تصميم الأنظمة الكهربائية للمباني

يتكون نظام التوزيع الكهربائي بشكل عام من لوحة التوزيع الكهربائية الرئيسية، لوحات التوزيع شبه الرئيسية ، لوحات التوزيع الفرعية، الكوابل المغذية لتلك اللوحات ( او البسبارات) ، و مخارج القدرة ( الأباريز و المستعزلات).

طريقة التصميم بشكل بسيط:
1-يتم توزيع مخارج القدرة الكهربائية (الأباريز) على المخططات و حسب الفرش المعماري (او فرش المعدات) و بالأعداد و النوعيات المناسبة لكل حمل، فمثلا" يتم وضع ابريز كهرباء مزدوج قدرة (13امبير) بجانب طاولة المكتب الذي يستخدم الكمبيوتر، وابريز كهرباء للتلفزيون في موقع التلفزيون في الصالة ، و ابريز مطري في غرفة الغسيل للغسالة وهكذا. و هذة الأباريز هي اباريز متخصصة اي ان نوع الحمل و قدرته معروفة ، وهناك اباريز للاستخدام العام كالتي توزع في الممرات او المشاغل لاتغذي حمل محدد وان كنا متوقعين نوعية الحمل ولكن لانعرف قدرته بشكل واضح.
2- يتم تغذية الأجهزة الميكانيكية من مضخات و مراوح و مكيفات و غيرها من خلال مستعزلات توضع بجانب تلك الأحمال و يتم اختيار المستعزل المناسب بعض اخذ الأحمال الكهربائية لتلك المعدات من مهندس الميكانيك ،...
3- يتم تغذية سخانات الماء الصغيرة (المنزلية) بواسطة مفتاح ثنائي القطب مع وحدة توصيل، كما يتم تغذية لوحات التحكم بانظمة التيار المنخفض كلوحة الانذار من الحريق او الحماية او غيرها من خلال نقاط تغذية مع وحدات توصيل.
4- تختلف الأحمال حسب اهميتها فهناك الأحمال الحيوية التي لايجوز ان تنقطع عنها التغذية الكهربائية وهذه تغذى من خلال وحدات ups (البطاريات) مثل اجهزة غرف العمليات واجهزة شبكات المعلومات ، و هناك الأحمال الضرورية و لكن ليست حيوية توصل على المولد الآحتياطي مثل الثلاجات في الفنادق ، و هناك الأحمال العادية التي لايسبب انقطاع التيار الكهربائي عنها اي خسائر في الأرواح او خسائر مادية مثل اجهزة التلفزيون في فندق. قد تتواجد هذه الأحمال كلها في المشروع الذي نصممه و قد لاتتواجد كلها ، وبالتالي يجب ان نعرف اهمية الحمل الذي نغذيه قبل توصيل الأباريز في دوائر مغذاة من لوحة توزيع كهربائية فرعية خاصة بكل نظام.
5- نوصل الأباريز في دوائر و حسب الأحمال والمسافات (عادة يوصل 6 اباريز مفردة من اباريز الاستخدام العام (3 مزدوجة لكمبيوترات مثلا") او اقل على الدائرة وحسب مقطع السلك (3×2.5مم2 كحد ادنى لدوائر الأباريز). و بشكل ادق تحسب الأحمال على كل دائرة و يراعى هبوط الجهد و سعة القاطع الرئيسي مع مساحة مقطع السلك المغذي.
6- يتم تحديد اماكن لوحات التوزيع الكهربائية الفرعية بحيث تقع في مراكز الأحمال، مع مراعات ان تكون المسافات كبيرة بين الأحمال و اللوحات (لتجنب هبوط الجهد العالي) فكلما زادت المسافة زاد هبوط الجهد على الأسلاك المغذية و بالتالي نضطر الى زيادة مقطع الأسلاك المغذية او نضيف لوحة توزيع اقرب الى الأحمال.
7- نسمي كل لوحة توزيع (ممكن حسب اسم الطابق و الجناح، الخ)
8- نرقم كل الدوائر. ونحوال توزيع الحمال على الفازات الثلاثة بشكل متساوي.
9- نجمع الأحمال على كل دائرة و نضعها في تفصيلة اللوحة (جدول الأحمال) و نجمع الحمل الكلي لكل نوع من الأحمال (الأباريز، التكييف، سخانات الماء، وغيره) ونضرب بعوامل الطلب الموصى بها في الكودات و نجد الحمل الأقصى و نحدد القاطع الرئيسي و الكيبل المغذي للوحة.بعد اخذ عامل التوسع المستقبلي (20%) . مع مراعاة هبوط الجهد على الكوابل.
10. نقوم بتغذية اللوحات الفرعية من لوحات شبه رئيسية ، ونقوم بتجميع احمالها لنحصل على الحمل الكلي و الحمل الأقصى و نحدد القاطع و المغذي الرئيسي.
11. نغذي اللوحات شبه الرئيسية من اللوحة الرئيسية و نجمع احمالها و نضرب بعامل التشتت الموصى به في الكودات و المناسب لطبيعة المشروع و نضرب بعامل التوسع المستقبلي (20%) و نحدد القاطع و الكيبل الرئيسي.
12. و كقاعدة اساسية يجب ان لايزيد هبوط الجهد الكلي من مصدر التغية وحتى ابعد حمل عن (4%) و ان لايزيد هبوط الجهد على الكيبل الواحد عن (2.5%) حسب المواصفات البريطانية.
13. و كقاعدة عامة يجب ان يكون كل كيبل او سلككهربائي مغذي لحمل محمي من دائرة القصر و التيار الزائد بواسطة فيوز او قاطع اوتوماتيكي.
14. عند حساب مساحة مقطع اي كيبل تراعى العوامل التالة:
- نوع الكيبل (مع عازل pvc او xlpe او غيره) مسلح او غير مسلح.
- قدرة الحمل اي التيار المار في الكيبل.
- طريقة تمديد الكيبل( في ماسورة او مدفون او في الهواء الطلق وا ...الخ)
- طول الكيبل .
- درجة حرارة الجو المحيط.
- عدد دارات الكيبل المتوازية و القريبة من بعض مسافة اقل من ضعف قطر الكيبل (مثلا 3×(4×300) ثلاث دارات )