تطبيق مرحل التيار المتبقي من سلسلة ASJ في إدارة سلامة الطاقة الريفية

خلاصة:في السنوات الأخيرة، ازدادت تدريجيًا معدلات تركيب وتشغيل وتأهيل أجهزة الحماية الكهربائية المنزلية، كما ازدادت شعبية تركيب وتشغيل أجهزة الحماية من التسربات الكهربائية المنزلية في المناطق الريفية. وقد تحققت نتائج ملموسة بفضل الاهتمام بإدارة أجهزة الحماية التي تعمل بالتيار المتبقي. وبفضل التركيب الشامل لأجهزة الحماية، انخفضت حوادث الصدمات الكهربائية والإصابات الناجمة عنها في المناطق الريفية بشكل كبير، وتحسنت موثوقية إمدادات الطاقة الريفية بشكل ملحوظ، وتحسنت صحة معدات الطاقة الريفية بشكل ملحوظ، وانخفضت خسائر خطوط الجهد المنخفض في المناطق الريفية بشكل ملحوظ.

الكلمات المفتاحية: قرية؛ واقي تسرب؛ صدمة كهربائية

0.نظرة عامة

في نظام توزيع الطاقة منخفض الجهد، تعتمد الحماية من الصدمات الكهربائية بالتلامس المباشر على جهاز حماية يعمل بالتيار المتبقي، بتيار تشغيل مُصنّف لا يتجاوز 30 مللي أمبير، وبدون تأخير، كإجراء حماية إضافي للحماية من الصدمات الكهربائية بالتلامس المباشر، مما يوفر حماية احتياطية في حال فشل الإجراء الأساسي للحماية من الصدمات الكهربائية بالتلامس المباشر. تُعد هذه الحماية الإضافية إجراء حماية فعالاً في ظروف خاصة. لذلك، ينص المعيار GB13955-2005 "تركيب وتشغيل جهاز حماية التيار المتبقي" بوضوح على ضرورة تركيب جهاز حماية من التيار المتبقي في الحماية من التلامس المباشر والنقر.

1. استخدم واقي التيار المتبقي لضمان السلامة

في أنظمة الجهد المنخفض، تُستخدم أجهزة حماية التيار المتبقي، خاصةً في حالات قصر الدائرة الكهربائية الناتجة عن عطل في عزل المعدات الكهربائية. عادةً ما تكون قيمة التيار المسبب لصدمة كهربائية غير مباشرة صغيرة جدًا، ولا تكفي لقطع التيار الكهربائي تلقائيًا. يعمل جهاز الحماية من التيار المتبقي على التيار المتبقي المتكون في حالة حدوث عطل، ولا ترتبط قيمته التشغيلية بتيار الحمل، بل بوحدة الملي أمبير فقط. في ظل ظروف محددة، عندما تصل قيمة التيار التشغيلي للجهاز إلى قيمة التيار المحددة أو تتجاوزها، فإنه يقطع التيار تلقائيًا. يُستخدم هذا الجهاز عادةً لقطع التيار الكهربائي تلقائيًا في حالة حدوث عطل. لذلك، يمكن استخدامه كحماية من الصدمات الكهربائية المباشرة وغير المباشرة، وحماية من الأعطال الأرضية، وحماية من الحرائق الكهربائية.

2. التطبيق في إدارة سلامة الطاقة الريفية

١) ضمان سلامة أرواح الناس وممتلكاتهم وتعزيز الانسجام الاجتماعي. في ظل انخفاض مستوى استهلاك الكهرباء في المناطق الريفية، وعدم تعزيز وعي المزارعين بالاستخدام الآمن للكهرباء، وعدم تعميم مبادئ السلامة، أصبحت أجهزة حماية التيار المتبقي وسيلة تقنية مهمة لضمان سلامة أرواح الناس وممتلكاتهم، وجرى الترويج لاستخدامها. كما أنها تُعدّ إجراءً فعالاً لشركات إمداد الطاقة على مستوى المقاطعات لتعزيز إدارة سلامة الطاقة في المناطق الريفية وضمان سلامة أرواح الناس وممتلكاتهم. لذلك، من المهم للغاية تعزيز إدارة أجهزة حماية التيار المتبقي لضمان عملها بشكل صحيح وموثوق.

٢) تعزيز تقليل الفاقد وتحسين الكفاءة، مما يُسهم في تحسين كفاءة شركات إمداد الطاقة. يلعب التشغيل الموثوق لجهاز الحماية دورًا هامًا في تقليل الفاقد وزيادة الكفاءة. من خلال مقارنة الوقت، نجد أن بعض المحطات التي تعاني من فاقد مرتفع في خطوط الجهد المنخفض هي تلك التي يتعطل فيها جهاز الحماية بشكل متكرر أو لا يعمل بشكل طبيعي. بسبب تيار التسرب الكبير للخط، يحدث فاقد في الطاقة، مما يُقلل الفاقد ويزيد من كفاءة شركة إمداد الطاقة. وقد زادت درجة الصعوبة إلى حد ما.

3) تعزيز القضاء على مخاطر السلامة المحتملة وتحسين صحة المعدات. لجعل الحامي يعمل بشكل موثوق، فإن القضاء على المخاطر الخفية للمعدات هو المفتاح. الأول هو القضاء تمامًا على النقاط العمياء غير المحمية، بحيث يمكن لجميع سكان الريف في العالم الوصول إلى نطاق حماية الحامي الكامل وتغطيته بسلاسة. والثاني هو تقليل انقطاع التيار الكهربائي. في بعض المناطق التي بها العديد من المستخدمين واستهلاك طاقة مرتفع، قم بتثبيت حماية ثانوية يمكن للجهاز تحسين موثوقية مصدر الطاقة ومعدل تشغيل الحامي، والعثور على مخاطر السلامة الخفية والتعامل معها في الوقت المناسب؛ والثاني هو التحسين المستمر لموثوقية تشغيل الحامي، وفصل جميع أسلاك التأريض المحايدة للمحول تمامًا عن السلك المشترك لتأريض غلاف المحول، لضمان التشغيل المستقر للحامي؛ والثالث هو تعزيز تجديد منطقة توزيع الطاقة لتحسين صحة المعدات.

٤) يُسهّل الإدارة الاحترافية لمحطات الطاقة وبنائها. بعد تركيب جهاز حماية التسرب، يُمكن تقليل نقاط العطل لتسهيل الفحص الدقيق. يستطيع معظم المزارعين معالجة الأعطال، كما يُريح مدير المحطة من عناء العمل الشاق، مما يُسهّل الإدارة الاحترافية لمحطات الطاقة ويُسهّل العمل في منطقة المحطة. يُركز المدير جهوده على إدارة التسويق وجودة الخدمة.

3. نظرة عامة على المنتج

يمكن أن يُولّد قصر الدائرة الكهربائية الشائع بين الأطوار تيارًا كبيرًا، والذي يُمكن حمايته بمفتاح. ومع ذلك، فإن تسرب التيار الناتج عن الصدمات الكهربائية لجسم الإنسان وتلف الخطوط وعطل تأريض المعدات ناتج عن تيار التسرب. يتراوح تيار التسرب عادةً بين 30 مللي أمبير و3 أمبير، وهذه القيم صغيرة جدًا بحيث لا يُمكن حماية المفاتيح التقليدية، لذا يجب استخدام جهاز حماية يعمل بالتيار المتبقي.

مُرحِّل التيار المتبقي هو مُحوِّل تيار متبقٍّ يُستخدم لكشف التيار المتبقي. وفي ظل ظروف مُحددة، عندما يصل التيار المتبقي إلى قيمة مُحددة أو يتجاوزها، تُفتح وتُغلق جهة اتصال واحدة أو أكثر من جهات اتصال دائرة الخرج الكهربائية في الجهاز الكهربائي. مفتاح تشغيل الأجهزة الكهربائية.

فيما يلي ثلاث حالات تسرب شائعة.

1. يجب استخدام RCD عالي الحساسية مع I△n≤30mA لمنع التلامس المباشر والصدمات الكهربائية.

2. يمكن استخدام قاطع الدائرة الكهربائية ذو الحساسية المتوسطة مع I△n أكبر من 30mA لمنع الصدمات الكهربائية الناتجة عن التلامس غير المباشر.

3. يجب استخدام قاطع تيار متبقي رباعي أو ثنائي الأقطاب لقاطع التيار المتبقي المقاوم للحريق.

بالنسبة لأنظمة تكنولوجيا المعلومات، تُستخدم مُرحِّلات التيار المتبقي حسب الحاجة. ولمنع تدهور عزل النظام، وكحماية احتياطية ثانوية من الأعطال، يُعتمد إجراء وقائي مشابه لنظام TT أو TN، وذلك حسب نوع الأسلاك. أولًا، يجب استخدام جهاز مراقبة العزل للتنبؤ بأي عطل.

بالنسبة لنظام TT، يُنصح باستخدام مُرحّل تيار مُتبقي. فعند حدوث عطل أرضي أحادي الطور، يكون تيار العطل صغيرًا جدًا ويصعب تقديره. إذا لم يصل تيار تشغيل المفتاح إلى الحد الأقصى، فسيظهر جهد خطير على الغلاف. في هذه الحالة، يجب أن يمر السلك N عبر مُحوّل التيار المُتبقي.

بالنسبة لنظام TN-S، يُمكن استخدام مُرحّل التيار المتبقي. يُفضّل فصل العطل بسرعة ودقة أكبر لتحسين السلامة والموثوقية. في هذه الحالة، يجب ألا يمر سلك PE عبر المُحوّل، ويجب ألا يمر سلك N عبر المُحوّل، ويجب عدم تأريضهما بشكل متكرر.

في أنظمة TN-C، لا يمكن استخدام مرحلات التيار المتبقي. نظرًا لتكامل سلكي PE وN، فإذا لم يُؤرَّض سلك PEN بشكل متكرر، عند تنشيط الغلاف، يكون التيار الداخل والخارج من المحول متساويًا، ويرفض موصل ASJ الحركة. أما إذا أُؤرَّض سلك PEN بشكل متكرر، فسيتدفق جزء من التيار أحادي الطور إلى الموصل الأرضي المتكرر. بعد الوصول إلى قيمة معينة، يتعطل موصل ASJ. من الضروري تحويل نظام TN-C إلى نظام TN-CS، وهو نفس نظام TN-S، ثم توصيل محول التيار المتبقي بنظام TN-S.

4. مقدمة المنتج

يُلبي مُرحّل التيار المتبقي من سلسلة ASJ من Acrel Electric متطلبات الحماية من حالات التسرب المذكورة أعلاه، ويمكن استخدامه مع مفتاح فصل عن بُعد لقطع التيار الكهربائي في الوقت المناسب لمنع التلامس غير المباشر والحد من تيار التسرب. كما يُمكن استخدامه مباشرةً كمُرحّل إشارة لمراقبة معدات الطاقة. وهو مناسب بشكل خاص لحماية سلامة استهلاك الكهرباء في المدارس، والمباني التجارية، وورش المصانع، والأسواق، والمؤسسات الصناعية والتعدينية، ووحدات مكافحة الحرائق الرئيسية الوطنية، والمباني الذكية، ومترو الأنفاق، والبتروكيماويات، والاتصالات، وهيئات الدفاع الوطني.

تتميز منتجات سلسلة ASJ بطريقتين رئيسيتين للتركيب. سلسلة ASJ10 تُركّب على سكة. يوضح الجدول التالي شكلها ووظائفها:

سلسلة ASJ20 مثبتة على لوحة، ويتم عرض المظهر والوظيفة في الجدول أدناه

من بينها، يكمن الفرق بين مرحل التيار المتبقي من النوع A ومرحل التيار المتردد في الآتي: مرحل التيار المتبقي من النوع A هو مرحل تيار متبقٍ يضمن فصل التيار المتردد الجيبي المتبقي الذي يُطبق فجأةً أو يرتفع ببطء، ويراقب بشكل رئيسي إشارات التيار المتردد الجيبي. أما مرحل التيار المتبقي من النوع A فهو مرحل تيار متبقٍ يضمن فصل التيار المتردد الجيبي المتبقي والتيار المستمر النابض المتبقي الذي يُطبق فجأةً أو ببطء، ويراقب بشكل رئيسي إشارات التيار المتردد الجيبية وإشارات التيار المستمر النبضية.

المحطات الطرفية الخاصة بالأسلاك والأسلاك النموذجية للجهاز هي كما يلي:

5.الخاتمة

يُمكّن استخدام واقيات التسرب من حماية السكان من التعرض لصدمات كهربائية بفعالية، ويُذكّر المستخدمين باتخاذ التدابير الوقائية اللازمة في الوقت المناسب. كما يُقلّل استخدام الحماية الهرمية نقاط العطل بفعالية، ويُجنّب خسائر أكبر. تُراقب مُرحّلات التيار المتبقي من سلسلة ASJ تيار التسرب في الخط. عندما يصل تيار التسرب إلى القيمة المُحدّدة أو يتجاوزها، يُصدر المُرحّل الداخلي إنذارًا، ويمكن ربطه بمفتاح قاطع الدائرة لقطع التيار الكهربائي بسرعة لضمان سلامته.

مراجع

[1]جي تشانغ، جيانمينغ وونغ. استخدام واقي التيار المتبقي كمنصة لتحقيق إدارة ذكية لمساحة المحطة [C] // الجمعية الصينية للهندسة الكهربائية. الجمعية الصينية للهندسة الكهربائية، 2016.

[2] دليل تصميم وتطبيق شبكات الطاقة الصغيرة للمؤسسات. 2020.6

[3] كاي هو. تحليل تقنية حماية التسرب في تشييد الهندسة الكهربائية للمباني [مجلة]. الأبواب والنوافذ، 2017 (2).

[4] يونغ وونغ. تطبيق نظام حماية يعمل بالتيار المتبقي في شبكات الكهرباء الريفية [مجلة]. كهربائي ريفي، 2005، 11(11):21-21.

[5] شياو وين كانغ. تطبيق حماية التيار المتبقي في إدارة سلامة الطاقة الريفية، مجلة الكهرباء الشعبية، 2010 (06): 42-42.

عن المؤلف:جيانجو وو، ذكر، طالب جامعي، شركة أكريلي المحدودة، الاتجاه البحثي الرئيسي هو مراقبة العزل ومراقبة التيار المتبقي، البريد الإلكتروني: zimmer.wu@qq.com، الهاتف المحمول: 13524474635