الجهد الزائد هو زيادة عن الحد الأقصى لتصنيف الجهد لشبكة معينة. يشير مصطلح زيادة الجهد إلى زيادة مفاجئة في الجهد بين الطور والأرض ، والتي تستغرق جزءًا من الثانية. يعتبر هذا الانخفاض في الجهد خطيرًا ليس فقط على الخط ، ولكن أيضًا على الأجهزة الكهربائية المتصلة به. لمنع هذا الموقف ، يتم استخدام جهاز حماية من زيادة التيار.
محتوى
ما هو SPD ولماذا هو مطلوب؟
SPD هو جهاز حماية من زيادة التيار يوفر حماية للتركيبات الكهربائية حتى 1 كيلو فولت.يحمي الجهاز من الجهد الزائد في التيار الكهربائي ، وكذلك ضد تأثيرات الصواعق عن طريق تحويل النبضات الحالية إلى الأرض.
تستخدم أجهزة SPD فقط في أنظمة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض. هذا الجهاز مناسب لكل من المؤسسات الصناعية والمباني السكنية.
هناك نوعان من SPD:
- OPS - مانع تصاعد الشبكة ؛
- SPE - محدد الجهد الزائد.
مبدأ التشغيل والجهاز
مبدأ تشغيل SPD هو استخدام المتغيرات - عنصر غير خطي في شكل مقاومة مقاومة أشباه الموصلات ضد الجهد المطبق.
يحتوي SPD على نوعين من الحماية:
- غير متوازن (الوضع الشائع) - في حالة الجهد الزائد ، يرسل الجهاز نبضات إلى الأرض (طور - أرضي ومحايد - أرضي) ؛
- متماثل (تفاضلي) - في حالة الجهد الزائد ، يتم توجيه الطاقة إلى موصل نشط آخر (طور - طور أو طور - محايد).
لفهم مبدأ تشغيل SPD بشكل أفضل ، نقدم ملفًا صغيرًا مثال.
الجهد العادي للدائرة هو 220 فولت ، وعندما يحدث نبضة في هذه الدائرة بالذات ، يرتفع الجهد بشكل حاد ، على سبيل المثال ، أثناء صاعقة البرق. بشكل حاد ارتفاع السلطةتنخفض المقاومة في SPD ، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي ، والذي بدوره يؤدي إلى تشغيل قاطع الدائرة وبالتالي إلى فصل الدائرة نفسها. وبالتالي ، يتم ضمان حماية المعدات الكهربائية من الانخفاض المفاجئ في الجهد ، مما يمنع تدفق نبضة الجهد العالي من خلالها.
أصناف SPD
تأتي أجهزة الحماية من زيادة التيار بمدخل واحد ومدخلين ، و مقسمة إلى:
- التنقل
- يحد
- مجموع.
تبديل أجهزة الحماية
السمة المميزة لأجهزة التبديل هي المقاومة العالية ، والتي عندما يحدث دافع قوي في الجهد ، تنخفض على الفور إلى الصفر. يعتمد مبدأ تشغيل أجهزة التبديل على الموانع.
محددات الجهد الزائد (SPD)
يتميز محدد الجهد الكهربائي أيضًا بمقاومة عالية. اختلافه عن جهاز التبديل هو فقط أن انخفاض المقاومة يحدث تدريجياً. يعتمد مانع الصواعق على تشغيل المكثف (المقاوم) ، والذي يستخدم في تصميمه. تكون مقاومة المكثف في حالة اعتماد غير خطي على الجهد الذي يعمل عليه. مع الزيادة الحادة في الجهد ، هناك أيضًا زيادة حادة في قوة التيار ، والتي تمر مباشرة من خلالها مكثف وهكذا يتم تنعيم النبضات الكهربائية بهذه الطريقة ، وبعد ذلك يعود محدد الجهد الكهربائي إلى حالته الأصلية.
مجتمعة SPDs
تجمع SPDs من النوع المدمج بين الموانع والمتغيرات ، ويمكن أن تؤدي وظيفة كل من صواعق ومحدد.
فصول SPD
هناك ثلاث فئات فقط من الأجهزة حسب درجة الحماية:
- جهاز من الفئة الأولى (فئة الجهد الزائد IV) - يحمي النظام من ضربات الصواعق المباشرة ، ويتم تثبيته في لوحة المفاتيح الرئيسية أو في جهاز توزيع الإدخال (ASU). تأكد من استخدام هذا الجهاز إذا كان المبنى يقع في منطقة مفتوحة ومحاط بالعديد من الأشجار العالية ، مما يزيد من خطر التعرض للصواعق.
- جهاز من الفئة الثانية (فئة الجهد الزائد III) - يستخدم كإضافة إلى جهاز من الفئة الأولى لحماية الشبكة من تأثيرات التبديل ، أي من الجهد الزائد للشبكة الداخلية. مثبتة في لوحة التبديل.
- جهاز من الفئة III (فئة الجهد الزائد II) - يستخدم للحماية من زيادات الغلاف الجوي المتبقية والارتفاعات المفاجئة في التبديل ، وكذلك للتخلص من التداخل عالي التردد الذي يمر عبر جهاز من الفئة الثانية. يتم التثبيت في كل من المقابس العادية أو صناديق التوصيل ، وفي الأجهزة الكهربائية نفسها ، والتي يجب تأمينها.
التصنيف حسب درجة التفريغ الحالي:
- الفئة ب - تصريف الهواء أو الغاز بتيار تصريف من 45 إلى 60 كيلو أمبير. يتم تثبيتها عند مدخل المبنى في الدرع الرئيسي أو في مجموعة مفاتيح الإدخال.
- الفئة C - وحدات ريوستات بتيارات تصريف تصل إلى 40 كيلو أمبير. يتم تأسيسها في مجالس إضافية.
- يتم استخدام الفئتين C و D جنبًا إلى جنب عند الحاجة إلى إدخال كابل تحت الأرض.
مهم! يجب ألا تقل المسافة بين أجهزة SPD عن 10 أمتار بطول الأسلاك.
كيف تختار SPD؟
أول شيء يجب فعله عند اختيار SPD هو تحديد نظام التأريض المستخدم في المبنى.
هناك ثلاثة أنواع من أنظمة التأريض:
- مرحلة واحدة TN-S
- TN-S بثلاث مراحل ؛
- TN-C أو TN-C-S بثلاث مراحل.
من المهم أيضًا الانتباه إلى درجة الحرارة التي يتم الحفاظ عليها عند شراء الجهاز. تم تصميم معظم أجهزة SPD للعمل في درجات حرارة تصل إلى -25. إذا كان المناخ في منطقتك شديد البرودة والشتاء قاسٍ ، فلا يجب وضع اللوحة الكهربائية بالخارج ، وإلا سيفشل الجهاز.
عند اختيار SPD ، يجب أيضًا مراعاة العوامل التالية:
- أهمية المعدات المحمية ؛
- خطر التأثير على الكائن: التضاريس (مدينة أو ضاحية ، منطقة مفتوحة مسطحة) ، منطقة ذات مخاطر خاصة (أشجار ، جبال ، خزان) ، منطقة تأثيرات خاصة (مانعة صواعق على مسافة أقل من 50 مترًا من المبنى ، والتي خطير).
فيما يتعلق بالموقف الذي أصبح فيه من الضروري تثبيت SPD ، يتم اختيار فئة مناسبة (I ، II ، III).
من المهم أيضًا مراعاة جهد تحمل الجهاز. بالنسبة للأجهزة من الفئة الأولى ، لا يتجاوز هذا المؤشر 4 كيلو فولت. جهاز من الفئة الثانية يقاوم مستويات الجهد حتى 2.5 كيلو فولت ، والجهاز من الفئة الثالثة حتى 1.5 كيلو فولت.
معلمة أخرى مهمة عند اختيار SPD هي أقصى جهد تشغيل مستمر - القيمة الفعالة للتيار المتردد أو المباشر ، والذي يتم تطبيقه باستمرار على SPD. يجب أن تكون هذه المعلمة مساوية للجهد المقدر في الشبكة. يمكن العثور على التفاصيل في المعلومات الواردة في IEC 61643-1 ، الملحق 1.
عند توصيل SPD لحماية المعدات ، من المهم أن تأخذ في الاعتبار التيار المباشر أو المتردد المقدر ، والذي يمكن تحميله.
كيفية توصيل SPD في منزل خاص؟
يتم تثبيت SPD اعتمادًا على مؤشر الجهد: 220 فولت (مرحلة واحدة) و 380 فولت (ثلاث مراحل).
يمكن أن يهدف مخطط الأسلاك إلى الاستمرارية أو الأمان ، تحتاج إلى تحديد الأولويات. في الحالة الأولى ، قد يتم تعطيل الحماية من الصواعق مؤقتًا من أجل منع انقطاع إمداد المستهلكين. في الحالة الثانية ، من غير المقبول إيقاف تشغيل الحماية من الصواعق ، حتى لبضع ثوانٍ ، ولكن من الممكن إيقاف التشغيل الكامل للإمداد.
مخطط التوصيل في شبكة أحادية الطور لنظام التأريض TN-S
عند استخدام شبكة TN-S أحادية الطور ، يجب توصيل طور وموصل عامل صفر وموصل واقي صفري بـ SPD. يتم توصيل الطور والصفر أولاً بالمطاريف المقابلة ، ثم بواسطة حلقة بخط الجهاز. موصل التأريض متصل بالموصل الواقي. يتم تثبيت SPD مباشرة بعد الجهاز التمهيدي. لتسهيل عملية الاتصال ، يتم تمييز جميع جهات الاتصال على الجهاز ، لذلك يجب ألا تكون هناك صعوبات.
شرح للمخطط: A ، B ، C - مراحل الشبكة الكهربائية ، N - موصل محايد يعمل ، PE - موصل محايد وقائي.
المرجعي. يوصى باستخدام الصمامات لحماية إضافية لـ SPD ، والتي يتم تثبيتها مباشرة على الجهاز نفسه.
مخطط الأسلاك في شبكة ثلاثية الطور لنظام التأريض TN-S
السمة المميزة لشبكة TN-S ثلاثية الطور من مرحلة واحدة هي أن خمسة موصلات تأتي من مصدر الطاقة ، وثلاث مراحل ، وموصل محايد وقائي عامل. ثلاث مراحل وسلك محايد متصلان بالمطاريف. موصل الحماية الخامس متصل بجسم الجهاز الكهربائي والأرض ، أي أنه يعمل كنوع من العبور.
مخطط التوصيل في شبكة ثلاثية الطور لنظام التأريض TN-C
في نظام توصيل التأريض TN-C ، يتم دمج موصلات العمل والحماية في سلك واحد (PEN) ، وهذا هو الفرق الرئيسي عن التأريض TN-S.
يعتبر نظام TN-C أبسط وقد عفا عليه الزمن بالفعل ، وهو شائع في المساكن التي عفا عليها الزمن. وفقًا للمعايير الحديثة ، يتم استخدام نظام التأريض TN-C-S ، حيث يوجد بشكل منفصل صفر عامل وموصلات واقية صفرية.
يعد الانتقال إلى نظام أحدث أمرًا ضروريًا لتجنب حدوث صدمة كهربائية لأفراد الخدمة وحالات الحريق. وبالطبع ، في نظام TN-C-S ، تكون الحماية ضد الطفرات المفاجئة أفضل.
في جميع خيارات التوصيل الثلاثة ، في حالة الجهد الزائد ، يتم توجيه التيار إلى الأرض من خلال الكبل الأرضي أو من خلال موصل وقائي مشترك ، مما يمنع النبضات من إلحاق الضرر بالخط والمعدات بأكملها.
أخطاء الاتصال
1. تركيب SPD في لوحة مفاتيح بحلقة أرضية رديئة.
إذا ارتكبت مثل هذا الخطأ ، فلن تخسر فقط جميع الأجهزة الكهربائية ، ولكن أيضًا لوحة المفاتيح نفسها في أول ضربة صاعقة ، حيث لن يكون هناك أي معنى للحماية مع حلقة أرضية سيئة ، وبالتالي ، لا توجد حماية.
2. SPD محدد بشكل غير صحيح لا يتناسب مع نظام التأريض المستخدم.
قبل شراء جهاز ، تأكد من معرفة نظام التأريض المستخدم في منزلك ، وعند الشراء ، اقرأ بعناية الوثائق الفنية الخاصة به لتجنب الأخطاء.
3. استخدام SPD من فئة خاطئة.
كما تمت مناقشته أعلاه ، هناك 3 فئات من أجهزة الحماية من زيادة التيار. تتوافق كل فئة مع لوحة مفاتيح معينة ، ويجب تركيبها وفقًا للقواعد واللوائح.
4. تركيب SPD فئة واحدة فقط.
غالبًا لا يكفي تثبيت SPD من فئة واحدة لحماية موثوقة.
5. الخلط بين فئة الجهاز ووجهته.
يحدث أيضًا أن يتم وضع أجهزة الفئة B في لوحة مفاتيح الشقة ، وأجهزة الفئة C في ASU للمبنى ، وأجهزة الفئة D أمام المعدات الإلكترونية.
من المؤكد أن SPD شيء جيد وضروري ، لكن استخدامه في مزود الطاقة في المنزل ليس إلزاميًا.في حالة توصيل هذا الجهاز ، يجدر بنا أن نتذكر أنه تم تحديده بشكل فردي لكل نظام تأريض. ولهذا السبب ، يوصى قبل الشراء مباشرة باستخدام خدمات كهربائي متمرس لتجنب المتاعب.
مقالات مماثلة:
