دراسة الأحمال في المنشآت السكنية

أولاَ- دراسة أحمال الإنارة:

تدرس استطاعات أجهزة الإنارة حسب نوعها كالتالي:

1- أجهزة الإنارة الفلورسنتية:

- توخذ أولاَ استطاعة لمبات الإنارة كالتالي:

لمبات 120 سم : استطاعتها 38 واط.

لمبات 60 سم : استطاعتها 18 واط.

- تؤخذ استطاعة الجهاز ككل بحسب عدد اللمبات الموجودة.

- تؤخذ الاستطاعة الحقيقية لجهاز الإنارة بتقسيم استطاعة اللمبات على معامل الاستطاعة.

·        بالنسبة للأجهزة التي لا تحتوي مكثفات تعويض (على الأغلب أجهزة رخيصة ذات لمبات مفردة أو مزدوجة أو ثلاثية) يوخذ معامل الاستطاعة مساوياَ ﻠ0.5.

·        بالنسبة للأجهزة التي تحتوي مكثفات تعويض (على الأغلب أجهزة ثلاثية أو رباعية اللمبات و ذات نوعيات جيدة) يؤخذ معامل الاستطاعة مساوياَ ﻠ 0.85.

مثال : جهاز فلورسنتي رخيص الثمن ذو 3 لمبات :

 استطاعته الحقيقية 3*38= 114 واط،

 استطاعته الحقيقية : 114/0.5= 228 فولت أمبير.

 التيار الذي يستجره : 228/220= 1 أمبير.

مع إضافة مكثفة تعويض الاستطاعة يكون:

استطاعته الحقيقية : 114/0.85= 134 فولت أمبير

التيار الذي يستجره 134/220=0.6أمبير.

2- أجهزة إنارة هالوجينية (سبوتات ):

استطاعة لمبات  الهالوجين (السبوتات) على الأغلب 50 واط. و يوجد منها استطاعة 20 واط.

 إذا كانت الأجهزة تعمل على توتر 220 فولت مباشرة فتكون استطاعتها هي مجموع استطاعة اللمبات

أما إذا كانت تعمل على توتر 12 فولت و هي الأكثر استخداماَ فيؤخذ معامل استطاعة مساوياَ ﻠ 0.8 و تؤخذ الاستطاعة الحقيقية للجهاز من تقسيم استطاعته الفعلية على معامل الاستطاعة .

3- أجهزة إنارة المصابيح المتوهجة (لمبات عادية ):

استطاعة اللمبات : 100 واط على الأغلب.

استطاعة هذه الأجهزة هي نفس استطاعة اللمبات.

بعد حساب الاستطاعة الكلية لأجهزة الإنارة، تضرب هذه الاستطاعة بمعامل الاستعمال للأجهزة . و هو معامل يعبر عن عدد الأجهزة التي ستعمل في آن واحد . قيمته بين 0 و 1 و يؤخذ بحسب دراسة المشروع و خبرة الدارس. بشكل عام في الدوائر الحكومية يؤخذ هذا المعامل بقيمة تساوي الواحد لأن جميع الأجهزة تعمل مع بعضها في آن واحد.

ثانياَ: دراسة المفاتيح:

يؤخذ المفتاح بحسب التيار الذي يتحمله. أغلب المفاتيح تتحمل تياراَ مقداره 10 أمبير و لكنه يوجد بعض المفاتيح التي تتحمل 16 أمبير.

- إن التيار الاسمي للمفتاح هو التيار الذي يتحمله المفتاح عندما يكون الحمل أومي بحت، و لكن عندما تكون الأحمال ذات صفة تحريضية أو سعوية فإن المفتاح يتحمل تياراَ أقل من تياره الاسمي ، و السبب يعود لتيارات إقلاع الأجهزة و التي تزيد بشكل كبير عن تيارات عملها النظامية.

- عند استخدام المفاتيح مع لمبات عادية فيمكن تحميل المفتاح بتيار أعظمي مساو ﻟ 0.6 تياره الاسمي ( أي 6 أمبير بالنسبة لمفاتيح 10 أمبير).

- عند استخدام أجهزة إنارة فلورسنتية بدون مكثفات تعويض الاستطاعة يمكن تحميل المفتاح بتيار أعظمي مساو ﻟ 0.5 تياره الاسمي ( أي  بالنسبة لمفتاح 10 أمبير يكون التحميل الأعظمي 5 أمبير أو  14 لمبة فلورسنتية بطول 120سم  أو  28 لمبة إنارة فلورسنتية بطول 60 سم).

- عند استخدام أجهزة إنارة فلورسنتية مع مكثفات تعويض الاستطاعة يمكن تحميل المفتاح بتيار أعظمي مساو ﻟ 0.2 تياره الاسمي (أي  بالنسبة لمفتاح 10 أمبير يكون التحميل الأعظمي 2 أمبير أو  8 لمبة فلورسنتية بطول 120سم  أو  16 لمبة إنارة فلورسنتية بطول 60 سم).

- عند استخدام المفاتيح مع لمبات هالوجين ( سبوتات) بتوتر 12 فولت ، يمكن تحميل المفتاح بتيار أعظمي مساو ﻠ 0.25 تياره الاسمي (أي  بالنسبة لمفتاح 10 أمبير يكون التحميل الأعظمي 2.5 أمبير أو  5 لمبة سبوت 50 واط).

ملاحظات هامة:

- عند وجود أجهزة إنارة أكثر مما يتحمله المفتاح فإنها توزع على عدة مفاتيح.

- عند الاضطرار لتشغيل أجهزة كثيرة على مفتاح  واحد فإنه يستخدم أجهزة مساعدة لحمل التيار . و هذه الأجهزة هي :

·        كونتاكتور أحادي الطور لأحمال تصل إلى 16 أمبير . و يمكن استخدام أكثر من كونتاكتور.

·        كونتاكتور ثلاثي الطور للقاعات الكبيرة و المدرجات و تختار استطاعته بحيث تناسب الأحمال مع مراعاة توزيع حمولات الأجهزة على ثلاثة أطوار ( من الخطأ توزيعها على طور واحد فقط).

·        تلبتور  أحادي الطور بتيار يصل إلى 16 أمبير و يستخدم في الممرات لتشغيل و إطفاء الأجهزة من عدة أماكن.

·        تلبتور مع كونتاكتور للممرات ذات أجهزة الإنارة الكثيرة.

ثالثاَ : دراسة المآخذ:

تأتي المآخذ على عدة أنواع  و أكثرها استعمالاَ في سورية :

·        المأخذ العادي الثنائي : و له ثقبين فقط (فاز+نتر)  و تياره الاسمي 10 أمبير.

·        المأخذ العادي الثلاثي: له ثلاث ثقوب( فاز+نتر +أرضي ) و تياره الاسمي 10 أو 16 أمبير . و يكون الأرضي هو الثقب الأوسط و لكن قلما يستخدم هذا النوع من التأريض مع الأجهزة.

·        مأخذ الشوكو : له تجويف دائري بحيث يدخل ضمنه الفيش كاملاَ ، له ثقبين (فاز + نتر) و تماسات جانبية للأرضي. تياره الاسمي 16 أمبير.

توضع المآخذ في الأماكن المتوقع استخدامها بها و لكن ليس بالضرورة استخدامها كلها . و لذلك فإن طريقة حساب حمولاتها هي طريقة تقريبية و تعتمد على نوعية الأحمال المتوقعة.

- تدرس حمولة المآخذ بحسب الأجهزة المتوقع استخدامها في كل غرفة، و يمكن اعتماد القيم التالية للحمولات:

·        جهاز حاسب : 350 فولت أمبير . و مع طابعة يكون 400 فولت أمبير.

·        سخانة كهربائية لصنع الشاي: 700 فولت أمبير .

·        سخانة كهربائية للتدفئة : 1500 فولت أمبير.

·        مسجلة كاسيت : 40 فولت أمبير (كحد أعظمي).

·        آلة تصوير مستندات :

باقي الأجهزة تؤخذ استطاعاتها من لوحتها الاسمية.

بعد حساب الحمولات المتوقع استخدامها على المآخذ و بشكل فعلي ( ليس بالضرورة استخدام كل المآخذ) فمثلاَ يمكن أن يوجد في الغرفة 4 مآخذ و لكن الغرفة لا يوجد فيها سوى جهاز حاسب واحد و مسجلة كاسيت. نحسب حساب التوسع المستقبلي للأحمال فنضرب قيمة الاستطاعة الكلية للمآخذ بعامل التوسع ( من 1.2 إلى 1.5 و قد يصل إلى 2 في بعض الأماكن) فنحصل على الاستطاعة الكلية التي تستجرها المآخذ.

اختيار نوعية المآخذ:

يفضل عند اختيار نوعية المآخذ مراعاة ما يلي:

-         استخدام مآخذ من نوع شوكو مؤرضة لأجهزة الحاسب.

-         عدم السماح باستخدام السخانات الكهربائية الخاصة بعمل الشاي و القهوة ، و إن توقعنا استخدامها فيجب استخدام مآخذ ذات تيار 16 أمبير و يفضل استخدام نوعية الشوكو. و يجب أن تكون المآخذ ذات تحمل حراري جيد كي لا تذوب ، و الأفضل استخدام الأنواع ذات محامل من الفخار أو البكاليت القاسي لهذه الغاية.

رابعاَ :دراسة الأسلاك:

أنواع الأسلاك المتخدمة في التمديد:

1- سلك شعري : و هو سلك مكون من أسلاك ناعمة جداَ مغلفة بعازل كاوتشوك و ميزته أنه طري و سهل التسحيب ضمن المجاري ، و لكنه سيء للوصل بعملية جدل الأسلاك على بعضها و لذلك يجب عند استخدامه استخدام جنكسيونات للوصل بين الأسلاك.

2- سلك مجدول : و هو سلك مكون من عدة أسلاك صغيرة معزولة بعازل كاوتشوك  و لكنه قاسي نسبة للسلك الشعري و يستخدم أكثر من الشعري لسهولة وصل الأسلاك مع بعضها بواسطة الجدل و العزل باللاصق العازل.

3- السلك المفرد: مكون من سلك نحاسي مفرد معزول بعازل كاوتشوك، لا يستخدم للتمديد ضمن المجاري إنما يقتصر استخدامه على التمديدات ضمن اللوحات الكهربائية.

4- الكبل : و هو عبارة عن عدة أسلاك من الأنواع السابقة مجموعة مع بعضها ضمن عازل خارجي واحد ، و يستخدم الكبل في التمديدات الهوائية و التمديدات الخارجية ، و يسمى بعدد الأسلاك المحتواة ضمنه و مقطعها ، فمثلاَ: نقول (كبل 4*1.5ملم2) أي هو عبارة عن كبل مكون من أربعة أسلاك مقطع كل منها 1.5 ملم2.

حساب مقطع السلك:

- بالنسبة لأجهزة الإنارة الموصولة على مفتاح 10 أمبير و قاطع 10 أمبير يستخدم سلك بمقطع 1.5 ملم2.

- بالنسبة لأجهزة الإنارة الموصولة على مفتاح 16 أمبير و قاطع 16 أمبير فإنه من الممكن استخدام سلك بمقطع 2.5ملم2 إذا كانت الحمولة تتجاوز 10 أمبير.

- بالنسبة للمآخذ الموصولة على قاطع 16 أمبير فإنه تستخدم أسلاك بمقطع 2.5 ملم2.

- بالنسبة للمآخذ التي يوصل عليها سخانات كهربائية فيفضل استخدام أسلاك بمقطع 4ملم2.

- تغذى المكيفات حتى 2 طن عادة بأسلاك ذات مقطع 4 ملم2. و يمكن تغذية المكيفات 1 طن بأسلاك 2.5 ملم2.

خامساََ : دراسة القواطع :

- الهدف من القواطع هو الحماية قبل أن يكون الهدف منه فصل الأحمال و توصيلها ، و لذلك يجب دراسة القواطع بحيث تحمي التجهيزات الكهربائية بشكل جيد.

- إن القواطع المستخدمة في المنشآت السكنية هي من النوع الحراري المغناطيسي، أي أنها تحتوي حمايتين : الأولى حماية حرارية لحماية التجهيزات من زيادة الحمولة عليها ، و الثانية هي حماية مغناطيسية لحماية التجهيزات من تيارات القصر عند حدوث الأعطال.

اختيار القواطع الفرعية أحادية الطور:

- يختار التيار الاسمي للقاطع بحسب التيار الاسمي للجهاز الذي سيحميه، و مهمة القواطع بشكل عام حماية المآخذ و المفاتيح و الأسلاك من التيارات الزائدة.

- تختار قواطع بقيمة تيار 10 أمبير لأجهزة الإنارة لأن أغلب المفاتيح تتحمل 10 أمبير ، و قواطع بقيمة 10 أمبير عندما تكون المآخذ تتحمل 10 أمبير ، و قواطع بقيمة 16 أمبير عندما تكون المآخذ أو المفاتيح ذات تحمل 16 أمبير.

- عند كون الحمولات على المفاتيح و المآخذ أكبر من تيار القاطع فإننا نقسم التيار على عدة قواطع ، و لا يجوز استخدام قاطع بتيار اسمي أكبر من تيار تحمل المفتاح أو المأخذ.

((( من الأخطاء المشهورة جداَ هي استخدام قواطع 16 أمبير مع مآخذ ذات تحمل 10 أمبير))).

-         إن تيارات القواطع الاسمية مدروسة عند درجة حرارة 20 مئوية ، و بما أن الحرارة تصل في سوريا إلى 35° مئوية فإن التيار الاسمي لأي قاطع سيهبط إلى 3/4 قيمته أي أن القاطع الذي تياره الاسمي 16 أمبير سيصل تياره الاسمي في الصيف إلى 12 أمبير فقط ، و لذلك يحسب حساب أن لا يتم تحميل القاطع بتيار أكبر من 3/4 تياره الاسمي لأنه سيفصل الأحمال المربوطة إليه في فصل الصيف.

اختيار القواطع الرئيسية أحادية أو ثلاثية الطور:

- يوجد في كل لوحة كهربائية قاطع رئيسي للوحة و مهمته:

·        التحكم بتشغيل و فصل كامل اللوحة عن العمل

·        مستوى حماية من الدرجة الثانية للأسلاك و التجهيزات الكهربائية من تيارات الأعطال في حال فشل القواطع الفرعية في الفصل

·        تحديد مستوى الحمولة المغذاة من اللوحة ضمن حدود معينة لا تتجاوزها.

- يتم اختيار هذا القاطع بحسب التيار الأعظمي المسموح للوحة أن تستجره ، فمثلاََ : من غير المسموح في المنازل استهلاك أكثر من 40 أمبير لأن الساعة لا تستطيع تحمل تيار أكبر من ذلك، و لذلك فإن القاطع الرئيسي في المنزل يجب ألا يتجاوز تياره 40 أمبير.