شيت جدول أحمال اللوحات الكهربائية وحساب توازن الأطوار إكسيل

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets كود التمديدات الكهربائية السعودي (SBC 401 - Saudi Electrical Code)
حمل شيت جدول أحمال اللوحات الكهربائية وحساب توازن الأطوار الثلاثية (Panel Schedule) إكسيل بالمعادلات، لحساب الحمل المتصل والطلب وتيار القاطع طبقاً لكود SBC 401 و IEC 60364.
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
جدول_احمال_وتوزيع_اللوحات_الكهربائية.xlsx
الحجم: 46 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

نسبة عدم اتزان الأحمال بين الأطوار الثلاثة (Phase Load Unbalance Ratio)
$$\text{Unbalance (\%)} = \frac{\max\left(|I_R - I_{\text{avg}}|, |I_Y - I_{\text{avg}}|, |I_B - I_{\text{avg}}|\right)}{I_{\text{avg}}} \times 100 \le 10\%$$

تشترط الأكواد الهندسية (SBC 401 و IEC 60364) ألا تتجاوز نسبة الانحراف القصوى لتيار أي فازة عن متوسط التيارات الثلاثة نسبة 10%، وذلك لحماية المحولات من التسخين الزائد ومنع سريان تيارات رجوع خطيرة في خط المحايد (Neutral).

معادلة شدة تيار الفازة الاسمية للأحمال الأحادية (Single-Phase Current)
$$I_{\text{phase}} = \frac{P_{\text{circuit}}}{V_{\text{L-N}} \times \cos\phi} = \frac{P_{\text{circuit}}}{230 \times 0.88}$$

حساب شدة التيار المتدفق في كل دائرة فرعية عند جهد الطور مع المحايد (230 فولت في النظام السعودي)، لتحديد سعة قاطع الفرع MCB المناسب (10A, 16A, 20A, 25A, 32A).

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة شيت جدول أحمال اللوحات الكهربائية وحساب توازن الأطوار إكسيل - الأعمال الكهروميكانيكية (MEP) بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: جدول_احمال_وتوزيع_اللوحات_الكهربائية.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

دراسة حالة تطبيقية: موازنة أحمال لوحة توزيع SMDB-01 لمبنى مكاتب إدارية بالرياض

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: لوحة توزيع فرعية رئيسية تغذي 21 دائرة فعلية (إنارة، أفياش، مكيفات 2.5 طن، وسخانات) و 3 دوائر احتياطية. كان التوزيع المبدئي يظهر تحميلاً زائداً على الفازة L1 بنسبة عدم اتزان 18%. تم استخدام الشيت لإعادة توزيع الدوائر وخفض نسبة عدم الاتزان إلى 3.8%.
1

1. إدخال أحمال الدوائر الفرعية بالواط في جدول اللوحة

إنارة LED: 6,550 واط | أفياش: 8,100 واط | تكييف: 16,600 واط | سخانات ومضخات: 7,200 واط | مصعد: 4,000 واط
النتيجة: إجمالي الحمل المتصل = 47.95 كيلوواط (kW)
2

2. تطبيق موازنة توزيع الدوائر على الأطوار (R, Y, B)

حمل L1 = 16,100 واط | حمل L2 = 15,050 واط | حمل L3 = 16,800 واط
النتيجة: أقصى فرق بين الفازات = 1,750 واط فقط، ومتوسط الحمل للفازة = 15,983 واط
3

3. حساب تيارات الأطوار ونسبة عدم الاتزان

تيار L1 = 70.0A | تيار L2 = 65.4A | تيار L3 = 73.0A | المتوسط = 69.5A | الانحراف الأقصى = 4.1A
النتيجة: نسبة عدم الاتزان = (4.1 / 69.5) × 100 = 5.9% (أقل من 10% - متزن تماماً ومطابق للكود)
4

4. تطبيق معامل التزامن واختيار القاطع الرئيسي

الحمل بعد التزامن (DF = 0.80) = 38.36 kW | التيار التصميمي = 63.4A | باحتساب هامش أمان 25% = 79.2A
النتيجة: اختيار قاطع رئيسي 100A أو 125A MCCB 3P+N مع كابل نحاسي مسلح 4×35 مم2

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:

استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.

2

تحميل الشيت وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.

3

إدخال البيانات الأساسية للمشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.

4

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

  • ✓ التحقق من تسمية كافة الدوائر الفرعية بأرقام ومسميات واضحة ومطابقتها للمخططات التصميمية المعتمدة (As-Built)
  • ✓ التأكد من ألا تتجاوز نسبة تحميل أي دائرة فرعية 80% من سعة القاطع الاسمي للأحمال المستمرة (Continuous Loads)
  • ✓ فحص نوع منحنى الفصل لقواطع MCB (استخدام Type B للإنارة، Type C للأفياش والمكيفات، و Type D للمصاعد والمحركات)
  • ✓ التأكد من وجود قواطع حماية تفاضلية ELCB/RCCB بحساسية 30mA لدوائر الأفياش والمناطق الرطبة
  • ✓ مراجعة حسابات نسبة عدم اتزان الأطوار باللوحة والتأكد القطعي من أنها تقل عن 10% قبل اعتماد المخطط
  • ✓ توفير نسبة دوائر احتياطية (Spare Circuits) لا تقل عن 20% في اللوحة لاستيعاب أي توسعات مستقبلية

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• تجميع كافة أحمال التكييف أو السخانات الثقيلة على فازة واحدة وترك الفازات الأخرى للإنارة فقط

الحل الهندسي: توزيع الأحمال ذات القدرات العالية بالتساوي بالتبادل (R ثم Y ثم B) لضمان توازن التيارات عبر الفازات

• اختيار سعة القاطع الفرعي أكبر من سعة التحمل الحراري للسلك النحاسي المتصل به

الحل الهندسي: الالتزام الصارم بقاعدة التنسيق: سعة القاطع يجب ألا تزيد عن أقصى تيار يتحمله السلك لحمايته من الاحتراق

• استخدام كابل نيوترال بمقطع أصغر من كابلات الفازات في المباني التجارية ذات الأحمال غير الخطية (Non-linear)

الحل الهندسي: استخدام كابل نيوترال بكامل المقطع 100% لتفادي احتراقه بسبب التوافقيات وتيارات عدم الاتزان

الأسئلة الشائعة حول النموذج

ما هو جدول أحمال اللوحات الكهربائية (Panel Schedule) وما أهميته؟

جدول أحمال اللوحات الكهربائية هو مستند هندسي تنفيذي يوثق تفاصيل كل دائرة كهربائية فرعية داخل اللوحة: رقم الدائرة، الفازة المتصلة بها، وصف الحمل المغذى، القدرة بالواط، سعة قاطع الفرع MCB، مقطع السلك، وقطر الماسورة. تكمن أهميته في ضمان التوزيع المتزن للأحمال، وتحديد سعة القاطع الرئيسي، وتسهيل الصيانة واستكشاف الأعطال مستقبلاً.

لماذا يشترط ألا تزيد نسبة عدم اتزان الأطوار (Unbalance) عن 10%؟

عدم اتزان الأحمال يتسبب في سريان تيار مرتفع في سلك المحايد (Neutral)، مما يؤدي لارتفاع درجة حرارته وهبوط غير متكافئ في الجهود بين الأطوار وتلف المحركات الكهربائية والمحولات وزيادة الفاقد في الطاقة. الحفاظ على عدم اتزان أقل من 10% يضمن استقرار الجهد وحماية المنظومة.

ما هو الفرق بين قواطع MCB منحنى نوع B ونوع C ونوع D؟

الفارق يكمن في مضاعف تيار الفصل المغناطيسي اللحظي: نوع B يفصل عند 3 إلى 5 أضعاف التيار الاسمي ويناسب الأحمال المقاومية كالإنارة والسخانات، نوع C يفصل عند 5 إلى 10 أضعاف ويناسب المكيفات والأفياش والأجهزة ذات تيار البدء المتوسط، بينما نوع D يفصل عند 10 إلى 20 ضعفاً ويخصص للمحركات الثقيلة والمصاعد والمحولات التي تسحب تيار بدء هائل.

كيف يتم حساب معامل التزامن (Diversity Factor) في اللوحة الكهربائية؟

معامل التزامن يمثل النسبة بين أقصى حمل متوقع للوحة في أي لحظة ومجموع الأحمال المتصلة الكلية. يحدد كود SBC 401 معاملات تزامن مختلفة حسب طبيعة الاستخدام (مثلاً 1.0 لأكبر مكيف، 0.8 للمكيفات التالية، و 0.6 لأفياش الاستخدام العام)، والهدف هو تفادي المبالغة في حجم الكابلات والقواطع الرئيسية مع الحفاظ على الأمان الكامل.