الفرق بين جامع البرق ومثبط الاندفاع
ما هو مانع التدفقات الكهربائية؟
مانع التدفقات الكهربائية هو جهاز مهم لتحديد الجهد عادةً ما يتم تركيبه داخل لوحة المعدات في التركيب الكهربائي. وظيفته الرئيسية هي حماية العزل والمعدات والآلات من مختلف المخاطر الكهربائية. فهو لا يحمي فقط من آثار الضربات الصادرة عن الرعود، ولكنه يحمي أيضًا من الفولتية الزائدة المؤقتة الناتجة عن أحداث مثل عمليات التبديل، والشرار الكهربائية، وتخفيف الأحمال، وأخطاء كهربائية مثل الأخطاء الأرضية.
يلعب مانع التدفقات الكهربائية دورًا حيويًا في الأنظمة الكهربائية من خلال تحديد التدفقات الحالية والجهد بشكل فعال. تشمل هذه الحماية الأجهزة ذات الجهد المنخفض والجهد العالي، وكذلك خطوط الاتصال، مما يضمن التشغيل الموثوق وغير المتقطع لهذه المكونات. من بين أنواع مانع التدفقات المختلفة المتاحة، يعتبر الأكثر استخدامًا هو ذلك الذي يحتوي على مقاومات أكسيد معدني غير خطية محصنة إما بكراميك أو مطاط السيليكون. يتم توصيل هذه المانعات بالتوازي مع الدائرة التي تم تصميمها لحمايتها، مما يسمح لها بإعادة توجيه الطاقة الكهربائية الزائدة بأمان إلى شبكة الأرض أثناء حدوث تدفق. هذا الاتصال بالتوازي يضمن أن يكون التشغيل الطبيعي للدائرة غير متأثر بينما يقدم الحماية الفورية عند حدوث ارتفاع في الجهد.
تطور المصطلحات والتعريفات الخاصة بمانع التدفقات
في الماضي، كان المصطلح "مانع الرعود" شائعًا في أنظمة الطاقة. ومع ذلك، فقد تم استبداله الآن بالمصطلح الأكثر شمولية وهو "مانع التدفقات الكهربائية". في الأيام الأولى لتصميم أنظمة الطاقة، والتي كانت نسبيًا أقل تعقيدًا، كانت الرعود هي السبب الرئيسي لمعظم حالات زيادة الجهد. ولكن في تصميمات أنظمة الطاقة الحديثة والمتقدمة، يمكن أن يؤدي مجموعة متنوعة من العوامل إلى زيادة الجهد. تتضمن هذه العوامل تخفيف الأحمال والتغيرات المفاجئة للأحمال ذات القوة العالية، وعمليات التبديل في المحطات الفرعية ذات الجهد العالي جدا (EHV). نتيجة لذلك، يتم استخدام مانعات التدفقات الكهربائية في المحطات الفرعية بدلاً من مانعات الرعود التقليدية. يتم تصميم مانعات التدفقات الكهربائية لحماية النظام ضد جميع هذه المصادر المختلفة لارتفاعات الجهد، وليس فقط الرعود. في خطوط النقل والتوزيع ذات الجهد المنخفض والمتوسط (LV و MV)، يستخدم المصطلح "مانع الخط" أيضًا للإشارة إلى الأجهزة التي تحمي من الرعود وغيرها من أنواع التدفقات.
ما هو مانع الرعود؟
مانع الرعود هو جهاز حماية أساسي مصمم خصيصًا لحماية الدوائر الكهربائية من الآثار الضارة لضربات الرعود. تنتج هذه الضربات ارتفاعات جهد مؤقتة عالية للغاية، بالإضافة إلى تدفقات جهد وتيار ناتجة عن الرعود والنيران والعزل الكهربائي.
وظيفة مانع الرعود الرئيسية هي حماية نظام الطاقة من خلال إعادة توجيه التدفقات العالية الجهد بأمان إلى الأرض. بينما توفر أسلاك التأريض أو الأرض بعض الحماية للخطوط الجوية وأنظمة الطاقة ضد ضربات الرعود المباشرة، قد لا تكون كافية لحماية ضد الأمواج المسافرة. يمكن لهذه الأمواج أن تصل إلى الأجهزة والتجهيزات المتصلة بالأطراف، مما قد يتسبب في أضرار كبيرة. هنا يأتي دور مانعات التدفقات أو مانعات الرعود، حيث يتم تصميمها لحماية نظام الطاقة من التدفقات الناتجة عن الأخطاء أو ضربات الرعود.
يتم تركيب مانعات الرعود بشكل استراتيجي في أعلى نقاط الهياكل مثل أعمدة النقل والأبراج والمباني. من خلال القيام بذلك، توفر مسارًا آمنًا لإخلاء التيار والجهد الناتجين عن ضربات الرعود مباشرة إلى الأرض. وهذا يحمي النظام الكهربائي بأكمله من المشاكل الناتجة عن الرعود، مما يضمن سلامة وتشغيل موثوق للمعدات والبنية التحتية المتصلة.
ال различия между молниеотводами и ограничителями перенапряжений
موقع التثبيت:يتم تركيب مانعات التدفقات الكهربائية عادةً داخل لوحة التوزيع، بينما يتم وضع مانعات الرعود خارجها. تنبع هذه الفروق في موقع التثبيت من الوظائف الواقية المختلفة لهذين الجهازين.
نطاق الحماية:تحمي مانعات التدفقات الكهربائية التركيب الكهربائي من الداخل، وتحمي المكونات الداخلية من مختلف الاضطرابات الكهربائية. في المقابل، توفر مانعات الرعود الحماية الخارجية، وتحمي المعدات من التهديدات الكهربائية الخارجية.
المحمي منه:تم تصميم مانعات التدفقات الكهربائية لحماية النظام من مجموعة واسعة من الظواهر الكهربائية، بما في ذلك الرعود، وعمليات التبديل، وأخطاء كهربائية، وغيرها من التدفقات المؤقتة للجهد والتيار. في المقابل، يتم تصميم مانعات الرعود بشكل أساسي للتعامل مع ضربات الرعود والتدفقات المرتبطة بها.
آلية تبديد الطاقة:تنحرف مانعات التدفقات الكهربائية عن التدفقات الكهربائية وتوجه الطاقة الزائدة الغير مرغوب فيها إلى سلك الأرض. في حين تقوم مانعات الرعود بتوجيه تدفق الطاقة مباشرة إلى الأرض عبر المانع نفسه، مما يخلق مسار أقل مقاومة للشحنات الكهربائية الناتجة عن الرعود.
التبادلية:يمكن في بعض الأحيان استخدام مانعات التدفقات الكهربائية بدلاً من مانعات الرعود بسبب قدراتها الأوسع على الحماية. ومع ذلك، لا يمكن استخدام مانعات الرعود كبديل لمانعات التدفقات الكهربائية لأنها تفتقر إلى القدرة على التعامل مع التدفقات الكهربائية غير المرتبطة بالرعود.
ما هو مانع الرعود؟
مانع الرعود، المعروف أيضًا باسم موصل الرعود، هو قضيب معدني مصنوع من مواد مثل النحاس أو الألومنيوم أو مواد أخرى موصلة كهربائيًا. يتم تركيبه على قمة الهياكل، بما في ذلك أبراج النقل والتوزيع والمباني وغيرها من الأبراج الشاهقة. وظيفته الأساسية هي حماية هذه الهياكل من ضربات الرعود المباشرة.
الرعد هو تفريغ كهروستاتيكي يحدث بين السحب والأرض. عندما يضرب الرعد خطوط الطاقة مباشرة، يمكن أن يتسبب في ارتفاع خطير في جهد النظام، مما يشكل تهديدًا كبيرًا للتركيبات الكهربائية والمعدات. وهنا يأتي دور مانع الرعود. من خلال توفير مسار تفضيلي للتيار الناتج عن الرعد، يحمي مانع الرعود التركيبات الكهربائية والمعدات والأجهزة من الآثار المدمرة لضربات الرعد المباشرة.
من مزايا مانع الرعود أنه أقل تكلفة نسبيًا مقارنة بمانعات التدفقات الكهربائية. يتم تركيبه على السطح العلوي للمبنى أو برج خط الطاقة، ويقدم مسارًا آمنًا للشحنات الكهروستاتيكية والتيارات الناتجة عن الرعد للوصول إلى الأرض. ومع ذلك، لكي يعمل بشكل فعال، يجب أن يتم تأريضه بشكل صحيح لنظام التأريض، مما يضمن أن يتم تبديد الشحنات الكهربائية بأمان في الأرض.
ما هو مانع التدفقات الكهربائية؟
مانع التدفقات الكهربائية، المعروف أيضًا باسم مانع التدفقات أو مانع التدفقات المؤقتة، هو جهاز أساسي. يتم تركيبه عادةً في لوحة التوزيع المنزلية بهدف حماية التركيبات الكهربائية المنزلية من التدفقات الجهدية وتدفقات التبديل.
يمكن لهذه التدفقات أن تشكل تهديدًا كبيرًا للأجهزة الكهربائية والسلامة العامة لنظام الكهرباء المنزلي. على سبيل المثال، عندما يتم إيقاف تشغيل الحمل الاستدلالي، مثل الثلاجة أو غسالة الملابس أو المحرك الكهربائي، فإنه يولد تدفقات جهدية في النظام الكهربائي. يحدث هذا الظاهرة وفقًا لقوانين الاستدلال الذاتي والقوة الكهربائية العكسية. عندما ينخفض التيار عبر الحمل الاستدلالي بسرعة، يقاوم الاستدلال هذا التغيير، مما يخلق ذروة جهد كبيرة يمكن أن تصل إلى مستويات أعلى بكثير من الجهد التشغيلي الطبيعي للنظام الكهربائي. إذا لم يتم التحكم في هذه التدفقات، يمكن أن تؤدي إلى تلف المكونات الإلكترونية الحساسة داخل الأجهزة، وتعطيل التشغيل الطبيعي للأجهزة الكهربائية، وقد تؤدي إلى إصلاحات باهظة أو استبدال. يقوم مانع التدفقات بدوره في اعتراض وإعادة توجيه هذه الذروات الكهربائية الزائدة، مما يضمن أن تظل مستويات الجهد في النظام الكهربائي المنزلي ضمن حدود آمنة وحماية المعدات الكهربائية المتصلة من الأضرار.
دور ومبدأ عمل مانع التدفقات الكهربائية
يمكن لهذه الذروات الجهدية والتدفقات الكهربائية المفاجئة أن تلحق أضرارًا شديدة بالأجهزة الكهربائية الحساسة لمستويات الجهد. في الدوائر ذات الأحمال الاستدلالية، يمكن أن تولد عملية التبديل لموصل التلامس تدفقات جهدية. هذه التدفقات ليست تهديدًا للموصل نفسه فحسب، بل يمكن أن تضر أيضًا الأجهزة الأخرى المتصلة بالنظام الكهربائي. للتغلب على هذه المشكلة، يتم تركيب مانعات التدفقات الكهربائية بشكل شائع في مفاتيح التحكم ذات الجهد المنخفض. وظيفتها المزدوجة هي حماية الموصل من التدفقات الجهدية الخارجية وحماية النظام بأكمله من الآثار الضارة لعملية التبديل للموصل.
يتم تصميم مانع التدفقات الكهربائية كمنفذ كهربائي متعدد الاستخدامات مع مفتاح تشغيل وإيقاف مدمج. يتميز بسلك ثلاثي الأسلاك، مما يسمح بتوصيله بسهولة بمأخذ جداري قياسي. هذا الترتيب يجعل من السهل توصيل الأجهزة الكهربائية المختلفة، مما يوفر لها حماية فورية ضد التقلبات الجهدية.
الجهد الكهربائي القياسي في المنازل، مثل 120 فولت متناوب في الولايات المتحدة و230 فولت متناوب في المملكة المتحدة والاتحاد الأوروبي، يتم تحديده كقيم الجذر التربيعي المتوسط (RMS) أو القيم الفعالة. هذه القيم RMS تمثل الجهد المستمر المكافئ الذي سيوفر نفس كمية الطاقة لأحمال المقاومة. بالنسبة للجهد 120 فولت RMS (بتردد 60 هرتز)، فإن الجهد الذروة حوالي 170 فولت ذروة،而对于雷电保护器和浪涌抑制器之间的主要区别在于它们的电压等级和能量耗散能力。浪涌抑制器通常具有相对较低的电压等级，仅略高于其服务的电气系统的正常工作电压。其能量耗散能力也有限。相比之下，浪涌保护器的电压等级显著高于电路的额定电压。更重要的是，它具有更大的耗散电能的能力，同时确保电气系统的绝缘保持完好无损。
要点：需要注意的是，浪涌抑制器不适合保护电路免受由雷击引起的瞬变和浪涌。它们的设计和功能使其不足以处理与雷电相关的极高能量和高电压事件，这些事件需要浪涌保护器提供的更强大的保护。
```
مانعات التدفقات الكهربائية والمانعات الكهربائية الرئيسية تختلف في تصنيفات الجهد وقدرات تبديد الطاقة. عادةً ما يكون لمانع التدفقات الكهربائية تصنيف جهد منخفض نسبيًا، أعلى قليلاً من الجهد التشغيلي الطبيعي لنظام الكهرباء الذي يخدمه. وقدرات تبديد الطاقة لديه محدودة. في المقابل، يتميز مانع التدفقات الكهربائية بتصنيف جهد أعلى بكثير مقارنة بجهد الدائرة المقنن. وأهم من ذلك، يتمتع بقدرة أكبر بكثير على تبديد الطاقة الكهربائية، مع ضمان عدم تأثر عزل النظام الكهربائي. النقطة الرئيسية: من الضروري ملاحظة أن مانعات التدفقات الكهربائية ليست مناسبة لحماية الدوائر من التدفقات والذروات الناتجة عن ضربات الرعود. تصميمها وقدراتها تجعلها غير كافية للتعامل مع الأحداث ذات الطاقة والفولتية العالية جدًا المرتبطة بالرعود، والتي تتطلب الحماية الأكثر قوة التي توفرها مانعات التدفقات الكهربائية.
