في الأنظمة الكهربائية الحديثة، تعد أدوات الحماية من زيادة التيار (SPDs) أجهزة مهمة للحماية من الأضرار الناجمة عن ضربات الصواعق وارتفاع المفاتيح. ومع ذلك، يرتبك العديد من الأشخاص بشأن الأنواع المختلفة، مثل جهاز الحماية من زيادة التيار من النوع 1 والنوع 2.
ما هو الفرق بين النوع 1 والنوع 2 SPD؟ ستوفر هذه المقالة مقارنة متعمقة جهاز حماية من الطفرة من النوع 1 وSPDs من النوع 2 لمساعدتك على فهم الاختلافات وسيناريوهات التطبيق واتخاذ القرار الصحيح.
تعتبر أدوات الحماية من زيادة التيار (SPDs) بمثابة “صمامات الأمان” للأنظمة الكهربائية. النوع 1 والنوع 2 هما أكثر أجهزة SPD استخدامًا. لكل منهم وظائفه الخاصة ويعمل معًا لبناء نظام حماية كامل.
شكل موجة 10/350μs (لاختبار النوع 1): يحاكي هذا الشكل الموجي بعض الخصائص الحالية لضربة صاعقة مباشرة. صعوده الحالي بطيء، لكن مدته طويلة، ويحمل ما يقرب من 20 ضعف طاقة الشكل الموجي 8/20μs، مما يجعله مدمرًا للغاية.
شكل موجة 8/20μs (لاختبار النوع 2): يحاكي هذا الشكل الموجي البرق المستحث وزيادات التبديل. ويرتفع التيار سريعا، ومدته قصيرة، وطاقته قليلة نسبيا.
جهاز الحماية من الصواعق من النوع الأول: يتم تركيبه في لوحة التوزيع الرئيسية للمبنى (صندوق الخط الوارد الرئيسي)، الموجود بعد عداد الكهرباء وقبل أو بعد قاطع الدائرة الرئيسية (حسب تصميم المنتج).
النوع 2 SPD: يتم تركيبه في لوحات التوزيع، مثل صناديق التوزيع الأرضية أو صناديق التوزيع في غرف المعدات الحيوية (مثل مراكز البيانات وغرف التحكم في المصاعد).
النوع 1 SPD: يجب تركيبه عند مدخل الطاقة في المباني المجهزة بأنظمة الحماية من الصواعق الخارجية (قضبان الصواعق، الموصلات السفلية). يعد هذا متطلبًا إلزاميًا للمعايير الدولية (مثل IEC 62305) لأنه يتعامل بشكل فعال مع تيار البرق المباشر المقترن من الموصل السفلي إلى خط الطاقة.
النوع 2 SPD: غير إلزامي بشكل مباشر مع أنظمة الحماية من الصواعق الخارجية. يلزم استخدام أجهزة SPD من النوع 2 للتعامل مع الزيادات المفاجئة بغض النظر عما إذا كان المبنى يحتوي على نظام خارجي للحماية من الصواعق.
يجب أن تعمل أجهزة SPD من النوع 1 والنوع 2 معًا. يجب الحفاظ على مسافة خط معينة بينهما (يوصى عمومًا بأن لا تقل عن 10 أمتار)، أو يجب استخدام أجهزة الفصل (مثل المفاعلات المخصصة) للتأكد من أنه في حالة حدوث زيادة، فإن SPD من النوع 1 يبدأ أولاً لتبديد معظم الطاقة، ثم يقوم SPD من النوع 2 برحلات للحد من الجهد المتبقي إلى مستوى أقل. إذا كانت المسافة غير كافية، فقد تتجاوز موجة كبيرة النوع 1 وتلحق الضرر بالنوع 2.
هذه عملية اتخاذ قرار لمساعدتك في الاختيار:
نعم: يجب عليك تثبيت SPD من النوع 1 في صندوق التوزيع الرئيسي.
لا/غير متأكد: يمكنك تخطي النوع 1، ولكن يوصى بشدة بتثبيت النوع 2.
حتى بدون وجود نظام خارجي للحماية من الصواعق، إذا كان المبنى الخاص بك يقع في منطقة مفتوحة، أو على قمة تل، أو به خطوط كهرباء علوية طويلة، فإن خطر التعرض لضربات البرق يكون مرتفعًا. يمكن أن يوفر تثبيت SPD من النوع 1 مستوى أعلى من الحماية.
السيناريو أ (مبنى سكني قياسي، لا توجد حماية خارجية من الصواعق): يوفر تركيب SPD من النوع 2 في صندوق التوزيع الرئيسي حماية كافية.
السيناريو ب (فيلا/مبنى تجاري مزود بمانعة الصواعق): يجب تركيب SPD من النوع 1 في صندوق التوزيع الرئيسي، ويجب تركيب SPD من النوع 2 في صناديق التوزيع الأرضية أو صناديق توزيع المعدات الحيوية.
السيناريو ج (تسوية المخاطر): إذا كانت المساحة أو الميزانية محدودة، فيمكن تركيب SPD مدمج من النوع 1+2 في صندوق التوزيع الرئيسي (راجع الأسئلة الشائعة).
لا يوجد SPD واحد يمكنه التعامل بشكل مثالي مع جميع أنواع الزيادات المفاجئة. مفهوم الحماية المتدرجة هو:
النوع 1 (المستوى 1): يعترض ويفرغ الغالبية العظمى من الطاقة الهائلة (على سبيل المثال، 90%) عند المدخل.
النوع 2 (المستوى 2): يحد بشكل أكبر من جهد التيار الزائد المتبقي بعد المستوى الأول، مما يجعله ضمن النطاق الآمن للمعدات.
النوع 3 (الحماية الدقيقة): يستخدم شرائط التدفق في نهاية المعدات لتوفير حماية جيدة للميل الأخير.
هذا يشبه خط الدفاع: الخط الأول يضعف القوة الرئيسية، والخط الثاني يزيل البقايا، ويضمن سلامة القاعدة الرئيسية (معداتك).
الحل الكامل هو كما يلي:
المستوى الأول: صندوق التوزيع الرئيسي → النوع 1 SPD
المستوى الثاني: صندوق توزيع الأرضية → النوع 2 SPD
المستوى الثالث: الواجهة الأمامية للمعدات (على سبيل المثال، المقابس) → النوع 3 SPD (شريط الطاقة المفاجئ)
هل يمكنني تثبيت كل من النوع 1 والنوع 2 من SPD أحادي الطور؟
بالتأكيد، وهي أفضل الممارسات. تعمل أجهزة SPD أحادية الطور من النوع 1 والنوع 2 معًا لتوفير حماية متدرجة من المدخل إلى الجهاز.
الفرق بين النوع 1+2 المدمج Spd وتثبيتها بشكل منفصل
أستخدم شرائط Surge في منافذ البيع الخاصة بي. هل أحتاج إلى تثبيت النوع 2 SPD؟
ضروري للغاية. تتمتع شرائح الطاقة المفاجئة (النوع 3 SPDs) بقدرات تفريغ محدودة؛ وهي مصممة لاستيعاب الزيادات الصغيرة جدًا المتبقية في نهاية الجهاز. لا يمكنهم تحمل الطاقة المفاجئة الكبيرة المنقولة من خط الكهرباء.
بدون تبديد الطاقة من النوع 2 SPD في مرحلة ما قبل المضخم، يمكن أن تؤدي زيادة التيار الكبيرة إلى تدمير شريط الطاقة المتزايد لديك والأجهزة المتصلة بشكل مباشر. تعد أجهزة SPD من النوع 2 هي الدعامة الأساسية لحماية فرع الدائرة بأكمله.
SPD أحادي الطور مقابل SPD ثلاثي الطور من النوع 1
يتم استخدام SPDs أحادية الطور في أنظمة إمداد الطاقة أحادية الطور (سلك حي واحد وسلك محايد واحد)، بينما يتم استخدام SPDs من النوع 1 ثلاثي الطور في أنظمة إمداد الطاقة ثلاثية الطور (ثلاثة أسلاك حية وسلك محايد واحد أو ثلاثة أسلاك حية وسلك محايد واحد وسلك أرضي واحد)، مصممة لحماية جميع أسلاك الطور من تأثيرات الطفرة الهائلة مثل ضربات البرق المباشرة.