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
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.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.حالة السطح
السطح المطلي بلون داكن مطفأ يزيد تبديد الحرارة بالإشعاع ويرفع السعة بنحو 15٪.عدد القضبان والمسافة بينها
القضبان المتجاورة يسخّن بعضها بعضاً؛ والزيادة في السعة غير خطية بسبب تأثير التقارب والتأثير السطحي.درجة الحرارة المحيطة
مع ارتفاع درجة الحرارة داخل اللوحة، يضيق فرق درجة الحرارة المسموح به وينخفض التيار المحمول.اتجاه التركيب والتهوية
التركيب العمودي يعزز الحمل الحراري؛ وتنخفض السعة في الحجرات المغلقة غير المهوّاة.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.| 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 |
معاملات التصحيح
تُضرب قيمة الجدول 1 في المعاملات التالية وفق الظروف الفعلية للمشروع، وتُضرب المعاملات بعضها في بعض.| العامل | الحالة | المعامل |
|---|---|---|
| حالة السطح | نحاس عارٍ (لامع) | 1.00 |
| حالة السطح | نحاس مطلي بلون داكن | 1.15 |
| عدد القضبان لكل طور | قضيب واحد | 1.00 |
| عدد القضبان لكل طور | قضيبان | 1.80 |
| عدد القضبان لكل طور | 3 قضبان | 2.45 |
| عدد القضبان لكل طور | 4 قضبان | 3.00 |
| درجة الحرارة المحيطة | 25 درجة مئوية | 1.10 |
| درجة الحرارة المحيطة | 30 درجة مئوية | 1.05 |
| درجة الحرارة المحيطة | 35 درجة مئوية (مرجع) | 1.00 |
| درجة الحرارة المحيطة | 40 درجة مئوية | 0.94 |
| درجة الحرارة المحيطة | 45 درجة مئوية | 0.88 |
| درجة الحرارة المحيطة | 50 درجة مئوية | 0.81 |
| اتجاه التركيب | رأسي (سطح القضيب عمودي) | 1.00 |
| اتجاه التركيب | أفقي | 0.95 |
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 القضبانخطوات اختيار القضيب
- حدد تيار التشغيل المستمر. خذ في الحسبان التيار المقنن لقاطع الدخل الرئيسي ومعامل التزامن.
- حدد الظروف المحيطة. وضح درجة الحرارة داخل اللوحة، واتجاه التركيب، وحالة التهوية، ومعالجة الأسطح.
- اختر المقطع المرشح من الجدول. صحح قيمة الجدول 1 بمعاملات الجدول 2 وقارنها بتيار التشغيل.
- تحقق من تحمل تيار القِصَر. احسب الإجهاد الحراري والديناميكي لتيار القِصَر المتوقع ومدة الفصل.
- احسب تباعد المساند والعوازل. ويُحدَّد تباعد مساند القضبان وفقاً لقوى تيار القِصَر.
- خطط لنقاط التوصيل. موقع الثقوب ومساحة التلامس وعزم الشد لا تقل أهمية عن المقطع العرضي.
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 لمشروعكالأخطاء 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.
- 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 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
- سعات حمل الكابل – جداول تيار كابل YVV (NYY) TS 212
- أشكال الفصل الداخلي – أشكال الفصل داخل اللوحة وفق IEC 61439
- درجة الحماية IP – تصنيفات حماية الغبار والماء على أغلفة اللوحات
- ضبط C/k لمحول التيار – ضبط حساسية مرحّل التعويض
- لوحة التوزيع الرئيسية DevPanel – اللوحات الرئيسية بنظام قضبان عالي التيار
- لوحة DevControl MCC – مراكز التحكم في المحركات
