ما هو جهاز الحماية من زيادة التيار؟

 ما هو مفتاح الحماية من التيار الزائد؟

التعريف

يُعرف مفتاح الحماية من التيار الزائد بأنه مفتاح يعمل فقط عندما يتجاوز قيمة التيار القيمة المحددة للمفتاح. وهو يحمي المعدات في نظام الطاقة من التيارات العابرة.

تصنيف حسب وقت التشغيل

يمكن تصنيف مفتاح الحماية من التيار الزائد بناءً على الوقت الذي يستغرقه للتشغيل إلى الأنواع التالية:

• مفتاح الحماية الفوري من التيار الزائد

• مفتاح الحماية المعكوس الزمني من التيار الزائد

• مفتاح الحماية ذو الوقت الثابت من التيار الزائد

• مفتاح الحماية المعكوس الثابت الزمني من التيار الزائد

• مفتاح الحماية المعكوس الثابت الزمني جداً من التيار الزائد

• مفتاح الحماية المعكوس الثابت الزمني للغاية من التيار الزائد

مفتاح الحماية الفوري من التيار الزائد

لا يوجد تأخير متعمد في تشغيل مفتاح الحماية الفوري من التيار الزائد. عندما يتجاوز التيار داخل المفتاح القيمة التشغيلية، يتم إغلاق نقاط الاتصال فوراً. الفترة الزمنية بين لحظة وصول التيار إلى قيمة التشغيل وإغلاق نقاط الاتصال للمفتاح قصيرة جداً.

من أهم مزايا المفتاح الفوري سرعة تشغيله. يبدأ العمل بمجرد تجاوز قيمة التيار للضبط المحدد للمفتاح. يعمل هذا المفتاح فقط عندما يكون المقاومة بين مصدر الطاقة والمفتاح أقل من المقاومة المحددة للجزء.

الميزة الرئيسية لهذا المفتاح هي سرعة تشغيله. يحمي النظام من أعطال الأرض ويستخدم أيضاً لحماية النظام من التيارات الدائرية. يتم تركيب مفتاح الحماية الفوري من التيار الزائد عادة في الخط الناقل الخارج.

مفتاح الحماية المعكوس الزمني من التيار الزائد

يعمل مفتاح الحماية المعكوس الزمني من التيار الزائد عندما تكون قيمة التيار التشغيلي معكوسة تناسبياً مع قيمة الكميات المثيرة. كلما ازداد التيار، قل وقت التشغيل للمفتاح، مما يعني أن تشغيله يعتمد على قيمة التيار.

تظهر منحنى خصائص هذا المفتاح في الشكل أدناه. يبقى المفتاح غير نشط عندما تكون قيمة التيار أقل من قيمة التشغيل. يستخدم لحماية خطوط التوزيع. يتم تقسيم مفتاح الحماية المعكوس الزمني إلى ثلاثة أنواع فرعية.

مفتاح الحماية المعكوس الزمني الأدنى المحدد (IDMT)

مفتاح الحماية المعكوس الزمني الأدنى المحدد (IDMT) هو نوع من أجهزة الحماية التي يكون وقت تشغيلها تقريباً معكوساً تناسبياً مع قيمة التيار العابر. يمكن ضبط وقت تشغيل هذا المفتاح عن طريق تحديد التأخير الزمني. يحتوي مفتاح IDMT على نواة كهرومغناطيسية. هذا لأن النواة الكهرومغناطيسية يمكن أن تشبع بسهولة عندما تتجاوز قيمة التيار قيمة التشغيل. يستخدم مفتاح IDMT على نطاق واسع لحماية خطوط التوزيع. فهو يحقق التوازن بين سرعة الاستجابة والاختيار اللازم في مثل هذه أنظمة توزيع الطاقة.

مفتاح الحماية المعكوس جداً

يتميز مفتاح الحماية المعكوس جداً بخصائص زمنية-تيار معكوسة أكثر وضوحاً من مفتاح IDMT. يستخدم هذا النوع من المفاتيح في الخطوط الناقلة وفي خطوط نقل الطاقة على مسافات طويلة. إنه مفيد بشكل خاص في المناطق التي تنخفض فيها قيمة التيار القصير بسرعة بسبب البعد الكبير عن مصدر الطاقة. تم تصميم مفتاح الحماية المعكوس جداً للكشف عن تيارات الأعطال بغض النظر عن موقع العطل. وهذا يجعله مناسبًا لحماية أقسام الخطوط الطويلة حيث تتغير المقاومة على طول الخط، ويمكن أن تعتمد قيمة التيار العابر بشدة على المسافة من المصدر.

مفتاح الحماية المعكوس للغاية

يتميز مفتاح الحماية المعكوس للغاية بخصائص زمنية-تيار معكوسة بشكل أكثر تطرفاً مقارنة بمفاتيح IDMT والمعكوس جداً. يستخدم هذا المفتاح بشكل شائع لحماية المعدات مثل الكابلات والمحولات. في الحالات التي تتجاوز فيها قيمة التشغيل للتيار الضبط المحدد للمفتاح، يمكن لمفتاح الحماية المعكوس للغاية أن يعمل فوراً. يوفر تشغيلاً سريعاً حتى تحت ظروف التيار العابر، وهو أمر أساسي لحماية المعدات من التيارات الزائدة الشديدة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدامه غالبًا لكشف الحرارة الزائدة في الآلات، حيث يمكن ضبط خصائصه للرد بسرعة على زيادة التيار غير الطبيعية المرتبطة بالحرارة الزائدة.

تستخدم مفاتيح الحماية المعكوسة الزمنية، بما في ذلك مفاتيح IDMT والمعكوس جداً والمعكوس للغاية، على نطاق واسع في شبكات التوزيع ومصانع الطاقة. وقدرتها على توفير تشغيل سريع تحت ظروف الأعطال، بفضل خصائصها الفريدة للأعطال الزمنية، تجعلها مكونًا أساسيًا في حماية أنظمة الطاقة من مختلف الأعطال الكهربائية.