0 عضویت یا ورود
0 عضویت یا ورود

محاسبات تابلوهای برق

4004 بازدید

تابلوهای برق ،اولین بخش از توزیع انرژی الکتریکی در یک مجموعه می‌باشند. تابلوهای برق به دو گروه اصلی و فرعی تقسیم می‌شوند. همیشه برق اصلی از شبکه توزیع وارد تابلوی اصلی -Main Distribution Panel (MDP)- می‌شود و پس از عبور از تجهیزات اندازه گیری (کنتورها) میان سایر تابلوهای تغذیه تقسیم می‌گردد.

محاسبات تابلوهای برق

این مطلب از کتاب اصول مهندسی و طراحی برق ساختمان ، نوشته مهندس حسین مهربانی برای شما عزیزان در سایت قرار گرفته است. اگر در ادامه، سوالی در رابطه با این آموزش برای شما پیش آمد، می توانید سوال خود را در فرم پایین صفحه مطرح کنید. مهندس مهربانی هر شب به سوالات خوانندگان کتاب‌شان پاسخ می دهند.

 

به منظور به دست آوردن مشخصات فنی الکتریکی یک تابلو برق از قبیل تعداد خط، توان مصرفی و مقدار جریان فرعی و اصلی مراحل ذیل را اجرا می‌کنیم.

  1. برآورد تابلوی فرعی: تابلوی فرعی عبارت است از تمامی تابلوهایی که بعد از تابلوی اصلی قرار می‌گیرد. تعداد تابلوهای فرعی با توجه به تعداد مصارف مختلف از قبیل تعداد آپارتمان‌ها، موتورخانه، مشاعات، استخر، سالن ورزشی و … متغیر است. تابلوی فرعی شامل یک فیوز اصلی تک فاز یا سه فاز، چند فیوز فرعی تک فاز و سه فاز (مقدار جریان عبوری از این فیوزها همواره کمتر از مقدار جریان عبوری از فیوز اصلی می‌باشد.)، کلید حفاظت جان و … تشکیل شده است.

به منظور انتخاب فیدر(ها) فرعی، ابتدا باید مصارف کلیدها و پریزها مشخص شود، سپس خط بندی را انجام داد و در انتها مجموع توان هر خط را بدست آورد. باید توجه داشت که مصارف به دو نوع خانگی از قبیل روشنایی، یخچال و فریزر، سشوار، کامپیوتر، جارو برقی و سایر تجهیزات (کولر، فن کوئل و …) و مصارف صنعتی شامل همان مصارف خانگی و موتورها و پمپ‌ها و سایر تجهیزات می‌باشد.

همواره سعی می‌شود که در هنگام خط بندی مصارف مختلف را بین چند خط تقسیم می‌کنند، سپس توان مصرفی مصرف کنندها را بر روی هر خط به روش ذیل محاسبه می‌کنند.

۱.۱ -توان مصرفی کلیه روشنایی‌های روی یک خط با یکدیگر جمع می‌شود. مثلاً ۲ عدد لامپ ۱۰۰ وات، ۴ عدد لامپ ۶۰ وات، ۵ عدد هالوژن ۵ وات و ۹ عدد لامپ ۴۰ وات.

(۱)     PLa=۲×۱۰۰w+ 4×۶۰w+ 5×۳w+ 9×۴۰w =815w

 اما دقت شود از آنجایکه هیچ وقت تمامی لامپ‌ها به صورت همزمان با یکدیگر روشن نمی‌شود، عدد بدست آمده در یک ضریب به نام ضریب همزمانی ، ضرب می‌شود. ضریب همزمانی برای مصارف روشنایی خانگی ۰.۸ در نظر گرفته می‌شود. لذا توان مصرفی برای خط a خواهد بود:

PTLa=PLa×۰.۸=۶۲۵w          (۲)

۱.۲ -توان مصرفی کلیه پریزهایی که روی یک خط می‌باشد را مشخص کرده و برای بدست آوردن توان کلی آن خط، بزرگترین مصرف با ۴۰% مجموع سایر مصارف جمع می‌شود. دقت شود توان‌های مصرفی هر دستگاه با توجه به اطلاعات داده شده توسط شرکت‌های سازنده مشخص می‌شود. مثلاً اگر قرار است از یک خط که ۵ دستگاه مختلف با توان های، ۲۰۰۰ وات، ۴۰۰ وات، ۸۰۰ وات، ۵۰ وات و ۶۰ وات تغذیه شوند، توان کل آن خط بصورت زیر محاسبه می شود.

PTLa=۲۰۰۰+ ۰.۴ ×[۴۰۰+۸۰۰+۵۰+۲۰۰۰+۶۰]=۳.۳۲۴ Kw          (۳)

 

با تقسیم عدد فوق بر تعداد پریزها می‌توان توان مصرفی توسط برای هر پریز را بدست آورد.

۱.۳ -همچنین مصارف سایر تجهیزات را نیز باید در نظر گرفت. البته باید توجه داشت که چون تجهیزات موتوری می‌باشند، ضریب قدرت -Power Factor- داده شده توسط شرکت سازنده نیز در محاسبات وارد می‌شود. در این مقاله ضریب قدرت ۰.۸ فرض می‌شود. حال که توان هر خط بدست آمد، می‌توان جریان گذرنده از هر فیوز را محاسبه نمود.

 

محاسبات تابلوهای برق در روش تکفاز

  1. روش تک فاز: سیستم تکفاز سیستمی است که دارای یک فاز و نول می‌باشد. در این روش اختلاف ولتاژ بین فاز و نول ۲۲۰V می‌باشد. به منظور بدست آوردن جریان گذرنده از خط ( IL) از فرمول ذیل استفاده می‌شود.

جریان گذرنده از سیم تکفاز

در  رابطه (۴)، P عبارت است از توان،  VL-n ولتاژ خط (۲۲۰ ولت) و cosφ ضریب قدرت می‌باشد. برای مثال، برای مثال یاد شده در مورد روشنایی خواهیم داشت:

جریان عبوری از سیم های روشنایی و پریز برق

 

در رابطه (۵)، n تعداد خطوط و PT توان کل می‌باشد. با توجه به دو جریان بدست آمده IL1 و IL2 می‌توان توان مجموع برای دو خط را بدست آورد.

PT=PTLa+PTLb=۶۲۵+۳۳۲۴=۳.۹۴۹ Kw

توان بدست آمده نشان دهنده توان مصرفی تابلوی فرعی می‌باشد. حال باید جریان مورد نیاز برای کل تابلو را با استفاده از رابطه (۴) بدست آورد.

جریان مصرفی کل تابلو برق

 

بد نیست که در ادامه این مبحث به مطلب هر سیم ظرفیت عبور چه مقدار جریان برق را دارد هم سری بزنید.

 

محاسبات تابلوهای برق در برق سه فاز

  1. روش سه فاز: در سیستم سه فاز همانگونه که از نام گذاری آن پیداست، سه فاز مستقل وجود دارد. هر فاز با فاز دیگر اختلاف زاویه‌ای ۱۲۰ درجه دارد. برای آنکه بتوان با هر یک از فازها کار کرد، هر یک از فازها با یک حرف انگلیسی نشان داده می‌شوند که به ترتیب عبارتند از: S ، R و T.

در طراحی و محاسبات شبکه توزیع، باید دقت شود که مجموع توان‌های روی هر خط معادل با دو خط دیگر باشد. برای انجام محاسبات توانی از دو روش می‌توان استفاده کرد که عبارتند از:

۳.۱ -پس از بدست آوردن توان هر خط، هر فیوز از همان ابتدا روی یکی از فازها قرار می‌گیرد. در این حالت جریان هر خط از رابطه (۴) بدست می‌آید. و به کمک فرمول‌های ۷، ۸، ۹ و ۱۰ می‌توان جدول ۱ را تهیه کرد.

محاسبه توان مصرفی برق سه فاز

برای مثال فرض می‌کنیم مجموع توان‌های هر خط بدست آمده و محاسبات جریان به شکل ذیل می‌باشد.

جریان گذرنده از برق سه فاز

۳.۲. در این روش مجموع توان‌ها را بدست آورده و سپس جریان هر خط از رابطه (۱۱) محاسبه می‌گردد.

محاسبه جریان عبوری از برق سه فاز

که در رابطه (۷)، VL-L برابر با ۳۸۰ ولت در نظر گرفته می‌شود. حال مثال قبل را به صورت سه فاز از رابطه (۱۱) حل می‌نماییم.

محاسبه جریان خط در برق سه فاز

حال با توجه به داشتن جریان خط، می‌توان فیوز را انتخاب کرد.

  1. انتخاب فیوزهای فرعی و اصلی: با توجه به داشتن جریان اصلی تابلوی فرعی، نزدیکترین فیوز به عنوان فیوز ورودی تابلو در نظر گرفته می‌شود. برای مثال فیوز انتخابی برای رابطه(۶)، یک فیوز ۲۵A تک فاز می‌باشد. با توجه به جریان بدست آمده، سایز کابل جهت تغذیه اصلی تابلوی فرعی ۶×۳(دو رشته جهت فاز و نول و یک رشته برای ارت) در نظر گرفته می‌شود.

اما باید توجه داشت که در هنگام کابل کشی، طول کابل با توجه به مقاومت رسانا(مس یا آلومینیوم) باعث افت ولتاژ می‌شود. بنابراین باید مقدار افت ولتاژ را نیز محاسبه نمود و با مقایسه مقدار افت ولتاژ و مقدار جریان ورودی، بیشترین عدد بدست آمده مشخص کننده سایز کابل یا سیم می‌باشد. با توجه به طول مسیر کابل کشی، اگر افت ولتاژ بیشتر از ۵% باشد باید سایز کابل یا سیم یک شماره بالاتر در نظر گرفته شود. برای محاسبه مقدار افت ولتاژ از رابطه (۱۲) استفاده می‌شود.

محاسبه مقدار افت ولتاژ

که در رابطه (۱۲)، Δv: در صد افت ولتاژ، L: طول کابل، I: جریان بر حسب آمپر، S: سطح مقطع سیم و کابل بر حسب میلیمتر مربع، V : ولتاژ خطی بر حسب ولت، cosφ : ضریب قدرت و  χ: ضریب هدایت بر حسب m/(Ωmm^2) که برای سیم مسی ۵۶ می‌باشد.

همچنین مقدار درصد افت ولتاژ در جریان متناوب سه فاز عبارت است از:

درصد افت ولتاژ در جریان متناوت سه فاز

  1. برآورد تابلوی اصلی: تابلوی اصلی در هر مجموعه، تابلویی است که بین ورودی اصلی شبکه توزیع و مصارف فرعی داخلی قرار می‌گیرد. توان مصرفی این تابلو برابر با مجموع کلیه توان‌های فرعی می‌باشد. پس از بدست آوردن توان مصرفی می‌توان جریان مورد نیاز برای مجموعه و فیوز اصلی را محاسبه کرد. باید توجه داشت که با توجه به تعداد تابلوهای فرعی، ضریب همزمانی را نیز باید در نظر گرفت. ضریب همزمانی با توجه به تعداد تابلوهای فرعی برای تابلوی اصلی از جدول ۲ بدست می‌آید.

جدول ضریب همزمانی برق

در جدول بالا، n تعداد تابلوهای فرعی می‌باشد.

  1. طریقه ایجاد جدول محاسبات: پس از آنکه کلیه محاسبات از قبیل خط بندی تابلوهای فرعی، فیوزهای فرعیِ تابلوهای فرعی، فیوزهای اصلیِ تابلوهای فرعی، توان تابلوی اصلی، جریان تابلوی اصلی و فیوز اصلی بدست آمد، تمامی این اطلاعات باید در دفتری به عنوان دفتر محاسبات ثبت شود.

 

نویسندگان: حسین مهربانی، مدرس دانشگاه آزاد اسلامی واحد دماوند
سعید افشار، عضو هیات علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان

آیا این مطلب را می پسندید؟
https://amoozesh-bargh.ir/?p=3301
اشتراک گذاری:
مهندس حسین مهربانی
مطالب بیشتر
برچسب ها:
آیا در رابطه با مطلب فوق سوال یا نظری دارید؟

59 نظر در مورد محاسبات تابلوهای برق

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

  1. لطفا میشه نمونه پی دی اف دفترچه محاسبات برای تحویل به نظام مهندسی رو هم برامون بذارید تا بدونیم کدوم محاسبات باید نوشته بشن؟

    ۷

    1. سلام، متاسفانه فایل پی دی اف در این مورد نداریم، ولی در دوره طراحی برق ساختمان که مهندس پژوهان اون رو تدریس می کنن یک دفترچه محاسبات بصورت فایل اکسل قرار داره که خودش محاسبات رو انجام میده.

      ۱۰

  2. ایام بکام انءشاالله در مورد پریزها وقتی قدرت مصرف کننده مشخص نباشد مثل پریزهای که در یک اطاق یا سالن منزل مسکونی در نظر گرفته می شود انجا چطور قدرت را درنظر بگیریم در اشپزخانه همانطور که گفتید چون خطوط را بنام در نظر میگیریم مثل لباس شویی یا یخچال وفریزر قدرت مشخص می شود اما اتاق و سالن ممکن است هر وسیله مثل سشوار اطو وغیر نصب و استفاده شود اینجا چطور محاسبه شود
    با سپاس از لطف شما

    ۱۲

    1. سلام جناب تقی بیگی. این مواردی که فرمودین رو بهش میگن مصارف عمومی. برای محاسبه توان کل برای سرخط پریزهای مصارف عمومی، ابتدا باید توان کل رو با اعمال ضریب همزمانی محاسبه کنید. طبق کتاب شرح تفضیلی بر مبحث سیزدهم، ضریب همزمانی برای مدار پریزهای عمومی که مدنظر شما هم همین پریزها هست۰.۰۸ و برای پریزهای آشپزخانه ۰.۱۵ تا ۰.۲ و برای پریزهای پارکینگ ۰.۰۵ انتخاب میشود. حالا باید به این صورت عمل کنیم که هر پریز ۱۶ آمپر است پس اگر در ۲۳۰ ولت ضرب شود، برای هر پریز ۳۶۸۰ وات داریم. حالا تعداد پریزهایی که در سرخط پریزتون قرار دارند رو مثلا اگر ۹ پریز عمومی فرض کنیم باید:
      ۹*۳۶۸۰=۳۳۱۲۰W و ۳۳۱۲۰*۰.۰۸=۲.۶kw
      پس توان کل مصرفی برای اون سرخط میشه ۲.۶ کیلو وات می شود.

      ۱۳

  3. با سلام آ مو زش عالی بود.در صورت امکان برای محاسبات سیستمهای توزیع کارخانجات از پست اصلی تامصرف کننده ها هم راهنمایی بفرمائید .اعم از محاسبات کابلها، کلیدها ،رنج کلیدها ،ترانس و…

    ۱۴

  4. با سلام وارزوی اوقاتی خوش برای شما امکان دارد یک جدول محاسباتی را برای من ارسال کنید که ببینم چگونه طراحی می شود با سپاس از لطف شما

    ۱۷

  5. سلام برق ساختمان ما ۳ فاز میباشد و از این برق برای روشن کردن موتور اسانسور استفاده میشود
    ساختمان هم ۶ واحد مسکونی دارد که هر دو واحد روی یک فاز تقسیم بار شده اند
    حال چگونه میتوانم امپر برکر کلید اتوماتیک اصلی را محاسبه و خریداری کنم؟
    ایا بنظر شما یک کلید کمپکت برکر صد امپر کافی میباشد یا باید امپر بالاتر خریداری کنم باتشکر
    رضا خوزستان

    ۲۹

  6. سلام مهندس عزیز،در مورد محاسبه مصرف روشنایی یک واحد سوال داشتم،پذیرایی این واحد حدود ۴۵ تا پنل ۷ وات اره،۴۵ متر شیلنگی smd، و ۳ تا مهتابی ۱۰۰ وات و دو تا لوستر،از اونجایی که روی پنل ۷ وات زده ۳۰۰ میلی امپر،و از درایور ۱۲ ولت استفاده میکنن،ایا استفاده از یک فیوز ۱۰ امپر جوابگوی این مصرف کننده ها هست؟ یا بار مصرفی رو تقسیم کنم و روی دوتا فیوز بندازم؟

    ۳۳

    1. سلام میثم جان، چون مصرف لوسترها رو نگفتی، دقیق نمیشه حساب کرد ولی تخمینی که حساب کردم و برای هر لوستر یک آمپر در نظر گرفتم حدوداً میشه ۸ آمپر. پس یک سرخط جواب میده. ولی اگر مولتی متر دارید خودتون خیلی راحت می تونید همه چراغ ها رو روشن کنید و اندازه گیری کنید که چقدر جریان میکشه، اگر کمتر از ۱۰ آمپر بود یک سرخط هم براش جواب میده.

      ۲۸

      1. سلام وقتتون بخیر امیدوارم حالتون خوب باشه، مهندس در بحث بار مصرفی پریز ها بنده سوالی داشتم!؟
        گفته شده پریز تکفاز ۱۶ آمپر و ۲۵۰ ولت از نوع درپوش دار داریم و در داخل دو اطاق و سرویس بهداشتی یک مسیر قرار دادیم
        که در هر اطاق دو پریز و در سرویس هم یک پریز قرار داده شده و در مجموع روی این خط ما ۵ پریز (عمومی) داریم.
        طبق محاسبات گفته شما یعنی برای هر پریز ۴۰۰۰ وات داریم که در تعداد پریز ۵*۴۰۰۰=۲۰۰۰۰ می‌شود ودر ضریب ۰.۰۸ ضرب شود ۲۰۰۰۰*۰.۰۸ =۱۶۰۰ بدست می آید و این توان کل مصرفی این خط هست.

        یعنی در جدول محاسبات برای این خط Active Power KW ما میشه ۱۶۰۰
        اما در دفترچه نوشته شده ۰.۷۵ کیلو وات برای این خط

        یعنی در این فیدر اکتیو پاور ۰.۷۵ نوشته شده، تعداد فاز ۱،ضریب توان ۰.۸،ضریب بار ۱،ضریب همزمانی ۰.۴
        ممنون میشم راهنمایی کنید.

        ۵

        1. سلام دوست عزیز.موارد متعددی در میزان توان مصرفی هر خط تاثیر گذار است مثل دما محیط، ضریب هارمونیک،روش نصب هادی و… اما اگر این موارد را برای مثال شما در شرایط استاندارد در نظر بگیریم، توان کل مصرفی این خط که شامل ۵ پریز عمومی است حدودا بین ۱۵۰۰ تا ۱۶۰۰ وات میشود.چون ما برای پریزهای عمومی ضریب ۰.۰۸ را در نظر میگیریم. اگر این پریزها در پارکینگ می بودند ما ضریب ۰.۰۵ را در نظر میگرفتیم که میشود حدودا ۹۰۰ وات. و چون این ضرایب در شهرهای مختلف متفاوت است و مقدار آن به سلیقه طراح گذاشته شده است و عدد دقیقی را نمیتوانیم برایش عنوان کنیم پس احتمالا در دفترچه شما مقدار این ضریب را حتی کمتر از ۰.۰۵ در نظر گرفته است.
          اما به صورت کلی و آنچه که در کتاب طرح و اجرای تاسیسات برقی ساختمان ها گفته شده مقدار این ضریب برای پریزهای عادی۰.۰۸ و برای آشپزخانه۰.۱۵ تا ۰.۲ و برای پارکینگ ۰.۰۵ است.

          ۵

شروع گفتگو در واتساپ
1
آیا نیاز به کمک دارید؟ چت واتساپ
خانم داوودی آنلاین است.
سلام. داوودی هستم، مدیر فروش
هر سوالی که در مورد نحوه خرید کتاب ها و دوره های آموزشی دارید، بنده درخدمتم.
شماره واتساپ: 09194053853