هل تفترض أن جهاز الحماية من زيادة التيار المتردد يغطي المبنى بأكمله؟

شيتجهاز حماية من التيار المترددتوضح التطبيقات سبب عدم كفاية نقطة حماية واحدة لمبنى متعدد المستويات.

لا تدخل الطفرة إلى المبنى بطريقة مهذبة من خلال باب واحد محدد مسبقًا. يمكن أن يؤدي البرق أو تبديل المرافق أو بدء تشغيل المحرك وتوقفه أو حدوث أخطاء في شبكة الطاقة المحلية إلى زيادة الجهد الزائد العابر في نقاط مختلفة في التركيبات الكهربائية. بمجرد دخول التيار إلى المبنى، يمكن أن تصبح الأسلاك نفسها جزءًا من المشكلة، مما يؤدي إلى نقل التيار العابر نحو المعدات الحساسة.

وهذا يثير سؤالاً عمليًا لتخطيط النظام الكهربائي: هل يمكن لجهاز واحد للحماية من زيادة التيار المتردد أن يحمي المبنى بأكمله؟

في التركيبات الصغيرة ذات الكابلات القصيرة والمعدات المحدودة، قد يوفر جهاز واحد ذو موقع استراتيجي حماية مفيدة. ومع ذلك، في المباني الأكبر حجمًا، قد يؤدي الاعتماد على نقطة حماية واحدة إلى ترك الدوائر السفلية مكشوفة.

لماذا قد لا تكون نقطة حماية واحدة كافية؟

تعمل الحماية من زيادة التيار عن طريق تحويل الجهد العابر الزائد بعيدًا عن المعدات ونحو نظام التأريض. كلما كان جهاز الحماية أقرب إلى الجهاز المراد حمايته، كان من الأسهل التحكم في الجهد الكهربي الذي يصل إلى ذلك الجهاز.

يصبح هذا أكثر تعقيدًا عندما يصبح المبنى أكبر.

فكر في مبنى تجاري مكون من ثلاثة طوابق. قد تكون لوحة التوزيع الرئيسية موجودة في الطابق الأرضي، في حين يتم توزيع أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التحكم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء وأنظمة الإضاءة ومعدات الاتصالات والأحمال الإلكترونية الأخرى عبر عدة طوابق. لا يمكن لجهاز الحماية من زيادة التيار المثبت فقط على اللوحة الرئيسية الواردة أن يزيل تلقائيًا كل عابر عبر الشبكة الكهربائية بأكملها.

طول الكابل مهم لأن الجهد الكهربي لا يزال من الممكن أن يتطور على طول الموصلات أثناء العبور السريع. وبالتالي فإن الجهاز الذي يعمل بشكل جيد عند مدخل الخدمة قد يحتاج إلى دعم من نقاط حماية إضافية أبعد في اتجاه مجرى النهر.

وهذا هو أحد أسباب فهم الحماية من زيادة التيار بشكل أفضل كنظام وليس كمكون واحد.

حيث يمكن أن ينتقل الجهد الزائد العابر

ليست كل موجة لها نفس الأصل أو المسار. إن حدث البرق المباشر هو احتمال واحد فقط. يمكن أن يؤدي التبديل الكهربائي اليومي أيضًا إلى خلق ظروف عابرة.

تشمل المصادر الشائعة ما يلي:

يمكن للعابر أن ينتقل من نظام التوزيع الرئيسي إلى الدوائر الفرعية. إذا كانت المعدات الحساسة موجودة على مسافة ما من نقطة الحماية الأساسية، فقد تكون الحماية الإضافية مناسبة.

يساعد العرض المبسط التالي في توضيح الفرق:

يعتمد الترتيب الدقيق على التصميم الكهربائي ونظام التأريض وحساسية المعدات ومتطلبات التثبيت المعمول بها.

المسافة بين الألواح مهمة

من أسهل التفاصيل التي يجب التغاضي عنها هي المسافة المادية بين أجهزة الحماية والأحمال.

تخيل مبنى كبيرًا به اللوحة الكهربائية الرئيسية في أحد الأقسام وخزانة التحكم الآلي في قسم آخر. حتى لو كان كلاهما متصلين بنفس النظام الكهربائي، فإنهما ليسا متطابقين كهربائيًا خلال فترة انتقال سريعة جدًا.

تقدم الموصلات الأطول مقاومة. أثناء حدوث زيادة مفاجئة، يمكن أن يساهم ذلك في اختلاف الجهد بين النقطة التي تم فيها تركيب الحماية والنقطة التي يتم فيها توصيل المعدات.

هذا لا يعني أن كل منفذ يحتاج إلى جهاز حماية خاص به. وبدلاً من ذلك، يجب أن تتبع استراتيجية الحماية هيكل نظام التوزيع الكهربائي.

بالنسبة لفرق المشتريات والهندسة، يعد هذا تمييزًا مهمًا. لا ينبغي أن يكون السؤال ببساطة هو: "كم عدد أجهزة الحماية من زيادة التيار المطلوبة؟" والسؤال الأفضل هو: "أين هي النقاط التي يمكن للطاقة العابرة أن تدخل وتنتقل وتصل إلى الأحمال الحساسة؟"

التنسيق أكثر أهمية من مجرد إضافة الأجهزة

لا يؤدي تثبيت أجهزة متعددة للحماية من زيادة التيار إلى إنشاء نظام أفضل تلقائيًا.

تحتاج الأجهزة المثبتة على مستويات توزيع مختلفة إلى العمل معًا. يجب اعتبار خصائصها وقدرتها على التفريغ ومستوى حماية الجهد وترتيبات التثبيت جزءًا من النظام الكهربائي الكامل.

يمكن أن يؤدي سوء التنسيق إلى تقليل فعالية الترتيب العام. وعلى العكس من ذلك، يمكن لمراحل الحماية الموضوعة بشكل مناسب تقسيم المهمة بين نقطة التوزيع الرئيسية والدوائر النهائية.

يتمثل النهج الشائع في تحديد مستويات حماية مختلفة:

الحماية الأولية

الخدمة الكهربائية الواردة هي النقطة الرئيسية الأولى التي يجب مراعاتها. تعالج الحماية هنا الطاقة العابرة الكبيرة التي تدخل من شبكة الطاقة الخارجية.

حماية التوزيع الثانوي

عندما يكون للمبنى لوحات توزيع منفصلة، ​​يمكن النظر في حماية إضافية. وهذا مهم بشكل خاص عندما تكون مسارات الكابلات طويلة نسبيًا أو عندما تحتوي الدوائر النهائية على معدات كهربائية حساسة.

حماية المعدات المحلية

قد تتطلب الأنظمة شديدة الحساسية حماية قريبة من الجهاز نفسه. يمكن أن تشمل الأمثلة أنظمة التحكم الإلكترونية، ومعدات الاتصالات، وأجهزة المراقبة وغيرها من المعدات التي قد تتأثر بالجهد الزائد العابر.

الهدف ليس وضع الحماية في كل مكان. إنه لمنع الطفرة من العثور على مسار غير محمي للمعدات المهمة.

ما الذي يجب التحقق منه قبل اختيارجهاز حماية التيار المتردد?

يوفر المبنى نفسه العديد من القرائن اللازمة لتخطيط الحماية.

يجب أن تتضمن المراجعة المفيدة تكوين النظام الكهربائي، والجهد الاسمي، وترتيب التأريض، وبيئة الارتفاع المتوقعة، وهيكل التوزيع وأنواع الأحمال المتصلة.

ومن الجدير أيضًا تحديد ما إذا كانت الدوائر تمتد إلى الخارج أو تتصل بالمعدات الموجودة في المناطق المكشوفة. مثل هذه الاتصالات يمكن أن تغير ملف تعريف المخاطر إلى حد كبير.

تشمل الأسئلة الرئيسية ما يلي:

تعد هذه الفحوصات بشكل عام أكثر فائدة من اختيار جهاز يعتمد فقط على الجهد الاسمي أو المظهر المادي.

ماذا عن المباني المزودة بأنظمة الطاقة الشمسية؟

يصبح الوضع أكثر إثارة للاهتمام عندما يتم توصيل المعدات الكهروضوئية بالمبنى.

يمكن لتركيبات الطاقة الشمسية تقديم مسارات كهربائية إضافية بين المعدات الخارجية وأنظمة التوزيع الداخلية. يمكن أن تصبح المصفوفات الكهروضوئية والعاكسات وأسلاك التيار المستمر ودوائر إخراج التيار المتردد جزءًا من مناقشة الحماية الشاملة.

وهذا مهم بشكل خاص للمباني التي تحتوي على تركيبات شمسية على الأسطح لأن المعدات الكهروضوئية أقرب ماديًا إلى التعرض الخارجي بينما تتصل الطاقة المولدة في النهاية بالبنية التحتية الكهربائية للمبنى.

ولذلك يجب النظر في الحماية من زيادة التيار المتردد جنبًا إلى جنب مع ترتيب الحماية الكهروضوئية الأوسع. تعالج قواطع دوائر التيار المستمر ومفاتيح عازل التيار المستمر وأجهزة الحماية من زيادة التيار المستمر ومكونات الحماية الكهروضوئية الأخرى أجزاء مختلفة من النظام ولا ينبغي معاملتها على أنها قابلة للتبديل.

بالنسبة للمبنى المجهز بالطاقة الشمسية، فإن مراجعة لوحة التيار المتردد الرئيسية فقط يمكن أن توفر صورة غير كاملة.

افتراض "جهاز واحد لكل شيء".

إن جاذبية جهاز واحد أمر مفهوم. يبدو الأمر أبسط، ويأخذ مساحة أقل وقد يقلل من عدد المكونات التي تحتاج إلى التنسيق.

لكن البساطة الكهربائية على الورق لا تعني دائمًا الحماية الكافية في الميدان.

قد يكون للمبنى المدمج الذي يتميز بمسار توزيع قصير ومباشر متطلبات مختلفة تمامًا عن المصنع أو مجمع المكاتب أو المستودع أو المنشأة متعددة الطوابق التي تحتوي على لوحات توزيع متعددة.

وبالتالي فإن السؤال الصحيح ليس ما إذا كان جهاز واحد يمكنه حماية المبنى في ظل ظروف مثالية. والسؤال الأكثر فائدة هو ما إذا كان التثبيت يوفر حماية كافية في المواقع التي يمكن أن تظهر فيها الطاقة العابرة بشكل واقعي.

يمكن لهذا التغيير في المنظور أن يمنع خطة الحماية المعقولة من أن تصبح معتمدة بشكل كبير على نقطة حماية واحدة.

التثبيت لا يزال مهمًا

حتى مكون الحماية من زيادة التيار المحدد بشكل صحيح يمكن أن يكون أداءه سيئًا إذا لم يتم التعامل مع التثبيت بشكل صحيح.

يجب أن تظل موصلات التوصيل قصيرة بشكل مناسب ومرتبة وفقًا لمتطلبات التثبيت المعمول بها. التأريض والترابط لهما نفس القدر من الأهمية لأن التيار المفاجئ يحتاج إلى مسار متحكم فيه بعيدًا عن المعدات المحمية.

يحتاج الجهاز أيضًا إلى التثبيت في موقع مناسب لوظيفته الكهربائية وتنسيقه مع حماية التيار الزائد عند الحاجة.

من السهل التغاضي عن هذه التفاصيل أثناء اختيار المكونات لأنها لا تظهر على ملصق المنتج. ومع ذلك، يمكن أن يكون لها تأثير مباشر على أداء الحماية في العالم الحقيقي.

ولهذا السبب، يجب مراجعة المواصفات جنبًا إلى جنب مع التصميم الكهربائي بدلاً من التعامل مع جهاز الحماية من زيادة التيار كملحق معزول.

طريقة عملية لمراجعة حماية المباني

بالنسبة لفرق المشتريات والمخططين الكهربائيين، يمكن لمراجعة بسيطة من ثلاث خطوات أن تجعل العملية أكثر وضوحًا.

أولا، خريطة توزيع الطاقة. تحديد الإمدادات الواردة واللوحات الرئيسية واللوحات الفرعية والمعدات الرئيسية.

ثانيا، تحديد نقاط التعرض. ابحث عن التوصيلات الخارجية، والكابلات الطويلة، والتعرض للصواعق، والمعدات ذات التحمل المحدود للجهد العابر.

ثالثًا، تقييم تنسيق الحماية. تحديد ما إذا كانت الحماية عند مدخل الخدمة كافية أو ما إذا كانت هناك حاجة إلى مراحل إضافية في اتجاه مجرى النهر.

يسهل هذا الأسلوب أيضًا مقارنة المواصفات المختلفة دون التركيز فقط على السعر أو معلمة كهربائية واحدة.

الوجبات الجاهزة النهائية

لا يحتوي المبنى بالضرورة على "نقطة دخول مفاجئة" واحدة. يمكن أن ينتقل الجهد الزائد العابر عبر أجزاء مختلفة من التركيبات الكهربائية، وتعتمد فعالية الحماية على الموقع والأسلاك والتأريض وحساسية المعدات والتنسيق.

بالنسبة لنظام كهربائي صغير وبسيط، قد يكون جهاز حماية مثبتًا بشكل استراتيجي كافيًا. غالبًا ما تتطلب التركيبات الأكبر أو الأكثر تعقيدًا نهجًا متعدد الطبقات يتم فيه وضع الحماية وفقًا لهيكل الشبكة الكهربائية ومخاطرها.

عند مراجعةجهاز حماية من التيار المترددلذا فإن السؤال الأهم ليس مدى قوة الجهاز فحسب، بل مكان تركيبه وأي جزء من النظام الكهربائي من المتوقع أن يحميه. بالنسبة للتركيبات الكهروضوئية، يجب أن يتضمن هذا التقييم أيضًا العلاقة بين حماية التيار المتردد والتيار المستمر.

من خلال مجموعة منتجاتها التي تغطي مكونات حماية التيار المتردد والتيار المستمر، بما في ذلك جهاز الحماية من زيادة التيار المتردد، وقواطع دوائر التيار المستمر، وأجهزة الحماية من زيادة التيار المستمر، ومفاتيح عازل التيار المستمر، وصمامات التيار المستمر، وصناديق تجميع الطاقة الشمسية، توفر شركة Zhejiang Dabo Electric Co., Ltd. (CHYT) سياقًا مفيدًا للمنتج للنظر في الحماية كجزء من نظام التوزيع الكهروضوئي والكهربائي الكامل.