32 أمبير أو 40 أمبير
16 ملم مربع 40 أمبير
25 ملم مربع 63 أمبير
35 ملم 80 أمبير
50 ملم مربع 100 أمبير
70 ملم مربع 125 أمبير أو 160 أمبير

الكابل (السلك) المناسب للقاطع الكهربائي

أقصى تيار يتحمله مقطع الكابل الكهربائي

إليك جدول تقريبي يتم تدريسه لطلاب الكهرباء يوضح قيمة أقصى تيار يتحمله مقطع الكابل الكهربائي.

مقطع الكابل أقصى تيار يتحمله
1.5 ملم مربع 18 أمبير
2.5 ملم مربع 21 أمبير
4 ملم مربع 27 أمبير
6 ملم مربع 35 أمبير
10 ملم مربع 48 أمبير
16 ملم مربع 65 أمبير
25 ملم مربع 88 أمبير
35 ملم 110 أمبير
50 ملم مربع 140 أمبير
70 ملم مربع 175 أمبير
95 ملم مربع 215 أمبير
120 ملم مربع 255 أمبير
185 ملم مربع 338 أمبير

أقصى تيار يتحمله مقطع الكابل الكهربائي

ملاحظة: هذه القيم تقريبية وتختلف بحسب وضعية الكابل والشركة المصنعة.

ننوه إلى أن القيم الموجودة في الجدول أعلاه محسوبة بشكل مبدئي على أساس موصل نحاسي بطول لا يتجاوز 40 متر دون الاعتماد على طول الكابل ونوع الموصل (نحاسي – ألمنيوم – خليط بين النوعين) ومكان وجود الكابل (في الهواء – تحت الارض – داخل ماسورة – متجاور مع كابل آخر) ونسبة الهبوط في الجهد وتيار القصر ومعامل تصحيح درجة الحرارة.

كل الأمور التي ذكرتها تؤثر على اختيار مقطع الكابل المناسب ومقدار التأثير تكون بالزيادة.

خطوات حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

ببساطة دون الدخول في تفاصيل هبوط الجهد والمسافات هناك ثلاث خطوات رئيسية يمكن استخدامها للتمديدات المنزلية:

  • أولاً: حساب تيار الجهاز الكهربائية

التيار الكهربائي (I) = قدرة الجهاز الكهربائي (P) ÷ (جهد المصدر (V) × معامل القدرة (PF))

حيث أن:

وحدة قياس التيار الكهربائي الأمبير (A)

وحدة قياس الجهد الكهربائي الفولت (V)

تكون قيمة معامل القدرة ما بين 0.8 وحتى 1 صحيح، حسب ما هو مكتوب على الجهاز.

  • ثانياً: حساب سعة تيار القاطع الكهربائي:

سعة تيار القاطع الكهربائي = تيار الجهاز الكهربائي × نسبة معامل أمان (1.25)

ومن ثم نختار أقرب سعة قاطع متوفر في السوق بحيث تكون السعة أكبر من القيمة التي ظهرت في الناتج.

  • ثالثاً: حساب مساحة مقطع الكابل الكهربائي

مقطع الكابل الكهربائي = سعة تيار القاطع × نسبة معامل أمان (1.2)

ومن ثم نحتار مقطع كابل يتحمل تيار أعلى من القيمة التي ظهرت في النتيجة، ويتم ذلك بالاعتماد على الداتا شيت الخاص بالكابل والبحث عن جدول سعة التيار الذي يتحمله كل مقطع كابل.

ملاحظة مهمة: هذه الحسابات تناسب الكابلات المستخدمة في التمديدات المنزلية والمباني الصغيرة، وللمسافات القصيرة، حيث أن المسافات الكبيرة تحتاج إلى حسابات إضافية مثل: نسبة الهبوط في الجهد وتيار القصر ومعاملات التصحيح.

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

حمل كهربائي بقدرة 2000 واط ويعمل على جهد 220 فولت، ومع العلم أن معامل قدرة هذا الجهاز 0.9. احسب تيار الحمل وسعة القاطع المناسب ومساحة مقطع الكابل المناسب لهذا الحمل؟

الحل:

التيار الكهربائي (I) = قدرة الجهاز الكهربائي (P) ÷ (جهد المصدر (V) × معامل القدرة (PF))

= 2000 ÷ (220 × 0.9)

= 2000 ÷ 198

تيار الحمل = 10 أمبير

سعة تيار القاطع الكهربائي = تيار الجهاز الكهربائي × نسبة معامل أمان (1.25)

= 10 × 1.25

=12.6 أمبير

أقرب تيار قاطع كهربائي متوفر في السوق بسعة 16 أمبير.

مقطع الكابل الكهربائي = سعة تيار القاطع × نسبة معامل أمان (1.2)

= 16 × 1.2 = 19.2 أمبير

أقرب مقطع كابل متوفر في السوق 2.5 ملم مربع يمكنه تحمل تيار قدره 21 أمبير.

حساب مقطع الكابل الكهربائي المناسب

يسعدنا زيارتكم صفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي حيث نقوم بنشر عروض حصرية على موقعنا الالكتروني.

صفحتنا علي الفيسبوك هنا.

حسابنا على تويتر هنا.

Posted on Leave a comment

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

transparent heat shrink tube 2

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

حساب عدد ألواح انفرترات الطاقة الشمسية، هنالك الكثير ممن يبحثون عن طريقة سهلة لمعرفة عدد الألواح الشمسية المناسب لانفرترات مخصصة ومصممة لتعمل على نظام الطاقة الشمسية.

وهنا في هذا المقال سوف نعرض لكم عدة خطوات هامة يجب إتباعها عند تصميم النظام الشمسي حتى يعمل الانفرتر دون أي خلل من ناحية تركيب عدد الألواح الشمسية.

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسيةخطوات حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

  • التعرف على مواصفات اللوح الشمسي.
  • التعرف على مواصفات الانفرتر.
  • عمل الحسابات اللازمة بالاعتماد على بيانات اللوح الشمسي ومنظم الشحن للانفرتر.
  • التأكد من توافق نطاق جهد  وتيار الألواح الشمسية الموصلة بالنظام مع جهاز الانفرتر.

مواصفات اللوح الشمسي المراد تركيبه

في البداية يجب عليك قراءة بيانات اللوح الشمسي من حيث جهد العمل وجهد الدارة المفتوحة وقيمة التيار لديه، لأن كل ذلك يدلنا على كيفية اختيار أنسب انفرتر مناسب للنظام الشمسي.

بالإضافة إلى أن هناك قيود تلزمنا على تحديد أفضل طرق توصيل الألواح الشمسية والتي سنتعرف عليها عند قراءة بيانات الانفرتر.

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

مواصفات الانفرتر المراد تركيبه

نضع بين أيديكم جدول بيانات أحد انفرترات فولترونيك بقدرة استطاعة 2000VA/2000W نوع off grid.

مواصفات الانفرتر الاستطاعة 2000VA/2000W
  جهد وتيار الدخل 230VAC
  موجة الخرج موجة جيبيه نقية Pure sine wave
  نوع الانفرتر MPPT
مواصفات الشاحن أقصى تيار شحن للمنظم 40A
  أقصى تيار شحن من الشبكة 25A
  أقصى تيار للشاحن 60A
مواصفات منظم الشحن أقصى استطاعة للمنظم 1000W
  نظام الفولتية 24V
  نطاق جهد العمل 30~80 VDC
  أقصى جهد عند الدارة المفتوحة (Vdc) 102VDC

بيانات انفرتر طاقة شمسية نوع فولترنيك off grid

ما يهمنا في حساب عدد ألواح انفرترات الطاقة الشمسية هو تحديد بيانات منظم الشحن وبيانات اللوح الشمسية أيضاً حتى نضع قيمة خرج جهد الألواح المتصلة معاً بمنتصف نطاق جهد العمل للانفرتر.

انفرترات الطاقة الشمسية

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

حساب عدد ألواح انفرترات الطاقة الشمسية

  • الخطوة الأولى: قراءة أهم بيانات اللوح الشمسي

أهم البيانات التي نحتاجها هي:

  • استطاعة اللوح الشمسي، وهي P=250W.
  • جهد الدارة المفتوحة،Voc=38V .
  • جهد التشغيل، Vmp= 30.3V.
  • تيار التشغيل، Imp=8.27A.
  • الخطوة الثانية: قراءة بيانات منظم الشحن للانفرتر

أهم البيانات التي نحتاجها من منظم الشحن:

  • أقصى استطاعة للمنظم، ونجدها تساوي 1000W.
  • مجال أو نطاق جهد العمل للانفرتر، ونجدها المجال ضمن 30~80 VDC.
  • أقصى جهد للانفرتر عند الدارة المفتوحة (Vdc)، ونجدها تساوي 102VDC.
  • الخطوة الثالثة: تحديد عدد الألواح المناسب للانفرتر

عدد الألواح المطلوب= استطاعة المنظم / استطاعة اللوح الشمسي

= 1000 / 250 = 4 unit

بالتالي نحتاج إلى أربع ألواح قدرة 250W للوح الواحد للحصول على قدرة كلية 1000 واط كحد أقصى لكي يعمل الانفرتر بشكل كامل.

  • الخطوة الرابعة: توصيل الألواح الشمسية

يتم عملية توصيل الألواح الشمسية بناءً على مجال جهد عمل المنظم Operating voltage range، ويجب أن يكون قيمة جهد الألواح الشمسية المتصلة بالنظام الشمسي ضمن مجال جهد عمل المنظم للانفرتر.

وحتى نحدد طريقة توصيل الألواح يجب تحديد جهد العمل للوح الشمسي وليس جهد الدارة المفتوحة، وبحسب مواصفات اللوح الذي قمنا باختياره في هذا المقال نلاحظ بأن جهد العمل تساوي 30.3V، وأن مجال جهد المنظم يجب ان يكون ما بين 30V إلى 80V حسب مواصفات الانفرتر.

وهنا يفضل توصيل لوحين على التوالي توصيل لوحين على التوالي للحصول على جهد كلي 60.6V وهو رقم متواجد بمنتصف مجال جهد العمل للمنظم.

طريقة توصيل الألواح الشمسية

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

ما نلاحظه من هذه الخطوة أن طريقة توصيل الألواح الشمسية يعتمد بشكل كلي على مواصفات منظم انفرتر الطاقة الشمسية، وهنا يجب أن يكون منظم الشحن من نوع MPPT.

ملاحظة هامة: قمنا باختيار قيمة جهد الألواح الكلي بمنتصف جهد العمل للمنظم بسبب تأثر جهد الألواح بدرجة الحرارة أي تزيد قيمة الجهد مع انخفاض درجة الحرارة وتقل بارتفاع الحرارة.

وأخيراً يجب التأكد من أن جهد الدارة المفتوحة لمجموع الألواح الموصلة على التوالي أقل من قيمة جهد الدارة المفتوحة لمنظم الانفرتر.

الخلاصة

يعتمد اختيار وحساب عدد ألواح انفرترات الطاقة الشمسية وطريقة توصيله على بيانات منظم الشحن لانفرتر الطاقة الشمسية.

يتم اختيار قدرة استطاعة الألواح وعددها بناءً على أقصى استطاعة لمنظم الانفرتر (بالإنجليزي: Maximum PV Array Power).

كما يتم توصل الألواح الشمسية على التوالي أو التوازي أو الاثنين معاً بناءً على مجال جهد عمل الانفرتر (بالإنجليزي: MPP Range Operating Voltage)، وعلى أن لا يزيد جهد الدارة المفتوحة (بالإنجليزي: Maximum PV Array Open Circuit Voltage) لمجموع الألواح الموصلة على التوالي عن القيمة المكتوبة بورقة بيانات الانفرتر.

حساب عدد الالواح المطلوب لانفرترات الطاقة الشمسية

لمعرفة اخر المنتجات الخاصة بنا وعروضنا المميزة يرجى الاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي:

صفحتنا على الفيسبوك=> Gahzlystore

صفحتنا على تويتر=> Gahzlystore

GAHZLY