كيف يتم توصيل كابل التغذية العمومي بلوحات الكهرباء بالمبني

في أغلب البلدان يكوت إمداد مناطق المنازل بالكهرباء من المحطات الشبكية بكهرباء ذات مستوى جهد متوسط ( في الغالب يكون 13.8KV ) توصل هذه الكهرباء إلى محطات كهرباء صغيرة تخدم مجموعة من المنازل ويتم فيها تحويل مستوى الفولتية إلى المستوى المنخفض ( 277/480 ، 220/380 ، 127/208) بواسطة محول توزيع . ويقوم المحول بتغذية لوحة أو لوحات توزيع ( تختلف حسب الموقع ونوع المحول ولوحة التوزيع) ومن ثم تغذي هذه اللوحات الوحدات السكنية. ز الفاز هو خط إمداد (hot line) واحد وقد يطلق اسم (Single Phase) على خطي إمداد أما 3 فاز فهو ثلاثة خطوط إمداد .الفاز الواحدة (single phse) يستخدم غالباً للأحمال الصغير (غالباً المنزلية)، أما الثلاث فازات تستخدم في تغذية الأحمال الكبيرة وفي الربط بين المدن وذلك لأن التيار المار فيها أقل ثلاث مرات عن الـ single phase. أما لماذا لا نستخدم أكثر من ثلاث فازات لتقليل التيار أكثر فهو راجع لتكلفة الكابلات وخلافه واعتبارات اقتصادية كثيرة.

. توصيل الكهرباء للمباني يختلف باختلاف نوعية المبنى وحجم الأحمال فيه فتوصيل المبنى التجاري يختلف عن توصيل المبنى الصناعي أو السكني وكذلك توصيل البيت يختلف عن توصيل العمارة . وأعتقد أ المطلوب هو طريقة توصيل الكهرباء للمنازل ولذلك فإجابتي ستكون في هذا الإتجاه :

في أغلب البلدان يكون إمداد مناطق المنازل بالكهرباء من المحطات الشبكية بكهرباء ذات مستوى جهد متوسط ( في الغالب يكون 13.8KV ) توصل هذه الكهرباء إلى محطات كهرباء صغيرة تخدم مجموعة من المنازل ويتم فيها تحويل مستوى الفولتية إلى المستوى المنخفض ( 277/480 ، 220/380 ، 127/208) بواسطة محول توزيع . ويقوم المحول بتغذية لوحة أو لوحات توزيع ( تختلف حسب الموقع ونوع المحول ولوحة التوزيع) ومن ثم تغذي هذه اللوحات الوحدات السكنية.

تتم عن طريق فيوزات يربط الكابل بواسطة نهايات مخصصة للكابلات ثم يدخل على المفتاح العمومى 

قواعد تصميم التركيبات الكهربائية

تغذية المبنى بالتيار الكهربي

• يراعى أن تكون نقطة تغذية المبنى بالتيار الكهربائي متوسطة بالنسبة للأحمال الكهربائية.
• إذا لزم للمبنى حجرة محولات فتؤخذ موافقة شركة توزيع الكهرباء فيما يختص بموقع حجرة المحولات وإبعادها وتصميمها وتهويتها وسهولة الوصول إليها.

أجهزة التحكم في نقطة تغذية المبنى بالكهرباء

• تزود التركيبات الكهربائية بالمبنى بقاطع تيار أوتوماتيكي مقلوب رئيسي لفصل وتوصيل التيار حسب الحاجة ويجوز استبدال القاطع بمفتاح قاطع على الحمل.
• يحظر في جميع الأحوال تركيب مصاهر في خط التعادل في حالة التغذية بتيار ثلاثي الأطوار وخط التعادل كما يحظر ذلك في حالة التغذية بتيار أحادي الطور.

لوحات التوزيع الرئيسية

(Main Distribution Board)

• يركب بجوار نقطة تغذية المبنى بالتيار الكهربائي لوحة توزيع رئيسية تتفرغ منها المغذيات الرئيسية التي تغذي اللوحات الفرعية على أن يحكم كل مغذي قاطع تيار أتوماتيكي أحادي أو ثلاثي أو مصهر أحادي أو ثلاثي حسب عدد أقطاب التغذية فيما عدا قطب التعادل ولا يتفرع من هذه اللوحة أية دوائر للإنارة أو للمأخذ ويستغنى عن هذه اللوحة في المباني التي لا تحتاج إلى أكثر من لوحة واحدة.
• لا يجوز تركيب لوحة التوزيع الرئيسية داخل حجرة مغلقة إلا إذا كانت هذه الحجرة مخصصة للوحة فقط ويكون مفتاحها مع مسئول الكهرباء بالمبني.
• إذا تم تركيب اللوحة في مكان ظاهر يجب أن تكون بعيده عن متناول الجمهور وغير المتخصصين وتكون داخل حاوية تصنع إما من مادة عازلة غير قابلة للاشتعال أو من الصاج وفي الحالة الأخيرة يجب تأريص الحاوية والأجزاء المعدنية غير الحاملة للتيار بتوصيله أرضي مناسبة.

لوحات التوزيع الفرعية

(Sus Distribution Board)

• يقسم المبنى إلى مناطق يركب في كل منها لوحة توزيع فرعية لتحكم الدوائر العمومية التي تغذي المنطقة.
• يفضل دائما في المباني الكبيرة التي تتكون من أجزاء يفصلها فواصل تمدد أن تختص كل لوحة أو عدد من لوحات التوزيع الفرعية بجزء من أجزاء المبنى وذلك لتقليل عبور التوصيلات والكابلات لفواصل التمدد إلى الحد الأدنى.
• تزود كل لوحه بقاطع تيار أتوماتيكي رئيسي سعة قطع وزمن مناسبين لمستوى القصر عند اللوحة ويجوز أن يحكم اللوحة مفتاح فصل على الحمل ومصاهر ويجب أن يكون القاطع الرئيسي والقواطع الفرعية في لوحة التوزيع الفرعية ذات سعة قطع واحدة على أن يتم التنسيق بين أزمنتها أما في حالة استخدام قاطع رئيسي من النوع المحدد للتيار فيجب التنسيق بين خصائص القاطع الرئيسي والقواطع ويتم ذلك بالاستعانة بجداول الشركة المصنعة.
• في حالة تغذيها للوحه الفرعية مباشرة بمغذي مستقل عن طريق قاطع من اللوحة الفرعية من النوع القاطع على الحمل ويراعى أن يكون القاطع أو المفتاح ذا قطب واحد أو ثلاثة أقطاب تعمل معاً لقطع التغذية عن جميع أقطاب الخط المغذي للوجه فيما عدا قطب التعادل.
• في حالة تغذية المبنى من مصدر ثلاثي الأطوار ذي خط تعادل (3× 380/ 220 فولت) يراعي أن تغذي لوحات التوزيع الفرعية التي تغذي حملاً لا تزيد قدرته عن 8 ك و بتيار أحادي الطور جهد 220 فولت ما لم تكن هناك ضرورة خاصة لتغذية اللوحة من مصدر ثلاثي الأطوار.

لوحات توزيع الإنارة والقوى

• يفضل أن تكون لوحات التوزيع الرئيسية والفرعية مستقلة لكل من تركيبات الإنارة وتركيبات القوى كما أن تكون مغذيات كل منها منفصلة عن مغذيات الأخرى.
• يجوز تجميع قواطع ومفاتيح ومصاهر كل من الإنارة والقوى في لوحة واحدة على أن تكون قضبان التوزيع وأجهزة التحكم وكابلات التغذية لكل من الإنارة والقوى منفصلة عن بعضها وبشرط أن تكون التغذية بنفس نوع وجهد التيار مع مراعاة تمييز كل منهما.

العدادات

يزود كل مشروع يخص مشتركاً واحداً يزيد حملة الأقصى عن 100 كيلو فولت أمبير بالعدادات التالية لقياس استهلاك الكهرباء.

• الطاقة الكهربائية الفعلة بالكيلو وات ساعة.
• الطاقة الكهربائية غير الفعالة بالكيلو وات فار ساعة والحمل الأقصى بالكيلو وات.

أما المباني السكنية التي يشغلها أكثر من مشترك فيزود كل مشترك بعداد خاص لحساب استهلاك كل مشترك بالكيلو وات ساعة وتركب لوحات العدادات في مكان يسهل على ممثل شركة توزيع الكهرباء الوصول إليها طبقاً لمتطلبات شركة التوزيع.

التوصيلات

المغذيات يجب أن تكون قطاعاتها مناسبة لنقل الأحمال الفعلية المطلوبة +25% احتياطي.

مقنن التيار يرجع إلى جداول تحميل الأسلاك والكابلات مع مراعاة تعديل المقننات طبقاً لدرجة حرارة الجو وعدد الكابلات في المسار الواحد.

هبوط الجهد يتم تصميم المغذيات الرئيسية والثانوية ودوائر المغذيات الفرعية سواء كانت كابلات أو قضبان توزيع سابقة التجهيز بحيث لا يتجاوز الهبوط الكلي في الجهد بين نقطة التغذية الرئيسية للجهد المخفض بالمبنى وأي نقطة تغذيه في التركيبات 2.5% من الجهد الإسمي للتغذية وذلك عن مرور أقصى قيمة منتظرة لتيار التشغيل الفعلي في هذه الموصلات ويستثنى من ذلك المغذيات الخاصة بتشغيل المحركات بحيث يسمح فيها بهبوط في الجهد بين نقطة التغذية الرئيسية والمحركات في حدود 5% من الجهد الإسمى للتغذية عند الحمل الكامل مع مراعاة بعض الحالات الخاصة التي يلزم بألا تتعدى قيمة الهبوط في الجهد عن تلك القيمة لسهولة بدء حركة المحرك.

التحكم في مغذيات التيار ثلاثي الأطوار وخط التعادل

يراعى في المغذيات الخاصة بالتيار ثلاثي الأطوار ذات خط التعادل أن تكون قواطع التيار أو المصاهر التي تحكمها ثلاثية أما خط التعادل فيراعى أن يكون متصلا اتصالا مباشراً بقضيب التعادل بطريقة لا يسهل فكها ويحظر وضع أي مصهر في هذ الخط.

مقطع موصل التعادل في المغذيات ثلاثية الأطوار

يرتبط مقطع موصل التعادل قطع موصل الطور في المغذيات ثلاثية الأطوار على الوجه التالي : إذا كان مقطع الطور في حدود 16 مم2 يختار موصل التعادل بنفس مقطع موصل الطور.

إذا تراوح مقطع موصل الطور بين 25 ، 35 مم2 يختار موصل التعادل بمقطع لا يقل عن المقطع التالي في الصفر لمقطع موصل الطور.

إذا كان موصل الطور لا يقل عن 50 مم2 يختار موصل التعادل بمقطع لا يقل عن نصف مقطع موصل الطور.

الحد الأدنى لمقطع موصلات المغذيات

يجب ألا يقل مقطع الموصلات النحاسية للمغذيات عن 4 مم2 أما المغذيات ذات الموصلات من الألمونيوم فيجب ألا يقل مقطع كل موصل عن 16 مم2.

الدوائر الفرعية النهائية والمخارج

• وقاية الدوائر الفرعية النهائية (العمومية) ويراعي وقاية كل دائرة فرعية نهائية ثلاثية الطور بقاطع تيار أوتوماتيكي ثلاثي وتركب القواطع أو المصاهر على لوحه توزيع فرعيه وإذا اشتملت الدائرة الفرعية النهائية على قطب تعادل مؤرض فيكتفي بوقاية موصلات الأطوار أما موصل التعادل المؤرض فيوصل توصيلاً جيداً بقضيب التعادل في لوحة التوزيع الفرعية بمسمار وصامولة ربط وصامولة زنق.
• وقاية وتشغيل الدوائر الفرعية النهائية ذات التيار ثلاثي الأطوار وخط التعادل ويراعي وقاية الدوائر الفرعية النهائية التي تغذي مجموعة من وحدات الإضاءة بتيار ثلاثي الأطوار وخط التعادل وهي الدوائر التي تركب عادة في المصانع والورش لتغذية المصابيح الفورية لتفادي ظاهرة الإستروبوسكوب بقاطع أتوماتيكي ثلاثي لموصلات الأطوار فقط ويتم فصل وتوصيل الأطوار الثلاثية.

ظاهرة الإستروبوسكوب

تتناسب شدة إضاءة مصابيح التفريغ الكهربائي مع مربع القيمة اللحظية لجهد المصباح وعندما يكون التردد 50 ذبذبه في الثانية فإن شدة الإضاءة تتغير بي الصفر والنهاية القصوى مائة مرة في الثانية فئذا استعملت هذه اللمبات لإنارة غرفة بها آلات ذات حركات تردديه أو دورات فإن العين لا ترى الحركة الطبيعية للآلات إذ تبدو العجلات كأنها تدور بسرعة تخالف سرعتها الحقيقية أو في اتجاه عكسي ولتفادي تأثير هذه الظاهرة فإن هذه المصابيح بالمصانع والورش توزيع بالتبادل بين الأطوار الثلاثة بحيث يكاد يكون مجموع شدة إضاءة كل ثلاثة مصابيح مقاربة موزعة على ثلاثة أطوار في أي لحظة ثابتاً.

مقطع موصلات الدوائر الفرعية النهائية

• عند تصميم مقطع موصلات الدوائر الفرعية النهائية التي تغذي عددا من مخارج وحدات الإضاءة أو المآخذ الكهربائية المخصصة لأجهزة الإضاءة يراعي أن يحسب الحمل الفعلي لكل مخرج إضاءة أو مخرج مأخذ على أساس 100 وات لكل مخرج على الأقل مهما كان الحمل الفعلي أقل من ذلك أما إذا زاد الحمل الفعلي للمخرج عن ذلك فيحسب المقطع على أساس الحمل الأقصى الفعلي.
• في حالة الأحمال الحثيه أو المصابيح التي تعمل بالتفريغ الكهربائي وتدخل في دائرتها ملفات حثيه يحسب التيار على أساس 125% من التيار الفعلي المار بالدائرة فمثلاً في حالة مصباح فلوري قدرة 40 وات يدخل في دائرته ملف حثي لتشغيله من مصدر للتيار جهده 220 فولت يمر في دائرته تيار شدته نحو 42. أمبير باعتبار معامل قدره= 43. ويحسب مقطع موصلي الدائرة على أساس تيار شدته 52. أمبير أي مره وربع التيار الفعلي وذلك إذا لم يزود المصباح بمكثف لتحسين معامل القدرة أما إذا زود بمكثف لتحسين معامل لقدرة فيمر في دائرة المصباح تيار في حدود 23 أمبير باعتبار معامل القدرة 8. ويحسب مقطع موصل الدائرة على أساس تيار شدته 29. أمبير أي مره وربع من التيار الفعلي.
• لا يقل مقطع موصلات الدوائر الفرعية النهائية والمخارج للإنارة عن 2 مم2 وللمقابس (البرايز) عن 3 مم2 مهما كان حملها الفعلي صغيراً.
• تكون موصلات كل دائرة فرعية نهائيه منفصلة تماماً عن موصلات أية دائرة أخرى ولا تشترك معها في أي جزء منها حتى في الموصلات المتصلة بقطب التعادل.
• يجوز اشتراك موصلات دائرتين فرعيتين نهائيتين في ماسورة واحدة بشرط أن تكون كل منهما مغذاه من نفس الطور من مصدر التغذية.

الدوائر الفرعية النهائية لمخارج وحدات الإضاءة والمآخذ

• يراعى تحميل مخارج المأخذ الكهربائية على دوائر فرعية نهائية مستقلة عن الدوائر الفرعية النهائية الخاصة بمخارج الإنارة.
• يراعي ألا يزيد عدد مخارج الإنارة أو المآخذ الكهربائية التي تستعمل لأجهزة الإنارة والتي تحمل على دائرة فرعية نهائية واحدة عن عشرة مخارج.
• لا يزيد مقطع الموصلات التي تغذي مخارج الإنارة والمآخذ عن مقطع الدوائر الفرعية النهائية التي تغذيها.
• يراعى في حالة تركيب المآخذ الكهربائية ذات سعة 16 أمبير فأكثر والمستعملة لأغراض خاصة أن توصل مباشرة بدائرة نهائية خاصة بها إلى لوحات المصاهر ولا يجوز تركيب ما يزيد عن أربعة مأخذ سعة كل منها 16 أمبير على دائرة نهائية واحدة في الأحوال التي يستخدم فيها جهاز متنقل واحد مطلوب تشغيله من عدة نقاط على مآخذ سعته 16 أمبير.
• يراعى عند تركيب عدد من المآخذ الكهربائية بحجرة مساحتها 50 متراً مربعاً أو أقل موزعة على أكثر من دائرة فرعيه نهائية أن تكون جميعها على نفس طور التيار وذلك لمنع احتمال وجود تيار بجهد 380 فولت بين أي موصلين خارجيين من مأخذين بنفس الحجرة وفي حالة الحجرات الأكبر من ذلك إذا اقتضى الأمر ضرورة توزيع المآخذ على دوائر فرعية نهائية تغذي من أطوار مختلفة من مصدر تغذية التيار ويراعي تركيب المآخذ بحيث يخدم كل طور من أطوار التيار مساحة مستقلة من الحجرة وذلك لتفادي أن يلمس شخص جهازين يغذي كل منهما من مآخذ على طور يخالف الطور المغذي للجهاز الآخر وفي هذه الحالة يجب تمييز غطاء كل مآخذ بعلامة طور التغذية.
• وفي حالة تركيب مآخذ كهربائي ذات ثلاثة أطوار لتغذية أجهزة منتقلة تعمل على تيار (3× 380/ 220 فولت) يراعي أن تكون محل اعتبار خاص.
• بالنسبة للمآخذ ذات الطور الواحد التي تركب في حمامات ومطابخ الوحدات السكنية وما يماثلها وكذلك المآخذ التي تستخدم لتغذية أجهزة ثابتة يحتمل حدوث أخطار منها في حالة تكهرب أجزائها المعدنية يراعي أن تكون ذات ثلاثة أقطاب (قطبين للتيار وقطب أرضي) وذلك لتأريض الأجزاء المعدنية.
• يجب أن تكون المقابس (البرايز) مقننه لقيم الجهد والتيار المحددة بمستندات المشروع وفي حالة تركيب مقابس تعمل على جهود مختلفة في مشروع واحد أن تكون مقابس كل جهد مختلفة عن تلك المتخصصة للجهود الأخرى وذلك باستعمال مقابس ذات أطراف توصيل مختلفة الترتيب أو الشكل عن تلك المخصصة للجهود الأخرى لضمان عدم تبادل الاستعمال.
• يراعى عند وضع مخارج على جانبي جدار أن تترك مسافة أفقيه فيما بينهما مقدارها 150 مم على الأقل لتجنب انتقال الصوت من خلالها.