جدول سعة حمل التيار لقضبان التوزيع النحاسية

سعة حمل تيار النحاس هي أعلى تيار يمكن أن يحمله قضيب التوزيع النحاسي أو الموصل النحاسي بشكل مستمر دون تجاوز ارتفاع درجة الحرارة المسموح به. وتتغير هذه القيمة في لوحات الجهد المنخفض حسب مقطع القضيب العرضي، وحالة السطح، وعدد القضبان المستخدمة لكل طور، ودرجة الحرارة المحيطة، واتجاه التركيب . الحالة المرجعية عادة هي درجة حرارة محيطة 35 درجة مئوية ودرجة حرارة قضيب 65 درجة مئوية.

وصول سريع: جدول التيارات · معاملات التصحيح · اختيار القضيب

الوصف

ما هو قضيب التوزيع النحاسي ولماذا يُفضَّل؟

قضيب التوزيع النحاسي موصل ذو مقطع عرضي مستطيل يوزع الطاقة داخل اللوحة من نقطة الدخل الرئيسية إلى المخارج. السبب في استخدام القضيب بدلا من الكابل هو أنه يوفر توزيعا أكثر إحكاما، وأقل مقاومة وأكثر استقرارا ميكانيكيا عند التيارات العالية. توصيلية النحاس العالية، ومتانته الميكانيكية الجيدة أمام قوى تيار القِصَر، ومقاومة التلامس المنخفضة عند نقاط الاتصال تجعله الحل القياسي في لوحات الجهد المنخفض وخلايا الجهد المتوسط.
المقاومة النوعية (20 درجة مئوية) 0.0178 Ω·مم²/م
الكثافة8.89 جم/سم³
درجة حرارة الانصهار1083 درجة مئوية
فئة المادةE-Cu / Cu-ETP
العوامل

العوامل المؤثرة في سعة حمل التيار

لا يعتمد التيار الذي يمكن أن يحمله القضيب على مقطعه العرضي فقط؛ فسرعة تبديده للحرارة التي يولدها إلى الوسط المحيط عامل حاسم.
01

حالة السطح

السطح المطلي بلون داكن مطفأ يزيد تبديد الحرارة بالإشعاع ويرفع السعة بنحو 15٪.
02

عدد القضبان والمسافة بينها

القضبان المتجاورة يسخّن بعضها بعضاً؛ والزيادة في السعة غير خطية بسبب تأثير التقارب والتأثير السطحي.
03

درجة الحرارة المحيطة

مع ارتفاع درجة الحرارة داخل اللوحة، يضيق فرق درجة الحرارة المسموح به وينخفض التيار المحمول.
04

اتجاه التركيب والتهوية

التركيب العمودي يعزز الحمل الحراري؛ وتنخفض السعة في الحجرات المغلقة غير المهوّاة.
الجدول 1

جدول سعة حمل التيار لقضبان النحاس

القيم التالية هي القيم المرجعية التقريبية لقضيب واحد لكل طور، والتركيب الرأسي، وتيار متردد 50 هرتز، ودرجة حرارة محيطة 35 درجة مئوية ودرجة حرارة قضيب 65 درجة مئوية . قيم المقاومة هي مقاومة التيار المستمر عند 20 درجة مئوية.
يمكنك رؤية جميع الأعمدة بتمرير الجدول إلى الجانب.
جدول المقطع العرضي، الوزن، المقاومة، وسعة التيار حسب أبعاد قضيب التوصيل النحاسي
القضيب (مم) المقطع العرضي (مم²) الوزن (كجم/م) المقاومة (μΩ/m) عارٍ (A) مطلي (A)
12×2 24 0,21 742 123 140
15×2 30 0,27 593 145 165
15×3 45 0,40 396 180 205
20×2 40 0,36 445 182 210
20×3 60 0,53 297 226 260
20×5 100 0,89 178 313 360
25×3 75 0,67 237 274 315
25×5 125 1,11 142 371 425
30×3 90 0,80 198 321 370
30×5 150 1,33 119 428 490
40×3 120 1,07 148 414 475
40×5 200 1,78 89,0 541 620
40×10 400 3,56 44,5 848 975
50×5 250 2,22 71,2 651 750
50×10 500 4,45 35,6 1000 1150
60×5 300 2,67 59,3 761 875
60×10 600 5,33 29,7 1150 1325
80×5 400 3,56 44,5 979 1125
80×10 800 7,11 22,3 1450 1665
100×5 500 4,45 35,6 1190 1370
100×10 1000 8,89 17,8 1740 2000
120×10 1200 10,67 14,8 2020 2325
الجدول 2

معاملات التصحيح

تُضرب قيمة الجدول 1 في المعاملات التالية وفق الظروف الفعلية للمشروع، وتُضرب المعاملات بعضها في بعض.
معاملات تصحيح سعة حمل تيار قضبان التوزيع النحاسية
العامل الحالة المعامل
حالة السطحنحاس عارٍ (لامع)1.00
حالة السطحنحاس مطلي بلون داكن1.15
عدد القضبان لكل طورقضيب واحد1.00
عدد القضبان لكل طورقضيبان1.80
عدد القضبان لكل طور3 قضبان 2.45
عدد القضبان لكل طور4 قضبان3.00
درجة الحرارة المحيطة25 درجة مئوية1.10
درجة الحرارة المحيطة30 درجة مئوية1.05
درجة الحرارة المحيطة35 درجة مئوية (مرجع)1.00
درجة الحرارة المحيطة40 درجة مئوية0.94
درجة الحرارة المحيطة45 درجة مئوية0.88
درجة الحرارة المحيطة50 درجة مئوية0.81
اتجاه التركيبرأسي (سطح القضيب عمودي)1.00
اتجاه التركيبأفقي0.95
I المسموح = Iالجدول ×k سطح × kالقضبان × kدرجة حرارة × kتركيبمثال: قضيبان 40×10 مم مطليان لكل طور، محيط 40 °C، تركيب رأسي → 848 × 1.15 × 1.80 × 0.94 × 1.00 ≈ 1650 أمبير

قيم الجداول استرشادية

لا يعتمد اختيار القضيب على التيار المستمر وحده؛ إذ يجب التحقق إضافياً وفق IEC 61439 من تحمل تيار القِصَر حرارياً وديناميكياً، ومسافات الخلوص الكهربائية، وتباعد العوازل، وعزم شد الوصلات، وارتفاع درجة الحرارة داخل اللوحة. تُجري Devpan حسابات القضبان والتحقق المستند إلى اختبارات النوع للوحاتها في كل مشروع. تواصل معنا لحساب القضبان
التطبيق

خطوات اختيار القضيب

  1. حدد تيار التشغيل المستمر. خذ في الحسبان التيار المقنن لقاطع الدخل الرئيسي ومعامل التزامن.
  2. حدد الظروف المحيطة. وضح درجة الحرارة داخل اللوحة، واتجاه التركيب، وحالة التهوية، ومعالجة الأسطح.
  3. اختر المقطع المرشح من الجدول. صحح قيمة الجدول 1 بمعاملات الجدول 2 وقارنها بتيار التشغيل.
  4. تحقق من تحمل تيار القِصَر. احسب الإجهاد الحراري والديناميكي لتيار القِصَر المتوقع ومدة الفصل.
  5. احسب تباعد المساند والعوازل. ويُحدَّد تباعد مساند القضبان وفقاً لقوى تيار القِصَر.
  6. خطط لنقاط التوصيل. موقع الثقوب ومساحة التلامس وعزم الشد لا تقل أهمية عن المقطع العرضي.
حاسبة

حاسبة مقطع قضبان النحاس

أدخل التيار المطلوب وظروف التركيب، وستطبق الحاسبة قيم الجدول ومعاملات التصحيح أعلاه لاقتراح القضيب المناسب.

النتيجة للتحجيم المبدئي، مع اعتماد درجة حرارة محيطة 35 °م ودرجة حرارة قضيب 65 °م كمرجع. يجب إجراء التحقق من تحمل قصر الدائرة وارتفاع درجة الحرارة والتحقق من التصميم وفق IEC 61439 لكل مشروع.

اطلب حساب المقطع لمشروعك
انتباه

الأخطاء الشائعة

  • استخدام قيمة الجدول مباشرة دون تصحيح لدرجة الحرارة المحيطة.
  • افتراض أن قضيبين لكل طور يعطيان ضعف السعة.
  • إغفال النقص في المقطع العرضي الفعال بسبب ثقوب التوصيل.
  • اختيار قضيب محايد أصغر من قضيب الطور مع الأحمال ذات التوافقيات.
  • عدم تطبيق عزم الشد الصحيح على الوصلات أو عدم فحصه دورياً.
  • تحديد تباعد مساند القضبان بالتقدير لا وفق قوى تيار القِصَر.
ملخص موجز
  • المادة: النحاس الكهربائي E-Cu، نقاء لا يقل عن 99.9٪
  • المقاومة: 0.0178 Ω·مم²/م (20 °م)
  • الحالة المرجعية: درجة حرارة محيطة 35°C، ودرجة حرارة القضيب 65°C، وتركيب رأسي، وسطح عارٍ
  • القضيب المطلي: تزداد السعة بنحو 15٪ مع طلاء داكن مطفأ
  • عدة قضبان لكل طور: قضيبان ≈ 1.80 مرة، 3 قضبان ≈ 2.45 مرة (وليس الضعف)
  • مثال: قضيب نحاسي عارٍ مقاس 40×10 مم يحمل حوالي 848 أمبير عند الحالة المرجعية.
الأسئلة الشائعة

الأسئلة الشائعة حول سعة حمل تيار النحاس

ما هي سعة حمل تيار النحاس؟

سعة حمل تيار النحاس هي أعلى تيار يمكن أن يحمله قضيب توزيع أو موصل نحاسي باستمرار دون تجاوز ارتفاع درجة الحرارة المسموح به. عادة ما تكون الحالة المرجعية لتطبيقات اللوحات هي درجة حرارة محيطة 35 درجة مئوية ودرجة حرارة قضيب 65 درجة مئوية.

كم أمبير يتحمل قضيب نحاسي مقاس 30×5؟

في الظروف المرجعية للجدول 1 (درجة حرارة محيطة 35 °C وقضيب واحد لكل طور) يحمل القضيب النحاسي مقاس 30×5 مم تيارًا قدره 428 A وهو عارٍ و490 A عند طلائه بلون داكن. لدرجات حرارة محيطة أخرى أو لعدة قضبان لكل طور، طبّق معاملات التصحيح الواردة في الجدول 2.

كيف يُختار المقطع العرضي لقضيب التوزيع النحاسي؟

أولاً يُحدَّد تيار التشغيل المستمر للمنشأة، ثم تُصحَّح قيمة الجدول بمعاملات حالة السطح وعدد القضبان لكل طور ودرجة الحرارة المحيطة واتجاه التركيب. ويجب أن تكون القيمة الناتجة مساوية لتيار التشغيل أو أكبر منه. كما يُتحقق أيضاً من تحمل تيار القِصَر.

لماذا يحمل القضيب النحاسي المطلي تياراً أكبر؟

الطلاء الداكن المطفأ يزيد معامل الإشعاع السطحي للقضيب ويتيح تبديد الحرارة إلى الوسط المحيط بسرعة أكبر. وبهذه الطريقة، يمكن حمل تيار أعلى بنسبة تقارب 15 بالمئة في نفس المقطع العرضي.

هل تتضاعف السعة عند استخدام قضبان متجاورة؟

لا. فالقضبان المتجاورة يسخّن بعضها بعضاً، ويتأثر توزيع التيار بالتأثير السطحي. مع قضيبين تزداد السعة نحو 1.8 مرة، ومع ثلاثة قضبان نحو 2.45 مرة.

ماذا يحدث عندما ترتفع درجة الحرارة المحيطة؟

مع ارتفاع درجة الحرارة داخل اللوحة، تقل قدرة القضيب على تبديد الحرارة إلى البيئة وينخفض التيار الذي يمكن حمله. عند درجة حرارة محيطة 50 درجة مئوية، تنخفض السعة إلى حوالي 81 بالمئة من القيمة المرجعية 35 درجة مئوية.

أيهما يُفضَّل: قضبان النحاس أم الألمنيوم؟

موصلية النحاس أعلى من الألمنيوم؛ إذ يكفي مقطع أصغر بنحو 35-40 بالمئة للتيار نفسه. أما الألمنيوم فأخف وزناً وأوفر عموماً. قيود المساحة وموثوقية الوصلات ترجّح النحاس، بينما يرجّح الوزن والتكلفة الألمنيوم.

هل يقلل حفر الثقوب في القضيب من سعته؟

نعم. تقلل ثقوب التوصيل المقطع العرضي الفعال للقضيب ويتركز التيار حول الثقب. يجب إبقاء الثقوب صغيرة قدر الإمكان وعدم حفرها في صفوف عمودية على اتجاه التيار.

ما الذي يجب مراعاته في وصلات قضبان التوزيع؟

يجب أن تكون الأسطح التلامسية نظيفة ومسطحة، مشدودة بعزم دوران مناسب، ويجب استخدام وسيط ملائم بين المعادن المختلفة. الوصلات المرتخية أو المؤكسدة هي السبب الأكثر شيوعا للتسخين الموضعي؛ يوصى بالفحص الدوري بالكاميرا الحرارية.

المعلومات التقنية ذات الصلة