شرح التأريض ونظام الأرضى وأنواعه ومكوناته وطرق قياس مقاومة الأرضي وتقليل قيمتها

ما هو الـ Busway ؟

عبارة عن بارات مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم مجمعه معا ومعزولة عن بعضها البعض داخل هيكل معدني تستخدم لنقل القدرة الكهربية من مكان لآخر كبديل للكابلات

ويسمى أيضا Bus duct

متي نستخدم ال Busway أو الكابلات فى نقل القدرة الكهربية ؟

1. يفضل إستخدام ال Busway (Bus Duct) فى حالة الأبراج العالية حيث يصبح غير ملائم إقتصاديا وأيضا من الناحية الشكلية إستخدام عدد كبير من الكابلات فهي توفر بديل إقتصادي وجمالي أفضل
2. يكون استخدام الـ Bus Duct مفضلا أيضا في حالة التعامل مع كابلات تحمل تيارات عالية و يؤخذ منها تفريعات على طول مسارها، أو في حالة أن يكون مكان الأحمال التي يتم تغذيتها من هذه التفريعات قابل للتغيير من وقت لآخر، فعندها يصبح تغيير مكان الـ Taps أو الـ Plug-in Units المركبة على الـ Bus Duct أيسر بكثير من تغيير منظومة الكابلات 

يوجد عامل مهم لإختيار الـ Busway أو الكابلات أيهما لتوزيع القدرة الكهربية وهو قدرة الأحمال المراد تغذيتها حيث يتم إختيار الكابلات أو الـ Busway طبقا للتالي :

1. إذا كانت قيمة الأحمال المراد نقل التغذية الكهربية إليها أقل من أو يساوي 800 أمبير يفضل إستخدام الكابلات لأنها ستكون أوفر إقتصاديا
2. إذا كانت قيمة الأحمال من 1000 إلى 1600 أمبير يرجع الأمر إلى المصمم لإختيار أيهما أفضل طبقا للعامل الثاني
3. إذا كانت قيمة الأحمال أعلى من 1600 أمبير :

أولا : من المحول إلى اللوحة العمومية 

يفضل إستخدام Busway ولكن عند توافر الشروط التالية :

• أن تكون المسافة بين المحول واللوحة العمومية قصيرة (أقل من 20 متر)
• أن يكون هناك صعوبة فى تمديد الكابلات بين المحول واللوحة العمومية

ثانيا : من اللوحة العمومية إلى اللوحات الفرعية بنفس الدور

يفضل إستخدام ال Busway بنفس الشروط السابقة

ثالثا : من اللوحة العمومية إلى اللوحات الفرعية بالأدوار العلوية (توزيع رأسي) 

يمكن إستخدام ال Busway بالشروط التالية :

• أن تكون الأحمال أعلى من 2000 أمبير
• أن تكون الأحمال كثيفة Load Centers

مكونات أو تركيب ال Busway أو Bus Duct 

1- البارات Busbars : أو الموصلات وهي عبارة عن بارات مصنوعة من النحاس والألومنيوم وتختلف مساحة مقطعها بحسب التيار الذي تقوم بحمله

2- الغلاف Housing : وهو الذي يحوي الباسبارات بداخلة ويكون مصنوعا إما من الألومنيوم ِأو الصلب Sheet steel

3- عازل البارات : ويستخدم لعزل البارات عن بعضها البعض ويكون إما الهواء أو الإيبوكسي Epoxy أو الميكا Mica أو عزل الريكم

وتعتبر مادة الإيبوكسي أشهر أنواع العزل المستخدمة فى عزل البارات في حالة الجهود الأعلى من 2400 فولت وهي تتحمل حتى 130 أى أنها ( Class B) وهذه المادة عبارة عن بودرة تعرف بـ Epoxy Powder Insulation . ومادة الـ Epoxy لا تشتعل ولها خواص حرارية ممتازة، بالإضافة بالطبع إلى خواصها العازلية. وهذه المادة أيضا تساهم في تقوية البارات وزيادة صلادتها. وتستثنى من الطلاء فقط مناطق الوصلات، وعادة تتم هذه العملية في أفران خاصة

4- الإكسسورات Accessories : وهي عبارة عن إكسسوارات لكل منها وظيفه خاصة بها مثل (الأكواع وTeesوغيرها) وتسهل عملية إنتقال ال Busway  من التغذية وحتي نهاية التغذية

أنواع الـ busway

أنواع ال (Busway (Bus duct من حيث الوظيفة 
Types of Busway according to function

Feeder Busway 

 وهو يستخدم لنقل القدرة الكهربية داخل مكان محدد (من المحول أو لوحة كبيرة مثلا)  ولتغذية حمل كبير ووحيد مثل لوحة عمومية أو لوحة تحكم محركات MCC وينقسم إلى نوعين :

• Service Bus Run : وهذا النوع  يستخدم لنقل التغذية الكهربية من المحول transformer إلى لوحة التوزيع العمومية للمبنى وفي هذه الحالة يكون ال Busway أفقيا ولا يوجد به أي تفريعات أو Tap-offs
• Feeder Bus Run : وهو نوع يستخدم لنقل التغذية الكهربية من لوحة إلى لوحة أخرى فرعية وفى الغالب يكون التوزيع أفقيا ولا يوجد به أي Tap-off

Plug-in Busway 

وهو يستخدم لتغذية عدة أحمال موزعة على مساحة كبيرة حيث يمكن أخذ تفريعات على طول مسار ال Busway لتغذية عدة أحمال من ال Busway عن طريق ما يسمى Bus Plug أو Tap offs تركب على ال Busway 

وهو ينقسم إلى نوعين :

Plug-In Type Vertical Riser : ويستخدم هذا النوع فى المباني عالية الإرتفاع حيث يتم تركيب Tap-off عند كل طابق أو دور لتغذية اللوحة الخاصة بالدور من اللوحة العمومية بأسفل المبنى

Plug-In Type Horizontal Run : وهو يستخدم لتغذية الأحمال من اللوحة بشكل أفقي حيث يمتد ال Busway بشكل أفقي ويتم تركيب Tap-off عند كل حمل أو لوحة يراد تغذيتها ويتم إستخدام إكسسوار TEE لربط اللوحة بالمسار الأفقي لل Busway كما بالرسم

Lighting & small loads Busway

بدلا من إستخدام عدة كابلات لتغذية عدد من وحدات الإضاءة أو مجموعة من الاحمال الصغيرة المتجاورة (مثل Power Sockets circuits) فى أماكن مثل المعامل والورش وقاعات المحاضرات يمكن إستخدام Busway لتغذية هذه الأحمال وهو مشابه لنظام ال Busway المستخدم مع الاحمال الكبيرة ولكن بحجم أقل ومواصفات معينة

أنواع ال (Busway (Bus duct من حيث التركيب 
Types of Busway according to  construction

 Non-segregated-phase Bus duct

في هذا النوع تكون القضبان النحاسية للفازات الثلاثة Three phases داخل نفس الإطار المعدني enclosure  بدون وجود فواصل أو حواجز ما بينهم 

 segregated-phase Bus duct

في هذا النوع تكون القضبان النحاسية للفازات الثلاثة Three phases داخل نفس الإطار المعدني enclosure  مع وجود فواصل بينهم 

Isolated-phase Bus duct

في هذا النوع يكون لكل فازة من الفازات الثلاثة غلاف معدني منفصل أي أن الفازات الثلاثة معزولة تماما عن بعضها تماما

هذا النوع لديه القدرة على تحمل تيارات كبيرة وأيضا القدرة على تحمل قوى ديناميكية كهربائية كبيرة وفي الغالب يركب بين المولد ومحول الرفع في محطات التوليد الكهربائية

 



أنواع ال Busway من حيث وسط العزل

بينقسم إلى نوعين :

1) Non-conventional Busway

 وبيشمل نوعين هما :

• PVC or Epoxy or Cast Resin Type : ويسمى Sandwich Busway ويتميز بأنه مضغوط من الناحية الشكلية أو الحجم أي compact design ويمتاز أيضا بخواصه المقاومة للحريق Fire resistance كما أن سعره إقتصادي على المدى البعيد ويستخدم للأحمال الكبيرة من 400 الى 6300 امبير
• Gas (SF6) insulated Type

2) Air insulated Busway 

ويسمى أيضا Conventional Busway ويستخدم للاحمال الأقل (تتراح من 100 الى 400 امبير)

إكسسوارات الـ Busway

الأكواع Busway Elbows

وهي تستخدم عند تغيير مسار الـ Busway بزاوية 90 إما لأعلى أو لأسفل ( UP/Down Elbow) او بزاوية 90 إتجاه اليمين أو اليسار (Right/Left Elbow) كما بالصورة

أنواع أكواع الـ Busway

1) Elbow Section : وهي أكواع تصنع كوحدة واحدة بدون وصلات فى المنتصف

2) Elbow Stack : وهي أكواع يتم تصنيعها بحيث تحتوي على وصلة تسمى stack فى المنتصف بين جزئي الكوع وتكون الوصلة stack نوعين (كما بالصورة) إما :

•  angled edgewise stack : وتستخدم فى كوصلة فى الأكواع (UP/Down)
• flatwise stack : وتستخدم فى كوصلة فى الأكواع (Right/Left)
  

3) Combination Elbow : وهي أكواع جاهزة من نوع Elbow Section ولكنها تحتوي على كلا النوعين ( UP/Down) و نوع (Right/Left) كما بالصورة

Tee Connection

• وهي وصلة عبارة عن حرف T وتستخدم لتغيير إتجاه المسار الأصلي للـ Busway بزاوية متعامدة (90) أفقيا Horizentally إما ناحية اليمين وتسمى (Right TEE)  أو ناحية اليسار وتسمى (Left TEE) 
• كما تستخدم لتغيير المسار الأصلي للـ Busway بزاوية متعامدة (90) رأسيا Vertically إما لأعلي وتسمى (UP TEE)  أو لأسفل وتسمى (Down TEE) 

Cross Connection

وهي تستخدم لتغيير إتجاه الـ Bus duct في أربعة إتجاهات متعامدة كما بالصورة

Offset Connection

• وهي تستخدم عند عبور العوائق حيث تستخدم لعمل إزاحة في مسار الـ Bus duct في نفس المستوي (الأفقي أو الرأسي) إما إزاحة ناحية اليمين أو اليسار وذلك فى حالة كان ال Busway مساره أفقيا حيث يستمر ال Busway في نفس إتجاهه الأصلي (أفقيا) مع وجود إزاحة 
• أو إزاحة لأعلى UP أو لأسفل Down وذلك فى حالة كان ال Busway مساره رأسيا حيث يستمر ال Busway في نفس إتجاهه الأصلي (رأسيا) مع وجود إزاحة 

Busway Reducers

وهي تستخدم عند الرغبة فى تقليل السعة الأمبيرية Ampere rating للـ Busway أي تقليل مساحات مقاطع بارات الفازات الثلاثة ومن ثم تقليل حجم الـ Busway فمثلا عند تغذية دائرية فرعية عند نهاية الـ Busway تحتاج لتيار أقل من التيار التصميمي للـ Busway ويوجد منها نوعان :

• Non-fused Reducers : ولا يتم فيها إستخدام فيوز للحماية ويشترط أن يكون طول الـ Busway فى هذه الحالة بعد ال Reducer لا يزيد عن 15 متر وأن تكون السعة الأمبيرية لجزء ال Busway بعد ال Reducer لا يزيد عن ثلث (1/3) السعة الأمبيرية لل Busway الأساسي
• Fused (or Protected) Reducers : وفيها يتم إستخدام فيوز للحماية وأيضا للفصل والتوصيل ويتم وضع ال Reducer و الفيوز معا داخل صندوق

وصلة ربط Joint Stack

وهي تستخدم لوصل أو للربط بين قطعتي Busway وتحتوي على مسمار فى منتصف لإحكام ربط الوصلة بعد التركيب ويمكن فك أي قطعة من الBusway لإستبدالها أو لغيره عن طريق فك وصلتي الربط على ناحيتي القطعة المراد فكها

Tap Boxes

وهو صندوق يتم عن طريقه توصيل أي كابلات بالـ Busway ويوجد منه نوعين :

• End Cable Tap Box : يتم تركيبه فى نهاية الـ Busway ويستخدم مع كلا نوعي الـ Busway وهما (Feeder - Plug-in)
• Center Cable Tap Box : ويتم تركيبه فى أي مكان على طول مسار الـ Busway حسب الحاجة لتركيب كابلات بالـ Busway ما عدا نهاية الـ Busway

Wall Flange

وهي تستخدم عند عبور ال Busway للحوائط ووظيفتها غلق الفراغات حول ال Busway عند عبوره الحوائط ويجب مراعاة كود الحريق عند تنفيذها وأن تكون محكمة الغلق منعا لإنتقال الحريق من الداخل للخارج أو العكس

ويوجد أيضا Ceiling flange تستخدم عند عبور ال Busway للأسقف

 Panel Boards & Transformer Flanges

• تستخدم الـ Flanges لتوصيل الـ Busway بأطراف أو عوازل الإختراق Bushings للمحول أو ببارات اللوحات العمومية Panel Boards
• ولا يتم توصيل ال flanges بشكل مباشر بأطراف المحول بل يتم وضع وصلات مرنة flexible joints بين ال flanges وأطراف المحول حتي يمكنها التمدد والإنكماش عند تغير درجات الحرارة ويتم وضع كل ماسبق داخل صندوق Box

وصلات تمدد Expansion Joint

• عند مرور التيار في القضبان النحاسية للفازات الثلاثة بالـ Bus duct  ترتفع درجة حرارتها فتتمدد وفى حالة كانت نهايتي الـ Bus duct مثبته أي لا يمكنها السماح بذلك التمدد لذا يتم إستخدام وصلات مرنة يتم توصيلها على كل فازة من الفازات الثلاثة داخل صندوق يتم تركيبه فى مكان محدد على مسار الـ Bus duct للسماح بذلك التمدد
• إذا كانت نهايتي ال Bus duct غير مثبتة أو تسمح بالتمدد يمكن الإستغناء عن تلك الوصلات المرنة

وسائل التثبيت Hangers

وهي تستخدم لتثبيت الـ Busway إما فى السقف (فى حالة كان الـ Busway أفقيا) أو فى الحائط (فى حال كان الـ Busway رأسيا) وهي فى الغالب ثلاثة أنواع :

• Trapeze Hanger : وهو عبارة عن تيش Rod وأوميجا تستخدم لتثبيت الـ busway فى حالة كان الـ Busway أفقيا حيث يتم تثبيت التيش فى السقف (كما بالصورة)
• Spring Hanger : وهى تستخدم لتثبيت ال Busway فى الحائط فى حالة إستخدام الـ Busway كصاعد للأدوار العليا Riser أو عموما لو كان ال Busway مركب رأسيا (كما بالصورة)
• Wall mounted hanger أو Cantilever bracket :  وتستخدم فى حالة كان ال busway سيتم تركيبه بشكل أفقي وملامس للحائط 

ملحوظة : طبقا للكود الدولي NEC Code يتم تثبيت الـ Busway على مسافات متساوية بطول مساره (كل 1.5 متر)

(Tap-off  (Bus Plug

وهو عبارة عن صندوق أو لوحة صغيرة تستخدم لتغذية أي أحمال من الـ Busway وهي تحتوي إما على قاطع نوع MCCB أو تحتوي على فيوزات Fuses
ويمكن تثبيت ال Tap-off Box إما على أي من جانبي ال Busway وأحيانا من الأعلى
غالبا يتم تزويد Circuit Breaker Tap-off بالمميزات التالية :

• عدم إمكانية فتح باب لوحة ال Tap-off فى حالة كان القاطع في وضع تشغيل ON (إنترلوك ميكانيكي)
• وجود ذراع خارجي handle على اللوحة لفتح وغلق القاطع بدون فتح اللوحة
• وجود إنترلوك يمنع تشغيل القاطع في حالة كان باب اللوحة مفتوحا
• إنترلوك يمنع نزع لوحة ال Tap-off من مكانها فى حالة كان القاطع في وضع ON

Riser Adaptors (or Tap Stacks)

وهي عبارة عن لوحة تستخدم لتغذية الأحمال بالطوابق أو الأدوار العليا من Busway Riser وهي تركيب علي أحد جانبي ال Busway riser 

End Closure

وهي تستخدم لغلق أو قفل نهاية الـ Bus duct وهي تحتوي على مجموعة من الطبقات المصنوعة من الفيبر الجلاس Fiberglass بحيث عند تركيبها تصبح القضبان النحاسية لل Bus duct بين هذه الطبقات

حسابات تصميم الـ Busway أو Bus duct

نرفق لكم ملفات عن الحسابات التصميمة الخاصة بتصميم الـ Busway أو Bus duct

 تحميل الملف الأول 

 تحميل الملف الثاني