الحاجة إلى حماية من زيادة الطاقة

العالم اليوم مليء بالمنتجات الإلكترونية والأجهزة الكهربائية التي يمكن أن تتضرر من زيادة التوتر

يمكن أن تدمّر المعدات الإلكترونية المتطورة والمكونات المستخدمة في التطبيقات الصناعية والتجارية بسرعة.هذه الزيادات تشل العمليات وخاصة أنظمة البيانات والاتصالات التي تعتمد عليها كل شركة تقريبًا اليوم,

الطبعة الثامنة عشرة من متطلبات حماية الطفرات

حيث أن الطبعة السابعة عشرة عملت على أساس احتمال ضربة البرق - السبب الرئيسي لارتفاع الكهرباء - وفقًا لمعايير القيمة المحددة ، BS7671:2018 بدلا من ذلك ينظر في عواقب الإضراب والارتفاع المرتبطعلى سبيل المثال، تنص القاعدة 443.4 على أنه يجب تثبيت جهاز تحديد التوقيت عندما تتضمن العواقب الناجمة عن التوتر الزائد:

·إصابة بشرية خطيرة أو فقدان حياة بشرية

·"انقطاع الخدمات العامة و/أو تلف التراث الثقافي"

·"انقطاع النشاط التجاري أو الصناعي"

·تؤثر على عدد كبير من الأفراد المقيمين معاً

هذا يعني فعلياً أن كل شيء عدا المنازل المنزلية الصغيرة يجب أن يكون الآن لديه حماية كافية من التيارات.

أسباب وعواقب الطفرات الكهربائية

معظم موجات الكهرباء تسببها إما ضربات البرق أو تبديل الكهرباء.000A وهو خطير بشكل خاص لأن التوهج يمكن أن يسبب حريق أو صدمة كهربائية. عواصف التبديل الناجمة عن إيقاف الحملات التحفيزية الكبيرة تميل إلى أن تكون أقل شدة ولكنها أكثر تكرارًا ، مما قد يحد من عمر تشغيل مكونات النظام.

• صعق البرق: تأثير على نطاق واسع، وتيار عالية والجهد، ولكن الحدوث الأقل شيوعا.

• التبديل الكهربائي

1. التبديل في حمولة المرافق والعملاء محركات، حمولات كبيرة، أخطاء، بنوك مكثفات، التأمينات وتشغيل مفاتيح الدوائر، الخ.
2. التبديل في مصدر الطاقة: الشبكة الذكية، مجموعات الطاقة، أنظمة الطاقة الكهروضوئية وتوليد طاقة الرياح، إلخ.

من حيث الملفات الإضافية، فهي تخدم لمنع الأضرار التي لحقت بجميع أجزاء المنشأة الكهربائية والأجهزة المرفقة.هذا ناجم عن زيادة التوتر العابرة التي تتجاوز حد المقاومة المسموح به للمعدات الكهربائية، مما يسبب أضرار مثل المكونات المحترقة، وتدهور العزل وحتى الأسلاك المنصهرة.

أنواع أجهزة الحماية من الإرتفاع

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من أجهزة حماية الزيادة في الاستخدام الشائع، اعتمادا على المكان الذي يتم تثبيته داخل المنشأة.

أولاً، يمكن أن تقوم أجهزة SPD من النوع 1 بتفريغ تيار البرق الجزئي مع شكل موجة 10/350μs. وهذا يجعلها مناسبة للتركيب على جانب التغذية من مدخل الخدمة الرئيسي،حماية المنشأة بأكملها بما في ذلك لوحة الخدمة من التوتر الزائدعادةً، يستخدمون فجوة شرارة لتوجيه الموجة إلى الأرض ومنعها من الوصول إلى المبنى.

ثانياً، إنّ أجهزة التوجيهات الفريدة من نوع 2 مخصصة لحماية المعدات المرفقة في المنشأة. They are positioned on the load side of the main service entrance across phase-neutral or phase-phase and prevent the spread of overvoltage through a metal oxide varistor (MOV) with an 8/20µs current waveالمحركات المحمولة تحتفظ بمقاومة عالية جداً حتى يواجه الجهد المتزايد، عندها تنخفض المقاومة بشكل كبير ويمكن توجيه التيار الزائد إلى الأرض.

وأخيراً، فإن أجهزة SPD من النوع الثالث هي أصغر بكثير، ويجب استخدامها فقط مع جهاز من النوع الثاني.وهي مصممة خصيصا لحماية المعدات الحساسة مثل التلفزيونات وأجهزة الكمبيوتر من التوتر الزائدموجات الجهد لديهم تميل إلى أن تكون حوالي 1.5/50μs وموجات التيار تميل إلى أن تكون حوالي 8/20μs.

اختيار وتطبيق SPD لنظام الطاقة المتغيرة

بعد تحديد فئة SPD المطلوبة ، يجب تحديد الجهد والتكوين الصحيحين.

نظام TN-C

في هذا النظام ، يتم الجمع بين موصل الأرض المحايد والحامي في موصل واحد في جميع أنحاء النظام. يشار إلى هذا الموصل باسم PEN ، وهو "أرض محمية ومحايدة".يتم توصيل جميع أجزاء المعدات الموصلة المكشوفة إلى PEN.

نظام TN-S

في هذا النظام ، يتم تشغيل موصل أرض محايد وحامي منفصل في جميع أنحاء. موصل الأرض الحامية (PE) عادة ما يكون موصل منفصل ،ولكن يمكن أن يكون أيضا الغطاء المعدني من كابل الطاقةجميع أجزاء المعدات الموصلة المكشوفة متصلة بموصل PE.

نظام TN-CS

في هذا النظام ، يتم تكوين التوريد وفقًا لـ TN-C ، في حين يتم تكوين المنشأة في الأسفل وفقًا لـ TN-S.عادة ما يحدث موصل PEN المشترك بين المحطة الفرعية ونقطة الدخول إلى المبنىيتم فصل الأرض والمحايد في لوحة التوزيع الرئيسية. يُعرف هذا النظام أيضًا باسم الترسيم المتعدد الوقائي (PME) أو المحايد المتعدد الترسي (MEN).ويتم ربط قناة التغذية PEN في عدد من النقاط في جميع أنحاء الشبكة وعموماً أقرب ما يمكن إلى نقطة دخول المستهلك.

نظام TT

نظام يحتوي على نقطة واحدة من مصدر الطاقة معطلة بالأرض والأجزاء الموصلة المكشوفة للتركيب متصلة بأقطاب كهربائية مستقلة معطلة بالأرض.الموردات القادمة غير محايدة لا يتم تأسيسها في لوحة التوزيع الرئيسية.

في نظام TT ، من أجل أن تعمل أجهزة الحماية من التيار الزائد (الضمانات ومفاصل الدوائر) بالطريقة المقصودة ،من المهم أن لا يتم توصيل الأجهزة الموحدة بشكل مباشر من المرحلة إلى الأرض الحماية.، ولكن من المرحلة إلى المحايد والمحايد إلى الأرض. وبالتالي ، فإن SPD المحايد إلى PE يحمل كل من PE إلى تيار النبض المحايد و PE إلى تيار النبض المرحلي.يوصى أن يكون هذا الجهاز الإلكتروني الموحد GDT (أنابيب تفريغ الغاز) بسبب خصائصها المتفوقة بشكل عام في معالجة الطاقة.

النظام

النظام ليس له اتصال مباشر بين الأجزاء الحية والأرض، ولكن جميع الأجزاء الموصلة المكشوفة للتركيب يتم توصيلها إلى أقطاب كهربائية مستقلة.المصدر إما عائم أو أرضي من خلال عائق عال (للحد من التيارات الخطأ)هذا يعني أنه خلال فترة الخطأ إلى الأرض ، تستمر الأنظمة في العمل. يتم الكشف عن هذا ، وبدأت جهود الصيانة لتصحيح الخطأ. ومع ذلك ، خلال هذا الوقت ،الجهد من المرحلة إلى الأرض يرتفع إلى الجهد المعتاد من الخط إلى الخطمعظم أنظمة تكنولوجيا المعلومات المثبتة لا تستخدم موصلًا محايدًايستخدم نظام تكنولوجيا المعلومات عادة في المنشآت القديمة في بلدان مثل النرويج وفرنسايستخدم أيضا في التطبيقات الخاصة، مثل أقسام العناية المركزة في المستشفيات والتطبيقات الصناعية الخاصة.

تنسيق الحماية من الزيادة

يجب أن يكون لـ SPDs مستوى حماية أقل بكثير من الجهد المقاوم للاندفاعات الاسمية. يجب أن يكون SPDs دائمًا من نفس الشركة المصنعة.

عامل مهم يجب مراعاته عند تثبيت الحماية من التوترات هو الطول الإجمالي للأسلاك التي تربط SPD بالمنشأة. يجب أن تكون قصيرة قدر الإمكان.يفضل أن يكون مجموعها أقل من 0.5 متراً ولا يزيد إجمالي طولها في أي حال عن 1 متراً. يجب تثبيت أجهزة التشغيل الخاصة دائماً وفقًا لتعليمات الشركة المصنعة ويفضل أن تكون على جانب إمداد أجهزة التشغيل المركزية.