الطاقة,مصادر الطاقة,الطاقة المتجددة,الطاقة الجديدة والمتجددة,الطاقة الشمسية

الطاقة وقود الحياة

لاشك أن الطاقة هى وقود الحياة على كوكب الأرض فبدون الطاقة لا تنتظم حياة الانسان....

معامل القدرة و ترشيد استهلاك الكهرباء

معامل القدرة و ترشيد استهلاك الكهرباء

ويمكن تقليل استهلاك الكهرباء عن طريق تقليل القدرة الغير فعالة المسحوبة من الشبكة الكهربية وذلك عن طريق ...

الطاقة,مصادر الطاقة,السخان الشمسي ذات مجمع القطع المكافئ Parabolic Trough Solar Heater,الطاقة المتجددة,الطاقة الجديدة والمتجددة,الطاقة الشمسية

السخان الشمسي ذات مجمع القطع المكافئ

يعتبر السخان الشمسي ذات مجمع القطع المكافئ جيل جديد من السخانات الشمسية يغزو السوق ...

الطاقة الشمسية والطاقة الشمسية المركزة

الطاقة الشمسية والطاقة الشمسية المركزة

أنظمة الطاقة الشمسية المركزة قد توفر 25% من الطاقة التي يحتاجها العالم بحلول عام 2050 ...

الهيدروجين وخلايا الاحتراق لانتاج الطاقة الكهربائية

الهيدروجين وخلايا الاحتراق لانتاج الطاقة الكهربائية

من المنتظر أن یلعب الهيدروجين دورا ریادیا في مجال الطاقة في المستقبل ، ولاسيما وأن المواد الأولية لإنتاجه غزیرة، ودائرة إنتاجه واستعماله تمتاز...

Page-level ad code

‏إظهار الرسائل ذات التسميات كابلات كهربائية. إظهار كافة الرسائل
‏إظهار الرسائل ذات التسميات كابلات كهربائية. إظهار كافة الرسائل

كابلات القدرة الكهربية - اختيار الكابلات الكهربائية ذات الجهد المتوسط

الكابلات الكهربائية

Electric Cables

 اختيار الكابلات الكهربائية ذات الجهد المتوسط

الكابلات الكهربائية
‏توجد عدة عوامل يجب مراعاتها عند اختيار كابلات الجهد المتوسط وهذه العوامل هي كالتالى:-

1- ‏القدرة الكهربية : -

‏يتم اختيار مساحة مقطع موصل الكابل بناءا على أقصى تيار ينتظر مروره في الكابل والذى يمكن حسابه عن طريق مجموع القدرات الكهربية للأحمال مع الأخذ فى الاعتبار معامل القدرة لهذ الأحمال (إن وجد). ويتم حساب تيار الحمل عن طريق القدرة الكهربية سواء كانت بالكيلو فولت أمبير أو الكيلو وات أو الحصان من خلال المعادلات التالية:-

الكابلات الكهربائية
حيث:-
I ‏= تيار الحمل الكامل
v ‏= فرق الجهد بين الأطوار (Line voltage‏)
cosϕ‏ = معامل القدرة للحمل
η ‏= كفاءة ‏الحمل

2- ‏جهد التشغيل:-

يتم اختيار جهد الكابل تبعا لجهد التشغيل ونظام التأريض المتبع فالكابلات التي تعمل على جهد أكبر من أو يساوى5 ‏ك.ف تنقسم إلى فئتين:-
- كابلات ذات مستوى عزل 100 ‏% من جهد التشغيل ويكون ذلك عند التشغيل فى شبكة تعمل بنظام تأريض (TN) والتى يكون موصل التعادل بها مؤرضGrounded neutral service) ‏).
‏- كابلات ذات مستوى عزل 133 ‏% من جهد التشغيل ويكون ذلك عند التشغيل فى شبكة تعمل بنظام تأريض (IT) والتى يكون موصل التعادل بها غير مؤرض ( Ungrounded neutral service ‏). والسبب فى ذلك هو عند حدوت قصر بين أحد الأطوار والأرض يتعرض الطورين الأخرين لجهد أعلى (Line to line voltage) ولذلك يتم استخدام مستوى عزل مرتفع لموصلات الأطوار التلاثة. ويتميز هذا النظام باستمرارية التغذية في حالة حدوت قصر بين أحد الأطوار والأرض (Phase to ground fault‏).

3- ‏أقصى سماحيه للإنخفاض في الجهد:-
 والجدير بالذكر أن إختيار الكابل دون الالتفات لهذا العامل قد يؤدى الى إنخفاض الجهد فى نهاية الكابل خاصة مع تحميل الكابل. ويتم حساب الإنخفاض في الجهد بقسمة الفرق بين جهد الإرسال (بداية الكابل) وجهد الاستقبال (نهاية الكابل) على جهد الإرسال. وينشأ الإنخفاض نتيجة لمرور تيار كهربي في كابل التغذية. وقد ينشأ نتيجة لنقل قدرة كهربية كبيرة لمسافات طويلة إنخفاض في الجهد أكبر من الحد المسموح مما ينتج عنه انخفاضأ فى جهد التشغيل عند نقطة الاستقبال (الحمل). ولتقليل الإنخفاض فى الجهد إلى الحد المسموح به يمكن زيادة مساحة مقطع الكابل المستخدم.

4- ‏معامل تصحيح التيار المقنن للكابل:-

‏ التيار المقنن للكابل أو سعة الكابل هو التيار الذي ينتج عنه رفع درجة حرارة الموصل إلى أقصى درجة يتحملها المادة العازلة له. ودرجة الحرارة هذه تختلف تبعا لظروف التشغيل للكابل.حيث يوجد ظروف التشغيل القياسية تبعا لمادة العزل فمثلا فى ظروف التشغيل القياسية تكون درجة الحرارة لكل من الكابلات المعزولة بالبولي اثيلين المتشابك (XLPE) والورق وكلوريد البولي فينيل PVC) ‏) هى 90 و65 ‏و70 ‏درجة مئوية على التوالى وهذا فقط فى ظروف التشغيل القياسية. أما عندما تختلف ظروف درجة حرارة الوسط المحيط أو عند تمديد الكابل مع كابلات أخرى في مسار واحد أو عندما يلتصق الكابل بمادة عازلة للحرارة فى جزء من مساره فان ذلك يجعل التيار المقنن الذى يتحملة الكابل أقل من التيار التصميمى وذلك تبعا لمعامل تصحيح. وفيما يلى توضيحا لمعاملات التصحيح التى يمكن استخدامها مع كابل معزول بالبولي اثيلين المتشابك (XLPE):-
‏أولا :- فى ظروف التشغيل القياسية والتي يتم على أساسها تحديد السعة التيارية لكابل معزول بالبولي اثيلين المتشابك (XLPE)  كما بالجدول التالى :
الكابلات الكهربائية

ثانيا :- فى ظروف التشغيل الغير قياسية يجب عندها تصحيح السعة التيارية للكابل وتبين الجداول التالية معامل التصحيح المختلفة طبقا لظروف التشغيل وهى كالتالي:-
الكابلات الكهربائية
معامل التصحيح حسب عمق دفن الكابل المعزول ( XLPE) فى نظم تمديد مختلفة 

الكابلات الكهربائية
 معامل التصحيح حسب المقاومة الحرارية للمكان المدفون فيه الكابل المعزول ( XLPE‏) فى نظم تمديد مختلفة

الكابلات الكهربائية
معامل التصحيح طبقا لعدد الكابلات المعزولة ( XLPE‏) فى المجموعة والبعد بينها محوريا

الكابلات الكهربائية
معامل التصحيح طبقا لدرجة حرارة التربة المحيطة بالكابل المعزول ( XLPE‏)

الكابلات الكهربائية
معامل التصحيح طبقا لدرجة حرارة الهواء المحيط بالكابل المعزول ( XLPE‏)

5- تيار القصر:-

تعد معرفة قيمة تيار القصر المار فى كابل، من أحد الاعتبارات الهامة عند اختياره حيت أنه في حالة تعرض الكابل لتيار قصر، فإنه يجب أن يتحمل القوي الميكانيكية الناتجة عن تيار القصر. لذا فإنه يلزم تحديد قيمة تيار القصر التى يتحملها الكابل في زمن معين، فمثلا تحدد مواصفات كابلات ذات عزل من مادة البولي اتيلين المتشابك درجة حرارة تشغيل دائمة عند 90 درجة مئوية بينما تكون درجة الحرارة 250 درجة مئوية عند مرور تيار القصر لمدة ثانية واحدة. ويبين الجدول التالي العلاقة بين أنواع عزل الكابلات المختلفة و أقصى درجة حرارة مسموح بها عند مرور تيار القصر.
الكابلات الكهربائية
جدول - أقصى درجة حرارة  للكابل عند مرور تيار القصر حسب نوعية عزله

(أ) تيار القصر المتماثل Symmetrical short circuit current

عند حدوت خطأ في منظومة القوى الكهربية نتيجة لحدوت قصر، تقوم أجهزة الوقاية بتحديد الخطأ مع فصل الجزء الخاص بموقع الخطأ. ولا يتم ذلك لحظيا و لكن بزمن متأخر قد يصل إلى بضعة ئوان. ويتم تحديد قيمة تحمل الكابلات لتيار قصر بالحساب من المعادلة الأتية:-
الكابلات الكهربائية
الكابلات الكهربائية 




 ويتم تحديد معامل القصر للكابل (K) من الجدول السابق.
(ب) تيار القصر غير متماثل إلى موصل التأريض  Asymmetrical short circuit to ground current
في حالة تلامس احد موصلات الأطوار بموصل الأرض لابد من ضمان أن موصل الأرض يتحمل تيار الخطأ فى هذه الحالة و هذا التيار يتم حسابه بالمعادلة الأتيه:-
الكابلات الكهربائية
 
الكابلات الكهربائية

الكابلات الكهربائية|تركيب الكابلات الكهربائية

الكابلات الكهربائية

Electric Cables

تركيب الكابلات الكهربائية

الكابلات الكهربائية

  أى كابل كهربى لابد أن يتكون فى الأساس من موصل ذي مقاومة منخفضة ليقوم بنقل الطاقة الكهربية ويطلق عليه بقلب الكابل (core) وعازل لعزل الموصلات عن بعضها البعض وعن الوسط المحيط بالاضافة الى بعض المكونات الأخرى التى توجد فى الكابلات الكهربائية حسب طبيعة استخدامها والتى يمكن تلخيصها كما بالشكل التالى الى ما يلى:-


الكابلات الكهربائية

1- الموصل  Conductor

ويكون عبارة عن شعيرات مجدولة من النحاس أو الالمونيوم للمرونة وسهولة الثنى ويتوقف مساحة مقطعه مع قيمة التيار المصمم عليه حيث كما زادت مساحة مقطع الموصل زاد التيار التصميمى للكابلات الكهربائية.
والجدير بالذكر أن استخدام الموصلات فى صورة شعيرات مجدولة يزيد من السعة التيارية للكابلات الكهربائية وذلك نتيجة الخاصية القشرية (skin effect) حيث يفضل التيار الكهربى المرور فى المحيط الخارجى للموصل خاصة فى حالة التيار المتردد.


2- ستارة الموصل Conductor Screen

هي طبقة من مادة شبه موصلة رقيقة توضع حول موصل الكابلات الكهربائية لملئ الفراغات بين جدائل الموصل و لتنظيم المجال الكهربي حول الموصل

3- العزل Insulation

وهو أهم مكونات الكابلات الكهربائية حيث اذا ضعف أو انهار يضعف الكابل أو ينهار، ويقوم هذا العزل بالعزل بين موصلات (قلوب) الكابلات الكهربائية وعادة ما تكون من مادة البولى ايثيلين المتشابك ( XLPE ). ويعتمد سمك المادة العازلة على الجهد التصميمى للكابل حيث كلما ارتفع الجهد زاد سمك المادة العازلة.
والجدير بالذكر أن مادة العزل لابد أن تتميز ببعض الخواص الآتية:-
- شدة عزل كهربية عالية
- مقاومة لدرجات الحرارة العالية
- مقاومة للرطوبة
- مرونة ميكانيكية

4- ستارة العازل Insulation Screen

هي طبقة من مادة شبه موصلة حول العازل وتعمل على حماية مكونات الكابلات الكهربائية من المجالات الكهربية.

5- الشبكة النحاسية Copper Screen or Shield

هي عبارة عن شريط معدني من النحاس يلف حول ستارة العازل وتستخدم لتأريض الكابلات الكهربائية وذلك لتسريب تيارات القصر وحماية الكابل.

6- المواد المالئة Filling Materials

هي عبارة عن طبقة مطاطية تحيط بقلوب الكابلات الكهربائية تعمل على تناسق الكابل وتعطى له الشكل الدائرى وتمنع تحرك الموصلات داخل الغلاف واحتكاكها بعضها البعض بالاضافة الى الحشو بين القلوب الذى يمنع تسريب الماء والرطوبة الى أجزاء الكابلات الكهربائية الداخلية.
الكابلات الكهربائية

7- التسليح Armoring

يوجد هذا الجزء فى الكابلات الكهربائية المسلحة فقط لحماية الكابل من الاجهادات الميكانيكية الواقعة نتيجة تمديده فى طريق سير السيارات مثلا. ويتم التسليح إما بشريط حلزوني حول الكابلات الكهربائية من الصلب أو الألمونيوم المعالج حراريا والذي يعطي الكابل صلابة شديدة لكي يقاوم الإجهادات الميكانيكية العالية ولكنه يقلل من مرونة الكابل أو يتم التسليح بواسطة أسلاك معدنية ملفوفة بشكل حلزوني أو متوازي منتظم حول الكابل مما يزيد من مرونة الكابل.

8- الغلاف الخارجي للعازل Jacket or Over Sheath

يستخدم لحماية ووقاية الموصلات والأجزاء الداخلية للكابلات الكهربائية من الرطوبة والحرارة والمواد الكيماوية التى يمكن أن يتعرض لها الكابل ويكون من مواد مقاومة للظروف التي ممكن أن يستخدم فيها الكابل مثل مادة كلوريد البولي فينيل.

كابلات القدرة الكهربية - مقدمة

الكابلات الكهربائية

Electric Cables

مقدمة عن الكابلات الكهربائية

الكابلات الكهربائية

يتم نقل وتوزيع الطاقة الكهربائية بواسطة الخطوط الهوائية والكابلات الكهربائية ويتم استخدام الخطوط الهوائية بمختلف أنواعها وأقطارها وهى شائعة الاستخدام فى المناطق الرئيسية والصحراوية والأماكن المتسعة بعيدا عن الزحام والأماكن الضيقة ويفضل استخدامها لقلة تكلفتها مقارنة بالكابلات الكهربائية و لسهولة اكتشاف الأعطال وكذلك سرعة الاصلاح وسهولة أعمال الصيانة. أما بالنسبة للكابلات فهى الأفضل فى الأماكن المزدحمة بالسكان والمناطق التى تكثر بها الأمطار وتشتد فيها الرياح. وتتميز الكابلات الكهربائية عن الخطوط الهوائية فى عدم تعرضها للأعطال التى تسببها الصواعق والعوامل الجوية السيئة وكونها أكثر أمنا على الانسان والكائنات الحية ومساهمتها فى المحافظة على الشكل الجمالى للمكان المركبة به.
تصنيف الكابلات الكهربائية:-
أ- يمكن تصنيف الكابلات تبعا لجهد التشغيل كما يلى:-
1- كابلات الجهد العالى ويكون جهد التشغيل لها 33 أو 66 أو 132 ك ف.
2- كابلات حهد متوسط ويكون جهد التشغيل لها ابتداءا من 3.3 أو 6.6 أو 11 أو 22 ك ف.
3- كابلات جهد منخفض ويكون جهد التشغيل لها أقل من 1 ك ف
ب- ويمكن تصنيف الكابلات الكهربائية تبعا لنوع العزل كما يلى:-
1- كابلات ورقية وهى التى تكون المادة العازلة بها عبارة عن ورق مشبع بالزيت وهذا النوع قل استخدامه.
2- كابلات زيتية وهى التى تكون المادة العازلة بها عبارة عن ورق مشبع بزيت قليل اللزوجة.
3- كابلات بلاستيكية وهى التى تكون المادة العازلة بها عبارة مادة بلاستيكية وهذه المواد كما يلى:-
PVC = polyvinyl chloride (كلوريد البولي فينيل)
EP = Ethylene propylene البروبيلين الاثيلي
XLPE = Cross linked polyethylene بولي اثيلين متشابك الربط