آموزش محاسبات ترانسفورماتور آشنایی ترانس هرمتیک روغنی خشک رله بوخهلتس تست روغن تپ چنجر هسته سیم پیچ

فیلم آموزشی و جزوه دوره آموزشی طراحی ترانسفورماتور

کلیک کنید

====================================================

آشنایی با انواع ترانسفورماتورها:۱- ترانسفورماتور روغنی و نوع دیگر آن هرمتیک ۲- ترانسفورماتور خشک
اجزای ترانسفورماتورها عبارتند از:
۱- مخزن روغن ۲- سیم پیچ ها(فشار قوی-فشار ضعیف) ۳- رطوبت گیر(سیلیکاژل) ۴- تپ چنجر ۵- ترمومتر ۶- هسته ۷- رادیاتور ۸- شیر تخلیه روغن ۹- برقگیر ۱۰- پیچ اتصال به زمین ۱۱- رله بوخهلتس ۱۲- روغن نما ۱۳-مقره . که با آنها آشنا خواهید شد.

در این مقاله ابتدا با عناصر ضروری که در بالا گفته شد آشنا شده و سپس مواردی که در محاسبه و طراحی و راه اندازی ترانسفورماتورها مورد نیاز هست از جمله :

۱- گروه برداری ترانسفورماتورهای سه فاز جهت موازی کردن ترانس ها (که در یک پست به طور کامل گفته شده است)
۲- اتصال کوتاه
۳- افت ولتاژ UK %
4- کلاس عایقی
۵- راندمان ترانس
۶- سهم بار هر ترانس
۷- برآورد ظرفیت ترانس
آشنا خواهید شد.
همچنین باید گفت که بدلیل تشابه زیاد ترانس های خشک و معمولی توضیح در مورد قطعات ترانس خشک گفته نمیشود.

ترانسفورماتور
• تقسیم بندی ترانس ها
* از لحاظ عملکرد
* از لحاظ کاربرد

• از لحاظ عملکرد
- ترانس های قدرت
- ترانسهای تنظیم کننده
- اتوترانسها

• از لحاظ کاربرد
- ترانس های قدرت و توزیع
- ترانس های صنعتی همچون ترانس های جوش و کوره های القایی
- ترانس های خاص همچون ترانس های حفاظت ، تست و اندازه گیری

• ترانس های خشک(Dry-type)
*از عایق های رزینی همچون صمغ ریختگی بری انتقال حرارت به مجیط بیرون استفاده می شود . ابعاد این ترانس نسبت به ترانس های روغنی بزرگتر است .
*بدلیل عدم نیاز به حفاظت های خاص خطر آتش سوزی در آنها وجود ندارد و دارای IP00 هستند.

• کاربرد

ترانس خشک

* سیستم های توزیع
* ساختمان های بلند و فروشگاه های بزرگ
* صنایع نفت و سیمان

* معادن ، راه آهن ، فرودگاه و …

 

• ترانسفورماتورهای روغنی(Oil Immersed)
* روغن به عنوان عایق ، خنک کننده و جاذب رطوبت هوا عمل می کند .
* سیم پیچ ها و هسته ترانس در داخل مخزن روغن قرار می گیرد.
* روغن مورد استفاده روغن معدنی است و نباید از آسکارل به دلیل سمی بودن و ملاحظات زیست محیطی استفاده نمود.
* بیشتر ترانس های توزیع از نوع ترانس روغنی هستند.

ترانس با منبع انبساط

ترانس روغنی

- برای جمع شدن روغن جهت جلوگیری از تماس آن با هوا به هنگام بارگذاری ترانس
- منبع انبساط جهت جلوگیری از انفجار دارای لوله تنفس بوده و از این طریق با هوا در تماس است و در این مجرا برای جلوگیری از رطویت هوا به داخل ترانس یک فیلتر رطوبت گیر نصب می شود .

* سیستم خنک کنندگی ترانس روغنی ONANوONAF و یا OFAF است .

* نسبت میزان باردهی به ترتیب ۱ و ۱٫۵ و ۲ می باشد.

 

ترانس های هرمیتک
• مخزن روغن دارای خاصیت ارتجاعی بوده و در قدرت های کم افزایش حجم روغن بدین وسیله جبران می شود .
• در ترانس های با قدرت بالا از کیسه نیتروژن برای جذب گرمای و رطوبت استفاده می شود .
• دارای سیستم مونیتورینگ با خاص روغن برای حفاظت ترانس هستند. زیرا اگر بیش از حد داغ شود احتمال انفجار ترانس وجود دارد(Tumetic Protection ) .
• از مزایای این ترانس کاهش هزینه مراقبت و نگهداری ، حذف رطوبت گابر و رله بوخهلتس و منبع انبساط و در نتیجه کاهش ارتفاع ترانس است .
• کاربرد

ترانس هرمتیک

* برای مناطق با رطوبت بالا
* محدودیت در خدمات سرویس دهی و مکان پست

 

تجهیزات ترانس روغنی
• تجهیزات اصلی شامل هسته ، سیم پیچ های اولیه و ثانویه ، مخزن روغن و بوشینگ ها برای خروج سر سیم های اولیه و ثانویه
• تجهیزات کنترلی شامل : ۱- منبع انبساط روغنی ۲- تب چنجر ۳- ترمومترها ۴- نشان دهنده سطح روغنی ۵- رله بوخهلتس ۶- شیر تخلیه روغنی ۷- لوله تنفس ۸- مقره ۹- برقگیر و …
هسته : هسته ترانس جهت برقراری میدان مغناطیسی با حداقل مقاومت مغناطیسی است که به صورت ورقه ورقه و با ضخامت حدود ۳۰/۰ میلی متر ساخته می شود و از جنس استیا ، آلیاژ آهن و نیکل ساخته می شود . از نظر چیدن هسته به خاطر قرار گرفتن سیم پیچ ها روی هسته ، ترانس ها را به دو دسته تقسم می کنند:
• ترانس های نوع هسته ای (Core type) یا استوانه ای ( کاربرد در ترانس های توزیع)
• ترانسی زرهی shell type

 

هسته ترانس

 

 

سیم پیچ ترانس:
• سیم پیش ترانس های توزیع به صورت استوانه ای یک لوله و چند لابه با هادی های گرد است . در سمت فضار قوی و در سمت فشار ضعیف اسوانه ای با هادی های چهار گوش است .
• سیم پیچ ها به صورت استوانه های متحدالمرکز روی ستون های هسته قرار داده می شوند و معمولا سیم پیچ ها فشار ضعیف در داخل و فشار قوی در خارج واقع می شوند و این ترتیب به این دلیل رعایت می شود که عایق کاری فشار ضعیف نسبت به هسته راحت تر است .

سیم پیچی ترانس

 

مخزن: یک ظرف مکعب یا بیضوی شکل است که هسته و سیم پیچ های ترانس در آن چای می گیرند و شامل انواع زیرند :
• تانک با ورق ساده مجهر به پره ها برای قدرت های کمتر از ۵۰KVA
• تانک با تیوپ های خارجی خنگ کن به پره های برای قدرت بیش از ۵۰KVA تا ۵۰۰ KVA
• تانک با رادباتور جداشدنی : برای ترانس های ۵۰۰KVA و بالاتر.
• تانک با فن های مجرا – عموما ترانس های قدرت .

ترمومتر: برای تشخیص درجه حرارت گرم ترین نقطه سیم پیچی ترانس بکار می رود به این معنب غلاف ترموستر داخل روعن بوده و دمای روغن را حس می کند ، سپس توسط یک CT جریانی متناسل با جریان عبوری از سیم پیح از کویل حرارتی عبور می کند . ترمومترها از نوع عقربه ای هستند و دارای سه کنتاکت آلارم ، تریپ و قرمز هستند :

• کنتاکت آلارم: قابل تنظیم است و اگر دما به حدود ۶۰ یا ۷۰ درجه برسد این کنتاکت بسته شده و می توان آن را به یک آژیر وصل نمود و اگزور فن پست را روشن کرد و یا بار ترانس را کم نمود .
• کنتاکت تریپ : اگر دما در اثر سهل انکاری به ماکزیمم مقدار تنظیم آن برسد ترانس بی بار می شود .
• کنتاکت قرمز : ماکزیمم دمای ترانس را در دوره کاری نشان می دهد .

 

ترمومتر

• روغن نما

 

روغن نما (نمایشگر میزان روغن)

 

رله بوخهلتس(بوخهلتز): برای ترانس های ۳۱۵KVA تا ۶۳۰KVA مکانش نصب شده و قیمتش به طور جداگانه اخذ می شود و برای ۶۳۰ KVA خودش هم نصب می شود و دارای دو کنتاکت آلارم و تریپ است و برای تشخیص اتصالات حلقه سیم پیچ ها و اتصال کوتاه در داخل ترانس بکار می رود در در لوله رابط بین تانگ و منبع انبساط روغن نصب می شود .
عموما روی ترانسفورماتورها۱۰۰۰KVA ی به بالا کنسرواتور دار نصب می گردد.

رله بوخهلتس (بوخهلتز)

 

• رطوبت گیر (سیلیکاژل)

برای جلوگیری از ورود رطوبت هوا با روغن مورد استفاده قرار می گیرد.

سلیکاژل

 

تپ چنجر:
• به منظور کنترل ولتاژ با جابه جایی توان راکتیو خطوط برای جبران افت ولتاژ ناشی از خطوط در شبکه های توزع استفاده می شود که در سمت ۲۰KV ( فشار قوی) نصب می شود و با تغییر تعداد دوره های سیم پیچ اولیه ولتاژ ثانویه را کنترل می نماید که کارخانه ها آنها را در تپ های ۲/۵ ± درصد با تعداد تپ های ۳ ، ۵ و ۷ پله ای می سازد .
• برای افزایش ولتاژ ثانویه بایستی تعداد دور اولیه را کاهش داد. به عبارتی اگر تپ در ترانس پنج حالته روی ۵%+ تنظیم شود این بدین معنی است که ولتاژ ثانویه ۵% افزایش می یابد .
• تنظیم تپ چنحر در پست های توزیع عموما فصلی است و به صورت Off loal و دستی انجام می گیرد (IEFC78) . به عنوان مثل در تپ پنج حالته داریم :
-۵% -۲٫۵% ۰ ۵% ۲٫۵%
• از تپ حنچرهای on-load عموما با تپ ۱۰%± در ترانس قدرت که به صورت اتوماتیک صورت می گیرد استفاده می شود .

تب چنجر

 

• پیچ اتصال به زمین تراتسفورماتور

پیچ اتصال به زمین

• برقگیر

برقگیر

 

مشخصه های اصلی ترانس بر طبق استاندارد IEC

• ولتاژ ثانویه ترانس در حالت بارداری کامل ۴۰۰ ولت است ، بنابراین ترانس در حالت بی باری برای ایجاد ولتاژ ۴۲۰ طراحی می شود .

NL FL
400 420
380 400

• فرکانس :
* ترانس را در فرکانسهای مختلف نمی توان استفاده کرد . مگر در شرایط بد بخصوص از ۵۰HZ به ۶۰HZ ، در این حالت بایستی ظرفیت ترانس در کمتر از بار نامی استفاده شود .
* همچنین پست های کارخانجات که بخصوص دارای کوره ی القایی هستند همچون ذوب آهن به دلیل هارمونیک زا بودن بارهای غیر خطی ، ترانس بیشتر داغ می شوند و نمی توان از ترانس بارکامل را اخذ نمود( عموما ۸۰ درصد )

گروه برداری : بیانگر نوع اتصالات سیم پیچ های اولیه و ثانویه و اختلافات فاز و ولتاژهای همنام اولیه و ثانویه است .

 

 

 

UK% : بیانگر میزان افت ولتاژ و جریان اتصال کوتاه دایمی در ترمینا ترانس است و مانند شمشیر دولیه بین این دو مساله عمل می کند .

علت انتخاب UK% پائین در ترانس های توزیع کاهش میزان افت ولتاژ به دلیل بالا بودن R/X ترانس های است .

• محدوده UK% :

• در ترانسهای توزیع کوچک سعی می شود که به منظور پائین آوردن افت ولتاژ UK%=4% انتخاب شود .
• در ترانسهای توزیع بزرگ سعی می شود که به منظور پائین آوردن اثرات جریان کوتاه بر روی تجهیزات UK=6% انتخاب گردد.

تغییرات ولتاژ از بی باری تا بارداری :

• کلاس عایقی : بیانگر عمر ترانس و دمای قابل تحمل ترانس است .
* اگر مجموع دمای محیط و درجه حررات عایق ترانس بیش از دمای کلاس عایقی باشد توان بار گذاری و عمر ترانس کاهش می یابد .
* از این رو بایستی ترانس را در دوره کمتری مورد Overload قرار داد .
* کلاس عایقی ترانس از نوع A است و در برخی موارد از کلاس نوع B هم استفاده میشود .

• راندمان ترانس :

• موازی کردن ترانس ها : برای تغذیه بار بیشتر و بالا بردن قابلیت اطمینان
• به منظور جلوگیری از ایجاد جریان خطرناک گذار شرایط زیر بایستی مهیا شود :
* گروه برداری ترانس ها یکسان باشد و ( ترمینال های همنام اولیه و ثانویه به هم اتصال یابد . مگر در ترانس ها باد عدد اختلاف فاز ۵ و ۱۱ می توان با تغییر سربندی ها آنها رو با هم موازی نمود ).
* نسبت تبدیل ترانس ها با هم یکسان باشد ( ۲۰/۰٫۴kv) در غیر این صورت جریان چرخش ایجاد می گردد .
* امپدانس درصد اتصال کوتاهشان باهم باشد ( حداکثر اختلاف ۱۰ % ) و بهتر است ترانس با قدرت کمتر Uk % بزرگتری داشته باشد .

• سهم بار هر ترانس :

• مثال :

*بنابراین باید یا ظرفیت ترانس اولی افزایش یابد یا اینکه بار را کاهش دهیم . دلیل این است که اختلاف UK بیش از ۱۰ درصد است . اگر Uk1=6% انتخاب شود داریم : Uk,eq=6%

• مدت زمان اضافه بار مجاز ترانس :
* می توان ترانس را به ازای هر ۱۲ ساعت کارکرد با بار نامی به مدت یک ساعت تا ۱۰ % بار نامی Overload نمود ( قاعده سر انگشت ) .

 

• برآورد ظرفیت ترانس – های توزیع :
* تعیین ضرایب تاثیر عوامل محیطی موثر در کاهش ظرفیت همانند درجه حرارت و ارتفاع از سطح دریا
* بر اساس استاندارد وزارت نیرو به منظور افزایش طول عمر ترانسفورماتور بهتر است بیش از ۸۰% ظرفیت نامی آن مورد استفاده قرار نگیرد . بنابراین این ظرفیت واقعی ترانس ها توزیع از رابطه زیر بدست می آید :

KT : ضریب دمای محیط در صورت افزایش درجه حرارت محیط از 〖۳۰〗^° C که مطابق جدول زیر می توان از قاعده زیر استفاده نمود که :
به ازای افزایش حداکثر دمای محیط ۱ درجه نسبت به 〖۳۰〗^° C یک درصد کاهش قدرت .
به ازای کاهش حداکثر دمای محیط ۱ درجه نسبت به 〖۳۰〗^° C یک و نیم درصد افزایش قدرت .
Kh : ضریب افزایش ارتفاع بالای ۱۰۰۰ متر نسبت به سطح دریا که مطابق جدول زیر می توان از قاعده زیر استفاده نمود که :
به ازای افزایش یا کاهش هر ۲۰۰ متری از ۱۰۰۰ متر ، یک درصد کاهش یا افزایش قدرت .

• اثر دما و ارتفاع در ظرفیت ترانس های توزیع :

مثال : منحنی بار مشترکین یک شهرک مسکونی مطابق شکل زیر است . اگر دمای متوسط محیط 〖۳۰〗^° C و حداکثر دمای محیط 〖۳۵〗^° C و ارتفاع منطقه ۱۴۰۰ متر از سطح دریا باشد . مطلوبست ظرفیت ترانس :

* بر اساس با تلاقی خط فوق با منحنی شکل :

 

جهت مشاهده فیلم فارسی دوره محاسبه

تاسیسات الکتریکی و برق ساختمان کلیک کنید

آموزش محاسبات سایز کابل و سطح مقطع سیم به همراه نمونه مثال و جزوه آموزشی طراحی کابل

کابل چیست. فرق آن با سیم چیست؟

جهت مشاهده فیلم فارسی دوره محاسبه

تاسیسات الکتریکی و برق ساختمان کلیک کنید

هادی :

ماده ای است که جریان الکتریکی را به راحتی از خود عبور می دهد هادی ها در لایه والانس خود بین یک تا سه الکترون والانس دارند و بهترین هادی در لایه والانس خود دارای یک الکترون والانس است هادی های معروف عبارتند از :
مس ، نقره ، طلا و آلومینیم

ساختمان سیم ها :

* سیم ها از دو قسمت تشکیل شده اند : ۱- هادی  ۲- عایق

* جنس هادی سیم ها معمولا از مس یا آلومینیم است . ولی از مس به خاطر حجم کم و هدایت بهتر بیشتر استفاده می شود .
* عایق سیم از یک ماده پلاستیکی یا لاستیکی می باشد که به صورت لایه ای روی هادی سیم را می پوشاند .

ابعاد فیزیکی سیم ها :

برای مقایسه ابعاد فیزیکی سیم ها از واحد استانداردی استفاده می شود . اندازه فیزیکی سیم های مورد استفاده در سیم کشی ساختمان که سیم های روکش دار از جنس پلاستیک می باشند بر حسب mm2 بیان می شود . مثلا منظور از سیم ۱٫۵ یعنی سیمی که سطح مقطع آن mm2  ۱٫۵ است .

سیم های مورد استفاده در سیم کشی ساختمان عبارتند از :
۱- سیم های مفتولی یا استخوانی یا سیم های خشک
۲- سیم های نیمه افشان
۳- سیم های افشان یا رشته ای

سیم های مفتولی یا استخوانی یا سیم های خشک

* هادی این سیم ها از مس با پوششی از ماده PVC به عنوان عایق است .
* ولتاژ نامی این سیم   ۴۵۰/۵۰۰ V است .
* این سیم برای جریان های مختلف با سطح مقطع های ۱/۵ تا ۲۴۰mm2 ساخته می شود .
* انعطاف پذیری این سیم نسبت به دو سیم دیگر ( نیمه افشان و افشان ) کمتر است .
* موارد کاربرد سیم های مفتولی برای مصرف در تابلو های برق و تاسیساتی که به طور ثابت نصب می شوند و در نقاط خشک در داخل لوله ، روی دیوار ، داخل دیوار و خارج از آن با استفاده از مقره می باشد .
* استفاده از سیم مفتولی در داخل دیوار به طور مستفیم مجاز نمی باشد .
* سیم های مفتولی در حلقه های ۱۰۰ متری با عایق به رنگ های مختلف در بازار به مصرف کننده ها عرضه می شود .
* سطح مقطع ظاهری سیم مفتولی به صورت است .

سیم های نیمه افشان :

* ساختمان این سیم شبیه سیم مفتولی است یعنی از مس با پوششی از PVC به عنوان عایق است .
* ولتاژ نامی این سیم ۴۵۰/۵۰۰ V است .
* زمینه کاربرد این سیم شبیه سیم مفتولی بوده و در مواردی که به انعطاف بیشتری نسبت به سیم مفتولی می باشد  از سیم نیمه افشان استفاده می شود .
* سطح مقطع ظاهری سیم نیمه افشان به صورت زیر است .

سیم های افشان :

* ساختمان این سیم نیز شبیه سیم های مفتولی و نیمه افشان از دو قسمت هادی و عایقی از جنس PVC  تشکیل شده با این تفاوت که هادی این سیم از رشته های نازکی از جنس مس می باشد .
* انعطاف پذیری این سیم از سیم مفتولی و سیم نیمه افشان بیشتر است .
* ولتاژ نامی این سیم ۳۰۰/۵۰۰ V است .
* سیم های افشان نیز در حلقه های ۱۰۰ متری با عایق به رنگ های مختلف و با سطح مقطع های مختلف در بازار به مصرف کننده ها عرضه می شود .
* سطح مقطع ظاهری سیم افشان به صورت زیر است .

* اثر پوسته ای در سیم افشان کمتر از سیم های مفتولی و نیمه افشان است .
با توجه به این که الکترون ها تمایل عبور از سطح سیم را دارند ( اثر پوسته ای ) لذا مرکز سیم بلا استفاده می ماند و این باعث کاهش سطح مقطع موثر سیم شده و مقاومت سیم افزایش می یابد بنابراین اگر از سیم افشان استفاده می شود سطح مقطع موثر افزایش یافته و مقاومت سیم کاهش پیدا کند . پس نتیجه می گیریم که مقاومت یک متر سیم افشان در برابر یک جریان تعیین شده کمتر از مقاومت اهمی یک سیم نیمه افشان و خصوصا کمتر از یک سیم مفتولی در برابر همان جریان است .
نکته :
* سیم های مورد استفاده در سیم پیچی موتورها که به سیم لاکی معروف است بر اساس قطرشان و بر حسب mm  استاندارد و نرم می شوند . مثلا منظور از سیم ۰٫۶۰ یعنی سیمی که قطر آن mm 0.6 است . البته این عدد قطر سیم را بدون در نظر گرفتن لاک روی سیم بیان می کند .

* بر بروی سیم های لاکی یک لایه نازک از یک لاک مخصوص به عنوان عایق قرار دارد لذا برای تعیین قطر سیم لاکی باید این لایه لاک از روی سیم برداشته شود .
* رابطه بین قطر و سطح مقطع سیم ها با مقطع گرد به صورت زیر است . که همان فرمول محاسبه مساحت دایره است .

d : قطر سیم و A : سطح مقطع سیم
لذا با داشتن قطر سیم می توان سطح مقطع آن و یا با داشتن سطح مقطع سیم قطر سیم را بدست آورد .
مثال ) اگر سیمی دارای قطر ۱٫۳۸۲ میلیمیتر باشد سطح مقطع آن چند mm2 است ؟

شناسایی سیم ها :

مشخصات و کابرد سیم ها نیز مانند کابل ها به کمک علایم اختصاری که با حروف مشخص می شود قابل بیا است . این حروف عبارتند از :
N : سیم استاندارد مسی
Y : عایق PVC یا پرتودور ( که بعد از حرف N می آید )
S : علامت یک سیم مخصوص
Z : سیم مخصوص روشنایی و لوازم خانگی
AB : علامت سیم نیمه افشان
AF : سیم های نرم یا افشان
A : سیم مورد استفاده در سیم کشی داخل لوله برای سیم کشی ساختمان
M : سیم مقاوم در برابر رطوبت ( سیم کولر آبی )
T : سیم کوکسیال یا سیم آنتن و سیم رابط دستگاه های تصویری
Y : سیم مدارات خبری ( به تنهایی بیان می شود )
O : فاقد سیم محافظ یا سیم ارت
J : دارای سیم محافظ به رنگ سبز – زرد
MH : کابل چند رشته ای با هادی افشان (‌قابل انعطاف )
انواع سیم ها و موارد کاربرد آن ها در سیم کشی :
سیم NYA
سیم استاندارد تک لا با هادی مسی و روکش پلاستیکی یا PVC ( سیم مفتولی ) جهت سیم کشی ساختمان
* عایق این سیم می تواند به رنگ های سبز ، زرد ، آبی ، قهوه ای و سیاه باشد .
* در کلاف های ۱۰۰ متری در بازار موجود است .
* نصب ثابت و بدون حرکت در محل های خشک و داخل لوله های PVC و فولادی ورودی دیوار و
داخل دیوار به شرط این که از داخل لوله عبور کند .
سیم NYAB
سیم استاندارد نیمه افشان با هادی مسی و روکش PVC جهت سیم کشی ساختمان
* عایق این سیم می تواند به رنگ های سبز ، زرد ،  آبی  ، قهوه ای و سیاه باشد .
* در کلاف های ۱۰۰ متری در بازار موجود است .
* انعطاف پذیری این سیم بیشتر از سیم NYA و کمتر از سیم NYAF می باشد .
* نصب ثابت و بدون حرکت در محل های خشک و داخل لوله های PVC و فولادی و روی دیوار و داخل دیوار به شرط این که از داخل لوله عبور کند .
سیم NYAF
سیم استاندارد افشان با رشته های مسی به هم تابیده شده همراه با روکش PVC برای سیم کشی ساختمان
* عایق این سیم می تواند به رنگ های سیبز ، زرد ، آبی ، قهوه ای ، سیاه و بنفش باشد .
* در کلاف های ۱۰۰ متری در بازار موجود است .
* نصب بدون حرکت در محل های خشک و داخل لوله های PVC و فولادی
سیم NYM
سیم استاندارد مقاوم در برابر رطوبت (‌مثلا برای سیم کشی کولر )
* با نصب ثابت در محل های خشک و مرطوب یا زیر گچ بدون لوله یا داخل لوله یا روی مقره
* این سیم از چند رشته هادی عایق دار از جنس PVC به رنگ های سیاه ، قهوه ای ، قرمز ، آبی
سفید و یا زرد می باشد که به هم تابیده شده و بر روی آن ها یک روکش PVC سیاه یا خاکستری یا سفید قرار دارد و در کلاف های ۵۰ متری در بازار موجود است .
* سیم NYM ممکن است به دو صورت زیر ساخته شود :
NYM – O  ( یعنی سیم مقاوم در برابر رطوبت و فاقد سیم محافظ یا اتصال زمین )
NYM – J ( یعنی سیم مقاوم در برابر رطوبت و دارای سیم محافظ یا اتصال زمین )
سیم NYZ
سیم با روکش PVC مخصوص برای روشنایی و لوازم خانگی
سیم NSYA
سیم مخصوص با روکش PVC برای سیم کشی ساختمان
سیم NYFA
سیم افشان برای سیم کشی لوستر و چراغ ها
* نصب ثابت در داخل لوله PVC و لوله فولادی
* این سیم به صورت افشان بوده و از رشته های نازک مسی به هم تابیده شده ساخته شده است و روی آن یک لایه عایق PVC به رنگ های سیاه ، آبی ، قهوه ای ، زرد ، بنفش ، سبز ، سفید و یا سبز – زرد قرار گرفته است و به صورت کلاف های ۱۰۰ متری در بازار موجود است .
سیم NYFAZ
سیم دو رشته ای یا دولا برای مصارف روشنایی
* نصب ثابت
* این سیم به صورت افشان می باشد ( هر لا به صورت افشان )
* عایق سیم به رنگ سیاه ، سفید و قهوه ای می باشد و به صورت کلاف های ۱۰۰ متری در بازار موجود است .
سیم Y
از این سیم برای سیم کشی مدارات خبری ، تلفن و مدارات مکالمه و سایر دستگاه های علامت دهنده استفاده می شود .
* به صورت ثابت در داخل لوله های PVC و یا لوله های فولادی قابل استفاده است .
* به صورت تک ، دو ، سه ، و یا چهار رشته به هم تابیده شده ساخته می شود و روی آن یک روکش PVC قرار می گیرد .
* سیم Y تک رشته با عایقی به رنگ های سیاه ، سفید ، قهوه ای ، و صورتی ساخته می شود .
* سیم Y چند رشته با چندین رشته دوتایی به هم تابیده شده با عایقی به رنگ های سفید و سیاه –
سفید و قرمز – سفید و ‌آبی – سفید و سبز – سفید و زرد – سفید و بنفش – سفید و قهوه ای و در کلاف های ۱۰۰ متری ساخته و به بازار عرضه می شود .
* سیم Y با توجه به تعداد رشته های تشکیل دهنده آن به صورت تک رشته یا چند زوج مطرح می شود مانند : سیم Y دو زوج ( یعنی این سیم دارای چهار رشته سیم عایق شده است که دو به دو به هم تابیده و بر روی مجموعه آن ها یک روکش PVC به رنگ سیاه و سفید قرار دارد )
سیم T
این سیم به سیم کواکسیال یا سیم آنتن تلویزیون معروف است .
* از سیم کواکسیال می توان به عنوان رابط دستگاه های صوتی یا تصویری استفاده نمود .
* سیم T یک کابل دو سیمه است که از یک رشته سیم داخلی یا مرکزی با عایق PVC و یک سیم مسی که بر روی عایق سیم مرکزی بافته شده تشکیل شده است . به این سیم مسی بافته شده ، سپر یا زرده گویند و وظیفه آن محدود کردن میدان مغناطیسی و جلوگیری از ایجاد پارازیت های خارجی بر روی سیم داخلی می باشد تا تصویر تلویزیون صاف و بدون پارازیت باشد . ( سیم داخلی به عنوان سیم اصلی و سیم مسی بافته شده بر روی آن به عنوان سیم خارجی به بدنه دستگاه مورد نظر وصل می شود . )
محاسبات مربوط به انتخاب سطح مقطع سیم و انتخاب فیوز مناسب
برای برق رسانی به مصرف کننده های روشنایی و صنعتی باید از سیم یا کابل با سطح مقطع مناسب استفاده کرد . همچنین سیم یا کابل های انتخاب شده باید در برابر جریان های بیش از حد مجاز که گاها در مدارات جاری می شود ( مانند جریان اتصال کوتاه ) محافظت شوند . برای حفاظت از سیم ها در برابر جریان های بیش از حد مجاز از فیوز استفاده می شود که جریان مجاز فیوزها نسبت به جریان مجاز سیم ها را می توان از جداول مشخصات مربوطه استخراج کرد . در این فصل با جداول استاندارد مقاطع مختلف سیم ها همراه با جریان مجاز و فیوز محافظ آن ها و محاسبات مربوط به انتخاب سیم و فیوز هر انشعاب با توجه به نوع نصب و افت ولتاژ مجاز آشنا می شویم .
مفاهیم اساسی :
* با عبور جریان التکریکی از سیم ها ، باعث ایجاد حرارت و گرم شدن آن ها می شود . اگر درجه حرارت بیش از حد مجاز شود موجب خرابی آن ها می شود .
* عایق سیم معمولا PVC بوده و حداکثر حرارت مجاز آن ۷۰OC است . لذا لازم است با توجه به شرایط نصب و حداکثر دمای محیط ، سیمی با سطح مقطع مناسب انتخاب شود تا باعث خرابی عایق سیم و اتصالی بین آن ها نشود .
* سیم های التریکی معمولا با سطح مقطع استاندارد توسط سازندگان ساخته می شود که عبارتند از :
mm2  … ، ۹۵ ، ۷۰ ، ۵۰ ، ۳۵ ، ۲۵ ، ۱۶ ، ۱۰ ، ۶ ، ۴ ، ۲٫۵ ، ۱٫۵ ، ۱ ، ۰٫۷۵
* در سیم کشی ساختمان از سیم های مسی عایق دار استفاده می شود و توصیه می شود حداقل سطح مقطع آن ها از ۱٫۵ mm2 کمتر نباشد .
* سیم های عایق دار با توجه به وضعیت نصب آن ها به سه دسته تقسیم می شوند :
گروه ۱ ) سیم های داخل لوله که تعداد آن ها در هر لوله یک تا سه سیم در نظر گرفته شده است .
گروه ۲ ) سیم های دولا یا سه لا که آزادانه در هوا کشیده می شوند و معمولا برای مصرف کننده های سیار به کار می روند .
گروه ۳ ) تعدادی سیم یک لاکه آزادانه در هوا کشیده می شود و فاصله بین سیم های مجاور حداقل برابر قطر سیم است .
جدول زیر ، جریان و فیوز استاندارد برای جلوگیری از عبور بیش از حد مجاز را نشان می دهد . این جدول برای حداکثر دمای ۲۵Oc ( دمای محیط ) محاسبه شده است .

* اگر دمای محیط از ۲۵oc بیشتر یا کمتر شود باید مقادیر جدول ۱ را در ضریبی که از جدول ۲ به دست می آید ضرب کرد تا جریان مجاز سیم و جریان نامی فیوز محافظ سیم تصحیح شود . به این ضریب ضریب تصحیح گویند .

* عواملی که در انتخاب سطح مقطع سیم تاثیر دارند عبارتند از :
۱- جریان عبوری از مصرف کننده
۲- دمای محیط
۳- افت ولتاژ ایجاد شده در سیم
۴- طول سیم
۵- جنس سیم
۶- نوع مصرف کننده ( ضریب قدرت مدار )
* افت ولتا درون سیم ها باعث می شود که ولتاژ دوسر مصرف کننده از مقدار مجاز کمتر شده که این امر موجب بد کار کردن یا سوختن مصرف کننده می شود . لذا باید در محاسبه سطح مقطع سیم درصد افت ولتاژ را لحاظ کرد .
* مقدار افت ولتاژ مجاز طبق مقررات اتحادیه تولید کنندگان نیروی برق (EVU  ) برای محل های مختلف به صورت زیر تعیین شده است :

* افت ولتاژ را در یک مدار نمی توان به طور کلی از بین برد ولی می توان تا حد معینی آن را کنترل نمود . که در این صورت به این افت ولتاژ افت ولتاژ مجاز گویند . و آن را با α    نشان می دهند .

∆U : افت در مدار
U: ولتاژ مدار
۲R : مقاومت سیم رفت و برگشت در مدار تک فاز
I : جریان عبوری از مدار
∅COS : ضریب قدرت مدار ( که مقدار آن برای مصرف کننده های اهمی برابر ۱ است . )
α : افت ولتاژ مجاز
* سطح مقطع سیم در شبکه تک فاز از رابطه زیر بدست می آید :

cos⁡φ: ضریب قدرت مدار ( که مقدار آن برای مصرف کننده های اهمی برابر ۱ است . )
ρ: مقاومت مخصوص بر حسب Ω.M
l  : جریان عبوری از مدار بر حسب آمپر
U : ولتاژ مدار بر حسب ولت
α : افت ولتاژ مجاز
L : طول سیم یا طول مسیر بر حسب m
A : سطح مقطع سیم بر حسب mm2
* در مصرف کننده های موتوری سه فازه افت ولتاژ نباید از ۳% ولتاژ نامی تجاوز کند . یعنی در شبکه سه فازه ایران حداکثر افت ولتاژ مجاز برابر خواهد شد با :
* در انتخاب سطح مقطع استاندارد ، همیشه باید سطح مقطعی را انتخاب کرد که از مقدار محاسبه شده بیشتر یا مساوی با آن باشد .
مثال ۱ ) اگر یک مصرف تک فاز با جریان مصرفی ۱۶٫۲۳ A  و ضریب قدرت ۰٫۷ توسط سیمی با مقاومت مخصوص ۲٫۰۶۴×〖۱۰〗^(-۸) هر متر  و به طول ۲۰ متر از منبع  تغذیه ۲۲۰ ولتی تغذیه شود ، حساب کنید .
الف – سطح مقطع سیم مورد نظر را تا افت ولتاژ از ۳ درصد بیشتر نشود ؟
ب – اگر دمای محیط ۴۵Oc برسد ، سطح مقطع مناسب سیم چقدر باید باشد ؟
جواب قسمت الف )

بنابراین ، باید از سیم استاندارد ۱٫۵ mm2 استفاده کنیم . که البته برای اطمینان بیشتر توصیه می شود از سیمی با سایز بزرگتر یعنی سیم ۲٫۵ mm2 استفاده شود .
جواب قسمت ب )
با مراجعه به جدول ۱ جریان مجاز سیم ۱٫۵mm2 برابر ۱۶ آمپر و جریان مجاز سیم ۲٫۵mm2 برابر ۲۱ آمپر است . همچنین با توجه به دمای محیط که ۴۵Oc شده ، از جدول ۲ ضریب تصحیح که برابر ۰٫۶۵ است را استخراج می کنیم . در اینصورت جریان مجاز سیم مسی ۱٫۵ mm2 و جریان مجاز سیم ۲٫۵mm2 برابر خواهند بود با :
۱۶×۰٫۶۵=۱۰٫۴ A    ( جریان مجاز سیم ۱٫۵ mm2 )
21×۰٫۶۵=۱۳٫۶۵ A   ( جریان مجاز سیم ۲٫۵ mm2 )
اذا هیچ یک از دو سیم فوق مناسب جریان ۱۶٫۲۳ A نمی باشند . که در این صورت باید از سیم استاندارد دیگر با مقطع بالاتر یعنی ۴mm2 استفاده کنیم . که جریان مجاز آن در دمای ۲۵Oc برابر ۲۷ آمپر بوده و با توجه به ضریب تصحیح جریان مجاز آن در دمای ۴۵Oc برابر می شود با :
A  ۱۷٫۵۵ = ۲۷×۰٫۶۵ ( جریان مجاز سیم ۴mm2 )
که می توانید جریان ۱۶٫۲۳ A را به راحتی تحمل کند .
روابط محاسبه افت ولتاژ و سطح مقطع سیم در انواع جریان

======================================================

جهت مشاهده فیلم فارسی دوره محاسبه

تاسیسات الکتریکی و برق ساختمان کلیک کنید

آموزش برآورد بار الکتریکی ساختمان و و دیماند برق صنعتی و جزوه طراحی تاسیسات الکتریکی با نمونه مثال

در این پست ما شما را با بر آورد بار آشنا می کنیم

===================================================

  روش صحیح حداکثر درخواست توان (دیماند):
* محاسبه توان کل نصب شده
* اعمال ضرایب همزمانی مناسب.
• مفاهیم مورد استفاده در برآورد بار:
* حداکثر درخواست توان (دیماند) : به میانگین انرژی مصرفی در یک دوره زمانی (معمولاً ۱۵ دقیقه) گفته می¬شود.
* منحنی بار: منحنی بار تغییرات مصرف بار را در یک دوره مشخص معمولاً روزانه، ماهانه، سالانه نشان می دهد.

* تراکم بار: نسبت توان مصرفی یک منطقه به مساحت آن

* توان مصرفی متوسط: میزان انرژی مصرف شده در یک محدوده زمانی تقسیم بر آن محدوده زمانی.
* ضریب بار: نسبت توان مصرفی متوسط در یک دوره زمانی به حداکثر درخواست آن دوره…

•    ضریب همزمانی: نسبت حداکثر تقاضای همزمان به حداکثر تقاضای غیرهمزمان.
* به دلیل عدم استفاده همزمان از کلیه مصارف، ضریب همزمانی در برآورد توان بسیار مهم است.
* نتایج حاصل از تعیین ضریب همزمانی:
* تعیین حداکثر درخواست و در نتیجه جریان اسمی ورودی اصلی از منبع تغذیه.
* محاسبه سطح مقطع هادی ها و افت ولتاژ.
* انتخاب تجهیزات کنترلی و حفاظت مدار توزیع از نظر جریان اسمی.

•  انواع مصرف کنندگان :
* خانگی
* تجاری و خدماتی 
* کشاورزی
* عمومی
* صنعتی

 

 

* توجه: تعیین ضریب همزمانی و ضریب بار کاملاً تجربی بوده و به دادههای آمار متکی می باشد و اعداد فوق جنبه راهنمایی داشته و تقریبی هستند.

•    موارد مهم در محاسبه برآورد بار مدارها:

* توان درخواستی چراغ های رشته ای (التهابی) برابر توان اسمی لامپ های آنها می باشد.
* درخواست چراغ های نصب ثابت از نوع تخلیه ای (فلورسنت، جیوه ای ، سدیم، متال هالید، و …) برابر مجموع توان اسمی مصرفی لامپ¬ها و چوک آنها می باشد و  ضریب توان آنها حدوداً ۰٫۵  در نظر گرفته می شود.
* درخواست بارهای موتور با توجه به قدرت اسمی و ضریب توان آنها تعیین می شود.
•    محاسبه قدرت تابلوهای توزیع مسکونی:
* معمولاً خطوط تابلوهای توزیع مسکونی دارای دو بخش روشنایی و پریزهای برق تکفاز است.
* ضریب همزمانی بارهای روشنایی مابین ۴۵/۰ تا ۹/۰ است که برای ساختمانهای کوچک به سمت ۹/۰ و با متراژ بزرگ به ۴۵/۰ میل می نماید و برای ساختمانهای معمولی حدود ۶۶/۰ مطابق مبحث ۱۳ لحاظ می شود.
* ضریب همزمانی پریزهای برق مطابق IEC.
* ضریب همزمانی مدارهای پریزهای عمومی به طور متوسط ۴۰-۵۰%  لحاظ می¬شود (غیر از آشپزخانه).
* ضریب همزمانی مدارهای روشنایی و پریزهای برق برای برآورد جریان کل تابلو توزیع بین ۷/۰ تا ۹/۰ لحاظ می شود که در واحدهای مسکونی معمولی آن را حدوداً ۹/۰ در نظر می گیرند و ضریب توان هم معمولاً ۹/۰ – ۸۵/۰ فرض می شود.
* مثال: تابلو توزیع یک واحد مسکونی به مساحت حدوداً ۱۱۰ مترمربع مطابق شکل زیر است. بار آن را برآورد نمایید. خط روشنایی یک دولوستر ۴۲۰ واتی و دو لامپ ۱۰۰ و دو لامپ ۶۰ واتی و خط دو سه لامپ ۲۰۰ واتی، دو لامپ ۱۰۰ واتی و دو لامپ ۵۰ واتی را تغذیه می نمایند. پریزهای S1 و S2  هر کدام به ترتیب دو و سه پریز را در آشپزخانه و پریزهای S3 و S4  هر کدام به ترتیب ۷ و ۴ پریز را تغذیه می نماید.

• محاسبه بار تابلوی GP (تابلوی عمومی یا پیلوت) :
*  این تابلو روشنایی راه پله های طبقات، زیرزمین، پارکینگ، محوطه و نیز پریزهای زیرزمینی، پارکینگ و آسانسورها و در بازکن ها و موتورخانه  و غیره را تامین می نماید و ضرایب همزمانی در این تابلوها کمتر از تابلوهای توزیع واحدها است.
* قدرت موتور آسانسورها حدوداً ۷٫۵  تا ۹٫۵  کیلووات است و به طور تقریبی ۱۰Kw لحاظ می گردد.
• مثال: تابلو عمومی یک ساختمان مسکونی که در موتورخانه مستقر است موارد زیر را تغذیه می نماید. مطلوبست برآورد بار تابلو:
۱- دو بوستر پمپ زمینی سه فاز به قدرت هر کدام ۱٫۵hp
2- یک پمپ زمینی سه فاز تامین آب و شرب به قدرت ۵٫۵hp
3- پمپ آتش نشانی سه فاز به قدرت ۱۰hp
4- پمپ خطی سیرکولاسیون آب گرم بهداشتی به قدرت ۰٫۱۵ hp
5- چهار یونیت هیتر تکفاز به قدرت هر کدام ۲۵۰w
6- تابلو آسانسور با موتور ۱۰Kw
7- تابلو توزیع پارکینگ و زیرزمین شامل سه مدار پریز، چهار مدار روشنایی، مدار کنترل FAC و آیفون

*  ضریب توان موتورهای ۰٫۸  فرض می شود.

*  جهت برآورد بار تابو بهتر است که ابتدا بارها را به طور متعادل بین سه فاز تقسیم نماییم و ضریب همزمانی بین ۶۵-۷۵  درصد در فازها لحاظ می شود. ابتدا بار تابلوی توزیع را محاسبه می نماییم:

* ماکزیمم جریان فازها ۴۴٫۵  بوده پس نیاز به انشعاب برق ۵۰A  سه فاز می باشد

•  برآورد دیماند درخواستی اولیه به روش وات بر متر مربع:
*  این روش مبتنی بر تجربیات گذشته بوده و با توجه به کاربری طرح تعیین شده و برآورد آن تقریبی است.
به عنوان مثال:  برای یک واحد مسکونی با کنتور ۲۵A  تکفاز به مساحت ۱۰۰ متر مربع چگالی بار در هر مترمربع عبارت خواهد بود:

 •  ضریب همزمانی کاربری های مختلف:

•  برآورد بار بلوک های مسکونی:
* روش اول (IEC):

 

* روش دوم:
P: توان هر واحد مسکونی
N: تعداد واحد مسکونی
* روش سوم (وزارت نیرو):

 •    برآورد روشنایی معابر: با مشخص شدن نوع نصب چراغها تعداد پایه ها و توان اسمی چراغ ها و احتساب ضریب همزمانی ۱۰۰ درصد برآورد می گردد.

W : عرض خیابان که برای نصب دو طرفه نصف می گردد.
φ:شار نوری لامپ
cu : ضریب بهره نوری لامپ (حدود ۴/۰ تا ۵/۰)
E : شدت روشنایی متوسط
LLF : ضریب افت نوری (حدود ۷۵/۰)

 

 

•  مثال: یک مجتمع آپارتمانی دارای ۸۰ واحد مسکونی است. به سه روش فوق بار کل مجتمع را برآورد نماید.
بار هر واحد برابر است با:

* روش اول (IEC): باتوجه به منحنی A ضریب همزمانی ۰٫۳ بدست می آید:

* روش دوم:

* روش سوم:  با احتساب خانوار متوسط و مصرفی ماهانه ۳۵۰KWh  داریم:

•  مثال: شهرک مسکونی داری ۴۰۰ طبقه قطعه زمینی با کاربری سه واحد مسکونی، سه ساختمان آموزشی برای احداث مدارس ابتدایی، راهنمایی و دبیرستان، یک مرکز خدماتی – تجارتی ۴۰ واحدی ، یک مسجد و یک کانون فرهنگی با زیربنای ۵۰۰   متر مربع ، یک سالن ورزشی با زیربنای ۱۰۰۰ متر مربع و فضای سبز و پارکینگ عمومی با مساحت ۵۰۰۰ مترمربع می  باشد. اگر روشنایی معابر ۲۰۰Kw  باشد و مصرف خانوارها ۳۵۰Kwh  فرض گردد. مطلوب است پیش بینی بارکل شهرک با نرخ رشد سالانه ۵/۱ درصد تا سه سال دیگر.

جهت مشاهده فیلم فارسی دوره محاسبه

تاسیسات الکتریکی و برق ساختمان کلیک کنید