الكهرباء فى كل مجالات الحياة

                   علاقة القدرة الكهربائية بمستويات الجهد الكهربائى و التيار الكهربائى

 

 

-  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 K V A  =  √ 3   500  K V       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 K V A  =  √ 3   220    K V       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 K V A  =  √ 3   132     K V       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 K V A  =  √ 3   66    K V       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 K V A  =  √ 3   33    K V       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 K V A  =  √ 3   11    K V       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 K V A  =  √ 3   0.380    K V       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 × 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