اخر تحديث في نوفمبر 2, 2021
تم نشر هذا المقال للمرة الأولى في موقع هندسة كهربائية بتاريخ 4 يوليو، 2021 على هذا الرابط الأسلاك الكهربائية | هندسة كهربائية ()
تعتبر الأسلاك من أهم المكونات الكهربائية فهي المسؤولة عن نقل التيار إلى الأجهزة لكي تعمل ، و عندما نذكر الأسلاك فإننا نتذكر الأشكال الكثيرة لها و التي تختلف في السماكة فقد نجدها بسمك عالي أو منخفض, وأيضًا تختلف أشكالها فتجد ما يعرف بالثنائية أو الثلاثية, و لا يتوقف الأمر عند هذا الحد! فهناك أيضًا ألوان تميز الأسلاك و تفاصيل أخرى كثيرة. في هذا المقال سنتعرف على الأسلاك الكهربائية و تفاصيلها المختلفة للأجهزة التي تعمل على الجهد المنخفض. الجدير بالذكر هنا ان مفاهيم الكهرباء واحدة بغض النظر عن الجهد ، و لكن ركزنا في هذا المقال على الجهد المنخفض كون القدرة المنقولة على هذا الجهد منخفضة القيمة وهذا ما يصف الاحمال المنزلية -مثلًا- والتي نتعامل مع الاسلاك فيها بكثرة. ماهي الأسلاك ؟
الأسلاك الكهربائية عبارة عن مكون يحتوي على مواد موصلة للكهرباء و مواد اخرى اضافية, بغرض نقل الكهرباء من مصدر التغذية الى الجهاز بطريقة آمنة وذات كفاءة عالية. «الكهرباء»: سرقة 1400 متر أسلاك بدائرة توزيع السواني وانقطاع التيار عن المواطنين. يطلق على الأسلاك مصطلح (Wires) باللغة الإنجليزية و كذلك مصطلح (Cables) الذي يُعرف بالكيابل وهو الأكثر أستخدامًا في مجال الصناعات و المشاريع.
«الكهرباء»: سرقة 1400 متر أسلاك بدائرة توزيع السواني وانقطاع التيار عن المواطنين
15(B)(16) في معيار NEC وهو يختص بالجهد الذي لا يزيد عن 2000 فولت
طريقة قراءة الجدول:
الصف الأول: درجة الحرارة التي يتحملها الموصل الصف الثاني: نوع المادة العازلة حيث تم توضيحها في الجدول التالي:
جدول (3)
الصف الثالث: نوع المادة الموصلة العمود الأول: الحجم بوحدة AWG وهي وحدة قياس حجم تخص الأسلاك باقي الأعمدة: قيمة التيار القصوى الذي يمكن أن يحملها السلك بالأمبير
مثال على أختيار السلك المناسب:
أحد المصانع سيقوم بإنتاج فرن كهربائي مخصص للمطاعم يصل إستهلاكه إلى 5500 واط و يعمل على جهد 230 فولت ، ماهو السلك الذي يجب أن يختاره المصنع لهذا الفرن ؟
1- تحديد كمية الت يار:
I = 5500 / 230
I = 23. 91 A: سنضيف زيادة 25% عن التيار المطلوب للإحتياط و الحماية في حال التشغيل الأقصى
I = 23. اللون والقساوة والبريق من الخصائص التي تميز - موقع المرجع. 91 * 1. 25 = 29. 89 A
سيقع اختيارنا على مادة النحاس نظرًا لأنخفاض مقاومتها ، مما يجعل إختيارنا ينحصر على أول ثلاث أعمدة لكونها تخص مادة النحاس ، كل صف يختص بدرجة حرارة معينة تستطيع المادة العازلة تحملها وهنا حيث سنختار عازل يتحمل درجة حرارة عالية لأنه سيعمل بجانب الفرن وسيقع أختيارنا على درجة حرارة 90°C (194°F) بالطبع ستكون درجة الحرارة داخل الفرن أعلى بكثير من ° 90 فقد تصل إلى ° 300 ولكن السلك لن يكون داخل الفرن!
اللون والقساوة والبريق من الخصائص التي تميز - موقع المرجع
هيومن فويس ما سر الكرات الملونة؟ ولماذا أسلاك الجهد العالي لها طنين؟ أثناء السير في شارع خالٍ، خاصةً في الليل، بالقرب من خطوط الجهد العالي، ستسمع صوتًا مختلفًا يبدو أشبه بالأزيز ينبعث من الأسلاك. يمكنك سماع أصوات مشابهة بالقرب من المحولات (على الرغم من أن الآلية وراء الأصوات التي تصدرها خطوط الكهرباء والمحولات مختلفة). عادة ما يكون الهواء من حولهم طنين يتم إنشاء مجال كهربائي قوي بالقرب من سطح السلك عالي الجهد. تسارعت الإلكترونات الموجودة في الهواء في هذا المجال ، وتطرد إلكترونات جديدة من الجزيئات المحيطة بها ، وتلك التي تليها. الشركة العامة للكهرباء: ازدياد ظاهرة سرقة الأسلاك سيتسبب في تكرار انقطاع التيار وخسائر مضاعفة – قناة ليبيا الحدث. يسمى هذا الانهيار الجليدي للإلكترونات بالتفريغ الإكليلي. يومض ويخرج حول سلك التيار المتردد 100 مرة في الثانية – مع تكرار ارتفاع وانخفاض الجهد في التيار الكهربائي. مع كل تفريغ من هذا القبيل ، يسخن الهواء ويتمدد. يؤدي التمدد والانكماش الدوريان للهواء إلى توليد صوت طنين وحث. يمكن أيضًا أن يكون مصدر الطنين هو رنين الصوت الذي يحدث عندما تنتقل اهتزازات بتردد 50 أو 100 هرتز إلى دعم الخط الذي يبدأ في إصدار الأصوات. يمكن للأسلاك أيضًا أن تتحرك في الرياح وتصدر الصوت – في هذه الحالة ، تعتمد درجة الصوت على سرعة الرياح وقطر الأسلاك.
الشركة العامة للكهرباء: ازدياد ظاهرة سرقة الأسلاك سيتسبب في تكرار انقطاع التيار وخسائر مضاعفة – قناة ليبيا الحدث
Lumins + WATT
من المستحيل تحويل القوة الكهربائية (الواط) إلى لومن ، فهما وحدتا قياس مختلفتان تماماً. سابقاً يشير إلى أن القوة الكهربائية الأعلى ستعطي قدراً أعلى من الضوء ، ولكن هذا قد تغير حيث أصبح الآن المصابيح ذات القوة الكهربائية المنخفضة يمكن أن تنتج الكثير من الضوء الناتج أيضاً. لهذا السبب ، لا يمكن تحويل الواط إلى لومن. لذا من الأفضل الآن النظر إلى اللومن لمصدر الضوء بدلاً من القوة الكهربائية. Illustraties Lumins
مزايا إضاءة LED
أصبحت إضاءة LED أكثر شيوعاً لاستخدامها وبدأ الناس في اختيار واستبدال إضاءة الهالوجين بمصابيح LED. لكن لماذا؟ ما هي مزايا إضاءة LED؟
1- كفاءة الطاقة و توفير الإستهلاك
تستهلك مصابيح LED طاقة أقل بنسبة 80٪ إلى 90٪ من مصابيح الهالوجين. على الرغم من أن شراء LED يمكن أن يكون أكثر تكلفة ، إلا أن تأثيرات الاستخدام على المدى الطويل ستضمن لك استرداد أموالك حيث ستلاحظ أنك توفر في فاتورة الكهرباء. 2- العمر الإفتراضي طويل الأجل
تتمتع LED بعمر أطول من الإضاءة القياسية أو مصابيح الهالوجين. عادة ما يتراوح العمر الافتراضي لإضاءة LED بين 15000 ساعة و 50000 ساعة ، أي ما لا يقل عن 2 إلى 10 سنوات!
كيفية تجميع اللوحات الكهربائية المنزلية - فولتيات
مواسير23 مم: وتستخدم في تنفيذ صواعد العمارات وتغذية الماكينات. مواسير 36 مم: وتستخدم في تنفيذ صواعد العمارات وتغذية كباري علوية وتغذية الماكينات. المفاتيح الكهربائية: وهي تستخدم في فتح وغلق الدائرة الكهربائية، وحماية الدائرةالكهربائية من حدوث أي قصر. أنواع مفاتيح الكهرباء أولا: المفاتيح العادية: 1 – مفتاح عادة: يستخدم في انارة لمبة من مكان واحد. 2 – مفتاح طرف سلم: ويستخدم في انارة لمبة من مكانين مختلفين أي مفتاح دركسون. 3 – مفتاح نجف: ويستخدم في تشغيل النجف. 4 – مفتاح ضاغط جرس: يستخدم في تشغيل الاجراس، وتشغيل اوتوماتيك سلم. ثانيا: المفاتيح الاتوماتيكية: 1 – مفتاح 1 فاز: ويستخدم في تشغيل الخطوط الداخلية. 2 – مفتاح 2 فاز: المفتاح الوحيد الذي يدخل له أرضي وكهرباء ويستخدم في أجهزة التكييف، والغسالات، السخانات،وبعض الماكينات. 3 – مفتاح 3 فاز: و يستخدم في تشغيل جميع أنواع الماكينات ويستخدم عمومي في لوحة توزيع رئيسية أو فرعية.
نفس المفهوم يوجد في الكهرباء حيث نستعرض مفهوم المقاومة (Resistance). والتي نقصد بها مقاومة المادة الموصلة لعبور التيار من خلالها. معادلة المقاومة كالتالي:
R= ρ L/A
توضح هذه المعادلة أن مقاومة مادة ذات طول معين بمساحة مقطع معينة تساوي حاصل ضرب مقاومتها النوعية (Resistivity) (ρ) في ذلك الطول ذو مساحة المقطع المعينة ، وتقاس بوحدة Ω. m. ولكل مادة مقاومة نوعية فالموصلات تتميز بمقاومة منخفضة و أشباه الموصلات مقاومتها متوسطة أما المواد العازلة فمقاومتها منخفضة جدًا و تكاد تقترب من الصفر. أنظر للجدول التالي:
المادة
المقاومة النوعية
Aluminum
2. 8 × 10-8
Antimony
3. 9 × 10 -7
Cobalt
5. 6 × 10 -8
Copper
1. 7 × 10 -8
Gold
2. 4 × 10 -8
جدول (1): قيم المقاومة النوعية بوحدة Ω. m لبعض المواد كما تم قياسها عند درجة حرارة 20°
المقاومة النوعية (Resistivity) خاصية جوهرية للمادة كما الحال بالنسبة للكثافة (Density). اما المقاومة (Resistance) على الجانب الآخر فتعتمد على كلًا من المقاومة النوعية و الشكل الهندسي للمادة و بناء على ذلك لنفترض ان هناك سلكين مصنوعين من النحاس ذو المقاومة النوعية 1. 7 × 10-8 فإن المعادلة (R= ρ L/A) تشير إلى أن السلك القصير ذو مساحة المقطع الأكبر لديه مقاومة اقل مقارنةً بالسلك الأطول.
سهولة السحب والتشكيل. تزويد الحمل الكهربائي بالتيار حتى في حال انقطاع شعيرة أو أكثر. رموز عوازل الجدلات الكهربائية في السيارة
من الصعب التمييز بين الأسلاك والدوائر الكهربائية المختلفة ضمن الجدلة الواحدة،
التي تتكون من نسيج متداخل من الموصلات، من دون اللجوء إلى نظام معين؛ لذا، اعتمد
العديد من أنظمة الألوان لعوازل موصلات الجدلة الكهربائية، نذكر منها: النظام البريطاني(AU7)
يتكون هذا النظام من سبعة ألوان رئيسة، هي: البني، والأصفر،والأبيض، والأخضر،
والأزرق، والأحمر، والأسود. ونظرا إلى كثرة تفرعات الأسلاك ضمن
الجدلة الكهربائية؛ فقد أضيفت إلى هذه الألوان الرئيسة خطوط رفيعة، هي: البني،
والأصفر، والأبيض، والأخضر الفاتح، والأزرق، والأحمر، والأسود، والأرجواني،
والأحمر الفاتح (القرنفلي)، والبرتقالي، والرمادي الداكن. ألوان عوازل الأسلاك الكهربائية
ولتمييز الأسلاك في المخططات الكهربائية، فقد اعتمد نظام الترميز
بالحروف الذي يتيح تحديد لون الأسلاك والوصول إليها بسرعة وسهولة. جدول الرموز الدالة على ألوان الأسلاك الكهربائية في السيارة
ولتمثيل لون رئيس مع لون فرعي، ينبغي كتابة الحرف الأول للون الرئيس،
والحرف الثاني للون الفرعي، انظر الجدول التالي الذي يبين ألوان عوازل الأسلاك في
هذا النظام ودلالاتها.