تطبيق مرحل التيار المتبقي من سلسلة ASJ في تركيب المعدات الكهربائية في موقع البناء

خلاصة:تتمثل الوظيفة الرئيسية لحماية معدات الحماية من التسرب في تجنب التلامس المباشر أو غير المباشر مع المعدات المزوّدة بالطاقة، وهو إجراء ضروري لضمان التشغيل الآمن للكهرباء. وفيما يتعلق بالمتطلبات الأساسية لاستخدام الكهرباء في مواقع البناء، تتم مناقشة المشاكل التي تواجهها معدات الحماية من التسرب في موقع البناء عند استخدامها، مع إجراء تحسينات في الوقت نفسه. وهذا يُقلل بشكل فعال من وقوع الحوادث، وهو أيضًا شرط أساسي لضمان الاستخدام السلس للكهرباء أثناء البناء.

الكلمات المفتاحية:حماية من التسرب؛ موقع البناء؛ السلامة الكهربائية

0.نظرة عامة

يجب على مواقع البناء استخدام أجهزة إلزامية لحماية معدات الحماية من التسرب، وذلك لضمان سلامة إمدادات الطاقة في الموقع. في البناء العادي، وبسبب طبيعة موقع البناء، غالبًا ما تتعطل أجهزة الحماية من التسرب، مما يعيق عملية البناء ويهدد سلامته. بالنظر إلى الوضع الفعلي لموقع البناء واستهلاك الكهرباء، يُلخص هذا المقال ظاهرة التعطل المتكرر لمعدات الحماية من التسرب في موقع البناء، ويُقدم تدابير وقائية يومية لحماية هذه المعدات.

تتمثل الوظيفة الرئيسية لحماية معدات التسرب في حماية المعدات النشطة من التسرب أو الخطر المميت عند تعرض جسم الإنسان لصدمة كهربائية. تتكون هذه المعدات بشكل أساسي من مفاتيح، وأزرار تجريبية، وأجهزة فصل، والهيكل العام للفصل، والمحاثة المتبادلة للتيار المتبقي. تتكون من عدة أجزاء، مثل الجهاز. يقع تيار خطأ التأريض لمعدات الحماية بين معدات التسرب التي تحمي معدات التسرب، وعندما يتجاوز القيمة المحددة مسبقًا، يتم فصل المفتاح الرئيسي تلقائيًا، ويقطع تيار الخطأ، مما يلعب دورًا وقائيًا إلى حد ما.

في مواقع البناء، بشكل عام، لا تفي معايير الكهرباء بالمتطلبات، وتعاني المرافق والخطوط المستخدمة من مشاكل أمنية عديدة. ومن أهم خصائصها السيولة العالية، والتكرار المتكرر، والطبيعة المؤقتة.

1. أسباب سوء تشغيل جهاز حماية التسرب في موقع البناء

1) التدخل الخارجي

أ) الجهد الزائد الناتج عن عملية التناوب الموجب والسالب أثناء الصواعق، عبر الخطوط الهوائية والأسلاك المعزولة والكابلات والسعة الأرضية للقلم الكهربائي، يُولّد تيار تسرب أرضي، مما يُسبب عطلًا في واقي التيار المتبقي أو حتى تلفًا مباشرًا. إذا كان مرتفعًا جدًا، فسيؤدي ذلك إلى تلف مصدر طاقة الواقي والدائرة الداخلية، ويحترق ملف فصل المفتاح التلقائي المزود بخاصية تحرير فقدان الجهد. المفتاح الكهرومغناطيسي المزود بجهاز قفل ميكانيكي لا يملك طاقة كافية لامتصاص التيار والقفز، مما يُبطئ سرعة الفصل أو يُوقفها عن الحركة.

ب) أثناء عملية إنارة موقع البناء، تم تركيب وتركيب خطوط الكهرباء المختلفة بشكل عشوائي، مما تسبب في شيخوخة مبكرة للخطوط، وانخفاض مقاومة العزل للخطوط والمرافق المُشغّلة، وتسرب التيار أو حتى التأريض، مما تسبب في ظهور معدات الحماية من التسرب بشكل متكرر، مما أثر على الاستخدام العادي. نظرًا لانخفاض مقاومة العزل لخط طرف خرج مفتاح التسرب، وتوصيل خط التأريض بالخط المحايد، فإن نقطة التأريض لمصدر الطاقة غير مؤرضة أثناء تركيب جهاز الحماية من التسرب. في حالة الصدمة الكهربائية، تقل الحساسية ويقل احتمال الحركة.

ج) تداخل التغيرات البيئية. أهم عامل هنا هو الظروف البيئية، مثل ارتفاع درجة الحرارة في الصيف وموسم الأمطار الدافئ والرطب؛ أو المنشآت الكهربائية ذات السعة العالية المُركّبة حول جهاز الحماية من التسرب؛ أو التعرض طويل الأمد أثناء التشغيل. التآكل والتآكل المستمران للغازات الضارة؛ وانخفاض درجة عزل الملف الكهرومغناطيسي وبنية المكونات الإلكترونية لجهاز الحماية من التسرب، وظهور العفن والصدأ، وفي النهاية قد يعمل جهاز الحماية من التسرب بشكل غير صحيح أو قد يتوقف عن العمل.

٢) توصيلات مانع التسرب غير صحيحة. عند تركيب مانع التسرب، غالبًا ما يكون السبب هو توصيلات غير صحيحة أو عدم ملاءمة طريقة التركيب وهيكل الدائرة بسبب سوء التشغيل، أو رفض النقل، أو عدم تحقيق أفضل النتائج. بعد مرور خط المحايد عبر مانع التسرب، يتم توصيله بخط محايد لواقيات تسرب أخرى أو بخطوط محايدة أخرى غير مزودة بواقيات تسرب؛ في هذه الحالة، يكون خط المحايد مكسورًا أو غير متصل بشكل جيد، مما يؤدي إلى انحياز نقطة المحايد. يؤدي تحول الجهد الصفري إلى زيادة احتمالية تسرب خط المحايد وأعطال أخرى.

٣) اختيار واقي التسرب غير منطقي. يُنصح بحماية أجهزة التسرب التي يزيد تيار التسرب المُصنّف فيها عن ٣٠ مللي أمبير أو ضعف التيار القياسي للجهاز المُفعّل، أو اختيار واقي تسرب ذي تأثير تأخير، لأن تيار التسرب المُصنّف يستمر في الزيادة أو تنخفض الحساسية. عند وقوع حادث تسرب، تتوقف معدات الحماية من التسرب في النهاية عن العمل، ويبدأ تشغيل معدات الحماية من التسرب ذات المستوى الأعلى.

4) مشكلة مانع التسرب نفسه.

أ) القيود الجوهرية. تستخدم واقيات تسرب التيار، سواءً كانت كهرومغناطيسية أو إلكترونية، محولات حث مغناطيسي لالتقاط تيار التسرب في الدائرة الرئيسية للمعدات الكهربائية. يستحيل موازنة تيار ثلاثي الطور أو رباعي الطور في الحلقة المغناطيسية بشكل كامل. أما بالنسبة للأحمال ثنائية الطور أو أحادية الطور، مثل آلات اللحام الكهربائي، فلا يمكن موازنة تيارات ثلاثي الطور بشكل كامل، وقد تختلف اختلافًا كبيرًا. إذا كانت القوة الدافعة الكهربائية كبيرة جدًا إلى حد ما، فسيؤدي ذلك إلى تعطل واقي التسرب.

ب) جودة رديئة وتكوين غير صحيح للمعلمات. لم يشترِ موقع البناء معدات حماية التسرب وفقًا لمواصفات البناء وخطط البناء ذات الصلة، ولأن جودة واقي التسرب الذي تم شراؤه كانت منخفضة، فإن الوضع الداخلي الفعلي لم يتطابق مع معايير المعلمات القياسية، وتم تشغيله للتو. المنتج الجديد المستخدم قد تعطل.

2. طريقة استخدام واقي التسرب علميًا في موقع البناء

مع تحسين إدارة سلامة البناء، من الضروري أيضًا تعزيز التدريب المعرفي لكهربائيي البناء، ويجب تحديد طرق الوقاية المتبعة وفقًا للوضع الفعلي وتكنولوجيا البناء.

١) تجنب التداخل الخارجي. تشمل إجراءات تجنب الأعطال الناتجة عن تداخل الجهد الزائد الناتج عن الصواعق تركيب مانعات الصواعق أو فجوات الانهيار على الخطوط الهوائية، وتركيب قواطع دائرة تسرب بقدرة ١٥٠ مللي أمبير وزمن تأخير ٠.٢ ثانية في صندوق التوزيع الرئيسي، وذلك لمنع الإزاحة المفرطة لنقطة الحياد. في حال تلف الجهد أو انخفاض حساسية قاطع دائرة التسرب، يجب ضبط الحمل لتوزيعه بالتساوي على الخط ثلاثي الأطوار قدر الإمكان. يجب ألا تقل مساحة المقطع العرضي للموصل عن المقطع العرضي لكل خط طور.

2) اختيار الأسلاك وتثبيتها بشكل صحيح

أ) يجب أن يتوافق الاختيار مع حالة الخط. يجب أن تتوافق مؤشرات الأداء، مثل الجهد والتيار المقنن وسعة الفصل، لمفتاح التسرب مع ظروف الخط. يختلف جهد تحمل واقي التسرب لحماية التيار الكهربائي عن جهد تحمل واقي التسرب للمعدات الطرفية. عند حدوث عطل في التأريض المعدني بين مصدر الطاقة الرئيسي والطرفية، قد يختلف تيار العطل الناتج عدة مرات.

ب) تطبيق نظام حماية هرمي للتقسيم. يُوزّع موقع البناء بأكمله على مناطق مختلفة لمعدات حماية التسرب، وفقًا للتخصصات وفرق البناء المجاورة. يجب أن تحتوي كل منطقة حماية على مجموعة متكاملة من معدات حماية التسرب الثانوية، مما يُحسّن من كفاءة الحماية. كما يُقلّل هذا النظام من احتمالية تعطل إعدادات الحماية، ويُقلّل من ظاهرة انقطاع التيار الكهربائي بسبب الأعطال.

ج) التمييز بدقة بين خط الحياد وخط الحماية. عند وضع علامة على مانع التسرب من جانب الحمل وجانب الطاقة، يجب تركيب الأسلاك وفقًا للوائح، ويُمنع التوصيل العكسي. يجب توصيل خط الحياد لواقي التسرب ثلاثي المستويات بأربعة أسلاك أو رباعي الأقطاب بواقي التسرب. لا يُستخدم خط الحياد المار عبر واقي التسرب كخط حماية، ولا يُؤرض أو يُوصل مرارًا بالأجزاء الموصلة المكشوفة من الجهاز. يجب عدم مشاركة خط الحياد من جانب الحمل مع دوائر أخرى.

3.وصف 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 قاطع تيار 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 قطع العطل بسرعة ودقة أكبر لتحسين السلامة والموثوقية. في هذه الحالة، يجب ألا يمرّ خط PE عبر المُحوّل، وأن يمرّ خط N عبر المُحوّل، ويجب عدم تأريضهما بشكل مُتكرر.

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:

يتم تركيب سلسلة ASJ20 على اللوحة، ويتم عرض المظهر والوظائف في الجدول التالي:

الفرق بين مرحل التيار المتبقي من النوع A ومرحل التيار المتردد هو: 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

يمنع جهاز الحماية من التسرب جسم الإنسان من ملامسة المعدات الكهربائية دون وعي، مما قد يؤدي إلى صدمة كهربائية، مما يقلل الضرر بشكل فعال، وله تأثير وقائي جيد ضد الحرائق الكهربائية الناتجة عن تأريض القوس الكهربائي. تستطيع منتجات مرحلات التيار المتبقي من سلسلة ASJ مراقبة تيار التسرب في الخط. عندما يصل تيار التسرب إلى القيمة المحددة أو يتجاوزها، يُصدر المرحل الداخلي إنذارًا، ويمكن ربطه بمفتاح قاطع الدائرة لقطع التيار الكهربائي بسرعة لضمان سلامته.

مراجع

[1] روي ليانغ. تحليل سبب التعطل المتكرر لجهاز منع التسرب في موقع البناء [J]. معرض علوم وتكنولوجيا التغليف الصيني، 2011، 000(020): 277-277.

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

[3] فانجي مينج. مشاكل وحلول استخدام مواد حماية التسرب في مواقع البناء [م]. سلامة البناء، 2001، 06: 25-26.

[4] بينغ يوان. مناقشة تطبيق حماية التسرب في السلامة الكهربائية [مجلة]. منطقة التكنولوجيا الفائقة الصينية، 2017 (23): 130-131.

[5] جوانجهاي ليو. تطبيق مانع التسرب في موقع بناء تركيب المصاعد [مجلة]. مصاعد الصين، 2005، 016(001): 48-51.

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