- نفترض أنه يتم ضخ قدرة بمقدار واحد ميجا فولت أمبير
( 1000 كيلو فولت أمبير ) من محطة توليد الكهرباء
على خط الشبكة الكهربائية العامة جهد 3 × 500 كيلو فولت
حتى تغذية مصنع ما فى الشبكة الكهربائية على جهد 3 × 380 فولت
فما هو مقدار التيار الكهربائى لهذه القدرة على كل جهد من البداية
حتى الحمل فى المصنع لتشغيل مواتير الكهرباء لديه ؟
- أولاً : معادلة حساب التيار الكهربائى :
بإعتبار القدرة الظاهرية S بالكيلو فولت أمبير و هى
الطريقة الأفضل و الأسرع لحساب التيار الكهربائى
و الجهد V بالفولت و التيار I بالأمبير فالمعادلة كما يلى :
S = √ 3 V × I
و هذا مبدئياً يدل بوضوح على أن التيار الكهربائى يتناسب
عكسياً مع الجهد الكهربائى لنفس القدرة الكهربائية
أى أنه كلما كان مستوى الجهد الكهربائى كبيراً
كلما كان مستوى التيار الكهربائى قليلاً
و كذلك كلما كان مستوى التيار الكهربائى كبيراً
كلما كان مستوى الجهد الكهربائى قليلاً
- ثانياً : أمثلة الجهود التى سيتم الحساب عليه فيما يلى :
أ - جهد 3 × 500 كيلو فولت
ب - جهد 3 × 220 كيلو فولت
ج - جهد 3 × 132 كيلو فولت
د - جهد 3 × 66 كيلو فولت
هـ - جهد 3 × 33 كيلو فولت
و - جهد 3 × 11 كيلو فولت
ز - جهد 3 × 380 فولت
- ثالثاً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 500 كيلو فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 500 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 500
I = 2 / √ 3
I = 1.156 Ampere
- رابعاً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 220 كيلو فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 220 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 220
I = 4.5454 / √ 3
I = 2.624 Ampere
- خامساً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 132 كيلو فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 132 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 132
I = 7.756 / √ 3
I = 4 .374 Ampere
- سادساً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 66 كيلو فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 66 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 66
I = 15.1515 / √ 3
I = 8 .748 Ampere
- سابعاً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 33 كيلو فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 33 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 33
I = 30.3030 / √ 3
I = 17 .496 Ampere
- ثامناً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 11 كيلو فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 11 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 11
I = 90.9091 / √ 3
I = 52 .488 Ampere
- تاسعاً : حساب التيار الكهربائى على مستوى الجهد الكهربائى
3 × 380 فولت :
S = √ 3 V × I
1000 ك ف أ = 3 √ × 0.380 ك ف × I
I = 1000 / √ 3 0.380
I = 2631.579 / √ 3
I = 1519 .39 Ampere
و قد تختلف هذه الحسابات بشكل طفيف بالزيادة أو النقصان
عن القيم المدونة على محولات الكهرباء
و ذلك وفقاً للمصنع القائم بتصنيع المحولات عملياً
و إستكمالاً للموضوع و بالرجوع إلى البند ثالثاً بخصوص مستوى
الجهد الكهربائى 3 × 500 كيلو فولت حيث أن التيار المطلوب
لتغذية قدرة بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد أنه بمقدار 1.156 أمبير و ذلك مهم للغاية حيث أنه لو
إفترضنا أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار بمقدار 1.156 أمبير
و لو إفترضنا أيضاً أنه يوجد خط هوائى مقطع 3 ×1 × 400 مم 2 ألومنيوم
فإن ذلك يعنى أن هذا الخط يمكنه نقل 400 م ف أ ( ميجا فولت أمبير )
على الأقل و هذا يعنى أيضاً تقليلاً فى تكلفة نقل الكهرباء بمعنى أن
هذا الجهد ينقل الكهرباء على مسافات طويلة داخل البلد فى حين أن
الجهود الأقل تنقل التيار الكهربائى بين الأقاليم و المحافظات
و هكذا بالنسبة لباقى الجهود الأخرى
و بالرجوع إلى البند رابعاً بخصوص مستوى الجهد الكهربائى
3 × 220 كيلو فولت حيث أن التيار المطلوب لتغذية قدرة
بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد فى هذا المستوى بمقدار 2.624 أمبير و بإفتراض أيضاً
أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار بمقدار 1.156 أمبير
و بإفتراض أيضا أنه يوجد خط هوائى مقطع 3 × 400 مم 2 ألومنيوم
فإن ذلك يعنى أن هذا الخط يمكنه نقل قدرة فى حدود 150 م ف أ
( ميجا فولت أمبير ) و هذا يعنى أيضاً تقليلاً فى تكلفة نقل الكهرباء
بمعنى أن هذا الجهد ينقل الكهرباء على مسافات طويلة
فى حدود 11 كم و أكثر قليلاً بين الأقاليم و المحافظات المختلفة
و بالرجوع إلى البند خامساً بخصوص مستوى الجهد الكهربائى
3 × 132 كيلو فولت حيث أن التيار المطلوب لتغذية قدرة
بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد فى هذا المستوى بمقدار 4.374 أمبير و بإفتراض أيضاً
أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار بمقدار 1.156 أمبير
و بإفتراض أيضا أنه يوجد خط هوائى مقطع 3 × 400 مم 2 ألومنيوم
فإن ذلك يعنى أن هذا الخط يمكنه نقل قدرة فى حدود 100 م ف أ
( ميجا فولت أمبير ) و هذا يعنى أيضاً تقليلاً
فى تكلفة نقل الكهرباء بمعنى أن هذا الجهد ينقل الكهرباء
على مسافات طويلة فى حدود 132 كم و أكثر قليلاً بين
المحافظات المختلفة
و بالرجوع إلى البند سادساً بخصوص مستوى الجهد الكهربائى
3 × 66 كيلو فولت حيث أن التيار المطلوب لتغذية قدرة
بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد فى هذا المستوى بمقدار 8.748 أمبير و بإفتراض أيضاً
أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار بمقدار 1.156 أمبير
و بإفتراض أيضا أنه يوجد خط هوائى مقطع 3 × 400 مم 2 ألومنيوم
فإن ذلك يعنى أن هذا الخط يمكنه نقل قدرة فى حدود 50 م ف أ
( ميجا فولت أمبير ) و هذا يعنى أيضاً تقليلاً
فى تكلفة نقل الكهرباء بمعنى أن هذا الجهد ينقل الكهرباء
على مسافات طويلة فى حدود 66 كم و أكثر قليلاً بين
المحافظات المختلفة و داخل المحافظات الكبيرة
و بالرجوع إلى البند سابعاً بخصوص مستوى الجهد الكهربائى
3 × 33 كيلو فولت حيث أن التيار المطلوب لتغذية قدرة
بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد فى هذا المستوى بمقدار 17.496 أمبير و بإفتراض
أيضاً أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار بمقدار 1.156 أمبير
و بإفتراض أيضا أنه يوجد خط هوائى مقطع 3 × 400 مم 2 ألومنيوم
فإن ذلك يعنى أن هذا الخط يمكنه نقل قدرة فى حدود 25 م ف أ
( ميجا فولت أمبير ) و هذا يعنى أيضاً تقليلاً
فى تكلفة نقل الكهرباء بمعنى أن هذا الجهد ينقل الكهرباء
على مسافات طويلة فى حدود 33 كم و أكثر قليلاً داخل المحافظات
و بالرجوع إلى البند ثامناً بخصوص مستوى الجهد الكهربائى
3 × 11 كيلو فولت حيث أن التيار المطلوب لتغذية قدرة
بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد فى هذا المستوى بمقدار 52.488 أمبير
و بإفتراض أيضاً أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار
بمقدار 1.156 أمبير و بإفتراض أيضا أنه يوجد
خط هوائى مقطع 3 × 400 مم 2 ألومنيوم
فإن ذلك يعنى أن هذا الخط يمكنه نقل قدرة
فى حدود 6 م ف أ ( ميجا فولت أمبير ) و هذا يعنى
أيضاً تقليلاً فى تكلفة نقل الكهرباء بمعنى أن هذا الجهد
ينقل الكهرباء على مسافات متوسطة فى حدود 11 كم
و أكثر قليلاً داخل المحافظات
و بالرجوع إلى البند تاسعاً بخصوص مستوى الجهد الكهربائى
3 × 380 فولت حيث أن التيار المطلوب لتغذية قدرة
بمقدار واحد ميجا فولت أمبير ( 1000 كيلو فولت أمبير )
وجد فى هذا المستوى بمقدار 1519.39 أمبير
و بإفتراض أيضاً أن كل 1 مم 2 ألومنيوم يمر به تيار
بمقدار 1.156 أمبير و هذا التيار لا يمكن نقله
بخط واحد أو بكابل واحد و هو يحتاج إلى عدد
حوالى 6 كابلات مقطع 3 × 240 مم 2 ألومنيوم
حيث أن الكابل الواحد يمكنه نقل تيار فى حدود 255 أمبير
و ذلك يعنى أن هذا الكابل يمكنه نقل 170 ك ف أ ( كيلو فولت أمبير )
بمعنى أن هذا الجهد ينقل الكهرباء على مسافات قصيرة
فى حدود 380 متر داخل المناطق و الأحياء من حجرات
المحولات حتى الموقع المستفيد
و كل ماسبق تقريبى لتوضيح الصورة و ذلك أخذاً فى الإعتبار
عوامل كثيرة أهمها الحفاظ على تحمل المهمات درجات الحرارة
و مدة صلاحيتها للخدمة و بذلك الحفاظ على تكلفتها أيضاً
ساحة النقاش