شيت حصر أطوال الكابلات الكهربائية وحساب هبوط الجهد Voltage Drop وتيار القصر Short Circuit لشبكات القوى والإنارة إكسيل
تحميل مجاني مباشر
بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل
جاري تجهيز ملف العمل والتحقق الأمني...
يظهر زر التحميل المباشر خلال 5 ثوانٍ
فشل التحقق التلقائي — يرجى الضغط على مربع التحقق أعلاه للمتابعة.
تم التحقق بنجاح — ملف العمل جاهز للتحميل الآن:
المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت
الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):
I_b \,[\text{A}] = \frac{P_{\text{kW}} \times 1000}{\sqrt{3} \times V_{L-L} \times \cos\phi}, \quad I_b \le I_n \le I_z' تستخرج المعادلة التيار الفعلي المسحوب بالأمبير من قدرة الحمل بالكيلوواط وجهد الخط (400V) ومعامل القدرة، مع تحقيق شرط التنسيق الأساسي في كود SBC 401 بأن يكون تيار القاطع (In) أكبر من تيار الحمل (Ib) وأقل من السعة المصححة للكابل (Iz').
\Delta V \,[\text{V}] = \frac{I_b \times L \times (\text{mV/A/m})}{1000}, \quad \text{VD}\% = \left(\frac{\Delta V}{V_{L-L}}\right) \times 100\% تحسب الفقد في الجهد الكهربائي على طول مسار الكابل للتأكد من عدم تجاوز الحدود القصوى في الكود السعودي للكهرباء SBC 401 (3% لدوائر الإنارة، و5% لإجمالي مسار القوى من المحول حتى أبعد حمل).
I_{\text{sc}} \,[\text{kA}] = \frac{V_{L-L} / \sqrt{3}}{Z_{\text{source}} + Z_{\text{cable}}}, \quad S_{\min} \,[\text{mm}^2] = \frac{I_{\text{sc}} \times 1000 \times \sqrt{t}}{k} تحدد أقصى تيار قصر متوقع عند بارات اللوحة لاختيار السعة القطعية للقاطع (Icu ≥ Isc)، وتحسب أقل مساحة مقطع نحاسي يتحمل الطاقة الحرارية لتيار القصر خلال زمن فصل القاطع دون انصهار العزل (حيث k = 143 للنحاس المعزول بـ XLPE).
معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)
مثال هندسي تطبيقي محلول: تصميم وحصر كابلات ولوحات مبنى تجاري وإداري (حمل 480 كيلوواط)
1. حساب التيار التصميمي ومقطع المغذي الرئيسي ولوحة التكييف وفحص هبوط الجهد
2. حساب تيار القصر الثلاثي (Isc) والتحقق من القواطع والتدريع الحراري
3. حصر أطوال الكابلات والأسلاك بالهدر واللفات (10 بنود)
4. تجميع المقايسة النهائية شاملة الإشراف والاختبارات والضريبة
طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي
معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:
استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.
تحميل الشيت وفتحه على جهازك:
قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.
إدخال البيانات الأساسية للمشروع:
قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.
الطباعة المباشرة بمقاس A4:
تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.
قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات
- ✓ فحص ومطابقة مقاطع الكابلات ونوع العزل (Cu/XLPE/SWA/PVC أو LSOH) وشهادات المصنع قبل السحب — SBC 401.
- ✓ التحقق من عدم تجاوز نسبة امتلاء المواسير وحوامل الكابلات (40% للمواسير) وتركيب جلب حماية الأطراف (Bushings).
- ✓ الالتزام بنصف قطر الانحناء الأدنى للكابلات (12 ضعف القطر للكابلات المسلحة) لمنع تلف العزل الداخلي — IEC 60364.
- ✓ استلام خنادق الكابلات الأرضية (عمق 80 سم، فرشة رمل ناعم، طوب حماية، وشريط تحذيري أصفر على عمق 30 سم).
- ✓ إجراء اختبار مقاومة العزل بالميجر (Megger Test 1000V DC) لمدة دقيقة والتأكد من أن القراءة ≥ 100 ميجا أوم.
- ✓ فحص استمرارية الموصلات وتطابق تتابع الفازات الثلاث (Phase Sequence L1-L2-L3) وترقيم أطراف الكابلات.
- ✓ كبس السكاكين والنهايات النحاسية (Cable Lugs) بالمكبس الهيدروليكي السداسي وتركيب الجلاندات النحاسية.
- ✓ ربط الكابلات على البارات والقواطع بمفتاح العزم المعاير (Torque Wrench) ووضع علامة الفحص لمنع السخونة.
- ✓ قياس مقاومة شبكة التأريض (Earthing Resistance ≤ 2-5 Ω) وتأريض جسم اللوحات وحوامل الكابلات وتسليح الكابل SWA.
- ✓ فحص اتزان الأحمال بين الفازات الثلاث وإجراء الفحص بالكاميرا الحرارية (Thermography) للوحات أثناء التشغيل.
أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها
• اختيار مقطع الكابل بناءً على جدول سعة التيار في الهواء الحر دون ضربها في معاملات تصحيح الحرارة والتجاور (Derating Factors)
الأثر المتوقع: سخونة الكابل في صيف الخليج (حيث تتجاوز الحرارة 45-50°C) وانهيار العزل أو الفصل المتكرر للقاطع تحت الحمل الطبيعي.
الحل الهندسي: تطبيق معامل التصحيح المجمع (K = 0.75 إلى 0.85) بحيث تكون السعة المصححة للكابل (Iz') أكبر من تيار القاطع (In).
• إهمال حساب هبوط الجهد (Voltage Drop) في المغذيات الطويلة التي تتجاوز 50 إلى 100 متر والاكتفاء بحساب الأمبير
الأثر المتوقع: انخفاض الجهد عند نهاية الخط عن 380V مما يؤدي إلى احتراق ضواغط التكييف والمحركات وضعف الإضاءة.
الحل الهندسي: مراجعة نسبة هبوط الجهد (VD%) في الشيت وتكبير مقطع الكابل كلما زاد طول المسار ليبقى الهبوط أقل من 3%.
• اختيار قواطع فرعية أو رئيسية بسعة قطع (Icu = 10kA) في لوحات قريبة من المحول يزيد فيها تيار القصر عن 20kA
الأثر المتوقع: انفجار القاطع الكهربائي والتصاق تلامساته وعدم قدرته على إخماد القوس الكهربائي عند حدوث شورت صريح.
الحل الهندسي: حساب تيار القصر الثلاثي (Isc kA) عند كل لوحة واختيار قاطع بسعة قطع (Icu) أعلى من تيار القصر المتوقع.
• ربط نهايات الكابلات الكبيرة على القواطع والبارات يدوياً دون استخدام مفتاح العزم (Torque Wrench)
الأثر المتوقع: ارتخاء نقطة التلامس وارتفاع مقاومتها مما يسبب شرارات كهربائية وذوبان عزل الفازات وحرائق اللوحات.
الحل الهندسي: الربط بمفتاح عزم معاير وفق القيم القياسية (نيوتن.متر) وفحص نقاط الربط بالكاميرا الحرارية بعد التحميل.
الأسئلة الشائعة حول النموذج
ما هي النسبة المسموح بها لهبوط الجهد الكهربائي (Voltage Drop) وفق الكود السعودي SBC 401؟
ينص كود البناء السعودي للتمديدات الكهربائية SBC 401 (ومعيار IEC 60364) على ألا يتجاوز هبوط الجهد من نقطة التغذية الرئيسية حتى أبعد نقطة استخدام 3% لدوائر الإنارة، و 5% لدوائر القوى والمحركات والتكييف في المباني المتغذية من شبكة الجهد المنخفض العامة.
كيف أختار القاطع الكهربائي (Circuit Breaker) ومقطع الكابل المناسب للحمل؟
يتم أولاً حساب تيار الحمل بالأمبير (Ib)، ثم يُختار القاطع القياسي التالي مباشرة بحيث يكون (In ≥ Ib)، وبعد ذلك يُختار مقطع الكابل النحاسي بحيث تكون سعته المصححة بعد معاملات الحرارة والتجاور أكبر من تيار القاطع (Iz' ≥ In)، وأخيراً يُفحص هبوط الجهد.
كيف يتم حساب تيار القصر (Short Circuit) للوحة التوزيع ولماذا هو مهم؟
يُحسب تيار القصر الثلاثي بقسمة جهد الطور (230V) على مجموع ممانعة المحول وممانعة الكابل المغذي للوحة بالملي أوم (Isc = 230 / Zt). وتكمن أهميته في تحديد السعة القطعية للقاطع (Breaking Capacity Icu بالكيلوأمبير kA) لضمان قدرة القاطع على فصل العطل بأمان دون أن ينفجر.
ما هي نسبة الهدر القياسية عند حصر أطوال الكابلات والأسلاك الكهربائية؟
تُضاف نسبة هدر تتراوح بين 5% و 7% لكابلات القوى الرئيسية لتغطية فروق المناسيب الرأسية والدخول والخروج من اللوحات ومسارات التقويس، بينما تُضاف نسبة 8% إلى 10% لأسلاك دوائر الإنارة والبرايز داخل المواسير لتغطية أطوال التجميع داخل العلب واللوحات.