لوحة توزيع كهرباء رئيسية (MDB، Main Distribution Board) هي أول لوحة جهد منخفض بعد المحول، ومنها تتفرع كل كهرباء المبنى أو المصنع. تتكون من قاطع دخل هوائي ACB، وقضبان رئيسية بتيار من 800 إلى 5000 A، وقواطع خارجة MCCB أو ACB تغذّي لوحات التوزيع الفرعية SMDB ثم اللوحات النهائية DB، وتُصمَّم وتُتحقَّق وفق IEC 61439-1 وIEC 61439-2. ومقاس اللوحة لا يُختار من قائمة؛ بل يُشتق من المحول الذي يغذّيها: محول 1000 kVA على 400 V يعطي 1,443 A فيحتاج قاطعًا رئيسيًا 1600 A، ومحول 1500 kVA يعطي 2,165 A فيحتاج 2500 A، ويحدّد تيار القصر (نحو 36 kA لمحول 1500 kVA بمعاوقة 6%) تصنيف القضبان والقواطع. وفي قطر يضيف كود KAHRAMAA شروطًا ملزمة: تخفيض القواطع إلى 80%، وشكل فصل لا يقل عن Form 3b، وتصنيف 44 kA لمدة 3 ثوانٍ لمحولات 800–1600 kVA. يشرح هذا الدليل المكونات والمقاسات وأشكال الفصل، ثم مثالًا محلولًا وقائمة لطلب عرض السعر. والحساب الأول، أي تيار المحول، هو ما تطبّقه حاسبة اختيار المحوّلات.
أين تقع لوحة MDB بين SMDB وDB؟
التوزيع في المباني الخليجية هرمي، ولكل مستوى معياره ومكوناته:
| المستوى | الوظيفة | التيار النموذجي | القواطع | المعيار |
|---|---|---|---|---|
| MDB | تستقبل الجهد المنخفض من المحول أو المولد | 800–5000 A | دخل ACB، ومخارج MCCB أو ACB | IEC 61439-2 |
| SMDB | توزيع فرعي لطابق أو مبنى أو قسم من المصنع | حتى 1200 A | MCCB | IEC 61439-2 |
| DB | دارات نهائية للإنارة والمقابس والتكييف | عشرات الأمبيرات | MCB وRCD | IEC 61439-3 |
| MCC | تغذية المحركات والمضخات ومحولات التردد | حتى 3150 A | مشغّلات المحركات وMCCB | IEC 61439-2 |
والقواطع نفسها، الهوائية وذات الغلاف المقولب، تُصنَّع وتُختبر وفق IEC 60947-2. وينبّه كود KAHRAMAA إلى أن لوحات MCB لا تُستخدم للتوزيع الرئيسي أو الفرعي الرئيسي، ولا تُركَّب قواطع MCB لأي غرض داخل لوحة MDB من النوع المقصوري.
ما مكونات لوحة توزيع الكهرباء الرئيسية؟
| المكوّن | وظيفته | ما تحدّده في المواصفة |
|---|---|---|
| قاطع الدخل ACB | يفصل المحول ويحمي القضبان من الحمل الزائد والقصر | التيار الاسمي، وعدد الأقطاب 3 أو 4، ووحدة الحماية |
| القضبان الرئيسية | تحمل تيار المحول كاملًا | التيار المقنّن، وتصنيف القصر Icw ومدته |
| القواطع الخارجة MCCB أو ACB | تغذّي لوحات SMDB والمحركات الكبيرة والمبرّدات | قائمة المخارج بالتيار وعدد الأقطاب |
| القياس | أمبيرات وفولتات ومعامل قدرة وأقصى طلب | المقاييس ومحولات التيار CT ودرجة دقتها |
| قسم مكثفات APFC | يحسّن معامل القدرة ويخفّض تيار الدخل | القدرة بـ kVAr، والخطوات، ومفاعلات الترشيح |
| دخل المولد ومفتاح ATS | يحوّل الحمل إلى المولد عند انقطاع الشبكة | تيار المولد، والتعشيق، ومنطق التحويل |
| قاطع الربط بين القضبان | يربط قسمين من القضبان لمحولين | التيار والتعشيق مع قاطعي الدخل |
ويشترط كود KAHRAMAA أن تكون لوحة MDB مقصورية البناء (البند 4.2.1)، وأن تُقدَّم تفاصيلها للموافقة قبل التصنيع (البند 4.2.2)، مع شهادات اختبار تصنيف القصر من جهة اختبار مستقلة معتمدة لا من المصنّع نفسه (البندان 4.2.3 و4.2.4). وفي أنظمة المولد الاحتياطي يطلب للوحة دخل الشبكة أمبيرات لكل طور، ومؤشر أقصى طلب لـ 30 دقيقة، وفولتات، ومقياس معامل القدرة (البند 10.5.1).
مقاسات لوحة MDB حسب قدرة المحول
يُختار القاطع الرئيسي أكبر من تيار الحمل الكامل للمحول، ثم يُقرَّب إلى المقاس القياسي التالي. العمود الأخير يطبّق شرط KAHRAMAA بتخفيض القاطع إلى 80% على 415 V ما لم يكن معايرًا على 50°C:
| المحول (kVA) | التيار على 400 V | القاطع الرئيسي (400 V) | التيار على 415 V | المطلوب ÷ 0.8 | القاطع في قطر | تصنيف القصر في قطر |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 721.7 A | 800 A | 695.6 A | 869.5 A | 1000 A | 25 kA / 3 s |
| 630 | 909.3 A | 1000 A | 876.5 A | 1,095.6 A | 1250 A | 25 kA / 3 s |
| 800 | 1,154.7 A | 1250 A | 1,113.0 A | 1,391.3 A | 1600 A | 44 kA / 3 s |
| 1000 | 1,443.4 A | 1600 A | 1,391.2 A | 1,739.0 A | 2000 A | 44 kA / 3 s |
| 1250 | 1,804.2 A | 2000 A | 1,739.0 A | 2,173.8 A | 2500 A | 44 kA / 3 s |
| 1500 | 2,165.1 A | 2500 A | 2,086.8 A | 2,608.5 A | 3200 A | وفق المرفق |
| 1600 | 2,309.4 A | 2500 A | 2,225.9 A | 2,782.4 A | 3200 A | 44 kA / 3 s |
| 2000 | 2,886.8 A | 3200 A | 2,782.4 A | 3,478.0 A | 4000 A | وفق المرفق |
| 2500 | 3,608.4 A | 4000 A | 3,478.0 A | 4,347.5 A | 5000 A | وفق المرفق |
قيم تصنيف القصر في قطر من جدول البند 4.17.1 في كود KAHRAMAA للوحة المغذّاة مباشرة من محول في محطة مجاورة، وتُطبَّق على اللوحة كلها: القاطع الرئيسي، والقضبان، وكل القواطع الخارجة. ولجدول التيار الكامل من 100 إلى 2500 kVA وعلى 433 V، راجع محول 1000 kVA كم أمبير؟.
ما أشكال الفصل الداخلي من Form 1 إلى Form 4b؟
يعرّف IEC 61439-2 أشكال الفصل الداخلي (Forms of separation) بحسب ما يُفصل عن ماذا داخل اللوحة. وكلما ارتفع الشكل أمكن العمل على مخرج مع بقاء الباقي في الخدمة، وارتفع السعر والحجم:
| الشكل | القضبان عن الوحدات الوظيفية | الوحدات عن بعضها | أطراف الكابلات الخارجية |
|---|---|---|---|
| Form 1 | لا | لا | لا فصل |
| Form 2a | نعم | لا | غير مفصولة عن القضبان |
| Form 2b | نعم | لا | مفصولة عن القضبان |
| Form 3a | نعم | نعم | غير مفصولة عن القضبان |
| Form 3b | نعم | نعم | مفصولة عن القضبان، لا عن بعضها |
| Form 4a | نعم | نعم | في مقصورة الوحدة الوظيفية نفسها |
| Form 4b | نعم | نعم | في مقصورات مستقلة عن الوحدة الوظيفية |
وفي قطر يحدّد البند 4.2.7 من كود KAHRAMAA الحدّ الأدنى للوحة MDB بـ Form 3b Type 2، أي فصل القضبان بحواجز صلبة معدنية أو غير معدنية. ويُختار Form 4b حين لا يُقبل إطفاء اللوحة كلها لصيانة مخرج واحد، كما في المستشفيات ومراكز البيانات.
مثال محلول: لوحة MDB لمبنى في الرياض بمحول 1500 kVA
مبنى مكاتب في الرياض يتغذى من محول 1500 kVA، 13.8/0.4 kV، 60 Hz، بمعاوقة 6% وفق مواصفة SEC رقم 51-SDMS-03. المخارج المطلوبة: مبرّدان بقاطع 400 A لكل منهما، ولوحة SMDB للمكاتب بقاطع 630 A، ولوحة SMDB للخدمات بقاطع 400 A، والمصاعد بقاطع 250 A، ومضخات الحريق والمياه بقاطع 250 A.
- تيار الحمل الكامل للمحول: I = 1,500,000 ÷ (√3 × 400) = 1,500,000 ÷ 692.8 = 2,165.1 A.
- القاطع الرئيسي: أقرب مقاس قياسي أعلى هو ACB بتيار 2500 A، بشرط أن يعطي 2,165.1 A على الأقل عند حرارة غرفة اللوحة؛ فإذا كان تخفيض المصنّع عند تلك الحرارة 80% فإن 2,500 × 0.8 = 2,000 A لا يكفي، ويلزم إطار 3200 A.
- تيار القصر على القضبان: Isc = 2,165.1 ÷ 0.06 = 36,085 A، أي نحو 36.1 kA، وهو متّسق مع شرط تحمّل المحول في 51-SDMS-03 البالغ 17 × 2,165.1 = 36.8 kA لمدة 2 ثانية.
- تصنيف اللوحة: Icw لا يقل عن 36.8 kA، ويُختار عمليًا 50 kA لمدة 1 ثانية ليغطي إسهام محركات المبرّدات والمضخات في تيار القصر.
- مجموع المخارج: 2 × 400 + 630 + 400 + 250 + 250 = 2,580 A، وهو أكبر من تيار المحول 2,165.1 A؛ والنسبة 2,165.1 ÷ 2,580 = 0.84 هي معامل التنوّع الضمني، ويُتحقق منه بمفهوم التيار المقنّن للمجموعة في IEC 61439-1:2020.
- القضبان الرئيسية: لا تقل عن تيار القاطع الرئيسي، أي 2500 A، مع شكل فصل Form 3b أو Form 4b بحسب مواصفة الاستشاري.
تيار القصر على قضبان MDB لمحول 1500 kVA بمعاوقة 6%
Isc = S * 1000 / (sqrt(3) * V * Z)
Isc = A
مثال ثانٍ: لوحة MDB في قطر مع مولد احتياطي
محول 1000 kVA، 11/0.415 kV ومولد احتياطي. تيار المحول 1,391.2 A، وبعد تخفيض 80% يلزم قاطع 2000 A (البند 4.17.4)، وتصنيف اللوحة 44 kA لمدة 3 ثوانٍ (البند 4.17.1). ومع المولد يشترط الكود أن تكون قواطع الدخل وقاطع الربط رباعية الأقطاب وبالتيار نفسه (البند 10.3.2)، وأن يبدأ التحويل التلقائي عند فقد طور أو انحراف الجهد 15% لأكثر من 3 ثوانٍ (البند 10.7.1)، وأن تُعشَّق قواطع الشبكة والمولد كهربائيًا وميكانيكيًا لمنع التوازي (البند 10.7.2).
أخطاء شائعة عند طلب لوحة MDB
- اختيار القاطع الرئيسي على الحمل الحالي لا على المحول. قاطع 1250 A لحمل مقيس 1,100 A تحت محول 1000 kVA على 400 V (1,443 A) يمنع تحميل المحول بقدرته كاملة لاحقًا، ويعني استبدال القاطع والقضبان عند أول توسعة.
- نسيان تخفيض الحرارة. قاطع 1600 A لمحول 1000 kVA في قطر يعطي 1,280 A فقط بعد التخفيض، وهو أقل من 1,391.2 A.
- تصنيف القصر من المعاوقة وحدها. الحساب يعطي 27.8 kA لمحول 1000 kVA بمعاوقة 5% على 415 V، بينما يفرض جدول KAHRAMAA 44 kA لمدة 3 ثوانٍ.
- كتابة «Form 4» دون a أو b. الفرق بين Form 4a وForm 4b هو مكان أطراف الكابلات، ويغيّر عمق اللوحة وسعرها.
- قاطع مولد ثلاثي الأقطاب. في قطر يشترط البند 10.3.2 قواطع رباعية الأقطاب لنظام الشبكة والمولد.
ما الذي تحدّده في طلب عرض سعر لوحة MDB
- المحول: القدرة بـ kVA، والجهد 400/230 أو 415/240 V، والمعاوقة، والتردد 50 أو 60 Hz.
- القاطع الرئيسي والقضبان: التيار الاسمي بعد تخفيض الحرارة، وتصنيف القصر Icw ومدته من رسالة المرفق أو من الحساب.
- قائمة المخارج: كل مخرج بتياره ونوع قاطعه (MCCB أو ACB) وعدد أقطابه، والمخارج الاحتياطية.
- شكل الفصل ودرجة الحماية: Form 2b أو 3b أو 4b، وIP31 إلى IP54، وثابت أو قابل للسحب.
- المولد والتحويل: تيار المولد، ومنطق ATS، والتعشيق، وقاطع الربط.
- القياس وتحسين معامل القدرة: المقاييس، ومحولات التيار، وقدرة لوحة المكثفات بـ kVAr.
- ظروف الموقع والمستندات: حرارة الغرفة القصوى، ومسار الكابلات أو مجاري القضبان، وشهادات اختبار القصر المطلوبة، ورسومات الموافقة قبل التصنيع.
أين تقع Entogo
تصنّع Entogo لوحة توزيع الكهرباء الرئيسية MDB وفق IEC 61439-1/-2 بتيار 800–5000 A، وجهد 400/230 أو 415/240 V، وقاطع دخل ACB ومخارج MCCB، وشكل فصل Form 2b إلى 4b، مع قياس ومفتاح ATS بين الشبكة والمولد عند الطلب، ودرجة حماية IP31 إلى IP54؛ وتُركَّب القواطع من العلامة التجارية التي يفضّلها العميل. وتكمّلها لوحات SMDB وDB حتى 1200 A، ولوحات الجهد المنخفض بوحدات قابلة للسحب بشكل فصل Form 4b، ولوحات مكثفات تحسين معامل القدرة APFC. وتُضبط كل لوحة على مواصفة المشروع وحرارة الموقع، ويُعالَج اعتماد المرفق واختبارات النوع لكل مشروع على حدة.
Entogo شركة كندية لها مصنعها الخاص في الصين، وتُشحن معدات الكتالوج المصمّمة وفق IEC/CE في متوسط نحو 12 أسبوعًا، مع ضمان لا يقل عن 36 شهرًا تُؤكَّد مدته الدقيقة للوحات التوزيع في العقد. ولمشروع كامل من المحول إلى اللوحة، راجع حلول المحطات الفرعية وتوزيع الطاقة و سعر محول الكهرباء في الإمارات وقطر والكويت.
الخلاصة: ابدأ لوحة التوزيع الرئيسية من المحول: تيار الحمل الكامل يحدّد القاطع الرئيسي والقضبان، والمعاوقة وجدول المرفق يحدّدان تصنيف القصر، ثم يأتي شكل الفصل ونظام المولد. اكتب هذه الأرقام في طلب العرض لتحصل على عروض قابلة للمقارنة.
