ما هو جهاز حماية المسافة؟

ما هو جهاز الحماية عن بعد؟

تعريف جهاز المقاومة الكهربائية

يُعرف جهاز المقاومة الكهربائية، والذي يُطلق عليه أيضًا جهاز الحماية عن بعد، بأنه جهاز يُفعّل بناءً على مقاومة كهربائية مقيسة من موقع العطل إلى الجهاز.

مبدأ عمل جهاز الحماية عن بعد أو جهاز المقاومة الكهربائية

مبدأ عمل جهاز المقاومة الكهربائية : يعمل جهاز المقاومة الكهربائية بطريقة بسيطة. يستخدم عنصر الجهد من محول الجهد وعنصر التيار من محول التيار. يعتمد عمل الجهاز على التوازن بين عزم الارتداد (من الجهد) وعزم الانحراف (من التيار).

الظروف الطبيعية مقابل الظروف أثناء العطل: في الظروف الطبيعية، يتجاوز عزم الارتداد (من الجهد) عزم الانحراف (من التيار)، مما يحافظ على عدم نشاط الجهاز. أثناء حدوث عطل، تزيد قيمة التيار وتقل قيمة الجهد مما يغير هذا التوازن، ويُنشِّط الجهاز بإغلاق نقاط الاتصال الخاصة به. وبالتالي، يتم تحديد وظيفة الجهاز بواسطة المقاومة، أو نسبة الجهد إلى التيار.

عتبة النشاط: يتم تنشيط جهاز المقاومة الكهربائية عندما تنخفض نسبة الجهد إلى التيار، أو المقاومة، إلى أقل من قيمة محددة مسبقًا. وهذا يشير عادةً إلى وجود عطل ضمن مسافة محددة مسبقًا على خط الإرسال، حيث تكون مقاومة الخط متناسبة مع طوله.

أنواع جهاز الحماية عن بعد أو جهاز المقاومة الكهربائية

هناك نوعان رئيسيان من جهاز الحماية عن بعد–

جهاز الحماية عن بعد الثابت

هذا هو نوع من أجهزة الموازنة بالشعاع. يتم وضع الشعاع أفقيًا ويدعمه مفصل في المنتصف. يتم سحب أحد طرفي الشعاع للأسفل بواسطة القوة المغناطيسية للفائف الجهد، التي يتم تغذيتها من محول الجهد المرتبط بالخط. 

يتم سحب الطرف الآخر للشعاع للأسفل بواسطة القوة المغناطيسية للفائف التيار التي يتم تغذيتها من محول التيار المتصل بالمقطع. بسبب عزم الدوران الذي تنتجه هاتان القوتان الساقطتان، يبقى الشعاع في وضع توازن. يعتبر عزم الدوران الناتج عن فائف الجهد عزم ارتداد، بينما يعتبر عزم الدوران الناتج عن فائف التيار عزم انحراف.

رد فعل العطل: في العمليات الطبيعية، يحافظ العزم الأكبر للارتداد على فتح نقاط الاتصال للجهاز. يؤدي العطل داخل المنطقة المحمية إلى انخفاض الجهد وزيادة التيار، مما يقلل المقاومة إلى مستويات أقل من المستويات المحددة. يؤدي هذا الخلل إلى سيطرة فائف التيار، مما يميل الشعاع لإغلاق نقاط الاتصال وتشغيل القاطع الكهربائي المرتبط.

جهاز الحماية عن بعد الزمني

يقوم هذا التأخير بتغيير وقت التشغيل تلقائيًا وفقًا لمسافة الجهاز من نقطة العطل. لن يتم تشغيل جهاز المقاومة الزمني فقط بناءً على نسبة الجهد إلى التيار، بل يعتمد وقت تشغيله أيضًا على قيمة هذه النسبة. وهذا يعني،

بناء جهاز المقاومة الزمني عن بعد

بناء الجهاز: يتضمن جهاز المقاومة الزمني عن بعد عنصر يعمل بالتيار، مثل جهاز الحماية الزائد بالتيار ذو اللفائف المزدوجة. تتضمن آليته عمودًا بقرص، متصلًا عبر مسمار حلزوني بعمود آخر يدير نقاط الاتصال للجهاز. يحافظ المغناطيس الكهربائي، الذي يتم تشغيله بواسطة جهد الدائرة، على فتح نقاط الاتصال تحت الظروف الطبيعية.

مبدأ عمل جهاز المقاومة الزمني عن بعد

خلال الظروف الطبيعية للعمل، يكون قوة الجذب للأذرع المرتبطة بمحول الجهد أكبر من القوة المولدة بواسطة العنصر الاستحثالي. لذلك تظل نقاط الاتصال للجهاز مفتوحة. عند حدوث عطل قصير في خط الإرسال، يزداد التيار في العنصر الاستحثالي. 

ثم يزداد الاستحثاث في العنصر الاستحثالي. ثم يبدأ العنصر الاستحثالي في الدوران. تعتمد سرعة الدوران للعناصر الاستحثالية على مستوى العطل أي كمية التيار في العنصر الاستحثالي. كلما تقدم دوران القرص، يتشدد رابط المسمار الحلزوني حتى تكون شدته كافية لسحب الأذرع بعيدًا عن وجه القطب للمغناطيس المغذى بالجهد.

تعتمد الزاوية التي يقطعها القرص قبل تشغيل الجهاز على جذب المغناطيس المغذى بالجهد. كلما كان الجذب أكبر، كانت المسافة التي يقطعها القرص أكبر. يعتمد جذب هذا المغناطيس على جهد الخط. كلما كان جهد الخط أكبر، كان الجذب أكبر وبالتالي ستكون المسافة التي يقطعها القرص أطول أي أن وقت التشغيل يتناسب طرديًا مع V.

مرة أخرى، سرعة الدوران للعنصر الاستحثالي تقريبًا تناسبية مع التيار في هذا العنصر. وبالتالي، يكون وقت التشغيل عكسياً تناسبيًا مع التيار.

لذلك، وقت تشغيل الجهاز،