تركيب جهاز حماية من اندفاع التيار المتردد، والتشغيل
29/10/2025
الوظيفة الأساسية ل جهاز حماية من زيادة التيار المتردد (SPD) هو الحد من الجهد الزائد العابر والتيارات التفريغية، وبالتالي حماية المعدات الكهربائية والإلكترونية المتصلة من التلف الناجم عن الزيادات العابرة مثل البرق والنبضات الكهرومغناطيسية والجهد الزائد التشغيلي.
تقدم هذه المقالة بشكل منهجي الاستعدادات السابقة للتثبيت، وخطوات التثبيت، وفحوصات التشغيل اليومية، واختبارات الصيانة الاحترافية، والإجابات على الأسئلة المتداولة حول أجهزة الحماية من زيادة التيار المتردد (SPD)، مما يوفر إرشادات شاملة للاستخدام الآمن والصحيح لهذه الأجهزة.
2. إعداد ما قبل التثبيت لجهاز حماية زيادة التيار المتردد
2.1 انقطاع التيار الكهربائي والحماية الشخصية
السلامة أمر بالغ الأهمية. قبل البدء في أي أعمال تركيب، يجب تنفيذ الخطوات التالية:
التعطيل الكامل للطاقة: حدد موقع قاطع الدائرة الذي يزود الخط بالطاقة وافصله تمامًا عن وضع “إيقاف التشغيل”. استخدم جهاز اختبار الجهد الكهربي أو جهاز قياس متعدد وفقًا لمعايير السلامة للتحقق مرة أخرى عند نقطة التثبيت من عدم وجود طاقة بالفعل في الخط.
الإغلاق ووضع العلامات (LOTO): في البيئات الصناعية أو التجارية، يجب اتباع إجراءات “الإغلاق ووضع العلامات” بدقة. قم بقفل قاطع الدائرة في وضع إيقاف التشغيل واعرض علامة التحذير “لا تغلق، الأشخاص الذين يعملون” لمنع التشغيل غير المقصود.
معدات الحماية الشخصية (PPE): ارتدِ معدات الحماية الشخصية المناسبة، بما في ذلك القفازات العازلة، ونظارات السلامة، وأحزمة المعصم المضادة للكهرباء الساكنة، لمنع المخاطر المحتملة للصدمة الكهربائية ووميض القوس الكهربائي.
2.2 قائمة الأدوات والمواد
إن وجود جميع الأدوات والمواد اللازمة في متناول اليد يمكن أن يحسن كفاءة التثبيت وسلامته:
الأدوات: مفكات براغي (رأس مسطح ورأس فيليبس)، مقصات أسلاك، كماشة تجعيد، كماشة تركيب سكة DIN (اختيارية)، جهاز قياس متعدد، مفك براغي عزم الدوران (موصى به).
المواد: واقي التيار المتردد، سلك نحاسي مناسب (يوصى عمومًا باستخدام سلك نحاسي ناعم متعدد الخيوط)، عروات سلكية (أطراف)، سكة DIN (قياسية 35 مم)، قاطع دائرة مطابق ومصهر (وفقًا لمتطلبات SPD).
2.3 الفحص والتحقق قبل التثبيت
التحقق من المنتج: تأكد من أن نموذج SPD والحد الأقصى لجهد التشغيل المستمر (Uc) ومستوى حماية الجهد (أعلى) وتيار التفريغ الاسمي (In) والحد الأقصى لتيار التفريغ (Imax) يلبي متطلبات التصميم وبيئة التثبيت.
الفحص البصري: افحص مبيت SPD بحثًا عن الشقوق أو التلف أو علامات الحروق. تأكد من أن نافذة مؤشر الحالة (عادةً ما تكون خضراء) تعمل بشكل صحيح.
التحقق البيئي: تأكد من أن موقع التثبيت به مساحة كافية، وتهوية جيدة، وخالي من الغازات المسببة للتآكل، والغبار الزائد، أو الاهتزازات الشديدة.
3. خطوات تركيب حامي التيار المتردد
3.1 التعلق بالسكك الحديدية Din
تم تصميم معظم وحدات SPD المعيارية للاستخدام مع قضبان DIN القياسية مقاس 35 مم.
قم بمحاذاة المشابك الموجودة في الجزء الخلفي العلوي من SPD مع الحافة العلوية للسكة.
اضغط لأسفل على SPD حتى تتفاعل المشابك الزنبركية الموجودة بالأسفل مع السكة. يشير صوت النقر إلى التثبيت الآمن.
تأكد من تثبيت SPD بسلاسة وأمان.
3.2 إعداد الأسلاك والتعامل معها
اختيار الموصلات: اختر منطقة المقطع العرضي للموصل المناسبة بناءً على مواصفات SPD والأكواد الكهربائية المحلية. بشكل عام، يجب أن يكون مقاس موصل الدائرة الرئيسية 6 مم² على الأقل، والموصل الأرضي 10 مم² على الأقل.
التجريد: استخدم أدوات تعرية الأسلاك لإزالة طول مناسب من العزل، وتجنب إتلاف الموصل. يجب أن يكون طول السلك النحاسي المكشوف طويلًا بما يكفي لإدخاله بالكامل في العروة وتجعيده بشكل آمن.
أطراف العقص: بالنسبة للموصلات متعددة الجدائل، يوصى بشدة باستخدام العروات النحاسية التي تتوافق مع مواصفات الموصل وتجعيدها بشكل آمن باستخدام أدوات تجعيد الأسلاك. وهذا يضمن اتصالًا جيدًا ويمنع ارتفاع درجة الحرارة بسبب الارتخاء.
3.3 الأسلاك والتثبيت
هذه هي الخطوة الأكثر أهمية ويجب تنفيذها بدقة وفقًا لتعليمات المنتج.
اتبع العلامات: قم بتوصيل الأسلاك وفقًا للعلامات الموجودة على SPD:
“التوصيل ”على شكل حرف V“: يجب أن تكون الأسلاك التي تربط جهاز SPD قصيرة ومستقيمة وسميكة قدر الإمكان، وتشكل ما يسمى بالاتصال ”على شكل حرف V" لتقليل تأثير محاثة الرصاص على تأثير الحماية.
استخدم مفك عزم الدوران: استخدم مفك عزم الدوران لربط البراغي الطرفية إلى عزم الدوران المحدد في التعليمات. سيؤدي عدم كفاية عزم الدوران إلى مقاومة التلامس المفرطة وارتفاع درجة الحرارة؛ قد يؤدي عزم الدوران المفرط إلى تلف المحطات الطرفية.
التسلسل المقترح: قم بتوصيل السلك الأرضي أولاً، ثم الأسلاك المحايدة وأسلاك الطور. تسلسل التفكيك هو العكس.
4. التشغيل والتفتيش اليومي
ينبغي إجراء عمليات تفتيش بصرية منتظمة من قبل المستخدمين أو الموظفين في الموقع، مع تكرار الموصى به مرة واحدة في الشهر.
4.1 الفحص البصري
تحقق من مبيت SPD بحثًا عن أي علامات تلف مادي أو تشوه أو تشققات أو ارتفاع درجة الحرارة والذوبان.
4.2 فحص الرائحة والصوت
تحقق من وجود أي رائحة حرق داخل صندوق التوزيع. استمع إلى SPD في بيئة هادئة بحثًا عن أي أصوات هسهسة أو تفريغ غير طبيعية.
4.3 التفتيش البيئي
تأكد من عدم وجود فوضى حول منطقة تركيب SPD ومن وجود تهوية جيدة وتبديد للحرارة.
5. الصيانة والاختبارات المهنية
يوصى بإجراء صيانة واختبار شاملين سنويًا بواسطة كهربائي مؤهل أو فني محترف.
5.1 اختبار المعلمات الكهربائية
استخدم جهاز اختبار SPD مخصصًا أو جهاز اختبار مقاومة العزل لقياس مقاومة العزل وتيار التسرب، والتأكد من أنهما ضمن الحدود الآمنة. تأكد من أن جهاز رحلة الحماية الحرارية المدمج يعمل بشكل صحيح.
5.2 فحص الاتصال
مع إيقاف تشغيل الطاقة تمامًا، تحقق من جميع التوصيلات الكهربائية للتأكد من إحكامها وأي علامات ارتخاء أو تآكل. يمكن استخدام جهاز التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لقياس درجة الحرارة وتحديد أي نقاط ساخنة غير طبيعية.
5.3 التنظيف
قم بتنظيف مبيت SPD ونافذة مؤشر الحالة بقطعة قماش جافة وناعمة. لا تستخدم أبدًا أي مذيبات كيميائية أو قطعة قماش مبللة.
6. الأسئلة الشائعة
6.1 هل يلزم وجود جهاز حماية من زيادة التيار في صندوق التوزيع الرئيسي في المباني التجارية؟
يوصى بشدة بالتثبيت. وفقًا للقوانين الكهربائية في العديد من البلدان (مثل GB 50057 وIEC 62305 في الصين)، تعد المباني التجارية مناطق شديدة الخطورة للصواعق والجهد التشغيلي الزائد. يعد تركيب أجهزة SPD (كحماية أساسية) في صندوق التوزيع الرئيسي أمرًا أساسيًا لحماية النظام الكهربائي للمبنى بأكمله ويمكن أن يؤدي إلى تبديد معظم الطاقة المفاجئة.
6.2 هل يلزم استبدال واقي التيار الزائد؟ كم مرة يجب استبدالها؟
نعم، يجب استبداله. SPDs هي مواد استهلاكية. يعتمد عمرهم على عدد وشدة الزيادات التي يتعرضون لها. حتى لو أظهر مؤشر الحالة التشغيل العادي، يوصى باستبداله كل 5 إلى 10 سنوات أو عند نهاية العمر الافتراضي الموصى به من قبل الشركة المصنعة. بمجرد أن يتحول مؤشر الحالة إلى اللون الأحمر/الأسود، فإنه يشير إلى الفشل ويجب استبداله على الفور.
6.3 ما سبب أهمية التأريض (التأريض) لجهاز الحماية من زيادة التيار؟
يعد التأريض أمرًا أساسيًا لتشغيل جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD). عندما يكتشف SPD زيادة في الجهد، فإنه يوجه الجهد الزائد على الفور إلى الأرض، وبالتالي يحد من الجهد عبر الجهاز إلى مستوى آمن. إذا كان التأريض سيئًا أو كانت مقاومة التأريض عالية جدًا، فلن يمكن تفريغ تيار التيار الزائد بشكل فعال، وسيفقد SPD وظيفته الوقائية، بل وقد يصبح خطرًا على السلامة.
6.4 كيف يمكنني التأكد من انقطاع التيار الكهربائي بالكامل أثناء التثبيت لمنع حدوث صدمة كهربائية؟
يعد اتباع إجراء “القفل والعلامة” هو المعيار الذهبي. بعد فصل قاطع الدائرة، يجب استخدام جهاز اختبار جهد وظيفي ومعاير للتحقق عند النقاط التي سيتم فيها تطبيق الطاقة (L-N، L-PE، N-PE) للتأكد من عدم وجود طاقة قبل المتابعة.
6.5 ماذا يجب أن أفعل في حالة فشل أداة الحماية من زيادة التيار؟
لا تُصب بالذعر: عادة ما يحتفظ جهاز SPD الفاشل باستمرارية الدائرة وقد يستمر الجهاز في العمل، ولكنه يفتقر إلى وظائف الحماية.
لا تتجاهلها: لا تستمر في استخدام SPD الفاشل. يمكن أن تؤدي بعض أوضاع الفشل إلى ارتفاع درجة الحرارة أو حتى نشوب حريق.
خطط لاستبدال على الفور: اطلب جهاز SPD جديدًا وفقًا لرقم الطراز وقم بالترتيب مع متخصص ليحل محله في أقرب وقت ممكن.
6.6 كيف يعمل واقي زيادة الطاقة
المكونات الأساسية لجهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) هي عادةً مكثف (MOV) أو أنبوب تفريغ الغاز (GDT). في ظل ظروف الجهد العادي، فإنها تظهر مقاومة عالية وليس لها أي تأثير تقريبًا على الدائرة.
عندما يتجاوز جهد التيار المتصاعد عتبة معينة، تصبح مقاومتهم منخفضة للغاية على الفور، مما يوفر مسار مقاومة منخفضة إلى الأرض لتيار التدفق، وبالتالي تثبيت الجهد الزائد إلى مستوى آمن.
6.7 كيفية حماية التيار المتردد من ارتفاع الطاقة
الطريقة الأكثر فعالية هي اعتماد استراتيجية حماية متدرجة (متعددة المستويات).
6.8 كم من الوقت يستمر جهاز الحماية من زيادة الطاقة
وينقسم العمر إلى جانبين:
العمر الميكانيكي: جسديًا، يمكن أن يستمر لمدة 10-15 عامًا أو حتى لفترة أطول دون التعرض لارتفاعات مفاجئة.
العمر الكهربائي: يعتمد على أحداث الطفرة. كل زيادة تؤدي إلى انخفاض طفيف في أدائها. عادةً ما توفر الشركات المصنعة بيانات العمر المتوقع بناءً على تيار التفريغ الاسمي (In). مؤشرات الحالة هي الطريقة الأكثر مباشرة لتحديد ما إذا كانت قد وصلت إلى نهاية عمرها الافتراضي.
7. الاستنتاج
يعد التثبيت الصحيح والفحص المنتظم والصيانة لأجهزة الحماية من زيادة التيار المتردد أمرًا بالغ الأهمية لضمان تشغيلها الفعال خلال اللحظات الحرجة.
يمكن أن يؤدي اتباع الخطوات والتوصيات الواردة في هذا الدليل إلى تقليل مخاطر تلف المعدات وفقدان البيانات بشكل كبير بسبب زيادة الطاقة، وحماية سلامة الأشخاص والممتلكات، وضمان استمرارية واستقرار مصدر الطاقة.