كما أن الجدول التالي رقم /5/ يبين إجراء عملية مقارنة بين نظام كابلات عادي مع نظام كابلات مثالي متطور
من حيث ( طبيعة الناقل ؛ نوعية غلاف التحجيب ؛ طبيعة غلاف الخليط الرصاصي ؛ التجهيزات الملحقة ؛ )
5 (5175180 0011011280 معلا 5151605 185801ط 7
دحلم 1200 د نام 1200 دل 400 لم 4000 صلم 800 ل 240 و
نا 1200 دري 1200 صلم 800 دل 400
كعد أم8: )ال طثائا 81 508 رمال 890ع] -
نم13 طلاي عام عا صنعائصنا | و60 مط0 طاس عنام م8 ألا18 0110110 100 - 080١8
51811 اقأناه 00108
2 نمطا قق0 16301 و000109ط 008 :8005 قوت 1630 500009 01181801 ١ 1830 800009
18171031005 0185 قاف 10
, 188 21018037068 0 معام زط ن5 , 2919ل [03 00780110 055
+ الحماية المسافية المعدلة :
نظراً لأهمية الحماية المسافية في وقاية وحماية النظام الكهربائي في حال حدوث الأعطال ؛ أكثر الأعطال شيوعاً
هي عطل طور- أرض قد تؤدي هذه الأعطال إلى حدوث عطب داخلي أو ضرر خارجي وبناء على ذلك تم
السعي لتطوير مبداً عمل الحماية المسافية
- مبداً عمل الحماية المسافية :
تقوم الحماية المسافية بقراءة قيم التوتر والتيار وقياسهما وبناءً على هذه القيم يتم حساب قيمةٌ الممائعة وهي
عبارة عن بعد مسافة العطل عن حاكمة الحماية المسافية
فعند حدوث أي عطل قد يسبب مرور تيار جزئي في غلاف التحجيب للكبل في هذه الحالة سيكون جزء من قيمة
المقاسة للتوتر عبارة عن هبوط توتر نتيجة تيار في غلاف التحجيب وهذا ما يسبب خطاً فادحاً في دقة قراءة القيم
والقياسات من أجل حسابات الممانعة مما يؤدي إلى انخفاض كبير في الانتقائية
من أجل تحديد مكان العطل بدقة كبيرة
الشكل التالي /8/ يبين مخطط الخط الواحد لنظام يحتوي على عطل من نوع طور- أرض واقع على بعد مسافة ( 1 )
عند حدوث مثل هذه الأعطال في مكان ما من النظام الكهربائي سيتدفق تيار العطل من كلا طرفي الكبل إلى مكان
حدوث العطل ؛ والعلاقة التالية تستخدم من أجل حساب لاه :
| : التيار المار في الناقل [ظ8]
ا - التيار المار في غلاف التحجيب [م]
ع7 : ممانعة الناقل والعازل لواحدة الطول [(0/0]
5 : مقاومة غلاف التحجيب لواحدة الطول [9/0 ]
! : بعد مسافة العطل الأحادي الطظور [(0]
كما يمكن الاستفادة من العلاقة لحساب قيمة لال :
22217 حضطاج1 ١2 - نال
+0 : تيار التصحيح [ظ] 15 ا 1 - 1017
النسبة “ هي عبارة عن النسبة المستخدمة من أجل عملية التصحيح للتيار بها لتلافي أي أخطاء حسابية
باستخدام العلاقات السابقة يمكننا حساب وتحديد قيمة الممانعة الصحيحة والمتناسبة مع بعد مسافة نقطة حدوث العطل
عن مكان تركيب الحاكمة
أما النسبة لكك هي عبارة عن عامل تصحيح يستخدم في تصحيح قياس وقراءة الممانعة من قبل الحاكمة المسافية
كما يمكن نمذجة ومحاكاة حالات أعطال الكبل باستخدام برنامج حاسوبي متطور 870 من أجل أعطال مختلفة
وقد أجريت الاختبارات على عينة من كبل ]#10 بمقطع 1712000002 ومعزول بطبقة أساسية بسماكةً 1800100
وغلاف تحجيب من الخليط الررصاصي بسماكةة 16000 أما الغلاف الخارجي من البولي إتيلين بسماكةً 50710
وبطول 90
عادةً ؛ في مثل هذه الأنواع من الكابلات يتم تأريض الأغلفة التحجيبية من كلا نهايتي الكبل
الشكل/9/ يبين مخططاً بيانياً لممانعة الكبل عند حدوث عطل من نوع طور - أرض في مكان ما من الكبل
العامل «| يمثل العلاقة بين تيارات العطل الأحادية الطور من كلا نهايتي الكبل ؛ حيث يلاحظ في الشكل /9/
يوضح منحني يمثل العلاقة بين مسافة العطل وبين قيمة الممائعة المقاسة عند قيم مختلفة للعامل ما ( 1,2, 0 )
أما المنحني الأخير يوضح العلاقة بين مسافة العطل وبين قيمة الممائعة المقاسة لكن دون أخذ العامل | بعين الاعتبار
10 01588008 انوع
أما عامل التصحيح ا يكون عادة ذي صيغة عقدية وهذا ما سيزيد من صعوبة العمليات الحسابية لذلك من أجل
تبسيطها يتم اعتماد القيمة الحقيقة المكافئة للمطال فقط بغض النظر عن مقدار الزاوية وهي عملية تقريبية للحصول
على أقرب قيمة دقيقة وسيكون الانحراف بهذه الحالة عن القيمة الدقيقة حوالي 696 وهي قيمة لا بأس بها
كما نعتمد في تحديد قيمة التيار من خلال إضافة التيار المار في غلاف التحجيب إلى تيار العطل المار بالناقل
تتم عملية قياس التيارات المارة في الأغلفة التحجيبية ومن ثم يتم تحديد أكبر قيم من التيارات ثم تضاف القيمة
المختارة إلى قيمة تيار العطل الأحادي الطور بهذه الطريقة يتم التخلص من الأخطاء الحسابية والتي بالنهاية تؤدي
إلى انخفاض في الانتقائية للحماية المسافية
- عند تنفيذ وتركيب الكبل ضمن نظام توتر عالي عادةً تكون الأغلفة التحجيبية مترابطة ومؤرضة ؛
فإما أن تكون متواصلة الترابط وبشكل مستمر أي بدون وجود أي انقطاعات هذا ما يبينه الشكل /11/ الذي يمثل
العلاقة بين الممانعة (المسافة) و بين تيار العطل الأحادي الطور
أو أن تكون قد ربطت على مسافات ومراحل متتالية من مسافة تركيب الكبل هذا مايعبر عنه من خلال المخطط
البيائي في الشكل /10/
الخطوط الدنيا في الأشكال تمتل قيمة الممانعة (المسافة) عند حدوث عطل أحادي الطور على النظام بعد تصحيح
الأخطاء الحسابية من خلال اختيار القيمة الأكبر من التيارات المارة في الأغلفة التحجيبية وبتطبيق عامل
التصحيح ّ
أما إذا كانت الأغلفة التحجيبية المتواصلة بدون وجود أي انقطاعات عندها يمكن اختيار القيمة الأكبر على كامل
مسافة التركيب وهذا ما يعبر عنه بالخطوط البيانية في الشكل /11/
3 ا218و) 2ح --١-- احددة 3
7 10 008فاكال اناو
ودةةة يي | ١ | توت 0
+ الخاتمة :
هذه المقالة تشرح باختصار وبشكل ملخص الأعمال والإنجازات التي قد تم السعي فيها من أجل التوصل إلى
استثمار فغّال ومثالي لأنظمة التوتر العالي وللتجهيزات والملحقات بهذه الأنظمة
تم السعي من أجل الوصول إلى تجهيزات تابعة لأنظمة التوتر العالي ذات كفاءة وجودة عالية من حيث مثالية
الأداء ؛ وسهولة التركيب ؛ خفيفة الوزن ؛ زيادة في السعة ؛ ذات كلفة اقتصادية منخفضة نسبياً
توضيح مدى أهمية وضرورة استخدام وتركيب مانعات الصواعق أو (مفرغات الصواعق) للحيلولة دون تعرض
تجهيزات أنظمة التوتر العالي من كابلات ٠ عوازل ؛ محولات ؛ مولدات ؛
زيادة الوثوقية لعناصر وتجهيزات أنظمة التوتر العالي من خلال استخدام الحماية المسافية و تعديلها من أجل
الوصول إلى قيم وقياسات وقراءات دقيقَة وبدون وجود أي أخطاء حسابية
43م عطقم
ع 12110 تصاعتتناء - عمتلد تصعتتنه عط آه د«متتماسعلق - عاطق 216261116 ,( 2001 :8 1101610) 12060287-1-1 [8]
تتجه عمليات التطوير في هندسة التوتر العالي إلى تنمية هذا المجال في أهم فروعه متل :
1- تحسين أداء الكابلات وتطويرها بحيث جعلها تمتلك أفضل المواصفات الفنية متل
(وثوقية كبيرة - سعة كبيرة- عند أقل كلفة اقتصادية) حيث تم التوصل إلى كبل ذي أداء أفضل
وهو المعزول بالبولي إتيلين المشبك " 165ل"
2- تحسين أداء عمل الحماية المسافية بتصحيح الحسابات الخاطئة التي قد تتسبب بتشكيل تيار راجع في
الأغلفة التحجيبية للكابلات حيث يتم استخدام القيمة الحقيقية وهي عبارة عن قيمة التيار الراجع بالإضافة
توحيد قياسية نظام شبكات الكابلات:
تعتبر أنظمة التوتر العالي عناصر أساسية في البنية التحتية الحديثة لذلك يجب استثمارها بشكل أكثر فعغّالية
وأن تكون ذات مردود مرتفع و وثوقية كبيرة و ذلك بضمان تشغيلها لمدة 40 عاماً على الأقل
وهذا ما أبدى ضرورة وضع مشروع لتوحيد قياسية الكابلات يقوم بدراسة المواضيع اللاحقة :
1- تصميم كابلات متطورة ضمن نظام مثالي
2 إعادة تصميم علب الربط التصالبي :
3- تطوير أداء الحماية المسافية للكابلات
وتتم الدراسة على مستويات التوتر التاليةة /©ا50 ٠ ©1101 ء ا150
عادةً يتم تحديد مقاطع الكابلات بناءٌ على سعة التحميل المطلوبة للتيار و كذلك وفقاً لخبرات وتجارب قديمة
حيث يتم تصميم واختبار الكابلات وفقاً ل 632/831 1140 القسم /4/_المقطع / 2 / المرجع /7/
الموصلات و النواقل التي يتم اختبارها ذات مقاطع 1*40000012 و 1*120000002_ من الألمنيوم المصمت
أو 1120000012 من النحاس تتميز هذه الموصلات ب : 1- سهولة التركيب
2- خفيفة الوزن
3- كتيمة ضد التعرض للماء
عند اختيار وتحديد مقاطع الموصلات يجب الأخذ بعين الاعتبار أمرين هامين :
- أن يكون مناسباً لسعة تحميل التيار(من الناحية الفنية)
- أن يكون مناسباً من الناحية الاقتصادية مما يؤؤدي إلى نشوء الظاهرة القشرية عند اختيار مقاطع كبيرة
تتميز هذه الكابلات بمواصفات جيدة من الناحية الفنية و الاقتصادية لما توفره من سماكة في العزل حيث يتم
عزل هذه الكابلات بثلاث طبقات عازلة بالإضافة إلى الغلاف الرصاصي ( 6ِ1) يتميز الغلات الرصاصي
بكتامته ضد الماء ومقاومته للتآكل ويتميز بانخفاض مفاقيد تيارات إيدي الإعصارية
كما أن هذه الكابلات مناسبة من أجل تيارات القصر أحادية الطور عند درجة حرارة ابتدائية “7062
- في الشبكة ذات التوتر /15014 يكون تيار القصر أحادي الطور »م9 48/05ا415 56ا
- في الشبكة ذات التوتر 11047 يكون تيار القصر أحادي الطور ع»9 561018/05ا
- في الشبكة ذات التوتر /501©7 يكون تيار القصر أحادي الطور ع9 561018/05ا
يجهز هذا النوع من الكابلات بطبقة من الورق النشاف أو البودرة التي تنتفخ عند تعرضها للماء وهذا ما
يجعلها مناسبة للاستخدام بالقرب من المنابع المائية أو آبار الماء أو في المناطق الغنية بالمياه الجوفية
عاط /ا 150 /ا110 عانق 5047
ناه 0002 م0 مم 002 مم0
صورة /1/ ا
وناج َ و اد د متتهاناعدا
تبين الصوزة 7 مقارنة بين 16140655
التصميم القديم و التصميم الحديث رهمم]
المتطور 18 18 15 18 15 630
الجدول /1/ [هم] امعط
يبين موصفات الفنية للكبل ذي 101 94 88 77 83 افع
التصميم الحديث من حيث [0م] ادال
الوزن والطول لأنواع كادلات 9م فاعض - دممتتهد تاملا
وتوتر ٍ
1280 11730 2170 0 0 [0] “لتودعا
1720 2180 2200 0 0 (م] “<متودعا
ب مب ينبتب بم بهي نا
0 4200:3500 :وففدا) كصمداكمعدمال صنل ,5081 لاط 01131100 م1305 ***
الجدول /1/
عادةٌ قبل اعتماد أي منتج في وضعه بالخدمة يتم إخضاع عينة منه لعدة اختبارات وتجارب لضمان استثماره بشكل فغال
هذه الاختبارات تكون أحيانا على فترات زمنية طويلة من أجل ضمان جودته ومواصفاته الفنية
كما يتم اختباره بهدف الوصول إلى كلفة إنتاج منخفضة
حيث تم التوصل إلى إنتاج كبل بسماكة غلاف رقيقَةة بحدود 16000 من شركة بيرللي و 117 كما هو مبين في
الصورة/2/ التي توضح شكل خط الإنتاج لكبل معزول بالبولي إتيلين المشبك بمقطع نال 11200000
تحت توتر /87/15010
وقد تم إخضاع الكبل للاختبارات التالية :
- اختبار الانحناء وفقاً ل 10632//83] الجزء /4/ المقطع /ا/
- اختبار تحمل وصد التسرب الماني وفقاً ل 10632//83] الجزء /4/_المقطع /ا/
- اختبار النلت سبد الرصاص وصلاحية استخدامه وفقاً لاختبارات بيرللي فيمايلي :
> اخْتبار تَّ تصميم الحجم البلوري
> اختبار الشد والاستطلة
> اختبار التوافق مع التجهيزات الملحقة بالكبل
وقد تم استخدام دارة الاختبار المبينة بالشكل /1 ع وزع/:
سلب عأقام 5356 1610103101 0010001١ + ل
لعافو ملح 2 1120011 معتةاسكما عاطائل /61ا87/150 ب
حزم تب ٍ هب
2006550725 “از صؤنطوع :1 # مولا
حيث يبين المخطط (650761) السابق اختبار كبل بمقطع 2100 17120000100 بسماكة غلاف 16000 ويتم
تعريضه إلى مئة دورة حرارية( 85 - 65 - *«008 -*1000-*950 درجة حرارة الناقل )
في نهاية الاختبار إذا لم يلاحظ أي تشوه أو أي عطب للغلاف الررصاصي يكون الكبل صالحاً للاستخدام والتجربة التالية
هي عبارة عن اختبار لكبل بمقطع (0:ا2 1*12000000 تحت توتر 15047
ولكبل بمقطع ا 17400000 تحت توتر /5010 ولذلك تحديد مدى تحملها لتيارات القصر ولارتفاع درجة
الحرارة الناتجة عن ذلك والصورة /3/ هي لمخبر التوتر لش فت حيث يتم اختبار الكبلات تحت توترات عالية
كما نرى في الشكل (680162) يبين مخططاً بيانياً يوضح القياسات ونتائج ارتفاع درجة الحرارة على الغلاف
الرصاصي لكبل 150 حيث الخط الأسود يمثل قراءة مقاييس درجة الحرارة لوصلات المختبر أما الخط الأحمر
يمتل قراءة مقاييس درجة الحرارة للغلاف الرصاصي للكبل المختبر
والجدول /2/ يبين النتائج والقياسات التي حصلنا عليها خلال إجراء التجربة السابقة وكذلك يعرض مقارنة بين درجات
الحرارة الفعلية المقاسة أثناء التجربة مع درجات الحرارة المحسوبة بعلاقات رياضية وفقاً ل 660949ع1
0 0 0" رمم
نلاحظ من الجدول السابق أن القيم المحسوبة تكون أكبر من القيم الفعلية المقاسة بحوالي (2096-3596) كما نلاحظ في
نهاية الاختبار أن درجة حرارة وصلات المختبر المقاسة أقل من درجة حرارة الغلاتف الرصاصي بحدود
(2096-3096) هذا يعني أن الكبل بمقّطع 21000 174000002 تحت توتر /5014 وكذلك الأمر بالنسبة للكبل ذي
المقطع 8100 1*120000002 تحت توتر /1504 قادراً على تحمل تيارات القصر حتماً