اساسيات الوقاية الكهربية
- حددت المواصفات الكهربائية العالمية مثل NEC,CEC و غيرها المتطلبات الاساسية لوقاية الدوائر الكهربية، فلابد من الاخذ فى الاعتبار العديد من العوامل عند تحديد نوع و كمية الوقاية اللازمة للدائرة الكهربية المطلوب حمايتها و ذلك لكى يقوم النظام الكهربى بتغذية الاحمال بشكل آمن و يكون اكثر اعتمادية.
- العديد من اشكال اجهزة الوقاية متاحة لحماية الدوائر الكهربية و كذلك الحفاظ على الافراد والمعدات من التلف تحت الظروف الغير اعتيادية التى تصيب النظام الكهربى .
الاعطال الكهربائية
تعريف:
انواع الاعطال:
1.
زيادة الحمل Over
load
فى حالة زيادة الحمل يتعدى التيار المار فى
الدائرة الكهربية القيم المقننة و لكن لا يتعدى 6 اضعاف هذه القيم، غالبا يحدث ذلك
نتيجة زيادة الاحمال فى الشبكة و لكن لايوجد تلفيات و يتم فصل الدائرة تجنبا لحدوث
تلف دائم.
2.
قصر الدائرة Short
circuit
فى هذه الحالة يمر تيار شديد تتعدى قيمتة 6
اضعاف التيار المقنن، و هنا يكون هنا تلف قد حدث بالفعل و يتم فصل الدائرة بشكل
سريع حتى لا يمتد التلف الى اجزاء اخرى من الشبكة لن تتحمل قيم التيار الكبير
المار بالدائرة.
3.
انخفاض الحمل Under
load
فى هذه الحالة يقل التيار او القدرة المارة
فى الدائرة الكهربية عن قيمة محدده مسبقا.
4.
انخفاض الجهد under
voltage
هنا يقل جهد المصدر عن قيمة مقبولة محددة
مسبقا.
5.
زيادة الجهد Over
voltage
هنا يزيد جهد المصدر عن قيمة مقبولة محددة
مسبقا.
6.
عكس دوران الاوجة reverse
phase rotation
هنا يحدث عكس فى ترتيب الفازات (الاوجة) عن
الترتيب المحدد مسبقا مما يؤدى الى دوران المواتير فى الاتجاه المعاكس و هذا امر
غير مقبول فى الكثير من الاحيان.
7.
عدم إتزان الأوجة Phase
Unbalance
فى هذه الحالة يكون تيارات الأوجة غير
متساوية فى القيمة و الزاوية بينهم ليست 120 درجة و بالتالى غير متزنة مما يؤدى
الى ارتفاع جهد نقطة التعادل.
8.
عكس التيار Reverse
Current
و هنا يمر التيار داخل الدائرة بدلا من
الخروج من الدائرة فمثلا عد حدوث عطل فى القوى المحركة للمولد الكهربى فتقل سرعته
و بالتالى يتحول الى موتور و يبدأ فى سحب التيار من الشبكة بدلا من تغذية الشبكة
بالتيار و بالتالى ينعكس اتجاه التيار و فيلزم فصل المولد حينئذ.
9.
عطل الأرضى Ground/Earth
fault
و هنا تكون الدائرة الكهربائية متصلة بالارض
بشكل غير مقصود و يكون باتصال أحد الاوجة او اكثر من وجة بالارض، و هذا العطل من
أشهر الاعطال و يكون نتيجة انهيار العوازل على سبيل المثال.
خطورة الأعطال الكهربائية
تيار العطل او تيار القصر هو تيار كبير جدا حيث يقدر فى الغالب بالكيلوامبير،
و مرور هذا التيار فى الدوائر الكهربية ينتج عنه حرارة عالية جداً تتناسب مع مربع
هذا التيار، أيضا مروره فى الموصلات ينتج عنه مجال مغناطيسى كبير جدا يتناسب ايضا
مع مربع التيار مما يؤدى حدوث قوى ميكانية كبيرة جدا، و هذه الحرارة العالية جدا
قد تتسبب فى انصهار الرباطات و العوازل و بالتالى فهذه الحرارة و القوة
الميكانيكية العالية قادرة على تدمير اى
معدة كهربية يمر بها تيار القصر و هنا تأتى أهمية أجهزة الوقاية التى تقوم بدورها
فى فصل الجزء العاطل عن الدائرة فى جزء من الثانية حتى لا يمتد العطل لاجزاء أخرى
من الدائرة.
يؤدى زيادة الحمل عن الحمل المقنن او تيار القصرالى زيادة فى التيار المار
كما سبق و اوضحنا و نتيجة لذلك تزداد درجة الحرارة و الاجهادات الميكانيكية عن
القيم التى تتحملها المعدات و بالتالى يحدث الاتى:
1.
الموصلات التى ترتفع درجة حرارتها تصبح أكثر
ليونة و هذه الليونة تجعلها عرضة للتفكك عند نقط التوصيل.
2.
زيادة درجة حرارة الموصلات النحاسية تزيد من
معدل الاكسدة و صدأ النحاس ليس بموصل جيد و بذلك ترتفع مقاومة الموصلات عند
النهايات ما يؤدى الى زيادة فى ارتفاع درجة الحرارة اكثر مما يهدد سلامة توصيلات
النهايات.
3.
فى حالة ان يكون الموصل مصنوع من الالمنيوم
فهو مشكلة اكبر لأن صدأ الالمنيوم عازل لمرور التيار و بالتالى يحدث سخونة و انخفاض
فى الجهد معا و هذه الحرارة كافية لتدمير نقاط التوصيل و نهايات الكابلات.
 |
| توصيل سئ أدي إلى إرتفاع درجة الحرارة |
4.
ارتفاع درجات حرارة الموصلات تؤدى ايضا الى
جفاف العازل و تشققة و فى النهاية سقوطه عن الموصل ما يجعل الموصلات مكشوفة و عرضة
للتلامس مع بعضها البعض ما يؤدى الى حدوث شرارة قد تؤدى الى حرائق نتيجة الماس
الكهربائى.
 |
| حريق بسبب أعطال الكهرباء |
5.
تؤدى الاجهادات الميكانيكية الى حدوث تدمير
كلى او انفجار فى المعدات الكهربية اذا لم تكون مصممة لتحمل هذا الكم من الاجهاد
لذلك توصى المواصفات العالمية بتوضيح اقصى قيمة لتيار القصر التى من الممكن ان
تتحملها المعدة، لذلك لابد من حساب قيمة تيار القصر المتوقع و يتم اختيار المعدات
طبقا لتيار الحمل و قيمة تيار القصر للنظام الذى سيتم تركيبها عليه.
تعليقات
إرسال تعليق