محاسبه سطح مقطع هادی ها

نوشته شده توسط الیکا الکتریک 1397/06/04 08:23:21 0 نظرات کابل,

محاسبات سطح مقطع سیم و کابل

   یکی از مباحث مهم در طراحی تأسیسات الکتریکی، محاسبۀ سطح مقطع هادی هاست. سه عامل مهم در تعیین سطح مقطع هادیها؛ جریان مجاز هادی، افت ولتاژ و تلفات مجاز در طول مسیر هادی هستند. به عبارت دیگر، سطح مقطع نهایی هادی انتخاب شده باید به نحوی باشد که علاوه بر توانایی عبور جریان بار در بدترین شرایط محیطی (حداکثر درجه حرارت)، مقدار افت ولتاژ و تلفات آن هنگام تغذیه مصرف کننده، در حد استاندارد تعیین شده باشند.

 

محاسبه سطح مقطع هادی براساس جریان مجاز

   مصرف کننده ها، از هر دو سیستم تک فاز و سه فاز جهت تأمین توان مصرفی خود استفاده میکنند، لذا لازم از جریان بارها را برای هر دو سیستم تک فاز و سه فاز به دست آورد.

   مصرف بالای توان الکتریکی ساختمان های مسکونی مدرن به دلیل تعداد زیاد واحدها و استفاده از بارهای سه فاز در این ساختمان ها (مانند آسانسور و موتورخانه) نیاز به استفاده از کابل های سه فاز را ضروری می سازد.

 

محاسبه سطح مقطع هادی براساس افت ولتاژ مجاز

   بارهای مصرفی سیستم های فشار ضعیف در ایران، با دولتاژ ۲۳۰ و ۴۰۰ ولت تغذیه میشوند. افزایش و کاهش ولتاژ در این بارها، باعث ایجاد اختلال در کار وسایل و کاهش بازدهی آنها می شود. علاوه بر این، مقاومت و ضریب خود القایی در خطوط فشار ضعیف، منجر به افت ولتاژ در آن خطوط میشود. لذا لازم است با تغییر سطح مقطع و رعایت حداقل آن ها برای هادی ها از ایجاد این افت تا حدودی جلوگیری کرد.

   بر این اساس، با توجه به نوع شبکه، حداکثر افت ولتاژ مجاز را جهت کارکرد بهینه وسایل تعیین میکنند.

 

محاسبه افت ولتاژ و سطح مقطع مدارهای سه فاز

   با توجه به اینکه در ساختمان های تجاری، ساختمان های اداری و به طور کلی مصرف کننده های شبکه توزیع بارهای تک فاز با قدرت های مختلف به شبکه سه فاز متصل شدهاند، لذا در این حالت با عدم تعادل بار مواجه هستیم. در این حالت سیم نول نیز حامل جریان خواهد بود. در چنین حالتی مقدار افت ولتاژ را از جمع افت ولتاژ های هادی نول و هادی فاز با بیشترین جریان محاسبه می کنیم.

 

شبکه های توزیع بسته

   در شبکه های مهم (جریان مستقیم و جریان متناوب) برای تغذیۀ همه مصرف کننده ها نبایستی فقط از یک خط استفاده نمود (البته در بعضی موارد، این روش عملی نیست)،  لذا لازم است چند خط اصلی داشت و مصرف کننده ها را به نسبت اهمیت و نوع کارشان روی این خطوط تقسیم نمود. از طرفی وقتی که یک شبکه توزیع طبیعی باشد و خطوط تغذیۀ زیادی به طور گسترده از آن منشعب شده باشند، در انشعابهای انتهایی، افت ولتاژ زیادی پدید می آید. یکی از روشهای کم کردن افت ولتاژ شبکه توزیع تغذیۀ آنها از دو طرف است. در این وضعیت، کمترین پتانسیل فقط در یکی از نقاط خط به وجود میآید که مقدار افت ولتاژ خیلی کمتر از وضعیتی است که همان شبکه با همان مقطع فقط از یک طرف تغذیه می شود. این نقطه که پایین‌ترین پتانسیل را دارا می باشد (به بیانی دیگر افت ولتاژ در آن ماکزیمم است) نقطه ژرف نامیده می شود.

   تشخیص و تعیین نقطه ژرف یکی از نکات مهم در محاسبات مربوط به شبکه های بسته است. در اینجا به ذکر چند روش که بتوان به راحتی ژرف را پیدا نمود اکتفا مینماییم.

   1-  در نقطۀ ژرف، افت ولتاژ حداکثر خواهد بود.

   2-  در نقطۀ ژرف، ولتاژ شبکه کمترین مقدار را دارا خواهد بود.

   3-  در نقطۀ ژرف، جهت جریان شبکه تغییر خواهد نمود.

 

شبکه های بسته شامل دو دسته زیر هستند:

   1-  شبکه های بسته با دو منبع تغذیه (شبکه های از دو سو تغذیه شونده)

   2-  شبکه های بسته با یک منبع تغذیه (شبکه های حلقوی)

 

شبکه های توزیع با مقاطع متغیر

   در صورتی که شبکه توزیع طبیعی و دارای انشعابات متعددی و در عین حال ثابت باشند، می‌توان شبکه با مقاطع متغیر داشت. در استفاده از شبکههای با مقاطع متغیر محدودیتهایی وجود دارد که در زیر به چند مورد از آنها اشاره میکنیم:

   1-  در شبکه های توزیع با مقاطع متغیر، نمی توان قدرت مصرف کنندگان را افزایش داد.

   2-  در شبکه های توزیع با مقاطع متغیر، نمی توان تعداد انشعابات را افزایش داد.

   3-  جهت اتصال دو قسمت از شبکه در نقاطی که مقطع تغییر می کنند، همواره اشکالاتی وجود خواهد داشت.

 

   تنها مزیتی که چنین شبکههایی دارند از نظر اقتصادی است که هزینه‌های هادی‌های به کار رفته در آنها کمتر خواهد شد.

 

 

ارسال نظر