حساب الأحمال الكهربائية حسب الكود السعودي SBC 401

مرحبًا بك. إذا كانت لديك فيلا أو عمارة وتريد أن تعرف «كم أمبير القاطع الرئيسي؟» و«كم ملي الكيبل من العداد؟» فهذا الحساب هو البداية. الكود السعودي للكهرباء SBC 401 منشور على موقع اللجنة الوطنية لكود البناء sbc.gov.sa، وإصداره الحالي SBC 401-CR-2024 يبدأ الجزء الثالث منه بالبند 31-1 «الحمل الأقصى ومعامل التنوع».

وفي نص الإصدار السابق (2007) يقول البند: تحديد الحمل الأقصى ضروري لتصميم اقتصادي وموثوق ضمن حدود الحرارة وهبوط الجهد، ويجوز أخذ التنوع في الاعتبار عند تحديده. أي أن الكود لا يفرض جدول معاملات طلب ثابت لكل جهاز كما في بعض الأكواد الأخرى؛ بل يترك التقدير للمصمم، وهنا يأتي دور مهندس المشروع والاستشاري.

1. جدول الأحمال: لكل دائرة اكتب نوعها (إنارة، مقابس، مكيف، سخان، مضخة…) وقدرتها المركبة بالكيلوفولت أمبير، وطورها (L1 / L2 / L3).
2. القدرة المركبة الكلية: مجموع الأحمال قبل أي تنوع.
3. معامل الطلب: نسبة الحمل الأقصى المتوقع إلى الحمل المركب لكل مجموعة. في السعودية لا تقلل معامل المكيفات كثيرًا؛ في الصيف تشتغل كلها في نفس الوقت تقريبًا.
4. الحمل الأقصى: مجموع (الحمل × المعامل) لكل مجموعة.
5. التيار: للتغذية الثلاثية I = S ÷ (√3 × V)، وللأحادية I = S ÷ V.
6. توزيع الأطوار: وزّع الدوائر الأحادية بحيث تتقارب تيارات الأطوار؛ والقاطع يُختار على أكبر طور، لا على المتوسط.
7. القاطع الرئيسي ثم الكيبل: قاطع قياسي ≥ تيار الطور الأكبر، ثم كيبل Iz بعد التصحيح ≥ القاطع، ثم تحقق من هبوط الجهد وقدرة القطع للقاطع.

الشركة السعودية للكهرباء تستخدم في معيار تخطيط التوزيع (DPS، إصدار 2004) معاملات طلب لتقدير الحمل الأقصى للمشترك عند تخطيط شبكتها. هذه الأرقام من جهة المرفق وليست بديلًا عن جدول أحمال التركيب الداخلي، لكنها مرجع مفيد للمقارنة:

الأحمال ومعاملات الطلب في هذا المثال توضيحية لشرح الطريقة؛ أرقام مشروعك تأتي من المخططات ولوحات بيانات الأجهزة، والمعاملات يعتمدها المصمم.

التيار: 31,800 ÷ (1.732 × 400) = 45.9 A لكل طور إذا كان التوزيع متزنًا تمامًا. في الواقع لن يكون متزنًا؛ لنفرض أن أثقل طور بعد التوزيع 48 أمبير.

القاطع الرئيسي: أصغر قاطع قياسي فوق 48 أمبير هو 50 أمبير، وكثير من المصممين يختارون 63 أمبير لترك هامش للتوسع؛ هذا قرار تصميمي يوافق عليه الاستشاري، ويجب أن يتوافق مع قاطع العداد الذي تحدده شركة الكهرباء.

الكيبل: كيبل نحاس رباعي بعزل PVC داخل ماسورة (B2، ثلاثة موصلات محمّلة) عند 45 °م: مقطع 16 ملم² = 62 × 0.79 = 49.0 A وهو أقل من قاطع 50 أمبير فلا يصلح؛ ومقطع 25 ملم² = 80 × 0.79 = 63.2 A يقبل قاطع 50 أو 63 أمبير.

هبوط الجهد لطول 40 مترًا: 1.57 × 45.9 × 0.040 = 2.9 V، أي 0.72% من 400 فولت، فيبقى هامش كبير للدوائر الفرعية ضمن حد 4%.

للمقارنة: بمعامل الشركة للفلل (0.5) يكون الطلب 42.1 × 0.5 = 21.1 kVA أي نحو 30.4 أمبير. الفرق يوضح لماذا لا يُصمَّم التركيب الداخلي على معامل المرفق وحده؛ فالمكيفات في صيفنا ترفع الطلب الفعلي.

نفس الخطوات، لكن التيار I = S ÷ V. مثال توضيحي: شقة حملها الأقصى بعد التنوع 9 كيلوفولت أمبير على 230 فولت: 9,000 ÷ 230 = 39.1 A، فالقاطع 40 أمبير والكيبل يجب أن يتحمل 40 أمبير بعد التصحيح: أسلاك 10 ملم² في ماسورة عند 45 °م تتحمل 45.0 أمبير فتصلح، و6 ملم² (32.4 أمبير) لا تصلح. وإذا اقترب التيار من حد القاطع فالأفضل مناقشة التغذية الثلاثية مع المصمم.

القاطع الرئيسي يُختار بتيارين: التيار المقنن الذي حسبناه من الأحمال، وقدرة القطع بالكيلوأمبير التي يجب ألا تقل عن تيار القصر المتوقع عند نقطة تركيبه. ويطلب الكود من المصمم تقييم خصائص التغذية، ومنها تيار القصر المتوقع عند نقطة التغذية (البند 31-3 في إصدار 2007). هذا الرقم يحدده موقع المبنى من المحول وطول كيبل الشركة ومقطعه، ويحسبه المصمم أو يطلبه من جهة التغذية. والقواطع الصغيرة المطابقة لـ IEC 60898-1 مقننة حتى 125 أمبير وقدرة قطع حتى 25 كيلوأمبير، وما فوق ذلك قواطع علبية (MCCB) حسب IEC 60947-2.

وفي اللوحات الفرعية تنخفض قيمة تيار القصر مع طول الكيبل، فقد تكفي قدرة قطع أقل، لكن القرار يكون بحساب لا بتقدير. اكتب قدرة القطع في جدول الكميات لكل قاطع، لأنها من أكثر الأسئلة التي تؤخّر التسعير.

• اختيار القاطع على متوسط الأطوار بدل الطور الأثقل.
• نسيان أحمال المستقبل: شاحن سيارة كهربائية، مصعد منزلي، مسبح، مكيفات إضافية في الملحق.
• استخدام جدول تحمّل الكيبلات على 30 °م دون تصحيح الحرارة.
• عدم التحقق من قدرة القطع للقاطع الرئيسي مقابل تيار القصر المتوقع عند نقطة التغذية.
• الاعتماد على معامل الشركة (0.5) لتصميم اللوحات الداخلية.