تقدير الاحمال الكهربائية في شبكات ، حساب الاحمال الكهربية

0
1696

 

تقدير الاحمال الكهربائية في شبكات ، حساب الاحمال الكهربية

الحمل الكهربائي هو عنصر في الشبكة ويستهلك طاقة كهربائية وكما تعلمون عندما درسنا في الدوائر الكهربائية في السنة الالى من الهندسة الكهربائية كنا نعتبر المقاومات هي الحمل الكهربائي وكنا نرمز لها بالشكل التالي[/align]

ولكن عندما تعمقنا في التخصص وانتقلنا للسنوات المتقدمه من الدراسة اصبحنا نعرف الحمل الكهربائي بأنه كل ما يتصل بالشبكة ويستهلك طاقة كهربائية وتعددت انواع الاحمال فمنها الحمل المادي نسبة الى وجود المقاومات المستهلكة كاحمال اللمبات ومنها الحمل الحثي التي تحوي الملفات مثل احمال المكيفات ومنها الحمل السعوي
ونحن كمهندسين او فنيين كهربائيين يهمنا تقدير الاحمال في التمديدات الكهربائية في المباني او المنشآت وقبل ان نعرف مراحل تقدير هذه الاحمال ينبغي ان نعرف انواع هذه الاحمال ويمكن تصنيف الاحمال الى نوعين رئيسيين هما:
أ- الاحمال الصناعية
تعتمد هذه الاحمال على العملية التكنولوجية المستخدمة في الصناعة وانواع الماكينات والاجهزة المركبة. وتتوافر جداول خاصة تبين الاحمال الكهربائية النوعية لكل صناعة على حده. أي ان هذه الاحمال معروفة من قبل المصنع ومحدده مسبقا وهذا يسهل الحسابات والتقديرات المستقبليه للاحمال
ب- الاحمال الغير صناعية
وتغطي جميع انواع الاحمال الكهربائية -منازل – منشآت تجارية – مدارس – مستشفيات – جامعات . ويمكن تصنيفها كالتالي:
احمال الانارة ( الاضاءة)
احمال الاجهزة الكهربائية : مثل ماكنات التصوير غيرها
اعمال التكييف: اجهزة التبريد والتسخين
الاحمال الكهربائية لاجهزة المياه : مضخات – سخانات
احمال اجهزة الانذار
احمال الكهربائية للمصاعد والسلالم المتحركة
وغيرها

مراحل تقدير الاحمال الكهربائية
1- المرحلة الابتدائية
يتم تقدير الاحمال الكهربائية في هذه المرحلة باستخدام الاحمال الكهربائية النوعية بمعرفة المساحات الفراغيه المعارية الاليه في المشروع بهذه المرحلة يمكن تحديد الاحمال الكليه للمشروع ومنها يمكن معرفة متطلبات التجهيزات الكهربائية كمالحولات وغيرها.

2- مرحلة التصميم الاولي:
يتم في هذه المرحلة تحديد الخدمات الكهربائية المطلوبة وتحديد مخططات القدرة الاحادي للنظام او single line diagram واختيار الفولطية المناسبة للتوزيع المعتمد وفي هذه المرحلة يتم تحديد مساحات غرف الكهرباء بدقة وكيفية تمديد الكابلات.

3-مرحلة التصميم المتقدم
يتم حساب مقاطع الكابلات بناء على الحسابات التي قمنا بها في المرحلة السابقة كما نقوم بتوزيع اماكن لوحات التوزيع الرئيسية ويتم في هذه المرحلة اعتماد نظام التأريض للمنظومة.
4- الاحمال الكهربائية في مرحلة التصميم النهائي:
عند الانتهاء من التصميم النهائي للمشروع تكون الاحمال الكهربائية قد تحددت بدقة وبالتالي يمكن تحديد احجام وسعات لوحات التحكم بالمحركات واللوحات الرئيسية والقواطع.

يقاس الحمل الكهربائي بوحدات الفولط. أمبير أو ( الواط) أو ( الكيلو. وات)

فئات المستهلكين:
1- المستهلك المنزلي: يقصد به المنازل والشقق الصغيره والفلل والقصور
2- المستهلك التجاري: يندرج تحته المباني الحكومية والمجمعات التجارية والمطاعم
3- المستهلك الصناعي: المصانع والورش
4- المستهلك الزراعي: المزراع والمراعي التي تستخدم التجهيزات الكهربائية وهو يعامل معاملة المستهلك الصناعي في حساب القدرة المستهلكه .

عامل الطلب او demand factor (DF):
يعرف بانه العلاقة بين الطلب الاقصى والحمل المترابط ، ويعرف الحمل المترابط انه الحمل المقرر للمستهلك عند نقطة معينة
DF = الطلب الاقصى / الحمل المترابط
اذن الطلب الاقصى = DF * الحمل المترابط
علما ان DF للمعدات الافرادية يترواح قيمته بين 0.1 الى 1.0

نكتفي بهذ القدر ، اتمنى ان يحوز على رضى الجميع ، علما انه سيتم وضع درس آخر فقط في حال وجد تفاعل من قبل الاعضاء على هذا الدرس والا فان سلسلة الدروس لن تكن مجدية وشكرا للجميع

الحمل الكهربائي لجهاز كهربائي هو الطاقة التي يستنفذها الجهاز في وحدة الزمن.
مثال لو لدينا مصباح كهربائي 60 وات علي جهد منبع 220 فولت احسب شدة التيار الساري في المصباح؟
الحل شدة التيار تعني معدل الشحنات بالنسبة لوحدة الزمن و هذا المعدل لا يختلف سواء حسب علي الثانيه او الدقيقة او الساعة او حتي وحدة زمن اقل من الثانية.
:. شدة التيار = 60/220=2727.
و لفهم ذلك فنتصور ان معدل الشحنات في جهاز معين 10 امبير فذلك يعني 10 كولوم( شحنه) في الثانيه او 600 كولوم في الدقيقه و الدقيقه =1*60 ثانيه او 36000 كولوم في الساعة , و الساعة =1*60*60 ثانية
و بالرجوع لمثال المصباح الكهربي 60 وات قدرة المصباح هي تعني وفقا لتحويل المعني من تجاري الي علمي
60 وات لكل ساعة
اي ان الشغل هو 60 وات لكل ساعة و هذه الوحدة وات لكل ساعة هي وحدة الجول
.: الجول =الوات*الساعة
و الوات = الجول/ الساعة
و الساعة هنا هي وحدة زمن استهلاك التيار الكهربائي
و الوات كالأمبير هو معدل اي ان المقام هو الزمن.اي ان الوات هو معدل استهلاك الطاقة الكهربية فاذا حسب الشغل علي الساعة تكون قيمه الوات محددة و لن تتغير هذه القيمه اذا تم احتسابه علي الدقيقة او الثانيه.
بينما الجول هو الطاقة المستفذة و بالرجوع لمثال المصباح 60 وات تمثل معدل استهلاك الطاقة الكهربية تم احتسابها بقسمة الشغل 60 وات لكل ساعة علي(اي ان المقام هو) الساعة
وبعد ما حددنا المفاهيم نقول ان 2727. يتأثر بها قاطع التيار الرئيسي لديك في المنزل فمثلا لو لديك قاطع رئيسي 60 امبير و القاطع يوصل الفاز من العداد الي لوحة توزيع كهرباء المنزل 2727. تأخذ من ال 60 امبير الذي بعدها القاطع يفصل بارتفاع درجة حرارته و يتبقي 59.72 تستهلك بباقي الاجهزة. فاذا استهلكت باقي الاجهزة امبير يزيد عن 59.72 يفصل قاطع التيار الرئيسي.
و لحساب طاقة المصباح فاذا فرضنا ان الكيلو وات ساعه =2 جنيه طبقا لأسعار استهلاك الطاقة المحددة من وزارة الكهرباء.
فلو تم تشغيل المصباح لمدة 4 ساعات
:. طاقة حمل المصباح=4 *60=240 وات
= .25 كيلو وات ساعة تقريبا :. الاستهلاك=24.*2=48 قرشا
ولو لديك جهاز تكييف 3 حصان :. =3 *746=2238 وات
2.238 كيلو وات لكل ساعة فاذا تم تشغيلة ساعة تكون الاستهلاك=4.476 جنيه مصري
و اذا تم تشغيله لمدة ساعتين تكون الطاقو المستهلكة =2.238*2=4.476 كيلو وات لكل ساعة
:. الاستهلاك = 4.476*2=8.952 جنيه مصري
(ملحوظه: الحصان =746 وات)
شكرا و الي مزيد من العلم و محاولة الاجتهاد.

NO COMMENTS