Uploaded by Muthenna Alchalabi

aa

advertisement
‫خصائص وإستخدامات‬
‫األسالك‬
‫في شبكات التوزيع‬
‫إعداد‬
‫م‪.‬أقدم مثنى محمد كاظم توفيق‬
‫المديرية العامة لتوزيع كهرباء الكرخ‬
‫‪9009‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫المقدمة‬
‫الفصل األول ‪ -:‬تعريف باألسالك وأنواعها‬
‫الفصل الثاني ‪ -:‬المقاييس والمواصفات العالمية لألسالك‬
‫الفصل الثالث ‪ -:‬الحسابات الكهربائية والميكانيكية لألسالك‬
‫الفصل الرابع ‪ -:‬حسابات مناقصات األسالك‬
‫ملحق‪ :1‬فحوصات األسالك وفق ‪IEC Standard‬‬
‫ملحق‪ :2‬جداول المواصفات العالمية األخرى‬
‫المصادر‬
‫‪9‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫المقدمة‬
‫إن إستخدام الكهرباء والذي أثر تأثٌراً مباشراً على تقدم البشرٌة فً كافةة الوةوا ً ال ٌاتٌةة واإلقتصةادٌة موةذ‬
‫إختراعه والذي ٌمكن تقفةً سةٌر تقدمةه موةذ البةداٌا‬
‫والتةً توةود إلةى عةام ‪ٌ 0881‬ة أوشةأ بضةوة شةركا‬
‫م طة كهرومائٌة لتغذٌة مصابٌح إوارة الشوارع وهذا ٌوتبةر أو تطبٌةح قٌقةً للكهربةاء فةً أمرٌكةا‪ .‬وفةً عةام‬
‫‪ 0881‬وضع ثوماس أدٌسون الم طةة البخارٌةة األولةى والتةً كاوة‬
‫تولةد تٌةار مسةتمر ‪ )DC‬والتةً بواسةطتها‬
‫تم ة تغذٌةةة المكاتةةا التلارٌةةة لمرك ة مدٌوةةة وٌوٌةةورك األمرٌكٌةةة‪ .‬وبةةدأ‬
‫وشركا‬
‫الم طةةا الكهرومائٌةةة ثةةم البخارٌةةة‬
‫تو ٌع الطاقة الكهربائٌة باإلوتشار‪ .‬وفً تلك الفترة أوشئ أو خط لوق الطاقة فً ألماوٌةا طولةه ‪ 49‬كةم‬
‫وٌوقة تٌةةار مسةةتمر‪ .‬وفةةً عةةام ‪ 0884‬صةةوو أو م ولةةة كهربائٌةةة لألغةةراا التلارٌةةة وبوةةدها بوةةام أي سةةوة‬
‫‪ 0885‬وضو شةركة وٌسةتوغهاوس ‪ )Westinghouse‬أو موظومةة لتو ٌةع الطاقةة بالتٌةار المتوةاوا ‪)AC‬‬
‫تستخدم الم وال فً والٌة ماساشٌوستس ‪ )Massachusetts‬األمرٌكٌة‪ .‬وفً عةام ‪ 0890‬تةم إوشةاء أو خةط‬
‫ثالثةةً الطةةور فةةً ألماوٌةةا ‪ .‬و ٌوهةةا كاوة أسةةالك الو ةةاس هةةً المسةةتخدمة فةةً الوقة والتو ٌةةع‪ .‬وفةةً عةةام ‪0894‬‬
‫إستخدم أسالك األلموٌوم ‪ )AAC‬ألو مرة فً أمرٌكا وفروسا‪ .‬وفً عةام ‪ 0918‬ظهةر أسةالك ‪.)ACSR‬‬
‫وإستمر التقدم والتطور فً ملا الكهرباء و تى ٌوموا هذا مع إستمرار ال ٌادة فً الطلا‪.‬‬
‫فةً هةةذا الكةةراس المتواضةةع سةوقدم شةةر ا ً عةةن األسةالك والخطةةوط الهوائٌةةة المسةةتخدمة فةةً شةةبكا التو ٌةةع‬
‫وكٌفٌةةة إلةةراء سةةاباتها والتةةً ٌ تالهةةا مهودسةةً التو ٌةةع سةةوا ًء الوةةاملٌن فةةً صةةٌاوة الشةةبكا الهوائٌةةة أو فةةً‬
‫الدراسا أو التصامٌم وكذلك فً تشغٌ البراملٌا المتخصصة بت لٌ وتخطٌط الشبكا ‪.‬‬
‫‪3‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫الفصل األول ‪ -:‬تعريف باألسالك وأنواعها‬
‫أوواع األسالك المستخدمة فً الشبكا الهوائٌة هً الو اس ‪ ،‬األلموٌوم‪.‬‬
‫أوواع أسـالك الو اس‬
‫‪Copper Conductor :‬‬‫وهةةةً مختلفةةةة األ لةةةام واإلسةةةتخداما فةةةأكثر ملفةةةا المكةةةائن والم ةةةوال‬
‫وقابلوا اإلتصاال الشوٌرٌة ‪ )fine wires‬وأسالك التأسٌسا الداخلٌة لألبوٌةة‬
‫هً من الو اس باإلضافة إلى إستخدام أسـالك الو اس فً شبكا الوقة والتو ٌةع‬
‫‪ ،‬لوم هذه األسالك توتمد على المواصفة )‪ (Standard‬المستخدمة والتةً ت ةدد‬
‫مسا ة المقطع الورضً للسلك وعدد الشوٌرا التً تؤلف السةلك‪ٌ ،‬متةا الو ةاس‬
‫بخاصٌة توصٌلٌة ممتةا ة ‪ ،‬وقدرتةه علةى وقة تٌةار عةالً وسةبٌا ً بسةبا خصائصةه‬
‫ال رارٌةةة اللٌةةدة ودرلةةة إوصةةهاره الوالٌةةة ‪ ،‬ومتاوتةةه وقةةوة شةةده الوالٌةةة لةةداً مةةا‬
‫ٌقارا ضوف األلموٌوم) مع المرووة الوالٌة ‪ ،‬ومقاومتةه للتككة عالٌةة ‪ ،‬وٌمتةا بموامة تمةدد قلٌة ‪ ،‬ولكوةه ثقٌة‬
‫الو ن وغالً الثمن فٌكون عرضة للسرقة لهذا بدأ اإلتلاه عالمٌا ً و ةو إسةتخدام األلموٌةوم بةدالً عوةه‪ .‬وهةذا الوةوع‬
‫كان مستخدما ً فً شبكا التو ٌع فً الوةراح أمةا ا ن فهةو غٌةر مسةتخدم إال فةً بوةا الشةبكا القدٌمةة‪.‬وٌمكن‬
‫تقسٌمه إلى ‪ 2‬أوواع سا طرٌقة الصوع والخصائص‬
‫‪ hard drawn‬‬
‫‪ medium-hard drawn‬‬
‫‪ soft drawn or annealed‬‬
‫انُٕعٍٍ األٔل ٔانثاًَ ٌسخخذياٌ فً شبكاث انُقم ٔانخٕزٌع ٔانثانث ٌسخخذو فً انخأرٌض فقظ نخٕصٍهٍخّ ٔيرَٔخّ‬
‫انعانٍخٍٍ ٔضعف قٕة شذِ‪.‬‬
‫‪copperweld-copper conductor :‬‬‫وتكون الشوٌرا الخارلٌة المؤلفة للسلك مةن الو ةاس بٌومةا تكةون الشةوٌرا‬
‫الداخلٌة والتً تؤلف اللا من دٌد الصلا ‪ )Steel‬المطلً بمودن الو اس لتقوٌة‬
‫وتدعٌم السلك‬
‫ٌة إن أغلةا التٌةار ٌمةر علةى السةطح الخةارلً للسةلك كمةا هةو‬
‫موةةروف) ووسةةبة عةةدد شةةوٌرا الو ةةاس إلةةى دٌةةد الصةةلا ت ةةددها المواصةةفة‬
‫المصةةووع وفقهةةا السةةلك ٌشةةابه الوةةوع ‪ ACSR‬المصةةووع مةةن األلموٌةةوم)‪ .‬وٌمتةةا‬
‫بتوصٌلٌته اللٌدة المقاربةة ألسةـالك الو ةاس‪ .‬وهةذا الوةوع قلٌة اإلسةتخدام عالمٌةاً‪،‬‬
‫وهذا الووع ال ٌستخدم فً شبكا التو ٌع فً الوراح‪.‬‬
‫‪4‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫وهواك أوواع خاصة أخرى من الو ةاس تكةون ملوفةة مةن الةداخ كمةا فةً الشةكلٌن أدوةاه تسةمى ‪Hollow‬‬
‫‪ )Copper Conductor‬وتسةةتخدم فةةً شةةبكا وقة الطاقةةة ذا اللهةةود الوالٌةةة – بضةةوة مئةةا كٌلةةو فولة –‬
‫وتمتا بخاصٌتها لتقلٌ ظاهرة ‪ )skin effect‬وكذلك تقلٌ خسائر الـ ‪ .)corona‬و تى قابلٌتها على وق التٌار‬
‫هً أعلى من الووع اإلعتٌادي بالوسبة إلى وفس مسا ة المقطةع الورضةً بسةبا إمكاوٌةة التسةرٌا ال ةراري مةن‬
‫خةال الفلةةوة الهوائٌةةة‪ ،‬وإقتصةةادٌة أكثةةر بالوسةةبة لألسةةالك مةن وفةةس القطةةر وو وهةةا أخةةف‪ .‬وٌو صةةر إسةةتخدامها‬
‫عالمٌا ً فً خطوط الوق وال تدخ فً شبكا التو ٌع‪.‬‬
‫أوواع أسـالك األلموٌوم‬
‫‪Circular Wires‬‬
‫وتكون الشوٌرا المؤلفة للسلك ذا مقطع دائري‪.‬‬
‫‪Trapezoidal Wires‬‬
‫وتكون الشوٌرا المؤلفة للسلك ذا مقطع شبه مو رف‪.‬‬
‫‪Circular Wires‬‬
‫‪AAC :- All Aluminum Conductor‬‬
‫‪AAAC :- All Aluminum Alloy Conductor‬‬
‫‪ACSR :- Aluminum Conductor Steel Reinforced‬‬
‫‪AACSR :- Aluminum Alloy Conductor Steel Reinforced‬‬
‫‪ACAR :- Aluminum Conductor Al. Alloy Reinforced‬‬
‫‪ACSR\AS :- Aluminum Conductor Aluminum Clad Steel Reinforced‬‬
‫ولك ووع من هذه األوواع لوم مختلفة من األسالك توتمد على المواصفة )‪ (Standard‬المسةتخدمة والتةً‬
‫ت دد مسا ة المقطع الورضً للسلك وعدد الشوٌرا التً تؤلف السلك‪.‬‬
‫‪5‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫‪AAC :- All Aluminum Conductor‬‬
‫وتكون ك الشوٌرا المؤلفة للسلك من ألموٌوم عالً الوقاوة بوقةاوة ‪-99‚94‬‬
‫‪ %99‚99‬واألخٌةةرة هةةً المسةةتخدمة فةةً مواصةةفا و ارة الكهربةةاء – الوةةراح)‬
‫وتسةةمى سةةبٌكة ‪ . Aluminum 1350-H19‬وٌمتةةا بخاصةةٌة توصةةٌلٌة لٌةةدة‬
‫مقاروة بو وه ‪ %51.4‬من توصٌلٌة الو اس تقرٌبا ً) ومقاومته للتكك لٌدة وقوته‬
‫ومتاوته متوسطة لذا عود إستخدامه تستخدم أعمدة بمسافا قلٌلة ‪)Short spans‬‬
‫وهو أرخص أوواع األسالك على اإلطالح‪.‬‬
‫‪AAAC :- All Aluminum Alloy Conductor‬‬
‫وتكةةون ك ة الشةةوٌرا المؤلفةةة للسةةلك مةةن سةةبٌكة ألموٌةةوم متلاوسةةة تسةةمى‬
‫‪ 6201-T81 Aluminum Alloy‬مركبة من األلموٌوم والمغوٌسٌوم والسلٌكون‬
‫ومواللة رارٌا ً ‪ ،‬وٌمتا هذا الموص بخاصٌة توصٌلٌة ال بأس بها ‪%41.4‬‬
‫من توصٌلٌة الو اس تقرٌباً) وهً أق من توصةٌلٌة الوةوع األو ‪ ، AAC‬بٌومةا‬
‫متاوته وقوة شةده لٌةدة مقاروةة بو وةه وهةً أفضة مةن الوةوع األو ‪ ،‬ومقاومتةه‬
‫للتكك ممتا ة لذا ٌستخدم فً البٌئا‬
‫التً ٌكون موةد التككة فٌهةا عةالً ‪ ،‬وهةذا‬
‫الووع ال ٌستخدم فً شبكا التو ٌع فً الوراح‪.‬‬
‫‪ACSR :- Aluminum Conductor Steel Reinforced‬‬
‫وتكةةون الشةةوٌرا الخارلٌةةة المؤلفةةة للسةةلك مةةن ألموٌةةوم عةةالً الوقةةاوة أي‬
‫سبٌكة ‪ Aluminum 1350-H19‬المستخدمة فةً الوةوع األو ‪ ، AAC‬بٌومةا‬
‫تكون الشوٌرا‬
‫الداخلٌةة والتةً تؤلةف اللةا مةن دٌةد الصةلا ‪ )Steel‬لتقوٌةة‬
‫وتدعٌم السلك‬
‫ٌ إن أغلا التٌار ٌمر على السطح الخارلً للسةلك كمةا هةو‬
‫موروف) ووسةبة عةدد شةوٌرا األلموٌةوم إلةى دٌةد الصةلا ت ةددها المواصةفة‬
‫المصةةووع وفقهةةا السةةلك بٌومةةا ٌشةةك و ن دٌةةد الصةةلا ‪ %08-00‬مةةن الةةو ن‬
‫الكلً ‪ ،‬وٌمتا بتوصةٌلٌته اللٌةدة المقاربةة للوةوع األو ‪ ، AAC‬وقدرتةه علةى وقة تٌةار أعلةى مةن الوةوع األو‬
‫بسةبا خصائصةه ال رارٌةةة اللٌةدة ‪ ،‬أمةةا متاوتةه وقةوة شةةده فتوتبةر عالٌةةة مقاروةة بو وةه ‪ ،‬وٌمتةةا بخاصةٌة تةةدلً‬
‫‪ )sag‬قلٌلة ‪ ،‬وبسبا هذه الخصائص اللٌدة فهو شائع اإلستخدام فً شبكا الوق والتو ٌع ‪.‬‬
‫‪6‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫‪ACSR - Aluminum & Steel strands‬‬
‫‪AACSR :- Aluminum Alloy Conductor Steel Reinforced‬‬
‫وهو مشابه للووع السابح ‪ ACSR‬والفارح هةو بةد إسةتخدام ألموٌةوم عةالً‬
‫الوقةةةةاوة فةةةةً الشةةةةوٌرا الخارلٌةةةةة تسةةةةتخدم سةةةةبٌكة ألموٌةةةةوم‬
‫‪6201-T81‬‬
‫‪ Aluminum Alloy‬المسةةتخدمة فةةً الوةةوع الثةةاوً ‪ ، AAAC‬بٌومةةا تكةةون‬
‫الشوٌرا‬
‫الداخلٌة والتً تؤلف اللا من دٌد الصلا ‪ )Steel‬أٌضةا ً ‪ ،‬وٌمتةا‬
‫بخصةةائص مشةةابهة للوةةوع ‪ ACSR‬غٌةةر إن توصةةٌلٌته أقةة فهةةً توتمةةد علةةى‬
‫توصٌلٌة سبٌكة األلموٌوم ‪ ،‬بٌوما مقاومته للتكك أفض ومتاوته وقوة شده أعلى ‪،‬‬
‫وهذا الووع ال ٌستخدم فً شبكا التو ٌع فً الوراح‪.‬‬
‫‪ACAR :- Aluminum Conductor Al. Alloy Reinforced‬‬
‫وهةةو مشةةابه للوةةوعٌن السةةابقٌن ‪ ACSR‬و‪ AACSR‬والفةةارح هةةو إسةةتخدام‬
‫ألموٌةوم عةالً الوقةاوة فةً الشةوٌرا الخارلٌةة أي وةوع ‪Aluminum 1350-‬‬
‫‪ H19‬المستخدمة فً الووع األو ‪ ، AAC‬بٌوما تكون الشوٌرا الداخلٌة والتً‬
‫تؤلف اللا من سبٌكة األلموٌوم ‪ 6201-T81 Aluminum Alloy‬المسةتخدمة‬
‫فةةً الوةةوع الثةةاوً ‪ ، AAAC‬وٌمتةةا بخصةةائص مشةةابهة للوةةوعٌن ‪ ACSR‬و‬
‫‪ ،AACSR‬وإن توصةةٌلٌته وسةةط بةةٌن هةةذٌن الوةةوعٌن ‪ ،‬بٌومةةا مقاومتةةه للتكك ة‬
‫أفض بسبا التوافح بٌن اللا والخارج ومتاوته وقوة شده أق من كال الووعٌن السةابقٌن ‪ ،‬لةذا ٌوتبةر متةوا ن فةً‬
‫الخصائص المٌكاوٌكٌة والكهربائٌة ‪ ،‬وهذا الووع ال ٌستخدم فً شبكا التو ٌع فً الوراح‪.‬‬
‫‪7‬‬
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
ACSR/AS :- Aluminum Conductor Aluminum Clad Steel Reinforced
‫ وهةةةو أ ةةةد األوةةةواع الفرعٌةةةة‬ACSR/AC ACSR/AW ً ‫وٌختصةةةر أٌضةةةا‬
‫ بهدف ت سٌن بوا الخصائص ٌ ٌشةابهه‬ACSR ‫المشتقة من الووع التقلٌدي‬
‫بالتركٌةةا والفةةارح هةةو إن الشةةوٌرا الداخلٌةةة والتةةً تؤلةةف اللةةا هةةً مةةن دٌةةد‬
‫) المطلً بمودن األلموٌوم وهذا ٌ ٌةد مةن مقاومتةه للتككة وٌ سةن‬Steel ‫الصلا‬
‫ وهةذا الوةوع أٌضةا ً الٌسةتخدم فةً شةبكا‬، ‫توصٌلٌته الكهربائٌةة وٌقلة مةن و وةه‬
.‫التو ٌع فً الوراح‬
‫ وتوتبةر مةن‬، ‫ بهدف ت سٌن بوا الخصائص‬ACSR ‫وهواك أوواع فرعٌة أخرى مشتقة من الووع التقلٌدي‬
-: ‫األوواع الخاصة لألسالك وهً م دودة اإلستخدام عالمٌا ً وغٌر مستخدمة فً شبكا التو ٌع فً الوراح مث‬
ACSR/GA :- using Class A zinc-coated steel wire,
ACSR/GB :- using Class B zinc-coated steel wire,
ACSR/GC :- using Class C zinc-coated steel wire,
ACSR/MA :- using Class A Zn-5A1-MM coated steel wire,
ACSR/MB :- using Class B Zn-5A1-MM coated steel wire,
ACSR/MC :- using Class C Zn-5A1-MM coated steel wire,
ACSR/HS :- using Class A zinc-coated high-strength steel wire,
ACSR/MS :- using Class A Zn-5A1-MM coated high-strength steel wire,
ACSR/AZ :- using Aluminum-coated (aluminized) steel wire,
ACSR/AE :- internal air spaces between the steel and the outer layers of aluminum
strands to minimize corona for above 300 kV,
ACSR/AE
8
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫‪Trapezoidal Wires‬‬
‫وهً تقرٌبا ً وفس أوواع ‪ Circular Wires‬غٌر إن الشوٌرا المؤلفة للسلك ذا مقطع شبه مو رف ‪ ،‬وهذا‬
‫الوةةوع م ةن األسةةالك ٌمتةةا بقطةةر أصةةغر مقاروةةة بةةوفس ال لةةم أي وفةةس مسةةا ة المقطةةع الورضةةً) مةةن وةةوع‬
‫‪ Circular Wires‬مةةع خصةةائص رارٌةةة أفض ة وكةةذلك مقاومتةةه للتكك ة أفض ة وظةةاهرة الهالةةة فٌةةه أفض ة‬
‫وتضرره باإلهت ا أق ‪ ،‬وكما فً الشك أدواه‪.‬‬
‫‪AAC/TW‬‬
‫‪AAAC/TW‬‬
‫‪ACSR/TW‬‬
‫‪ACSR/TW‬‬
‫‪ACSR/SD :- Aluminum Conductor Steel Reinforced/Self Damping‬‬
‫وهو ووع فرعً مشتح من الووع ‪ ACSR/TW‬غٌر أوه ٌ توي‬
‫علةةى فراغةةةا بةةةٌن الطبقةةةا الداخلٌةةة للشةةةوٌرا ذا الشةةةك شةةةبه‬
‫المو ةةةةرف والهةةةةدف مةةةةن ولةةةةود هةةةةذه الفراغةةةةا هةةةةو إمتصةةةةاص‬
‫اإلهت ا ا‬
‫لذلك هةو فوةا فةً الموةاطح عالٌةة اإلهتة ا وإسةتخدامه‬
‫مقتصةةر علٌهةةا وهةةذا الوةةوع غٌةةر مسةةتخدم فةةً شةةبكا التو ٌةةع فةةً‬
‫الوراح‪.‬‬
‫‪9‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫مقاروة بٌن الو اس واأللموٌوم وسبٌكة األلموٌوم‬
‫الوحـذة‬
‫‪Copper‬‬
‫‪Aluminium‬‬
‫‪Al Alloy‬‬
‫الخصائص‬
‫الكثافـة‬
‫‪kg/dm3‬‬
‫‪8.9‬‬
‫‪2.7‬‬
‫‪2.7‬‬
‫قوة الشـد‬
‫‪N/mm2‬‬
‫‪450...240‬‬
‫‪180...80‬‬
‫‪310‬‬
‫اإلسـتطالة‬
‫‪%‬‬
‫‪1...35‬‬
‫‪2...35‬‬
‫‪3‬‬
‫‪kN/mm2‬‬
‫‪120‬‬
‫‪70‬‬
‫‪70‬‬
‫‪1083‬‬
‫‪658‬‬
‫‪658‬‬
‫‪10-6 / 0C‬‬
‫‪16.6‬‬
‫‪23.8‬‬
‫‪23.0‬‬
‫‪1/ 0C‬‬
‫‪0,0039‬‬
‫‪0.0040‬‬
‫‪0.0036‬‬
‫‪%‬‬
‫‪97...100‬‬
‫‪63...62‬‬
‫‪53‬‬
‫‪mm2/m‬‬
‫‪0.01786‬‬
‫‪0.02857‬‬
‫‪0.03280‬‬
‫معامل المرونة‬
‫درجة اإلنصهار‬
‫‪C‬‬
‫معامل التمدد الحراري‬
‫المعامل الحراري لزيادة المقاومة ‪+20 0C‬‬
‫التوصيلية عند ‪IACS 20 0C‬‬
‫المقاومية للمقطع العرضي ‪+20 0C Ω‬‬
‫‪0‬‬
‫من خال اللدو السابح ٌمكن أن وستوتج ماٌلً‬
‫أوالً‪ -‬عود المقاروة بٌن سلك و اس وآخر ألموٌوم بوفس ال لم مسا ة المقطع الورضً) وبوفس الطو ٌكون‬
‫الو ن‬
‫‪WAl= 0.3 WCu‬‬
‫التوصٌلٌة‬
‫‪σAl= 0.625 σCu‬‬
‫التٌار‬
‫‪IAl= 0.8 ICu‬‬
‫ثاوٌا ً‪ -‬عود المقاروة بٌن سلك و اس وآخر ألموٌوم لهما وفس التوصٌلٌة أي خسائر وإو دار لهد متساوي) وبوفس‬
‫الطو ٌكون‬
‫الو ن‬
‫مسا ة المقطع الورضً‬
‫قطر السلك‬
‫انًعٍار انذٔنً نهُحاس انًسحٕب‬
‫‪WAl= 0.49 WCu‬‬
‫‪AAl= 1.61 ACu‬‬
‫‪DAl= 1.3 DCu‬‬
‫‪IACS - International Annealed Copper Standard :-‬‬
‫ًْٔ قًٍت قٍاسٍت نهخٕصٍهٍت انكٓربائٍت نغرض انًقارَت بٍٍ يخخهف انًٕاد َسبتً إنى انُحاس انُقً انًسحٕب‪،‬‬
‫فانُحاس انُقً انًسحٕب نّ حٕصٍهٍت كٓربائٍت ‪ ،)IACS( %000‬واأللموٌوم الوقً ‪.)IACS( %52-51‬‬
‫‪00‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫أوواع ومواصفا األسالك المستخدمة فً شبكا التو ٌع فً الوراح‬
‫وهذه أوواع األسالك المستخدمة فً شبكا التو ٌع فً الوراح وخصائصها الفوٌة وبوا هذه األوواع ال‬
‫ٌستخدم الٌا ً فً الشبكة ولكوه كان ٌستخدم سابقا ً وما ا مولود فً شبكا التو ٌع‪.‬‬
‫‪1- Ambient Temp. : 35°C, Conductor Temp. : 70°C, Wind velocity : 0.6 m/s‬‬
‫‪2-Ambient Temp. : 35°C, Conductor Temp. : 80°C, Wind velocity : 0.6 m/s‬‬
‫‪00‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫أوواع لدٌدة من األسالك‬
‫إبتكةةر بوةةا الشةةركا فةةً ا ووةةة األخٌةةرة ملموعةةة أوةةواع مةةن األسةةالك اللدٌةةدة بهةةدف ت سةةٌن بوةةا‬
‫والخصائص مقاروة باألوواع الموروفة حًخا بت ملهةا لةدرلا‬
‫المواصفا‬
‫ةرارة عالٌةة وموامة تمةدد ةراري‬
‫أق من الووع )‪ .(ACSR‬وبالتالً ٌادة القدرة على م التٌار‪ ،‬باإلضةافة إلةى و ن أقة ومقاومةة تككة أفضة‬
‫وتوصٌلٌة كهربائٌة أعلى مةن الوةوع )‪ ،(ACSR‬وٌو صةر إسةتخدامها فقةط فةً خطةوط الوقة ولةٌس فةً شةبكا‬
‫التو ٌع وما ا إستخدامها غٌر شائع عالمٌا ً وال تستخدم فً الوراح‪ .‬وهذه األوواع ‪-:‬‬
‫‪ACCR :- Aluminum Conductor Composite Reinforced‬‬
‫وتكون الشوٌرا‬
‫الخارلٌة المؤلفة لهذا الووع من سبٌكة ألموٌوم ‪-‬‬
‫ركووٌوم والتً تصوع من ألموٌوم وقةً ٌضةاف إلٌةه وسةبة ضةئٌلة مةن‬
‫عوصةةر ال ركووٌةةوم ‪ )zirconium‬إلعطةةاء خةةواص رارٌةةة لٌةةدة‬
‫لةذا ٌوةرف بةـ ‪ٌ )TAL - thermal resistant aluminium‬ة‬
‫التتغٌر خواصه المٌكاوٌكٌة بإرتفاع درلا ال رارة و تى )‪(150°C‬‬
‫مما ٌمكن هذه األسالك من م تٌار عالً و تةى أكثةر مةن ‪ 0.4‬مةرة‬
‫‪ )%150‬مقاروة ً‬
‫ةةةة بةةةةال لم وفسةةةةه مةةةةن الوةةةةوع )‪ .(ACSR‬وبالوسةةةةبة‬
‫للشوٌرا‬
‫التً تؤلف اللا الداخلً فهً من ألٌاف أوكسٌد األلموٌوم وهً أخف من دٌد الصةلا وذا توصةٌلٌة‬
‫ومقاومة للتكك أفض من دٌد الصلا ‪.)Steel‬‬
‫‪Hot conductors‬‬
‫الشوٌرا‬
‫الخارلٌة المؤلفة لهذا الووع هةً كمةا فةً الوةوع السةابح‬
‫مةةن سةةبٌكة ألموٌةةوم – ركووٌةةوم بٌومةةا الشةةوٌرا التةةً تؤلةةف اللةةا‬
‫الةةداخلً فهةةً مةةن دٌةةد الصةةلا ‪ )Steel‬المطلةةً بموةةدن األلموٌةةةوم‬
‫‪ )Aluminum Clad Steel‬ل ٌةةةادة مقاومتةةةه للتككةةة وت سةةةٌن‬
‫توصٌلٌته الكهربائٌة وتقلٌ و وه‪.‬‬
‫‪Black conductors‬‬
‫وهةةو مشةةابه للوةةوع السةةابح سةةوا ًء الشةةوٌرا الداخلٌةةة أو الخارلٌةةة‬
‫غٌر أوه مطلً بطبقة سةوداء ثابتةة اللةون لت سةٌن خصائصةه ال رارٌةة‬
‫ٌة تقةوم هةذه الطبقةةة ب ٌةادة اإلشةواع ال ةراري ممةةا ٌ ٌةد مةن مقةةدار‬
‫التٌار الذي ٌ مله السلك‪.‬‬
‫‪09‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫أسالك التأرٌا واإلسواد‬
‫هواك أوواع أخرى من األسالك تستخدم فً الشبكة الكهربائٌة لٌس لغرا وق وتو ٌةع الطاقةة بة ألغةراا‬
‫أخرى كالتأرٌا أوإسواد األعمدة واألبراج ‪ stay wire‬وتسمى أٌضا ً ‪ ) guy wire‬لذا الٌهةم فةً هةذه األوةواع‬
‫أن تكون لها توصٌلٌة عالٌة ولكن المهم ان تكون لها خاصٌة مقاومة التكك ورخص الثمن وقوة الشد الوالٌة لةداً‬
‫بالوسبة ألسةالك اإلسةواد ‪ 4-2‬أضةواف قةوة شةد الو ةاس)‪ ،‬لةذا فهةً مصةووعة مةن شةوٌرا مةن ال دٌةد الصةلا‬
‫‪ )steel‬والذي ٌتمٌ بقوة الشد الوالٌة وتوصٌلٌته الكهربائٌة الضةوٌفة ومقاومتةه للتككة ضةوٌفة لةداً‪ ،‬لةذا ٌ تةاج‬
‫إلى طالء لغرا ٌادة مقاومته للتكك وسوذكر هوا ثال أوواع هً األشهر عالمٌا ً لهذه األغراا‬
‫‪ Galvanized steel wire‬‬
‫وتكون ك الشوٌرا‬
‫المؤلفة للسلك مةن دٌةد الصةلا المغلةون ‪ )galvanized‬أي المطلةً بال وةك‬
‫لغرا ٌادة مقاومته للتكك ‪ ،‬وله قوة شد عالٌة لداً‪ ،‬وتوصٌلٌة كهربائٌةة ضةوٌفة لةداً ‪)IACS %01‬‬
‫وٌستخدم فً إسواد األعمدة فً شبكا التو ٌع فً الوراح‪.‬‬
‫‪ Copperweld conductor‬‬
‫وتكةةون الشةةوٌرا المؤلفةةة للسةةلك مةةن دٌةةد الصةةلا المطلةةً بالو ةةاس (‪)copper-coated steel‬‬
‫لغرا ٌادة مقاومته للتكك والتً توتبر أفض مةن الوةوع ‪ ،)Galvanized steel wire‬ولةه قةوة شةد‬
‫عالٌةة لةداً‪ ،‬وتوصةٌلٌة ضةوٌفة ولكوهةا أفضة مةن الوةـوع ‪ٌ )Galvanized steel wire‬ة تسةـاوي‬
‫‪ )IACS %31-21‬لوفس ال لم مع إمكاوٌة ٌادتها ب ٌادة سمك طبقة الو اس‪.‬‬
‫‪ Alumoweld conductor‬‬
‫وتكون الشوٌرا المؤلفة للسلك من دٌد الصلا المطلً بةاأللموٌوم (‪)aluminum-coated steel‬‬
‫لغرا ٌادة مقاومته للتكك والتً توتبر أفض مةن الوةوع ‪ ،)Galvanized steel wire‬ولةه قةوة شةد‬
‫عالٌة لةداً‪ ،‬وتوصةٌلٌة ضةوٌفة ولكوهةا أفضة مةن الوةوع ‪ )Galvanized steel wire‬وأقة مةن الوةوع‬
‫‪ )Copperweld conductor‬مع إمكاوٌة ٌادتها ب ٌادة سمك طبقة األلموٌوم‪.‬‬
‫الووعٌن األخٌرٌن ٌستخدمان فً بوا البلدان إضافة إلى التأرٌا واإلسواد – ولكن بو و قلٌ ‪ -‬فً‬
‫شةةبكا التو ٌةةع فةةً الموةةاطح الرٌفٌةةة ذا األ مةةا القلٌلةةة لةةداً بسةةبا كووهمةةا أفض ة وسةةبٌا ً مةةن ٌ ة‬
‫التوصٌلٌة الكهربائٌة رغم كووهةا توصةٌلٌة ضةوٌفة مقاروةة بأسةالك الو ةاس واأللموٌةوم) وبسةبا الكلفةة‬
‫الواطئة الواتلة من رخص ثمن ال دٌد ورخص كلفة اإلوشاء بسبا قوة شد ال دٌد ٌ‬
‫تكةون المسةافا‬
‫كبٌرة بٌن االعمدة‪.‬‬
‫‪03‬‬
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
‫ المقاييس والمواصفات العالمية لألسالك‬-: ‫الفصل الثاني‬
‫النوع‬
‫المواصفة‬
Copper
DIN 48201 , BS 7884 , BS 125 , ASTM B8
DIN 48201 , BS 215 part 1 , ASTM B231 , UNE 21015 ,
AAC
JIS C3109 , UNE 21018 , CSA C49 , IEC 61089
DIN 48201 , BS 3242, ASTM B399 , UNE 21043 ,
AAAC
UNE 21018 , AS 1531 , NF 34-125 , IEC 61089
ACAR
ASTM B524 , CSA C49.1 , IEC 61089
DIN 48206 , ASTM B711 , UNE 21018 , UNE 21061 ,
AACSR
EN 50182 , IEC 61089
DIN 48204 , BS 215 part 2 , ASTM B232 , ASTM B416 ,
ACSR
AS 1220 Part 1 , UNE 21018 , UNE 21058 , UNE 21016 ,
JIS C3110 , CSA C49 , IEC 61089 , EN 50182
ACSR\TW
ASTM B779
ِِACSR\AS
ASTM B549
‫أنواع خاصة‬
ASTM B230 , ASTM B263 , ASTM B354 , ASTM B498 , ASTM B606 ,
ASTM B682 , ASTM B701 , ASTM B802 , ASTM B803
IEC - International Electrotechnical Commission
DIN - German Standard - Deutsches Institut für Normung
ASTM - American Society for Testing and Materials
BS - British Standard
NF - French Standard - Française de Normalisation
UNE - Spanish Standard - Asociación Española de Normalización
JIS - Japanese Industrial Standard
AS - Australian Standard
TS - Turkish Standard - Türk Standardlari
CSA - Canadian Standard Association
‫ ) والتً تودرج ضمن المواصفة الوالمٌة‬DIN 48201ٔ DIN 48204 ‫ المواصفة األلماوٌة‬-: ‫مالحظة مهمة‬
.‫ ) هً المستخدمة فً مواصفا أسالك شبكا التو ٌع لو ارة الكهرباء – الوراح‬IEC 61089
04
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫الفصل الثالث ‪ -:‬الحسابات الكهربائية والميكانيكية لألسالك‬
‫أوالً ‪ -:‬الحسابات الكهربائية‬
‫حساب قيمة المقاومة‬
‫‪‬‬
‫‪l‬‬
‫‪A‬‬
‫‪R‬‬
‫)‪ρ = resistivity (or specific resistance) depends on conductor material and its temperature. (Ω. m‬‬
‫)‪l = length of conductor (m‬‬
‫)‪A = Actual conductor area (m2‬‬
‫‪for Copper‬‬
‫‪for Aluminum‬‬
‫‪for Aluminum Alloy‬‬
‫‪ρ = 1.724 x 10-8 Ω. m‬‬
‫‪ρ = 2.826 x 10-8 Ω. m‬‬
‫‪ρ = 3.200 x 10-8 Ω. m‬‬
‫هذه صٌغة عامة إلٌلاد المقاومة بإستخدام المقاومة الووعٌة للمادة الموصلة ولكن هواك ةاال أخةرى ٌكةون‬
‫فٌها الموص عبارة عن سلك مكون من ملموعة شوٌرا مضفورة ةو بوضةها ‪ )strands‬وهوةاك القةابلوا‬
‫التةةً تكةةون مغلفةةة بمةةواد عةةـا لة و شةةبه موصةةلة وهةةً أمةةا موفةةردة الطةةور ‪ )single core‬أو متوةةددة األطةةوار‬
‫‪ )multi core‬وهةذه الووامة تسةبا ٌةادة طفٌفةة بالمقاومةة لةذا ولةد موةامال تصة ٌ ٌة تضةرا بالموادلةة‬
‫أعاله وك موها ٌص ح عام موٌن‪.‬‬
‫وإلٌلاد قٌمة المقاومة لك‬
‫كٌلومتر من السلك وووا الطو‬
‫‪ / km‬‬
‫وٌمكن تووٌا قاوون مسا ة الدائرة‬
‫‪ / km‬‬
‫‪1‬‬
‫‪kk k‬‬
‫‪A 1 2 3‬‬
‫‪l = 1 km‬‬
‫‪R‬‬
‫‪4‬‬
‫‪k1k2 k3‬‬
‫‪nd 2‬‬
‫‪R‬‬
‫‪n = number of strands in conductor‬‬
‫)‪d = diameter of each strand (mm‬‬
‫‪k1 = Factor dependant on strand diameter with compaction‬‬
‫‪k2 = Factor dependent on strand length per unit length of cable‬‬
‫‪k3 = Factor dependent on the core arrangement‬‬
‫‪05‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫وفٌما ٌلً شرح أكثر عن هذه الموامال‬
‫ومن المولوم عود ٌادة درلة ال رارة ت داد قٌمة المقاومة وبشةك طةردي ووفةح الموادلةة أدوةاه ٌة ٌمكةن‬
‫ساا قٌمة المقاومة ألي درلة رارة بإستخدام قٌمة المقاومة فً درلة ‪ )20Co‬كمرلع والمتوفرة فً لداو‬
‫األسةةةـالك‪ ،‬والموامةةة ال ةةةراري للمقاومةةةة عوةةةد وفةةةس درلةةةة ال ةةةرارة ‪ )α20‬والمةةةذكور أدوةةةاه ولكةةة وةةةوع مةةةن‬
‫الموصال ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫])‪Rtc  R20[1   20(tc  20‬‬
‫)‪Rtc = conductor resistance at temperature tc °C (Ω‬‬
‫)‪R20 = conductor resistance at temperature 20°C (Ω‬‬
‫‪α20 = temperature coefficient of resistance of conductor material at 20°C‬‬
‫)‪tc = conductor temperature (in °C‬‬
‫‪for Copper‬‬
‫‪α20 = 0.00393‬‬
‫‪for Aluminum‬‬
‫‪α20 = 0.00404‬‬
‫‪for Aluminum Alloy‬‬
‫‪α20 = 0.00347‬‬
‫‪06‬‬
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
)XL( ‫) والرادة الحثية‬L( ‫حساب قيمة المحاثة‬
.)GMD ‫) وقٌمة‬GMR ‫ل ساا قٌمة الم اثة ٌلا ساا قٌمة‬
)GMR ‫وتورف قٌمة‬
GMR (Geometric Mean Radius) :- It is defined as the N2 root of the product of the
N2 distances between the N sub-conductors (strands) of the conductor if the strands
are identical. (Not applicable to ACSR.)
)GMR ‫وت سا قٌمة‬
GMR = Dmm = r e-1/4 = 0.7788 r
for one cylindrical strand (also solid conductor)
N N
GMR  N 2   Dmm
k 1 m1
for stranded conductor
AAC 35 Copper : ‫ شـوٌرا متشابهة وكما مبٌن أدواه مثة‬7 ‫ووطبح هذه الموادلة على سلك مكون من‬
-: )50, Copper 35, AAC 50,
ACSR ‫ وٌمكن تطبٌقها أٌضا ً على أسالك‬،)3-core
GMR  0.5
07
2
A
‫وٌمكن إختصار وتقرٌا هذه الموادلة بالوسبة للقابلوا‬
for 3 - core Cable
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫واللدو أدواه ٌمكن تطبٌقه على كافة أوواع األسالك المكون من أي عدد من الشوٌرا‬
‫وألي ووع من األوواع‬
‫وفٌما ٌلً لدو ٌبٌن قٌم ‪ )GMR‬الم سوبة بالطرح أعاله لألسالك المستخدمة فً شبكا التو ٌع فً الوراح‬
‫‪.‬‬
‫نوع السلك‬
‫‪AAC 35‬‬
‫‪AAC 50‬‬
‫‪AAC 70‬‬
‫‪AAC 95‬‬
‫‪ACSR 120/20‬‬
‫‪ACSR 210/35‬‬
‫‪ACSR 300/50‬‬
‫‪Copper 35‬‬
‫‪Copper 50‬‬
‫‪GMR/mm‬‬
‫‪2.721‬‬
‫‪3.622‬‬
‫‪3.9795‬‬
‫‪4.7375‬‬
‫‪6.293‬‬
‫‪8.2418‬‬
‫‪9.947‬‬
‫‪2.721‬‬
‫‪3.266‬‬
‫‪08‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫وتورف قٌمة ‪)GMD‬‬
‫بأوها المود الهودسً للمسافة ‪ )Geometric Mean Distance‬بٌن أسالك األطوار والم اٌد‪.‬‬
‫وت سا قٌمة ‪)GMD‬‬
‫‪m‬‬
‫‪GMD = 3 D1D2 D3‬‬
‫انًسافاث بٍٍ األطٕار ‪D1 , D2 , D3 :-‬‬
‫وتوتمد على تشكٌلة األطوار علةى الومةود‪ ،‬وفٌمةا ٌلةً ومةاذج مةن تشةكٌال األطةوار علةى األعمةدة للضةغط‬
‫المتوسط والواطئ) لشبكا التو ٌع فً الوراح مع سابا قٌم ‪.)GMD‬‬
‫أوالً‪ -‬تشكٌال الضغط المتوسط ‪ 00‬كً‪.‬فً‬
‫وٌكون فٌها تشكٌ األطوار كما موضح فً الرسوم التالٌة ‪-:‬‬
‫حشكٍم دنخا طٕل براكٍج جُم ‪0.95‬و‬
‫حشكٍم دنخا طٕل براكٍج جُم ‪0.8‬و‬
‫‪GMD = 1.15 m‬‬
‫‪GMD = 0.95 m‬‬
‫‪09‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫حشكٍم عًٕدي يُخظى‬
‫حشكٍم عًٕدي غٍر يُخظى‬
‫‪GMD = 0.63 m‬‬
‫‪GMD = 0.635 m‬‬
‫حشكٍم أفقً‬
‫‪GMD = 0.756‬‬
‫ثاوٌا ً‪ -‬تشكٌ الضغط الواطئ ‪ 1.3‬كً‪.‬فً‬
‫‪m0.7559‬‬
‫حشكٍم انضغظ انٕاطئ (عًٕدي)‬
‫‪GMD = 0.378 m‬‬
‫وبالوسبة لخطوط ‪ 22‬كً‪.‬فً فٌمكن أخذ قٌاسا المسافا بٌن األطوار لمختلف أشكا األعمدة واألبراج‪.‬‬
‫‪90‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫وبود ساا قٌمة ‪ )GMR‬وقٌمة ‪ )GMD‬وطبح الموادلة التالٌة لل صو على قٌمة الم اثة ‪.)L‬‬
‫‪GMD‬‬
‫‪GMR‬‬
‫‪H/km‬‬
‫‪L  2 x104 ln‬‬
‫وٌمكن كتابة الموادلة بصٌغة أخرى‬
‫‪H/km‬‬
‫‪GMD‬‬
‫‪GMR‬‬
‫‪L  0.461x103 log‬‬
‫وموها ٌتم ساا قٌمة الرادة ال ثٌة‬
‫‪/km‬‬
‫‪XL  2fL‬‬
‫حساب قيمة السعة (‪ )C‬والرادة السعوية (‪)XC‬‬
‫‪μF/km‬‬
‫‪0.0556‬‬
‫‪GMD‬‬
‫‪ln‬‬
‫‪r‬‬
‫=‪C‬‬
‫أو‬
‫‪μF/km‬‬
‫‪0.02415‬‬
‫‪GMD‬‬
‫‪log‬‬
‫‪r‬‬
‫=‪C‬‬
‫وموها ٌتم ساا قٌمة الرادة السووٌة‬
‫‪/km‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2fC‬‬
‫‪Xc ‬‬
‫‪90‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫مثال ‪ -:‬ساا قٌم المقاومة ‪ )R‬بدرلة رارة ‪ 14‬مئوٌة و‪ 41‬مئوٌة ‪ ،‬والرادة ال ثٌة ‪ )XL‬والرادة السةووٌة‬
‫‪ )XC‬لخط هةوائً ‪ 00‬كً‪.‬فةً‪ ،‬وةوع السةلك ‪ ACSR120/20‬و تشةكٌ األسةالك علةى الومةود هةو تشةكٌ دلتةا‬
‫وطو البراكٌ لو هو ‪0.14‬م‬
‫‪Ω/km‬‬
‫من اللداو ولد‬
‫‪R 20Co = 0.2375‬‬
‫])‪Rtc  R20[1   20(tc  20‬‬
‫‪‬‬
‫‪for Aluminum‬‬
‫‪ / km‬‬
‫‪α20 = 0.00404‬‬
‫])‪R25C  0.2375 *[1  0.00404 * (25 - 20‬‬
‫‪o‬‬
‫‪R 25Co = 0.2423 Ω/km‬‬
‫‪ / km‬‬
‫])‪R50C  0.2375 *[1  0.00404 * (50 - 20‬‬
‫‪R 50Co = 0.2662 Ω/km‬‬
‫‪o‬‬
‫ل ساا قٌم الرادة ال ثٌة ‪ )XL‬والرادة السووٌة ‪)XC‬‬
‫من اللداو ولد إن قطر الموص‬
‫ووصف القطر‬
‫‪D = 15.5 mm‬‬
‫‪r = 15.5 / 2 = 7.75 mm‬‬
‫‪GMR = 0.812*r = 6.293 mm‬‬
‫‪GMD = 3 D1D2 D3‬‬
‫‪109 * 118.3 * 118.3‬‬
‫‪GMD = 3‬‬
‫‪GMD = 1.15 m‬‬
‫‪99‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫‪GMD‬‬
‫‪GMR‬‬
‫‪H/km‬‬
‫‪1.15‬‬
‫‪6.293 x10 -3‬‬
‫‪L = 2 x10 - 4 ln‬‬
‫‪L = 2 x10 -4 ln‬‬
‫‪L = 1.042 mH/km‬‬
‫‪/km‬‬
‫‪XL  2fL‬‬
‫‪XL = 2π * 50 * 1.042‬‬
‫‪Ω/km‬‬
‫‪μF/km‬‬
‫‪μF/km‬‬
‫‪XL = 0.3273‬‬
‫‪0.0556‬‬
‫‪GMD‬‬
‫‪ln‬‬
‫‪r‬‬
‫=‪C‬‬
‫‪0.0556‬‬
‫‪1.15‬‬
‫‪ln‬‬
‫‪7.75x10 -3‬‬
‫=‪C‬‬
‫‪C = 11.12 nF/km‬‬
‫‪/km‬‬
‫‪Ω/km‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2fC‬‬
‫‪Xc ‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2π * 50 * 11 .12 x10 -9‬‬
‫‪Ω/km‬‬
‫= ‪Xc‬‬
‫‪Xc = 286250‬‬
‫ال ظ قٌمة الرادة السووٌة ‪ )XC‬كبٌرة لداً لذا تهم فً خطوط التو ٌع وت سا فقط فً خطوط الوقة وفةً‬
‫المسافا الكبٌرة فقط ٌكون لها تأثٌر مهم‪.‬‬
‫‪93‬‬
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
‫وفٌما ٌلً لدو ٌوضح القٌم الم سوبة بالطرح أعاله‬
Configuration
R
(ohms/km)
X
(ohms/km)
B
(uS/km)
GMD
(m)
GMR
(mm)
AAC35
Delta 1.25 m
AAC50
Delta 1.25 m
0.8332
0.38
3.05
1.15
2.721
0.362
3.15
1.15
3.622
Delta 1.25 m
0.595
0.4371
AAC70
0.3561
3.24
1.15
3.9795
AAC95
Delta 1.25 m
0.3085
0.3451
3.35
1.15
4.7375
ACSR120/20
Delta 1.25 m
0.2375
0.3273
3.49
1.15
6.293
CU35
Delta 1.25 m
0.525
0.38
3.05
1.15
2.721
CU50
Delta 1.25 m
0.264
0.3685
3.15
1.15
3.266
CU70
Delta 1.25 m
0.271
0.3561
3.24
1.15
3.9795
AAC35
Delta 0.8 m
0.8332
0.3679
3.15
0.95
2.721
AAC50
Delta 0.8 m
0.3499
3.26
AAC70
Delta 0.8 m
0.595
0.4371
0.344
3.36
0.95
0.95
3.9795
AAC95
Delta 0.8 m
0.3085
0.3331
3.47
0.95
4.7375
ACSR120/20
Delta 0.8 m
0.2375
0.3152
3.63
0.95
6.293
CU35
Delta 0.8 m
0.525
0.3679
3.15
0.95
2.721
CU50
Delta 0.8 m
0.264
0.3565
3.26
0.95
3.266
CU70
Delta 0.8 m
0.271
0.344
3.36
0.95
3.9795
AAC35
Horizontal
0.8332
0.3535
3.29
0.756
2.721
AAC50
Horizontal
0.3356
3.41
0.756
3.622
AAC70
Horizontal
0.595
0.4371
0.3297
3.51
0.756
3.9795
AAC95
Horizontal
0.3085
0.3187
3.64
0.756
4.7375
ACSR120/20
Horizontal
0.2375
0.3009
3.81
0.756
6.293
CU35
Horizontal
0.525
0.3535
3.29
0.756
2.721
CU50
Horizontal
0.264
0.3421
3.41
0.756
3.266
CU70
Horizontal
0.271
0.3297
3.51
0.756
3.9795
AAC35
Uniform Vertical
0.8332
0.3426
3.4
0.63
2.721
AAC50
Uniform Vertical
0.3247
3.53
0.63
3.622
AAC70
Uniform Vertical
0.595
0.4371
0.3187
3.64
0.63
3.9795
AAC95
Uniform Vertical
0.3085
0.3078
3.78
0.63
4.7375
ACSR120/20
Uniform Vertical
0.2375
0.2899
3.96
0.63
6.293
CU35
Uniform Vertical
0.525
0.3426
3.4
0.63
2.721
CU50
Uniform Vertical
0.264
0.3312
3.53
0.63
3.266
CU70
Uniform Vertical
0.271
0.3187
3.64
0.63
3.9795
AAC35
Non Uniform Vertical
0.8332
0.3426
3.4
0.635
2.721
AAC50
Non Uniform Vertical
3.53
0.635
3.622
Non Uniform Vertical
0.595
0.4371
0.3247
AAC70
0.3187
3.64
0.635
3.9795
AAC95
Non Uniform Vertical
0.3085
0.3078
3.78
0.635
4.7375
ACSR120/20
Non Uniform Vertical
0.2375
0.2899
3.96
0.635
6.293
CU35
Non Uniform Vertical
0.525
0.3426
3.4
0.635
2.721
CU50
Non Uniform Vertical
0.264
0.3312
3.53
0.635
3.266
CU70
Non Uniform Vertical
0.271
0.3187
3.64
0.635
3.9795
Line AAC70_N AAC35
L.V. Configaration
0.4371
0.2861
4.08
0.378
3.9795
Line AAC95_N AAC70
L.V. Configaration
0.3085
0.2752
4.25
0.378
4.7375
Overhead Line
3.622
‫) لت لٌ شبكا التو ٌع والمستخدم لدٌوا‬CYME ‫ تم التأكد من هذه القٌم من خال إستخدام بروامج‬-: ‫مالحظة‬
. ‫قسم براملٌا تخطٌط الشبكا‬/‫فً مدٌرٌة التخطٌط والتطوٌر‬
94
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫ثاوٌا ً ‪ -:‬ال سابا المٌكاوٌكٌة‬
‫الموادلة الوامة ل ساا قٌمة الشد فً الخط الهوائً ‪)T‬‬
‫تمت بعونه تعالى‬
‫ل ساا قٌم المسافا بٌن األعمدة ‪ )span‬والتدلً ‪)sag‬‬
‫‪95‬‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫األسـالك‬
‫الفصل الرابع ‪ -:‬حسابات مناقصات األسالك‬
‫وظةةراً لل الةةة المسةةتمرة لقطةةاع الكهربةةاء لألسةةالك تقةةوم دوائروةةا بةةإعالن مواقصةةا لتلهٌ هةةا بكمٌةةا مةةن‬
‫األسالك واإلعتماد علةى موادلةة سةورٌة لت دٌةد سةور اإل الةة فةً المواقصةة رغةم التغٌةر فةً أسةوار الموةادن فةً‬
‫البورصا الوالمٌة مع األٌام ‪ٌ ،‬‬
‫تتم اإل الةة علةى الشةركة الملهة ة وفةح السةور الوهةائً الوةاتج مةن الموادلةة‬
‫ولٌس وفح سور الورا المقدم من قب الشركة ‪ ،‬والموادلة كما ٌلً‬
‫الموادلة السورٌة‬
‫السعر النهائي= سعر (‪1‬كم) في العرض‪×)LME1-LME2([+‬وزن المعدن (ألمنيوم أو نحاس)]‪/‬كم×سعر صرف الدوالر‬
‫‪ = LME2‬سور المودن ألموٌوم أو و اس) ٌوم اإل الة سا بورصة لودن بالدوالر‪/‬للطن المتري‬
‫‪ = LME1‬سور المودن ألموٌوم أو و اس) األساس والمثب‬
‫فً المواصفا ٌوم الورا بالدوالر‪/‬للطن المتري‬
‫المبلغ الكلي= السعر النهائي×الكمية المطلوبة‬
‫مثا‬
‫الكمٌة المطلوبة فً المواقصة = ‪ 041‬كم طو أسالك ‪ACSR 11/011‬‬
‫و ن األلموٌوم = ‪ 1.23‬طن‪/‬كم هذا الرقم مأخوذ من اللداو الخاصة ‪ -‬ال ظ اللدو فً الفص األو )‬
‫سور صرف الدوالر = ‪ 0384‬دٌوار‬
‫‪ 2141 = LME2‬دوالر‪/‬للطن المتري سور األلموٌوم ٌوم اإل الة ‪ 1115/4/00‬سا بورصة لودن‬
‫‪ 1311 = LME1‬دوالر‪/‬للطن المتري سور األلموٌوم األساس والمثب فً المواصفا ٌوم الورا‬
‫السور الوهائً= ‪ 2113054 =0384×1.23 ×)1311-2141 +1494111‬دٌوار‪/‬كم ٌوم‪1115/4/00‬‬
‫المبلغ الكلً= ‪ 2113054‬دٌوار‪/‬كم×‪041‬كم =‪ 342513741‬دٌوار مبلغ اإل الة‬
‫وإذا كاو اإل الة ٌوم ‪ 1115/4/18‬فتكون ال سابا‬
‫‪ 1841 = LME2‬دوالر‪/‬للطن المتري سور األلموٌوم ٌوم اإل الة ‪ 1115/4/18‬سا بورصة لودن‬
‫السور الوهائً= ‪ 1811114 = 0384×1.23 ×)1311-1841 +1494111‬دٌوار‪/‬كم ٌوم‪1115/4/00‬‬
‫المبلغ الكلً= ‪ 1811114‬دٌوار‪/‬كم×‪041‬كم =‪ 31222741‬دٌوار مبلغ اإل الة‬
‫وإذا كاو األسالك ووع ‪ ACSR‬فٌؤخذ و ن األلموٌوم فقط وٌهم و ن دٌد الصلا‬
‫‪96‬‬
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
IEC Standard ‫ فحوصات األسالك وفق‬:1‫ملحق‬
02-00 ‫ الصف ا‬IEC 207 ‫وهذه ف وصا األسالك وفح‬
10. Selection of test samples
10.1 Samples for the tests specified in Clauses 12 and 13 shall be taken by the manufacturer, before
stranding, from not less than 10% of the individual lengths of aluminium wire which will be included
in any one consignment of stranded conductor. For the tests specified in Clauses 12 and 13 one
sample, sufficient to provide one test specimen for each of the appropriate tests, shall be taken from
each of the selected lengths of wire.
10.2 Alternatively, when the purchaser states at the time of ordering that he desires tests to be made in the presence
of his representative, samples of wire shall be taken from lengths of stranded conductor selected from approximately
10% of the lengths included in any one consignment. For the tests specified in Clauses 12 and 13, one sample, sufficient
to provide one specimen for each of the appropriate tests, shall be taken from each of an agreed number of wires of the
conductor in each of the selected lengths.
11. Place of testing
Unless otherwise agreed between the purchaser and the manufacturer at the time of ordering, all tests shall
be made at the manufacturer's works.
12. Mechanical tests
12.1 Tensile test
The breaking load of one specimen cut from each of the samples taken" under Sub-clause 10.1 or 10.2 shall
be determined by means of a suitable tensile testing machine.
The load shall be applied gradually and the rate of separation of the jaws of the testing machine shall be not
less than 25 mm (1 in) per minute and not greater than 100 mm (4 in) per minute.
When tested before stranding, the ultimate tensile stress .of the specimen shall be not less than the appropriate
value given in Column 3 or 4 of Table II.
When tested after stranding, the ultimate tensile stress of the specimen shall be not less than the appropriate
value given in Column 5 or 6 of Table II.
12.2 Wrapping test
One specimen cut from each of the samples taken under Sub-clause 10.1 or 10.2 shall be wrapped
round a mandrel of diameter equal to the wire diameter to form a close helix of eight turns. Six
turns shall then be unwrapped and again closely wrapped. The wire shall not break or show any
cracks.
13. Resistivity test
The electrical resistance of one specimen cut from each of the samples taken under Sub-clause 10.1 or 10.2
shall be measured at a temperature which shall be not less than 10 °C and not more than 30 °C. The measured
resistance shall be corrected to the value at 20 °C by means of the formula:
The resistivity at 20 °C shall then be calculated from the resistance at 20 °C. The resistivity at 20 °C shall
not exceed 0.028 264 ohm.mmVm.
97
‫األسـالك‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫ملحق‪ :2‬جداول المواصفات العالمية األخرى‬
‫وهوا بوا لداو أسالك ‪ )ACSR‬لمختلف المواصفا الوالمٌة لغرا المقاروة وكما ٌلً‬
‫المواصفة األمريكية ‪ASTM B232-81‬‬
‫‪98‬‬
‫األسـالك‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫المواصفة البريطانية ‪BS 215-Part 2-1970‬‬
‫‪99‬‬
‫األسـالك‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫المواصفة الكندية ‪CSA C49-1965‬‬
‫‪30‬‬
‫األسـالك‬
‫إعذاد‬
‫م‪.‬أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬
‫المواصفة األسترالية ‪AS 1220 Part 1-1973‬‬
‫المواصفة اليابانية ‪JIS C 3110 - 1978‬‬
‫ال ظ المواصفا األمرٌكٌة والكودٌة تسمً أسالك ‪ )ACSR‬بأسماء الطٌور كأسماء رم ٌة‪ ،‬والمواصةفا‬
‫البرٌطاوٌة تسمً األسالك بأسماء ال ٌواوا البرٌة‪ ،‬والمواصفا األسترالٌة تسمً األسالك بأسةماء الفواكةه‪ ،‬أمةا‬
‫المواصفا األلماوٌة والٌاباوٌة والفروسٌة فتسمً األسالك بمسا ة المقطع الورضً للسلك‪.‬‬
‫وبالوسةةةبة ألسةةةالك ‪ )AAC‬فالمواصةةةفا األمرٌكٌةةةة والكودٌةةةة تسةةةمٌها بأسةةةماء األ هةةةار كأسةةةماء رم ٌةةةة‪،‬‬
‫والمواصفا البرٌطاوٌة تسمً األسالك بأسماء ال شرا ‪ ،‬أما المواصةفا األلماوٌةة والٌاباوٌةة والفروسةٌة فتسةمً‬
‫األسالك بمسا ة المقطع الورضً للسلك‪.‬‬
‫‪30‬‬
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
‫المصادر‬
‫الكتا الولمٌة‬
1. Electrical Transmission and Distribution Reference Book, 6th edition,
Westinghouse Electric Corporation, 1964, East Pittsburgh, Pennsylvania, USA
2. Nagrath & Kothari, Modern Power system Analysis, TATA McGraw Hill
Publishing company, 1984, India.
3. Grigsby, Ed. L.L., The Electric Power Engineering Handbook, CRC Handbook
Published in Cooperation with IEEE Press LLC, 2001, USA.
4. Fink, Donald G., and H. Wayne Beaty, Standard Handbook for Electrical
Engineers, 15th edition, McGraw-Hill Professional, 2006, New York, USA
5. Network protection & Automation guide, 1st edition, AREVA group, 2002,
Spain
6. Pabla, A.S., Electric Power Distribution, Publisher, McGraw-Hill, 2005, USA
7. Pansini, Anthony J., Guide to Electrical Power Distribution Systems, 6th
edition, The Fairmont Press, Inc., 2005, USA
8. Short, T.A, Electric power distribution equipment and systems, Taylor &
Francis Group, 2006, USA
9. Electrical Power Systems, Chapter 3, Transmission Line Parameters, Rahmatul
Hidayah Salimin
‫المقاال‬
1. EEPS 05 Power Systems Plant - Dr. Jeff Robertson, The University of
Manchester 2006, Cable Technology, Ammendments and Comments from
Tutorial
2. Southwire corporation, Bare Overhead Transmission Conductors, Selection and
Application, 2006
3. Aluminum vs. Copper: Conductors in Low Voltage Dry Type Transformers,
Square D Company, 1996
4. WHY ALUMINIUM?, TURK KABLO A.O. Company
39
‫إعذاد‬
‫أقذم مثنى محمذ كاظم توفيق‬.‫م‬
‫األسـالك‬
5. SURAL Company, Aluminum Conductor Steel Reinforced /Air Expanded,
Aluminum Conductor Steel Reinforced/Self Damping
6. Standard, ASTM B232 - B232M -01e1 Standard Specification for ConcentricLay-Stranded Aluminum Conductors
7. Worldwide Standard, ISO/Worldwide Standards, EN/European Standards
8. General Cable,Conductor Maximum DC Resistance
‫الكاتالوﮔا‬
1. Oman Cables Industry (SAOG), Aluminuim overhead line conductors, 2003
2. ERI-TECH Company, conductorcatalog.
3. Sahra kablo, Aluminium Conductors, catalog
4. TELE FONIKA Kable S.A. Company, BARE AND INSULATED
OVERHEAD ONDUCTORS
5. TRANS TECH HANDELS-GMBH, Aluminium Conductors
6. Conductors, Standard Conductors, Wiretec, handels- und beratungsgesellschaft
mbh, GmbH, 2004
7. Alcan Company, Aluminum Conductor Steel Reinforced Trapezoidal Wire,
catalog
8. 3M Aluminum Conductor Composite ReinfUSA.ed (ACCR),Technical
Summary, Proven Solutions to Increase Capacity, USA., 2008
9. Hot Conductors and Black Conductors, Wiretec, handels- und
beratungsgesellschaft mbh, GmbH 2004.
10.High Temperature Conductors, Wiretec, handels- und beratungsgesellschaft
mbh, GmbH 2004.
33
Download