حساب فقدان الجهد في الإضاءة العامة

فقدان الجهد هو مقدار الانخفاض في الجهد الذي يحدث نتيجة مقاومة الكابل ومفاعله، ويقاس على طول الكابل. لحساب فقدان الجهد، نستخدم الصيغ الخاصة بمكونات المقاومة والمفاعلة، ويمكن حساب فقدان الجهد في نظام توزيع الإضاءة العامة باستخدام المعادلات التالية.

1. من محطة B2F الفرعية إلى صندوق توزيع إضاءة الشوارع في SOHO

معلمات الإدخال:

• جهد التشغيل ($U$): 0.38 كيلو فولت
• نوع الكابل: كابل ما قبل الفرع
• مقطع الكابل ($S$): 95 مم²
• تيار العمل (IgI_gIg​): 129 أمبير
• طول الكابل ($L$): 0.200 كم
• عامل القدرة ($\cos \varphi$): 0.85
• مادة الكابل: نحاس
• مقاومة الكابل ($R$): 0.229 Ω/km
• مفاعلة الكابل ($X$): 0.077 Ω/km

صيغة حساب فقدان الجهد: ΔU=173U×Ig×L×(R×cos⁡ϕ+X×sin⁡ϕ)\Delta U = \frac{173}{U} \times I_g \times L \times (R \times \cos \phi + X \times \sin \phi)ΔU=U173​×Ig​×L×(R×cosϕ+X×sinϕ)

حساب فقدان الجهد: ΔU=1730.38×1000×129×0.200×(0.229×0.85+0.077×0.526783)\Delta U = \frac{173}{0.38 \times 1000} \times 129 \times 0.200 \times (0.229 \times 0.85 + 0.077 \times 0.526783)ΔU=0.38×1000173​×129×0.200×(0.229×0.85+0.077×0.526783) ΔU=173380×129×0.200×(0.19465+0.04060)\Delta U = \frac{173}{380} \times 129 \times 0.200 \times (0.19465 + 0.04060)ΔU=380173​×129×0.200×(0.19465+0.04060) $\Delta U=0.455\times 129\times 0.200\times 0.23525$ $\Delta U=2.76\text{ فولت}$

2. من صندوق توزيع إضاءة الشوارع إلى أبعد أجهزة الإضاءة

معلمات الإدخال:

• جهد التشغيل ($U$): 0.22 كيلو فولت
• نوع الكابل: موصل الكابل
• مقطع الكابل ($S$): 2.5 مم²
• تيار العمل (IgI_gIg​): 4.5 أمبير
• طول الكابل ($L$): 0.030 كم
• عامل القدرة ($\cos \varphi$): 0.85
• مادة الكابل: نحاس
• مقاومة الكابل ($R$): 8.97 Ω/km
• مفاعلة الكابل ($X$): 0.1 Ω/km

صيغة حساب فقدان الجهد: ΔU=200U×Ig×L×(R×cos⁡ϕ+X×sin⁡ϕ)\Delta U = \frac{200}{U} \times I_g \times L \times (R \times \cos \phi + X \times \sin \phi)ΔU=U200​×Ig​×L×(R×cosϕ+X×sinϕ)

حساب فقدان الجهد: ΔU=2000.22×1000×4.5×0.030×(8.97×0.85+0.1×0.526783)\Delta U = \frac{200}{0.22 \times 1000} \times 4.5 \times 0.030 \times (8.97 \times 0.85 + 0.1 \times 0.526783)ΔU=0.22×1000200​×4.5×0.030×(8.97×0.85+0.1×0.526783) ΔU=200220×4.5×0.030×(7.622+0.0527)\Delta U = \frac{200}{220} \times 4.5 \times 0.030 \times (7.622 + 0.0527)ΔU=220200​×4.5×0.030×(7.622+0.0527) $\Delta U=0.909\times 4.5\times 0.030\times 7.6747$ $\Delta U=0.88\text{ فولت}$

3. إجمالي فقدان الجهد من محطة B2F الفرعية إلى أبعد وحدة إضاءة

الحساب: ΔUtotal=ΔU1+ΔU2\Delta U_{total} = \Delta U_1 + \Delta U_2ΔUtotal​=ΔU1​+ΔU2​ ΔUtotal=2.76+0.88=3.64 فولت\Delta U_{total} = 2.76 + 0.88 = 3.64 \text{ فولت}ΔUtotal​=2.76+0.88=3.64 فولت

النتيجة: فقدان الجهد الإجمالي هو 3.64% من جهد التشغيل، وهو أقل من 5%، مما يلبي متطلبات اللوائح.

جدول فقدان الجهد للكابلات النحاسية 660 فولت

يوفر الجدول أدناه معلومات عن فقدان الجهد لكل كيلووات لكل كيلومتر من الحمل للكابلات النحاسية بناءً على عامل القدرة:

حساب فقدان الجهد للكابلات النحاسية المغلفة بالمطاط 660 فولت

مثال 1:

• مقطع الكابل: 50 مم²
• فقدان الجهد لكل كيلوواط·كم: 0.119
• قوة: 20 كيلوواط
• طول السلك: 1.5 كم
• منتج القوة والطول: 30 كيلوواط·كم
• فقدان الجهد: $\Delta U=0.119\times 30=3.57\text{ فولت}$

مثال 2:

• مقطع الكابل: 16 مم²
• فقدان الجهد لكل كيلوواط·كم: 0.333
• قوة: 37 كيلوواط
• طول السلك: 0.01 كم
• منتج القوة والطول: 0.37 كيلوواط·كم
• فقدان الجهد: $\Delta U=0.333\times 0.37=0.12321\text{ فولت}$

مثال 3:

• مقطع الكابل: 25 مم²
• فقدان الجهد لكل كيلوواط·كم: 0.216
• قوة: 10 كيلوواط
• طول السلك: 0.5 كم
• منتج القوة والطول: 5 كيلوواط·كم
• فقدان الجهد: $\Delta U=0.216\times 5=1.08\text{ فولت}$

الخلاصة

تساعد حسابات فقدان الجهد في ضمان أن تكون الأنظمة الكهربائية فعالة وآمنة. من الضروري اختيار المقاطع المناسبة للكابلات وتخطيط النظام بشكل صحيح لتقليل فقدان الجهد وضمان الأداء المثلى.