تتعرض الأنظمة الكهربائية باستمرار للجهد الزائد العابر الناتج عن الصواعق وعمليات التبديل واضطرابات الشبكة. وبدون الحماية المناسبة، يمكن أن تؤدي هذه الزيادات المفاجئة إلى إتلاف المعدات الحساسة، وتقليل موثوقية النظام، وزيادة تكاليف الصيانة. لمعالجة هذا،, أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPDs) تستخدم على نطاق واسع في أنظمة الطاقة.
ومع ذلك، اختيار وتركيب SPD تعتمد على نظام التأريض (التأريض) - وهو الأكثر شيوعًا تي إن إس، تن-سي، وتي تي. يتطلب كل نظام تأريض تكوينًا مختلفًا لـ SPD لضمان أقصى قدر من الحماية. تشرح هذه المقالة مبدأ عمل SPDs, ، هُم التطبيقات في أنظمة TNS، TN-C، وTT, ، ويقدم أ دليل الاختيار لاختيار SPD الصحيح.
A جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) هو جهاز مصمم لحماية الأنظمة الكهربائية من الجهد الزائد العابر عن طريق الحد من زيادة الجهد وتحويل التيارات المفاجئة بأمان إلى الأرض.
تعمل أجهزة SPD عن طريق إنشاء مسار منخفض المقاومة إلى الأرض عندما يتجاوز الجهد عتبة معينة. وهذا يمنع حدوث زيادات مفاجئة في التيار الكهربائي من الوصول إلى الأحمال الحساسة، مثل أنظمة الإضاءة ودوائر التحكم والأجهزة الإلكترونية.
النوع 1 SPD: تم تركيبه في أصل التثبيت، وهو قادر على التعامل مع تيارات البرق المباشرة.
النوع 2 SPD: يتم تركيبه في لوحات التوزيع الفرعية، ويوفر الحماية ضد طفرات التبديل والصواعق غير المباشرة.
النوع 3 SPD: حماية نقطة الاستخدام للمعدات الحساسة.
نظام تي ان اس: الأرض المحايدة والواقية منفصلة في جميع أنحاء النظام.
نظام تن-سي: يتم الجمع بين الوظائف المحايدة والوقائية في موصل واحد (PEN).
نظام تي تي: يتم توفير الأرض الواقية بواسطة قطب كهربائي أرضي محلي عند تركيب المستهلك.
في أنظمة تي إن إس, ، تتصل SPDs بين الموصلات الطورية والمحايدة والأرضية.
في أنظمة TN-C, ، هناك حاجة إلى رعاية خاصة حيث يتم الجمع بين الحياد والأرض.
في أنظمة تي تي, ، يجب إقران أجهزة SPD مع أجهزة التأريض المناسبة وأجهزة التيار المتبقي (RCDs) لضمان السلامة.
تؤثر ترتيبات التأريض المختلفة على كيفية تفريغ التيارات المفاجئة وتحديد مخطط اتصال SPD ومستوى حماية الجهد وطريقة التأريض.
يستخدم على نطاق واسع في الشبكات السكنية والتجارية والصناعية بسبب سلامته وموثوقيته.
يوفر SPD الحماية عن طريق تثبيت الزيادات بين الطور إلى الحياد والطور إلى الأرض.
ربط SPD بين كل مرحلة ومحايدة.
قم بتوصيل SPD بين المحايد والأرضي.
ضمان أطوال الكابلات القصيرة للحد الأدنى من انخفاض الجهد.
يضمن موصل التأريض المخصص التحويل الآمن للتيارات المفاجئة إلى الأرض.
نظرًا لأنه يتم الجمع بين المحايد والأرضي (PEN)، فإن التثبيت يتطلب عناية خاصة لتجنب مشكلات السلامة.
يتم تثبيت SPD بين الطور وموصل PEN.
لا يوجد مسار حماية منفصل محايد للأرض.
استخدم أجهزة SPD من النوع 1 في لوحة التوزيع الرئيسية.
تأكد من أن استمرارية PEN موثوقة.
ارتفاع خطر حدوث أخطاء محايدة.
قد تكون هناك حاجة إلى أجهزة حماية إضافية (مثل التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية) في اتجاه مجرى النهر.
شائع في المناطق الريفية والمنشآت ذات الأقطاب الكهربائية الأرضية المستقلة.
تفريغ SPD يرتفع إلى القطب الأرضي المحلي. تعتبر الأجهزة الحالية المتبقية ضرورية لإزالة الأخطاء.
تثبيت SPD بين المرحلة والمحايدة.
قم بتثبيت SPD بين الحياد والأرض.
تأكد من أن مقاومة الأرض ضمن الحدود القياسية (عادةً أقل من 10 أوم).
بسبب الأقطاب الكهربائية الأرضية المنفصلة، يعد التنسيق المناسب بين SPD وRCDs أمرًا بالغ الأهمية.
حدد نظام التأريض قبل اختيار SPD.
اختر نوع SPD (النوع 1 أو 2 أو 3) بناءً على نقطة التثبيت.
ضمان الامتثال للمعيار IEC 61643-11.
| نظام التأريض | مخطط اتصال SPD | اعتبارات التأريض |
| تي ان اس | المرحلة → N، المرحلة → PE، N → PE | موصل التأريض موثوق |
| تن-C | المرحلة → القلم | ضمان سلامة القلم |
| تي تي | المرحلة → N، N → PE | القطب الأرضي المحلي + التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية |
وهذا يساعد الكهربائيين على مطابقة نماذج SPD بسرعة مع أنظمة التأريض لتجنب سوء التثبيت.
TNS: موصل PE مخصص.
TN-C: موصل القلم المشترك.
TT: قطب أرضي محلي بمقاومة منخفضة.
اجعل وصلات توصيل SPD قصيرة (أقل من 0.5 متر بشكل مثالي).
تحقق من مقاومة التأريض قبل التشغيل.
استخدم نوع SPD المناسب وفقًا لتعرض النظام.
أسلاك SPD غير صحيحة بين الموصلات.
يؤدي التأريض الضعيف إلى حماية غير فعالة من زيادة التيار.
استخدام نوع SPD خاطئ لنظام التأريض.
س1: لماذا يختلف اختيار SPD لأنظمة TNS وTN-C وTT؟
لأن كل نظام تأريض له ترتيبات تأريض فريدة، مما يتطلب تكوينات مختلفة لـ SPD.
س2: هل يمكن استخدام نفس SPD في جميع الأنظمة؟
لا، يجب أن تتطابق أسلاك SPD والتأريض مع نظام التأريض المحدد.
س3: ما هو نوع SPD الذي يجب استخدامه للمباني السكنية؟
تعد أجهزة SPD من النوع 2 هي الأكثر شيوعًا، ولكن الاختيار يعتمد أيضًا على ما إذا كان النظام هو TNS أو TN-C أو TT.
س 4: ماذا يحدث إذا تم تثبيت SPD بشكل غير صحيح؟
قد يؤدي التثبيت غير الصحيح إلى فشل الحماية من زيادة التيار أو مخاطر السلامة.
س5: كم مرة يجب فحص أجهزة SPD؟
يوصى بالفحص المنتظم أثناء أعمال الصيانة المجدولة، خاصة بعد العواصف الشديدة.
أجهزة الحماية من الطفرة تعتبر حيوية لحماية الأنظمة الكهربائية من الجهد الزائد العابر. لكن فعاليتها تعتمد بشكل كبير على الاختيار الصحيح والتركيب حسب نظام التأريض (TNS، TN-C، TT).
في أنظمة تي إن إس, توفر أجهزة SPDs حماية مباشرة مع التأريض المخصص.
في أنظمة TN-C, يعد تثبيت SPD أكثر تعقيدًا بسبب موصل PEN المشترك.
في أنظمة تي تي, ، تتطلب SPDs مقاومة مناسبة للأرض والتنسيق مع RCDs.
ومن خلال اتباع أفضل الممارسات في تركيب SPD والتأريض، يمكن للأنظمة الكهربائية تحقيق ذلك حماية الطفرة موثوقة, ، وضمان السلامة، وتقليل تلف المعدات، وإطالة عمر النظام.