تتطلب قياسات كابل المضخة الغاطسة أكثر من مجرد مطابقة طاقة المحرك لمصفوفة أحجام الأسلاك. يجب أن تحمل الكابل المحدد الحالي المقدر في ظل ظروف التركيب الفعلية، وأن يظل جهد التشغيل والبدء مقبولاً، وأن يتوافق مع الاستخدام في الماء وفي التعامل معه، وأن يتناسب مع المقابس وأن يعمل مع الأجهزة الحماية. قم بحساب مسار التزويد الكامل، بما في ذلك أي موصلات سطحية وموصلات تمديد. استخدم التيار المحدد للمحرك وتجهيز البدء الموضح، وليس التيار المفترض المستمد فقط من كيلووات. يجب على مهندس كهربائي مؤهل التأكد من الاختيار النهائي وفقًا لإرشادات المعدات وقواعد التركيب المعمول بها.
حدد الدائرة الكاملة قبل اختيار الكابل
ارسم المسار من المصدر إلى المحرك. حدد مصدر التيار الكهربائي، لوحة التحكم، الكابلات المنخفضة، والمفاصل والموصلات، وأي وصلات إضافية مؤقتة. سجل طول المسار الواحد لكل قسم وطريقة التركيب. يساهم الممدد الطويل قبل وحدة التحكم في توفير الجهد الكهربائي للمضخة، حتى لو كان الكابل الغاطسي نفسه قصيرًا نسبيًا.
حدد ما إذا كانت الإمداد عبارة عن مرحة واحدة أم مرحة ثلاثية، وما إذا كان المحرك يعمل مباشرةً، أو من خلال ترتيب بديل للتشغيل، أو عن طريق محرك ذات سرعة متغير. سجل جهد المحرك الحالي من الوثائق المقدمة. بوورا بومبز WQ مضخة الصرف الصحي, يجب التأكد من وجود الكابلات والتحكمات المرفقة لهذه الوحدة. لا يُستنتج ذلك من صورة المنتج على مستوى العائلة.
تحديد القدرة الحالية عن انخفاض الجهد
تتناول القدرة الحالية قدرة الكابل على حمل الحمل المطلوب دون تجاوز درجة الحرارة المسموح بها في ظل الظروف المتبعة. وتتناول انخفاض الجهد كمية تغيرات الجهد الكهربائي في الدائرة. هذه هي عمليات فحص منفصلة. الكابل الذي يمر بفحص القدرة على التحمل لا يزال قادرًا على توفير جهد كهربائي غير كافٍ في محرك بعيد، بينما لا يحدد حساب انخفاض الجهد أن تركيب الكابل مقبول من الناحية الحرارية.
استخدم الجداول والعوامل التصحيحية المناسبة لنوع الكابل ومواد المقاومة ومعدل التركيب والظروف المحيطة وتجميع الكابلات. قد يكون لكيبل في الهواء المجاور، أو في مسار مغلق، أو في علبة مجمعة متطلبات مختلفة. يجب تضمين الظروف ذات الصلة بالنسبة للجزء المغمور وأي جزء يتعرض للهواء الساخن. لا تُطبق تصنيف الهواء المجاور على المسار بأكمله ببساطة لأن جزءًا من الكابل مرئي.
استخدم بيانات المحرك التي تتوافق مع التكوين المرفق
احصل على الجهد الكهربائي، والمرحلة، والتردد، والتيار الكهربائي المقدر، وطريقة بدء التشغيل، وظروف الإمداد المسموح بها. كما احصل على متطلبات الأرضية المأمونة، والأجهزة الحرارية، ومراقبة الرطوبة، وأي دوائر استشعار منفصلة. قد يكون الغرض من الكابل الذي يخدم دائرة طاقة المحرك مختلفًا عن الغرض من الموصلات الصغيرة التي تخدم جهاز مراقبة. يجب تحديدها في سجلات التصميم.
ال دليل مصادر نظام المحركات والآليات في وزارة الطاقة يشرح أهمية مطابقة المحركات مع ظروفها الكهربائية وعملها. استخدم هذا المنظور النظري عند مراجعة اختيار الكابلات. قد تختلف المواصفات الاسمية لنفس المحول الكهربائي عند استبداله، مثل التيار والتحكم في بدء التشغيل والمواصفات الكهربائية.
حساب انخفاض الجهد الكهربائي أثناء التشغيل بشكل شفاف
للحصول على دائرة ثلاثية الطور متوازنة، فإن التقدير الأكثر شيوعًا هو ΔV = √3 × I × L × (R cos φ + X sin φ). حيث أن ΔV هو انخفاض الجهد من خط إلى خط في فولت، وI هو التيار المسار في أمبير، وL هو طول المسار أحادي الاتجاه في كيلومترات، وR وX هما مقاومة وارتفاع العاكس في أوليم في كل كيلومتر في ظل الظروف المعينة. عامل القدرة هو cos φ. استخدم وحدات وبيانات متسقة تتناسب مع الكابل المحدد.
هذا التعبير هو تقدير التصميم لافتراضات الدائرة المذكورة، وليس بديلاً لطريقة التركيب المعمول بها أو استعراض تفصيلي لنظام المحرك. لا تستخدمه دون تغيير في الدائرة ذات المرحلة الواحدة. تتغير مقاومة العالون مع درجة حرارة الموصل، ويجب أن تتطابق القيم المستخدمة مع ظروف الحساب المقصودة. يجب على المصمم تحديد التأثيرات المهمة بالنسبة للطريقة وترتيب التزويد.
مثال عملي مع افتراضات واضحة
نأخذ في الاعتبار دائرة ثلاثية الطور المتوازنة المثالية عند جهد 400 فولت، وتدفق 20 أمبير على مسافة 0.15 كم في اتجاه واحد. افترض أن بيانات الحساب المحددة هي R = 1.5 Ω/كم، X = 0.08 Ω/كم، و معامل القدرة 0.85، مما يمنح معامل sin φ حوالي 0.527. هذه هي إدخالات نموذجية، وليست مواصفات لمحرك BorraPumps أو حجم الكابل الموصى به.
يبلغ الانخفاض المقدر √3 × 20 × 0.15 × [(1.5 × 0.85) + (0.08 × 0.527)], أو ما يقرب من 6.84 فولت. مقارنةً بـ 400 فولت، يمثل هذا حوالي 1.71%. يوضح هذا الناتج القسم وحالة التشغيل المضمنة في العملية الحسابية فقط. ولا يحدد هذا النتيجة وفقاً للمواصفات المقبولة أو الجهد المستهل الكافي. يجب إضافة المسار الوارد من المصدر واستخدام معايير الإشراف الفعلية للمشروع قبل اختيار الكابل.
استعراض بدء تشغيل المحرك كحالة مستقلة
قد تختلف قيمة التيار الحالي وعامل القدرة عن القيم أثناء التشغيل. كما قد يتغير جهد المصدر أثناء الحمل التشغيلي، خاصةً عند استخدام مولد أو مصدر طاقة محدود. لذا، قد لا يراعي حساب قائم على التيار الحالي القياسي أثناء التشغيل شرطًا يحدد ما إذا كان المحرك سيتسارع بنجاح أم لا.
احصل على بيانات البدء الخاصة بالدفع الكهربائي والمولد المحددين. قم بمراجعة مصدر التيار ومولد الدفع كدائرة كاملة للبدء المخطط له. تجنب استخدام مضاعف التيار العشوائي كقيمة تصميم مضمونة. في حالة تركيب محرك، اتبع تعليمات المحرك والمولد فيما يتعلق بطول الكابلات وبنيته وتصفية الإخراج والتوافق الكهرومغناطيسي، بدلاً من التعامل مع الترتيب كدائرة تغذية ثابتة ترددها.
استخدم قائمة مراجعة الاختيارات التي تميز بين الفحوصات
| تحقق | متطلبات الإدخال | ما يجب تأكيده |
|---|---|---|
| السعة الحالية | طاقة الدوران، نوع الكابل وشروط التركيب | التقييمات المطبقة وعوامل التصحيح |
| الجهد الكهربائي عند التشغيل | المسار الكامل وبيانات الركاب وكمية الحمل | ظروف المحولات الكهربائية ضمن النطاق المسموح به |
| الجهد الافتتاحي | بيانات بدء تشغيل المحرك وسلوك المصدر | ظروف التسارع والبدء المقبولة |
| التعمق والبيئة | الذوبان والعمق والحرارة والتحكم | مناسبة الكابلات والوصلات |
| الحماية والإلغاء | الأجهزة الواقية وموصل الأرض والمفاتيح | التنسيق والتوافق الجسدي |
الجدول هو عملية عمل التصميم. فهو لا يحل محل القواعد الكهربائية المحلية ولا يوفر مقاس أسلاك موحد لمستوى طاقة محددة للضخ.
حدد الاستحمام والروابط والحماية الميكانيكية
تأكد من أن الكابلات والأنظمة الجانبية والوصلات والمفاصل مناسبة للبيئة المقصودة. لا يقتصر الاعتبار على تعرض الماء: فقد تكون التلوث الكيميائي ودرجة الحرارة والتحرك والاحتكاك والضغط أمراً مهماً أيضاً. قم بتسجيل الظروف المتوقعة أثناء التثبيت والتشغيل والاسترجاع. لا ينبغي افتراض أن الكابلات المخصصة لنوع بيئة معيّن مناسبة لجميع تركيبات أو درجات عمق معالجة المياه العادمة.
ابحث عن المفاصل وخطط لوسائل الوصول إليها وتفتيشها. تجنب تركيبات التمديد التي تضفي وصلة غير مناسبة على منطقة مغمورة أو ملوثة بشكل متكرر. قم بتوفير الدعم المطلوب بموجب تعليمات المعدات، واحرص على إبعاد أطراف الرفع عن الكابل. استعراض تركيب قضبان التوجيه وهو نوع من عمليات الفحص الميكانيكية المتعلقة بالوصول، في حين أن توجيه الكابلات يبقى بندًا تصميميًا كهربائيًا منفصلاً.
تحقق من حماية الجهاز وملاءمته مع الموصلات
يجب أن يعمل خيار الكابل النهائي مع الترتيب الوقائي وشروط الفصل المطلوبة. تأكد من وجود موصل الأرض الوقائي ومتطلبات التوصيل الخاصة بالشركة المصنعة. لا يمكن استخدام كابل أكبر بشكل تلقائي إذا لم يستطع المقبس استيعابه أو إذا أصبح نصف الدائرة المنحنية وتصميم الصمامات غير مناسبين. قم بتحديد هذه الوظائف الفيزيائية قبل طلب المنتج.
وثِّق إعدادات الحماية والأساس الذي استندت إليه هذه الاختيارات. لا تغيّر إعدادات الأجهزة الحماية إلا لتخفي مشكلة بدأت أو حدثت بشكل متكرر. ابدأ بالتحقيق في الدائرة والمحرك وحالة التشغيل أولاً. إرشادات HSE بشأن التفتيش والقياس الكهربائي يشير إلى الحاجة إلى اختبارات كفؤة وتدابير وقائية مناسبة عند التحقق من المعدات الكهربائية.
تحقق من التثبيت واحتفظ بالبيان الأساسي
قبل الخدمة، قم بإكمال عمليات الفحص المحددة باستخدام موظفين مؤهلين. سجل طول الكابلات الفعلية وتحديدها، والروابط، والتشطيبات، وإعدادات الحماية. وفي حالة قيام القياسات، احتفظ بالبيانات الخاصة بالظروف التشغيلية حتى يتسنى مقارنتها في وقت لاحق. ولا يحدد قياس الجهد عند تشغيل اللوحة الكهربائية بدون تشغيل المحرك الكهربائي الجهد المتاح عند تشغيله.
استخدم دليل صيانة المضخات الغاطسة للحافظة المستمرة على سجل الفحوصات. عند الحاجة إلى فحص العزل، استخدم النموذج المنفصل دليل اختبار مقاومة العزل بعد ذلك، تصبح الصفحة المحددة المتاحة. وتتضمن مقاييس الكابلات وحالة العزل وتبريد المحرك أسئلة مختلفة؛ وتسجل النتائج بشكل منفصل.
إعداد طلب شراء كامل
أرسل بيانات المحرك إلى مصمّم الكهرباء أو المورد، مع رسومات المسار وطول الأقسام وتفاصيل التجميع، ومكونات البداية أو المحرك، وبيئة المكان والمتطلبات المحلية. قم بتوضيح ما إذا كان الكابل متاحًا مع المضخة أم أنه يتم شراؤه بشكل منفصل. قم بطلب الافتراضات وحالات الحسابات والقيود الخاصة بالتركيب مع الحجم المقترح، بدلاً من قبول تسمية موصل دون أساس لها.
في حالة تركيب بديل، يجب تضمين حالة الكابل الأصلي وتاريخ الأعطال. وإذا تم تمديد المسار أو تغيير مصدر الطاقة، فإنه يجب إعادة حساب الدائرة. إذ إن الاحتفاظ بالحجم القديم لأن المحرك البديل له القدرة نفسها يمكن أن يغفل التغيير الذي تسبب في عدم بدء التشغيل بشكل جيد أو في انخفاض الجهد بشكل غير مقبول. يجب الاحتفاظ بالتصميم المعتمد في سجل الأصول لأغراض التعديلات المستقبلية.
موارد التعلم
يشرح عرض اختبار العزل الكهربائي في كلية هول جزءًا من عملية فحص تركيب كهربائي. وهو يكمل مناقشة التشغيل؛ فهو لا يشكل جدولًا لتقييم المقابس الكهربائية ولا تعليمات لتوصيل المحركات الغاطسة.
الأسئلة الشائعة
هل يمكن تحديد حجم الكابل من خلال كيلووات المحرك فقط؟
لا. استخدم التيار الكهربائي الفعلي للمحرك، والإمداد به، وخطوط توصيله، وظروف التركيب، وترتيب بدء التشغيل، والبيئة والمتطلبات المتعلقة بالحماية.
هل يؤدي اجتياز اختبار القدرة الحالية إلى إثبات أن انخفاض الجهد مقبول؟
لا. قم بحساب ظروف الجهد بشكل منفصل لجميع المسارات ذات الصلة وحالات التشغيل والبدء ذات الصلة.
هل طول الكابل هو طول الاتجاه الواحد في مثال ثلاث مراحل؟
نعم. يستخدم المثال طول المسار في اتجاه واحد بالكمية في الكيلومترات، ومقاومة السلك وقياس مقاومته بالاوام في الكيلومتر الواحد.
هل يجب إعادة استخدام كابل موجود بعد استبدال المضخة؟
ولا يتم ذلك إلا بعد التحقق من حالته وملاءمته لتكوين الاستبدال. ويتم إعادة التحقق من التغييرات في التيار الكهربائي وطريقة بدء التشغيل والطريق والبيئة.