تأسیسات الکتریکی در صنعت و ساختمان جلد دوم: تابلو و مدارهای آن. چاپ دوم
مولف: دکتر علی اصغر امینی
کتاب تمام رنگی تاسیسات الکتریکی درصنعت و ساختمان (جلد دوم: تابلو و مدارهای آن) – 416 صفحه رنگی
پس از چاپ جلد اول کتاب، موجی از انرژی مثبت و تقاضای خوانندگان از طریق واتساپ و تلگرام برای چاپ جلد دوم روانه شد تا متقاعد شدم همه انرژی و فعالیت خود را در راستای آمادهسازی جلد دوم قرار دهم. اکنون پس از گذشت ده ماه از چاپ جلد اول، با یاری خداوند متعال و دعای خیر همه عزیزان، جلد دوم کتاب نیز آماده گردید.
خوشبختانه با چاپ جلد دوم سرفصل درس تأسیسات الکتریکی نیز به طور کامل و البته برخی موارد بیش از حد نیاز پوشش داده میشود و همکاران گرامی در دانشگاهها میتوانند این دو جلد را به عنوان مرجع درس تأسیسات الکتریکی به دانشجویان عزیز معرفی نمایند.
هدف اصلی این کتاب تفهیم مبانی، اصول اولیه و اشکالهای متداول در تأسیسات الکتریکی بهویژه در صنعت و ساختمان است بهگونهای که نهتنها پاسخگوی سؤالات متخصصین و تکنیسینهای صنعت برق باشد بلکه از دیدگاه دانشجویان و دانشگاهیان نیز سرفصل درس تأسیسات الکتریکی را به خوبی پوشش دهد. دو هدفی که در نگاه اول بسیار متفاوت به نظر میرسد و تجمیع آن قابل درک نخواهد بود. اما شکی نیست که دو معضل اصلی دانشگاه و صنعت در کشور ما، اولاً نامناسب بودن مطالب دانشگاهی برای متخصصان و دستاندرکاران صنعت و همچنین خشک و غیرکاربردی بودن مطالب درسی برای دانشجویان و ثانیاً عدم حل منطقی، علمی و تحلیلی مشکلات و مسائل صنعت توسط متخصصان است، بهگونهای که همیشه از دست به قلم بردن و اثبات کردن مطالب، فراری هستند.
امید است کتاب حاضر بتواند سهمی هر چند کوچک از نیاز مهندسان و متخصصان برق را برآورده سازد و روحیه تحلیل و یادگیری را گسترش دهد.
فهرست جلد دوم: تابلو و مدارهای آن
فصل چهارم: سیم و کابل 1
4-1) مقدمه 1
4-2) طراحی هادی فاز (پارامترهای مؤثر در تعیین سطح مقطع هادی فاز) 3
4-2-1) انتخاب سطح مقطع براساس جریان حالت دائمی 4
4-2-2) آشنایی با روشهای نصب 5
4-2-3) مفهوم جدول جریان مجاز سیم و کابل 6
4-2-4) ضریب دما 9
4-2-5) بررسی جدول جریان مجاز سیم یا کابل 10
4-2-6) طریقه استفاده از جداول سیم و کابل در دمای محیط 11
4-2-7) ضریب همجواری 12
4-2-8) طراحی براساس بدترین شرایط 14
4-2-9) اثر مدارهای موازی در طراحی کابل 15
4-3) افت ولتاژ، مقادیر مجاز و محاسبات 20
4-3-1) محاسبات افت ولتاژ در مدارهای تکفاز 24
4-3-2) محاسبات افت ولتاژ در مدارهای سهفاز 26
4-3-3) روشهای کاهش درصد افت ولتاژ 29
4-3-4) مقایسه افت ولتاژ و تلفات در سیستم برقرسانی سهفاز و تکفاز 32
4-3-5) محاسبات افت ولتاژ در سیستمهای توزیع 35
4-4) سطح مقطع نول (هادی خنثی) 39
4-4-1) جنس هادیهای فاز و خنثی 43
4-4-2) هارمونیک و نقش آن در طراحی سیم و کابل 44
4-4-3) نقش هارمونیک سوم در طراحی هادی خنثی (نول) 46
4-4-4) نقش هارمونیک در طراحی کابلهای سهفاز دارای سیم نول 51
4-5) محاسبات سطح مقطع هادی حفاظتی 53
4-5-1) جنس هادی حفاظتی 54
4-5-2) حداقل سطح مقطع برای هادی حفاظتی مجزا 54
4-5-3) انواع هادی حفاظتی 56
4-5-4) هادیهای جایگزین هادی حفاظتی 56
4-5-5) هادیهای غیرمجاز به عنوان هادی حفاظتی 57
4-5-6) پیوستگی هادیهای حفاظتی 57
4-6) محاسبات سطح مقطع هادی حفاظتی/خنثی (PEN) 57
4-7) رنگ عایق هادیهای مدار توزیع نیرو و مدارهای نهایی 59
4-7-1) رنگ عایق رشتههای کابل و سیمها 59
4-7-2) انواع کابلهای موجود در بازار براساس تعداد رشتهها سیمها 60
4-8) سطح مقطع هادی همبندی اصلی (SMB) 61
4-9) سطح مقطع هادی همبندی اضافی 62
4-10) سطح مقطع هادی اتصال زمین 63
4-11) استفاده از ایق برای هادیهای مختلف 65
4-12) محدودیت تعداد مفتول در سیمها 67
4-13) نامگذاری سیم و کابل 69
4-13-1) نامگذاری سیم و کابل براساس استاندارد سیستم هماهنگ CENELEC (تا 750V) 69
4-13-2) نامگذاری کابلها براساس استاندارد VDE 70
4-14) اتصالات سیم و کابل 76
4-14-1) اتصالات بین سیمها 76
4-14-2) نصب سیم در زیر پیچ کلید، ترمینال یا شینه 78
4-14-3) اتصالات کابل به تجهیزات و شینهها 80
4-15) کابلهای موازی تکرشته 83
4-16) الزام هممسیر بودن هادیهای یک مدار و موارد استثناء 85
4-17) اجرا و نصب سیم و کابل 87
4-17-1) نکات عمومی اجرای سیم و کابل 87
4-17-2) شعاع خمش کابل 90
4-18) لولهکشی برق 91
4-18-1) لولههای فولادی 92
4-18-2) لولههای پلاستیکی 100
4-18-3) نکات عمومی اجرای لولههای برق 103
4-18-4) نکات اجرایی کابلکشی روکار 105
4-18-5) نکات اجرایی کابلکشی دفنی 106
4-18-6) نکات اجرایی داکت و ترانکینگ 108
4-18-7) نکات اجرایی سینی و نردبان کابل 109
4-18-8) آشنایی با باسداکت و کاربردهای آن 111
4-19) محاسبات افت ولتاژ کابل تغذیه موتور در حالت دائم و راهاندازی 114
4-19-1) محاسبات ولتاژ توسط فرمول افت ولتاژ 114
4-19-2) محاسبات ولتاژ توسط جدول افت ولتاژ واحد 116
4-20) تعیین سطح مقطع سیم و کابل براساس تحمل گرمای ناشی از اتصال کوتاه 119
4-20-1) روشهای اصلاح مشکل عدم تحمل گرمای ناشی از اتصال کوتاه در کابلها 122
4-20-2) طراحی سطح مقطع هادی اتصال زمین براساس تحمل جریان اتصال کوتاه 124
4-21) طراحی شینهها و نکات اجرایی 125
4-21-1) نکات اجرایی شینهها 126
4-21-2) محاسبه سطح مقطع شینههای فاز براساس جریان دائمی 129
4-21-3) اثر دمای محیط در طراحی شینه 132
4-21-4) محاسبه سطح مقطع شینههای فاز براساس جریان اتصال کوتاه 133
4-21-5) محاسبه سطح مقطع شینه نول 135
4-21-6) محاسبه سطح مقطع شینه ارت 135
4-21-7) محاسبه سطح مقطع شینه اصلی اتصال زمین 136
فصل پنجم: حفاظت و کنترل در تابلوها 137
5-1) مقدمه 137
5-2) تجهیزات حفاظتی کنترلی 137
5-2-1) کلید جداکننده (ایزولاتور – سکسیونر) 138
5-2-2) کلید قطع بار (دژنگتور) 140
5-2-3) کلید جداکننده زیر بار 141
5-2-4) فیوز 142
5-2-5) کلیدفیوز و کلید فیوزدار جداکننده 149
5-2-6) کلیدفیوز و کلید فیوزدار قطع بار 149
5-2-7) کلیدفیوز و کلید فیوزدار جداکننده زیر بار 149
5-2-8) کلید مینیاتوری (MCB) 151
5-2-9) کلید اتوماتیک (MCCB) 158
5-2-10) کلید اتوماتیک هوایی (ACB) 169
5-2-11) کلید جریان باقیمانده (RCD) 170
5-3) طراحی مدارهای تابلو برق 172
5-3-1) انتخاب تجهیزات و ترتیب آنها در مدارهای تابلو 172
5-3-2) مراحل هفتگانه طراحی یک مدار 176
5-3-3) محاسبات جریان اتصال کوتاه تابلو 178
5-3-4) محاسبه قدرت قطع کلیدهای حفاظتی تابلوهای توزیع 186
5-3-5) محاسبه قدرت قطع کلیدهای تابلو اضطراری 187
5-3-6) اثر بارهای موتوری در قدرت قطع کلیدهای حفاظتی 188
5-3-7) محاسبات قدرت کلیدهای تابلو در حضور ترانسهای موازی 192
5-3-8) اثر شبکه فشارمتوسط در قدرت قطع کلیدهای حفاظتی تابلو ترانس 195
5-3-9) اصول حفاظت در برابر برقگرفتگی غیرمستقیم در سیستم TN 202
5-3-9-1) روشهای اصلاح مدار برای تأمین شرایط قطع در زمان مجاز 204
5-3-10) طراحی حفاظت برقگرفتگی در سیستم TN توسط فیوز 207
5-3-11) طراحی حفاظت برقگرفتگی در سیستم TN توسط کلید مینیاتوری 209
5-3-12) طراحی حفاظت برقگرفتگی در سیستم TN توسط کلید اتوماتیک 211
5-3-13) محاسبات برقگرفتگی مربوط به تابلو برق اضطراری 214
5-3-14) حفاظت در برابر برقگرفتگی در سیستم TT توسط فیوز و کلید مینیاتوری 216
5-3-15) حفاظت در برابر برقگرفتگی غیرمستقیم در سیستم TT توسط کلید RCD 218
5-3-16) حفاظت برقگرفتگی غیرمستقیم در سیستم IT 220
5-3-17) طراحی اضافه بار مدار و کابل 222
5-4) قوانین و مقررات مدارهای پریز و روشنایی 225
5-4-1) محاسبات حداکثر بار و ظرفیت کلیدهای مینیاتوری 228
5-4-2) تعداد مجاز پریز و نقاط روشنایی در یک مدار 230
5-4-3) فواصل مجاز نصب کلیدها و پریزها 234
5-4-3) نکات اجرایی مدارهای کلید و پریز 235
5-5) تجهیزات کنترلی در مدارهای روشنایی 237
5-5-1) کلید تکپل 238
5-5-2) کلید دومداره 239
5-5-3) کلید تبدیل 240
5-5-4) کلید صلیبی 242
5-5-5) رله (رله معمولی) 243
5-5-6) رله ضربهای 244
5-5-7) فتوسل (سنسور نوری) 245
5-5-8) تایمر (کلید زماندار) 245
5-5-9) چشم الکترونیکی (سنسور حضور) 246
5-5-10) ساعت فرمان 248
5-5-11) دیمر 248
5-5-12) رله قابل برنامهریزی (PLR) 249
5-5-13) کنتاکتور (کلید مغناطیسی) 250
5-5-14) رله حالت جامد (SSR) 252
5-6) مدارهای فرمان ساده توسط کنتاکتور 253
5-7) راهاندازی، حفاظت و کنترل موتورهای الکتریکی 258
5-7-1) روشهای راهاندازی موتورهای الکتریکی 259
5-7-2) طراحی کابل تغذیه موتور در روشهای مختلف راهاندازی 263
5-7-3) مقایسه ولتاژ، جریان و گشتاور در روشهای راهاندازی موتورهای الکتریکی 265
5-7-4) حفاظت و کنترل موتورهای الکتریکی 267
5-7-5) رله بیمتال 267
5-7-6) رله کنترل فاز 269
5-7-7) کلید محافظ موتوری (MPCB) 269
5-7-8) رله کنترل بار 270
5-7-9) جدول انتخاب تجهیزات موتور 272
5-8) نکات حفاظتی تکمیلی 274
5-8-1) حفاظت سیم و کابل در صورت تغییر سطح مقطع 274
5-8-2) کلید جداکننده کولر و تجهیزات پشتبام 275
5-8-3) موارد الزام به حذف وسیله حفاظتی اضافه بار 275
5-8-4) سلکتیویته (قابلیت انتخاب) 276
5-9) حفاظت با ولتاژ بسیار کم 279
5-9-1) سیستم FELV 279
5-9-2) سیستم SELV و PELV 280
5-9-3) منابع تغذیه سیستم SELV و PELV 281
5-9-4) الزامات مدارها و سیمکشی در سیستمهای SELV و PELV 282
5-9-5) حفاظت تماس مستقیم و غیرمستقیم در سیستمهای FELV، SELV و PELV 283
5-10) حفاظت در محیطهای خاص 284
5-10-1) الزامات حفاظتی در حمام و دوش 284
5-10-2) الزامات حفاظتی در استخر 286
5-10-3) الزامات حفاظتی در سونای بخار 288
5-10-4) الزامات حفاظتی در سونای خشک 289
5-11) حفاظت اضافه ولتاژ 291
5-11-1) انواع اضافه ولتاژ 291
5-11-2) انواع حفاظت در برابر صاعقه 292
5-11-3) سرج (Surge) 293
5-11-4) طرز کار SPD 296
5-11-5) انواع اضافه ولتاژ ناشی از صاعقه 296
5-11-6) نصب SPD در سیستمهای مختلف برقرسانی 297
5-11-7) کلاسهای مختلف SPD 301
5-11-8) چند نکته اجرایی در مورد نصب SPD 303
فصل ششم: محاسبات توان و انرژی 305
6-1) مقدمه 305
6-2) توان در برق DC 305
6-3) توان در برق AC 306
6-4) توان راکتیو 311
6-5) جبران توان راکتیو در سیستمهای قدرت 315
6-6) توان مختلط در برق AC 316
6-7) مثلث توان 317
6-8) محاسبات توان تابلو 318
6-9) اصلاح ضریب توان 321
6-10) طراحی خازن اصلاح ضریب توان 323
6-11) محاسبه ظرفیت خازن 326
6-12) اصول عملکرد بانک خازنی 327
6-13) آرایش بانک خازنی و طراحی آن 330
6-14) نسبت C/K در بانک خازنی 333
6-15) محاسبه بهای برق مشترکان 334
6-16-1) انواع کنتور برق 335
6-16-2) محاسبه بهای برق کنتورهای غیردیماندی 336
6-16-3) محاسبه بهای برق مشترکان دیماندی 340
6-16) محاسبه دیماند 343
6-17) ضریب همزمانی 344
6-18) محاسبه ضریب بار 347
فصل هفتم: طراحی روشنایی 349
7-1) مقدمه 349
7-2) کمیتهای روشنایی 349
7-2-1) شار نوری (Ф) 349
7-2-2) راندمان نوری 350
7-2-3) شدت روشنایی (E) 351
7-2-4) شدت نور (I) 352
7-2-5) درخشندگی (L) 353
7-2-6) دمای رنگ مرتبط CCT (Correlated Color Temperature) 354
7-2-7) شاخص نمود رنگ CRI (Color Rendering Index) 354
7-3) انواع لامپ 357
7-4) طراحی روشنایی داخلی 363
7-4-1) ضریب تلفات نوری (ضریب نگهداری) 363
7-4-2) ضریب بهره چراغ 364
7-5) یکنواختی روشنایی در طراحی 367
7-5-1) چیدمان مناسب 367
7-5-2) نحوه چیدمان 370
7-5-3) طراحی روشنایی یکنواخت به کمک پارامتر Max(S/MH) 371
7-5-4) انتخاب چیدمان مناسب از شرایط یکنواختی و شدت روشنایی مورد نیاز 373
7-6) چگالی توان روشنایی 375
پیوست 377
امیرحسین مبینی (خریدار محصول) –
کتاب های جناب آقای امینی حاوی کامل ترین شرح الزامات مرتبط با استاندارد و مبحث 13 می باشند و با بیان بسیار شیوا دشوارترین مفاهیم را هم به سهولت منتقل کرده اند.
فاطمه توحیدی –
درود بر شما