الحماية من الاتصال غير المباشر

تميز المعايير واللوائح بين نوعين من الاتصال الخطر: المباشر وغير المباشر. في هذه المقالة ، سوف نركز على التدابير الوقائية ضد الصدمات الكهربائية من الاتصال غير المباشر.

تعني اللمسة غير المباشرة ملامسة الإنسان لجزء موصل مفتوح من الجهاز ، والذي في التشغيل العادي للتركيبات الكهربائية لا يكون تحت الجهد الكهربي ، ولكن لسبب ما تبين أنه تحت الجهد ، على سبيل المثال ، بسبب فشل العزل. في هذه الحالة ، قد يكون الاتصال العرضي لشخص بهذا الجزء خطيرًا للغاية ، لأن التيار سوف يتدفق عبر جسم الشخص.

للحماية من الاتصال غير المباشر ، لمنع حدوث صدمة كهربائية للأشخاص أو الحيوانات في حالة فشل العزل ، يتم استخدام تدابير خاصة ، بشكل منفصل أو عدة منها في وقت واحد:

• التأريض الوقائي

• إيقاف التشغيل التلقائي

• معادلة الإمكانات

• معادلة الإمكانات

• عزل مزدوج أو مقوى

• جهد منخفض جدًا (منخفض) ؛

• الفصل الكهربائي الوقائي للدوائر ؛

• الغرف والمناطق والمنصات العازلة (غير الموصلة).

أرض الدفاع

لضمان السلامة الكهربائية ، يتم تنفيذ التأريض الوقائي للمعدات. يختلف هذا التأريض عن التأريض الوظيفي وينطوي على توصيل معدات موصلة ، ويحتمل أن تكون خطرة بجهاز التأريض.

تتمثل وظيفة التأريض الوقائي في القضاء على الخطر الذي يتعرض له الشخص الذي يقف على الأرض ويلامس جزءًا من الجهاز الذي تم تنشيطه بسبب ماس كهربائي. يتم توصيل جميع الأجزاء الموصلة التي يحتمل أن تكون خطرة في الجهاز بالأرض من خلال أجهزة تأريض متصلة بموصل تأريض. من خلال التأريض الوقائي ، يتم تقليل جهد الأجزاء المؤرضة إلى قيمة آمنة فيما يتعلق بالأرض.

ينطبق التأريض الوقائي على المعدات التي تعمل بجهد يصل إلى 1000 فولت:

• إلى مرحلة واحدة ، معزولة عن الأرض وإلى ثلاث مراحل مع محايدة معزولة ؛

• للمعدات التي تعمل في شبكات بجهد يزيد عن 1000 فولت مع محايد مؤرض ومحايد معزول.

يمكن أن يعمل موصل مؤرض صناعيًا (قطب كهربائي مؤرض صناعي) أو بعض الأشياء الموصلة الموجودة في الأرض ، على سبيل المثال ، قاعدة خرسانية مقواة (قطب أرضي طبيعي) ، كموصل تأريض للتأريض الوقائي. يجب عدم استخدام خطوط الاتصال ، مثل خطوط الصرف الصحي أو الغاز أو التدفئة ، لهذا الغرض.

الاغلاق التلقائي

من أجل الحماية من الصدمات الكهربائية مع الاتصال غير المباشر ، يتم إجراء الإغلاق التلقائي عن طريق فتح عدة موصلات طور في نفس الوقت ، وفي بعض الحالات أيضًا موصل محايد. يتم الجمع بين طريقة الحماية هذه وأنظمة حماية التأريض والتحييد. كما أنه قابل للتطبيق في الحالات التي يكون فيها من المستحيل تطبيق التأريض الواقي.

تشير طريقة الحماية هذه إلى الأنظمة عالية السرعة التي يمكنها فصل المعدات عن الشبكة في أقل من 0.2 ثانية في حالة حدوث موقف خطير. يوصى بتنفيذ الإغلاق الوقائي للأدوات الكهربائية اليدوية ، والتركيبات الكهربائية المتنقلة ، والأجهزة الكهربائية المنزلية.

عندما يتم إغلاق المرحلة على الصندوق ، أو تنخفض مقاومة العزل للأرض بشكل كبير ، أو عندما يتلامس جزء حي مع جسم الإنسان ، تتغير المعلمات الكهربائية للدائرة وهذا التغيير هو إشارة ل RCD تنطلقيتكون من جهاز التيار المتبقي ومفتاح. يسجل الجهاز الحالي المتبقي التغييرات في معلمات الدائرة ويرسل إشارة إلى المحول ، والذي بدوره يفصل الجهاز الخطير عن الشبكة.

يمكن أن تستجيب RCDs للحماية من الاتصال غير المباشر لمعلمات مختلفة: لتيارات قصر الدائرة في نظام التحييد أو للتيار التفاضلي ، أو جهد الجسم إلى الأرض أو جهد التسلسل الصفري. تختلف RCDs في نوع إشارة الإدخال. في المعدات المزودة بأجهزة RCD الأوتوماتيكية ، بعد تسجيل حالة الطوارئ ، يتم تطبيق معادلة محتملة ، وبعد ذلك يتم إيقاف تشغيل مصدر الطاقة.

المعادلة المحتملة

إذا كانت هناك عدة تركيبات كهربائية في نفس الشبكة الكهربائية ، بعضها مؤرض من خلال جهاز تأريض منفصل بدون توصيل بسلك PE ، وبعض المعدات متصلة بسلك PE ، فهذه الحالة خطيرة ويُحظر تأريض الكهرباء منشآت بهذه الطريقة.لماذا؟ لأنه إذا كانت إحدى المراحل قصيرة الدائرة لجسم محرك مؤرض بواسطة أرض منفصلة ، على سبيل المثال ، فسيتم تنشيط أجسام التركيبات الكهربائية المؤرضة بالنسبة إلى الأرض. تذكر أن التأريض هو اتصال الأجزاء المعدنية غير الحاملة للتيار من التركيبات الكهربائية بالموصل المحايد للشبكة.

الخطر هنا هو أن المعدات ذات الحماية المنظمة بشكل صحيح سيتم تنشيطها. تظهر التجربة المأساوية لصناعة الثروة الحيوانية أن مثل هذا التأريض غير السليم للمعدات قد أدى إلى نفوق جماعي للحيوانات.

لتجنب مثل هذه المخاطر ، يتم تطبيق الترابط متساوي الجهد. يتم توصيل الأجزاء الموصلة للمعدات المحمية بحيث تكون إمكاناتها متماثلة ، وبالتالي ضمان السلامة الكهربائية للشبكة في حالة الاتصال غير المباشر.

وفقًا لـ PUE ، فإن التركيبات الكهربائية للجهود حتى 1000 فولت مترابطة محمي محمي PEN أو موصل PE خط إمداد نظام TN مع موصل تأريض لأنظمة IT و TT لجهاز التأريض وجهاز تأريض عند مدخل المبنى.

أنابيب الاتصالات المعدنية للهيكل ، والأجزاء الموصلة لإطار المبنى ، والأجزاء الموصلة لأنظمة تكييف الهواء والتهوية المركزية ، وأجهزة التأريض لنظام الحماية من الصواعق 3 و 2 ، والأغلفة الموصلة لكابلات الاتصالات ، وكذلك التأريض الوظيفي ، إذا لا توجد قيود PUE ، وهي مرتبطة هنا أيضًا. ثم يتم توصيل أسلاك الترابط متساوية الجهد من كل هذه الأجزاء بالحافلة الأرضية الرئيسية.

المعادلة المحتملة

يمكن أن تقلل المعادلة المحتملة بشكل كبير من جهد الخطوة على سطح الأرض أو الأرض باستخدام موصلات واقية موضوعة في الأرض أو على الأرض أو على سطحها ومتصلة بجهاز التأريض. في بعض الحالات ، يتم استخدام غطاء أرضي خاص. يمكن اعتبار المعادلة المحتملة حالة خاصة من الموازنة إذا اعتبرنا الأرضية الموصلة جزءًا ثالثًا موصلًا في التركيبات الكهربائية جنبًا إلى جنب مع الهياكل المعدنية وخطوط الأنابيب.

عزل مزدوج أو مقوى

للحماية من الاتصال غير المباشر في التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت ، يتم استخدام عزل مزدوج. العزل الرئيسي محمي بواسطة عزل إضافي مستقل. في حالة تلف العزل الإضافي ، يكون العزل الرئيسي محميًا.

يتشابه العزل المقوى في وظيفته الوقائية مع العزل المزدوج ، ودرجة الحماية الخاصة به تتوافق مع العزل المزدوج.

لا يتم توصيل الأجزاء الموصلة للتركيبات الكهربائية ذات العزل الواقي المزدوج والمعزز بأي من الموصل الواقي أو نظام الترابط المتساوي.

سيكون من المناسب أن نلاحظ هنا أن الأدوات الكهربائية والآلات الكهربائية المحمولة باليد حسب فئة الحماية ضد الصدمات الكهربائية مقسمة إلى أربع فئات: 0 ، الأول ، الثاني ، الثالث. بعد ذلك ، سنلقي نظرة على بعض تفاصيل الحماية المطبقة فيها.

الفئة 0: يوفر العزل الأساسي الحماية من الصدمات الكهربائية. في حالة فشل العزل ، يتم حماية غرف العزل ومناطق العزل والمنصات وأرضيات العزل من اللمسة البشرية غير المباشرة.مثال على ذلك هو المثقاب ، الذي لا يحتوي جسمه المعدني على اتصال أرضي ، والقابس ذو قطب مزدوج. بين الكبل والمبيت ، حيث يدخل الكبل إلى الغلاف ، يجب وضع حلقة مطاطية لتوفير العزل.

الفئة الأولى يوفر العزل الأساسي الحماية ضد الصدمات الكهربائية أثناء توصيل الأجزاء الموصلة المكشوفة بموصل PE للشبكة ، على سبيل المثال ، يتم حماية الغسالات المزودة بمقبس أوروبي ثلاثي الأقطاب بهذه الطريقة.

الفئة الثانية. عزل غلاف مزدوج أو مقوى. مثال على ذلك هو الغلاف البلاستيكي لمثقاب تصادم مع قابس ثنائي القطب وبدون أرضية.

الفئة الثالثة. جهد الإمداد ليس خطيرًا على الناس. هذا هو ما يسمى الجهد المنخفض للغاية (المنخفض). مثال على ذلك هو مفك البراغي المنزلي.

جهد منخفض (منخفض للغاية)

الجهد المنخفض أو بعبارة أخرى شديد الانخفاض هو في حد ذاته حماية ضد الاتصال غير المباشر. بالاقتران مع فصل الدائرة الكهربائية الوقائي ، على سبيل المثال عن طريق محول عزل ، تكون السلامة عالية بنفس القدر. يتم فصل الدوائر ذات الجهد المنخفض عن الدوائر عالية الجهد ، وفي الحالات التي يكون فيها الجهد المنخفض للغاية أعلى من 60 فولتًا من التيار المستمر أو أعلى من 25 فولت تيار متردد ، يتم تطبيق تدابير إضافية: العزل والتغطية.

يسمح لك استخدام الجهد المنخفض للغاية في الأجهزة الكهربائية بالتخلي عن التأريض الواقي لأغلفة الموصلات الخاصة بها ، باستثناء حالات الاتصال القسري بأجزاء موصلة للأجهزة ذات الجهد الكهربي الخطير. إذا تم استخدام الجهد المنخفض بالتزامن مع الإغلاق التلقائي ، فسيتم توصيل أحد أطراف المصدر بالموصل الواقي للشبكة التي توفر هذا المصدر.

الفصل الكهربائي الوقائي للدوائر

في التركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت ، يتم تطبيق فصل كهربائي وقائي للدوائر. عن طريق العزل المقوى أو المزدوج أو العزل الأساسي وشاشة موصلة واقية ، يتم فصل بعض الأجزاء الحية أو الدوائر عن الأخرى. يجب ألا يزيد جهد الذروة للدائرة المعزولة عن 500 فولت. يحدث الفصل الكهربائي الوقائي للدوائر ، على سبيل المثال ، في محول عزل. يجب وضع الأجزاء الحية للدائرة المزودة بشكل منفصل عن الدوائر الأخرى.

يزيد الفصل الكهربائي للدوائر بشكل كبير من سلامة شبكات المسافات الطويلة ، وذلك بفضل محولات العزل. تختلف أقسام الشبكات المعزولة عن الأرض وذات الطول القصير في السعة الكهربائية الضئيلة ومقاومة العزل العالية مقارنةً بالشبكة المتفرعة بأكملها. في حالة الاتصال غير المباشر ، سيتدفق تيار صغير عبر جسم الإنسان من الطور إلى الأرض. تم العثور على قسم منفصل من الدائرة ليكون أكثر أمانًا مع هذا الفصل.

غرف العزل (غير الموصلة) والمناطق والمنصات

توفر المقاومة الكهربائية الكبيرة لجدران وأرضيات بعض الغرف والمناطق والمواقع حماية كافية ضد التلامس غير المباشر حتى في حالة عدم تأريض الأجزاء الموصلة للتركيبات الكهربائية بجهد يصل إلى 1000 فولت. تُستخدم غرف العزل لحماية الأشخاص من الاتصال غير المباشر في الحالات التي تكون فيها طرق الحماية الأخرى غير قابلة للتطبيق أو غير عملية.

ومع ذلك ، هناك شرط مهم: عندما يكون جهد التركيبات الكهربائية أكثر من 500 فولت ، يجب ألا تقل مقاومة الجدران العازلة والأرضية للأرضية المحلية عن 100 كيلو أوم في أي نقطة في الغرفة وعند الفولتية حتى 500 فولت ، 50 كيلو أوم على الأقل. لا تعني الغرف المعزولة وجود موصل واقي ، وبالتالي ، في جميع النواحي ، يتم استبعاد انحراف الإمكانات من الخارج إلى الأجزاء الموصلة للمنطقة.