أجهزة حماية المعدات الكهربائية والشبكات الكهربائية
يجب تزويد جميع الشبكات الكهربائية القائمة أو المشيدة حديثًا بوسائل الحماية الضرورية والكافية ، في المقام الأول من الصدمات الكهربائية للأشخاص الذين يعملون مع هذه الشبكات ، وأقسام الدوائر والمعدات الكهربائية من التيارات الزائدة ، والتيارات قصيرة الدائرة ، والتيارات الذروة. يمكن أن تؤدي هذه التيارات إلى إتلاف كل من الشبكات نفسها والأجهزة الكهربائية العاملة في هذه الشبكات.
كل محطة فرعية للمحول ، كل خط علوي ، كل خط كابل وشبكات التوزيع داخل المباني ، كل جهاز استقبال كهربائي له أجهزة حماية تضمن تشغيلها المستمر والموثوق.
يوجد حاليًا مجموعة كبيرة من هذه الأجهزة في العالم. يمكن تحديدها حسب النوع وطريقة التوصيل وبواسطة معاملات الحماية. تعد أجهزة حماية المعدات الكهربائية والشبكات الكهربائية مجموعة واسعة جدًا وتشمل أجهزة مثل: الصمامات (الصمامات) ، وقواطع الدائرة ، والمرحلات المختلفة (التيار ، والحرارة ، والجهد ، وما إلى ذلك).
تعمل الصمامات على حماية قسم الدائرة من الأحمال الزائدة الحالية والدوائر القصيرة. وهي مقسمة إلى الصمامات والصمامات التي يمكن التخلص منها مع إدخالات قابلة للاستبدال. يتم استخدامها في كل من الصناعة والحياة اليومية. توجد مصاهر تعمل بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت ، وأيضًا مصاهر عالية الجهد مثبتة بجهد أعلى من 1000 فولت (على سبيل المثال ، صمامات المحولات المساعدة في المحطات الفرعية 6 / 0.4 كيلو فولت). سهولة الاستخدام وبساطة التصميم وسهولة الاستبدال جعلت الصمامات منتشرة على نطاق واسع.
لمزيد من المعلومات حول الصمامات واستخدامها لحماية التركيبات الكهربائية ، انظر هنا:
جهاز الصمامات PR-2 و PN-2 ، الخصائص التقنية
الصمامات عالية الجهد PKT ، PKN ، PVT
تلعب قواطع الدائرة نفس دور الصمامات. فقط بالمقارنة معهم لديهم تصميم أكثر تعقيدًا. ولكن في الوقت نفسه ، من الأنسب استخدام قواطع الدائرة. على سبيل المثال ، إذا حدثت دائرة كهربائية قصيرة في الشبكة بسبب تقادم العزل ، فسيقوم قاطع الدائرة بفصل الجزء التالف من الإمداد. في الوقت نفسه ، يتم استعادته بنفسه بسهولة ، ولا يحتاج إلى استبدال بآخر جديد ، وبعد أعمال الإصلاح ستحمي قسمه من الشبكة مرة أخرى. من الملائم أيضًا استخدام المفاتيح عند إجراء أعمال الإصلاح الروتينية.
يتم تصنيع قواطع الدائرة بمدى واسع من التيارات المقدرة. هذا يسمح لك باختيار الشخص المناسب لأي مهمة تقريبًا. تعمل المفاتيح بجهد يصل إلى 1 كيلو فولت وبجهد أعلى من 1 كيلو فولت (مفاتيح الجهد العالي).
يتم تصنيع مفاتيح الجهد العالي ، لضمان تحرير التلامس الواضح ومنع الانحناء ، عن طريق الفراغ ، أو مليئة بالغاز الخامل أو مملوءة بالزيت.
على عكس الصمامات ، يتم تصنيع قواطع الدائرة لكل من الشبكات أحادية الطور وثلاثية الطور. أي أن هناك مفاتيح تبديل أحادية وثنائية وثلاثية وأربعة أقطاب تتحكم في ثلاث مراحل من شبكة ثلاثية الطور.
على سبيل المثال ، إذا حدث قصير إلى الأرض في أحد نوى كبل طاقة المحرك ، فسيقوم قاطع الدائرة بقطع الطاقة عن الثلاثة ، وليس التالف. لأنه بعد اختفاء مرحلة واحدة ، سيستمر المحرك الكهربائي في العمل على مرحلتين. وهو ما لا يجوز ، لأن هذا هو وضع طارئ للعمل وقد يؤدي إلى فشل سابق لأوانه. يتم تصنيع قواطع الدائرة لكل من تشغيل الجهد المستمر والتيار المتردد.
لمزيد من المعلومات حول القواطع انظر هنا:
لمفاتيح الفولتية فوق 1000 فولت:
مفاتيح الجهد العالي: التصنيف ، الجهاز ، مبدأ التشغيل
قواطع الدائرة SF6 110 كيلو فولت وما فوق
كما تم تطوير مرحلات مختلفة لحماية المعدات الكهربائية والشبكات الكهربائية. يمكن تحديد المرحل المطلوب لكل مهمة.
الترحيل الحراري - أكثر أنواع الحماية شيوعًا للمحركات الكهربائية والسخانات وأي أجهزة طاقة ضد تيارات الحمل الزائد. يعتمد مبدأ عملها على قدرة التيار الكهربائي على تسخين السلك الذي يتدفق من خلاله. الجزء الرئيسي من التتابع الحراري لوحة ثنائية المعدن... الذي ، عند تسخينه ، ينحني وبالتالي يكسر الاتصال.تسخن اللوح عندما يتجاوز التيار قيمته المسموح بها.
المرحلات الحرارية - الجهاز ، مبدأ التشغيل ، الخصائص التقنية
تتحكم المرحلات الحالية في مقدار التيار في الشبكة ، وترحيل الجهد الذي يستجيب للتغيرات في جهد الإمداد ، وترحيل التيار التفاضلي الذي يتم تنشيطه عند حدوث تيار التسرب.
وكقاعدة عامة ، فإن تيارات التسرب هذه صغيرة جدًا ولا تتفاعل معها قواطع الدائرة ، جنبًا إلى جنب مع الصمامات ، ولكنها يمكن أن تسبب إصابة قاتلة للشخص عندما يتلامس مع جسم الجهاز المعيب. مع وجود عدد كبير من أجهزة الاستقبال الكهربائية التي تتطلب اتصال مرحل تفاضلي ، لتقليل حجم لوحة الطاقة التي تغذي هذه المستقبلات الكهربائية ، يتم استخدام آلات الجمع.
الجمع بين قواطع الدائرة وأجهزة الترحيل التفاضلي (قواطع الدائرة ذات الحماية التفاضلية أو قواطع الدائرة). غالبًا ما يكون استخدام أجهزة الحماية المدمجة هذه مهمًا جدًا. هذا يقلل من حجم خزانة الطاقة ، ويسهل التثبيت وبالتالي يقلل من تكاليف التركيب.
أنظر أيضا: تصنيف أجهزة الحماية التفاضلية
يتم تجميع خزانات حماية الترحيل على أساس المرحلات في الإنتاج. تضمن خزانات حماية الترحيل الجاهزة التشغيل المستقر مستخدمين من فئات مختلفة... مثال على هذه الحماية هو مفتاح التحويل التلقائي (ATS) ، الذي تم تجميعه على أساس المرحلات وأجهزة الحماية الرقمية. طريقة موثوقة لتزويد المستخدمين بالطاقة الاحتياطية في حالة فقد الجهاز الرئيسي.
يتطلب ATS اثنين على الأقل من إمدادات الطاقة للعمل. بالنسبة لمستخدمي الفئة الأولى ، يعد وجود جهاز ATS شرطًا أساسيًا.لأن انقطاع التيار الكهربائي لهذه الفئة من المستخدمين يمكن أن يؤدي إلى خطر على حياة الإنسان ، وتعطيل العمليات التكنولوجية ، والضرر المادي.
يجب اختيار أجهزة الحماية وفقًا لمعايير المستخدم وخصائص الأسلاك وتيارات الدائرة القصيرة ونوع الحمل.