-->
Electricity Encyclopedia Electricity Encyclopedia
recent

آخر المشاركات

recent
random
جاري التحميل ...
random

شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB) وأنواعها ومكوناتها ومواصفاتها الفنية وكيفية تركيبها

              قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    سنتحدث فى هذا المقال عن قواطع التسريب الأرضي والقواطع التفاضلية وأنواعها ومكوناتها وكيفية اختيارها وتطبيقاتها وأماكن تركيبها

    قاطع التسريب الأرضي (ELCB)

    من المعروف ان الوضع الامثل لاي شبكة كهربائية سواء كانت شبكة احادية الوجة 240 فولت او ثلاثية الوجة 415 فولت ان يكون حاصل الجمع الاتجاهي لتيارات الخط وتيار التعادل يساوي الصفر الا انة في الواقع تحدث تسريب لجزء من التيارات الخط الي الارض لضعف مقاومة  العزل في الكابلات  او الموصلات او قد يحدث ذلك التسريب نتيجة لوجود التلامس المباشر بين الموصلات والارض  وايضا قد يحدث التسريب الي أجسام الأجهزة نتيجة ضعف مادة العزل أو الرطوبة أو قطرات ماء أو أي سائل بين الدائرة الكهربائية وجسم الماكينة أو بسبب الحرارة المتولدة نتيجة عدم الربط بصورة محكمة وهذه الحرارة تؤدي إلى تحويل العازل إلى مادة كربونية بدورها تقوم بنقل الشحنات إلى جسم الأجهزة فما هو الحل لتقليل من تاثير ذلك التسرب والذي قد يؤدي الي حدوث الصعق الكهربائي اوبعض الحرائق الكهربائية

    طرق تقليل تيار التسرب الارضي

    1- عمل مسار موازي
     ولتقليل من ذلك التسرب الارضي  يتم عمل مسار موازي بربط أجسام الأجهزة بالأرض عن طريق موصلات من النحاس حتى يتم من خلالها تسريب اكبر كميه من التيار إلي الأرض  وقد يخطر بذهن كثير منا أن منظومة الحماية الأرضية الموجودة ضمن التأسيس الكهربائية هي كافية للتخلص من الشحنات الزائدة وهذا الكلام صحيح  ولكن لو كانت كمية التسرب قليلة نسبيا فان قاطع التيار لا يشعر بهذه الشحنات القليلة وتظل حالة التسريب قائمة
    2- تركيب قاطع تيار للوقاية من التسريب الارضي
     وللحماية من تيار التسرب  ظهرت الحاجة لاستخدام اجهزة لقياس مقدار التيار المتسرب مثل قاطع التيار المذوده بمستشعر لقياس التسريب فانه يستشعر به ويقوم بفصل التغذية عن اي جزء بشبكة التوزيع يتسبب في حدوث تسرب بقيمة اعلي من المسموح بها وبهذا يعرف الشخص المعني بوجود خلل ويقوم بإصلاحه وتعرف تلك الاجهزة بقاطع التسرب الارضي
    الشكل القادم يوضح تصنيف قواطع التسريب الأرضي
    قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    أنواع قواطع التسريب الأرضي

     قاطع التسريب الأرضي  الذي يعتمد علي الجهد (ELCB )

    هذا النوع يعتمد علي الجهد أو بمعني أخر اختلاف الجهد والسبب في ذلك أنة في حالة إن تكون مقاومة سلك التأريض عالية أكثر من 1 أوم  فهذه القيمة لا تسبب الأمان الكافي لحماية من ضعف عزل الأجهزة وحدوث الصعق نتيجة تلامس جسم الإنسان مع تلك الأجهزة  ولذلك يتم الاعتماد علي جهاز التسرب الأرضي ولكن بالاعتماد علي جهد خطوة التلامس حيث إذا ذاد جهد التلامس عن 50 فولت فان الجهاز يعمل ويفصل الدائرة والشكل القادم يوضح ذلك
     قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    نجد إن في الحالة العادية يحدث اتزان في الذراع الحديد بسبب عدم وجود تيار يمر بالملف أما عند حدوث تلامس بين احد الفازات وجسم الجهاز أو حدوث ضعف بالعازل فينتج عن ذلك مرور تيار يؤدي إلي زيادة الجهد  في جسم الجهاز عن 50 فولت فان الملف يتحول إلي مغناطيس ويجذب الزراع الحديدي ويفصل العطل كما هو موضح بالشكل القادم
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

     قاطع التسريب الأرضي الذي يعتمد علي التيار (RCCB )

    هذا النوع يعتمد علي التيار والسبب في ذلك أنة عندما تكون مقاومة سلك التأريض اقل من 1 أوم  فلا يستطيع القاطع العادي الإحساس بها وأيضا لا يستطيع جهاز الوقاية من زيادة التيار الذي يعتمد علي الجهد الإحساس بذلك التسرب أيضا ولكن قاطع التسرب الأرض الذي يعتمد علي التيار يستشعر أنة يوجد تسرب فيقوم ذلك القاطع بالإحساس بذلك التغير ويقوم بفصل التيار لأنة يتميز بان له حساسية اعلي من حساسية جهاز ELCB
    وتم تسميه هذا النوع من القواطع  بالقاطع التفاضلي لان مبدأ عملة يعتمد علي المقارنة بين التيار وهو عبارة عن قاطع مماثل لقواطع التيار الأوتوماتيكية إلا انه يتميز بوجود جزء إضافي للحماية من تسرب الشحنة الكهربائية إلى جسم الأجهزة الكهربائية  حيث يقوم هذا القاطع بفصل التيار الكهربائي عن تلك الأجهزة حال تسرب الشحنة الكهربائية إلى أجسامها الخارجية وبذلك يمنع حدوث الصعقة الكهربائية عند ملامسة الجهاز، علما بان هذا القاطع يعمل أيضا في حالة زيادة التيار و بهذه الحالة يوفر الحماية من تيار دائرة القصر ومن تيار الحمل الزائد ومن تيار التسريب ويعتبر هذا المفتاح هو الحماية الثانية بعد  أسلاك التأريض التي تكون مقاومتها اقل من 1 أوم  ويطلق على هذا الجهاز قاطع الأمان لأنة يحمى الإنسان من التسرب الكهربائي للتيار نتيجة وجود خلال بالعزل للأجهزة الكهربائية حيث إن مرور تيار كهربائي صغير في حدود اكبر من 30 مللي أمبير في جسم الإنسان قد تؤدي إلي وفاته. ولهذا يفضل استخدام قواطع الحماية من تيار التسرب الأرضي ويزود الجهاز أيضا بمفتاح اختبار وهو عبارة عن عمل قصر بين وجهين مع بعض أو احد الأوجه وخط التعادل عن طريق   توصيل مقاومة بينهما بحيث عند الضغط على المفتاح يتم تسريب جزاء صغير من تيار وعندها يقوم الجهاز بفصل الدائرة وتلك القواطع تختلف قدرة حساسيتها وفقا لنوع الحماية المستخدمة لها والجدول الملحق يبين ذلك

    مكونات القاطع التفاضلي

    يتكون القاطع التفاضلي من جزئين وهما :
    1- محول تيار هو عبارة عن محول تيار حلقي يحيط بالموصلات الناقلة للتيار(الخطوط الثلاثة بالاضافة لخط التعادل )في حالة دوائر الثلاث اوجة اما في حالة دوائر الوجة الواحد (الخط الحامل للتيار بالاضاقة لخط التعادل)
    2- جهاز المقارنة
    هو الذي يقوم بقياس مقدار التيار المتولد في محول التيار الحلقي بحيث اذا تعدت هذة القيمة مقدار محدد يتم اصدار اشارة الي اداة فصل الدائرة وتقوم بقطع التيار
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    ومبدأ عملة يوضح من خلال الشكل القادم
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    من خلال الشكل السابق يوجد اتزان بين تيار الدخول  Lوتيار الراجع في خط التعادل N حيث نجد مثلا إن  قيمة التيار المار بالطرف الحي هي 10 أمبير وأيضا قيمة التيار الراجع بخط التعادل هو 10 أمبير ولذلك لا يوجد فرق بينها ويحدث اتزان لان التيار المار بالملف رقم 1 هو نفس قيمة التيار المار بالملف رقم 2 وبالتالي يحدث اتزان لزراع الحديد ويحدث التوصيل كما هو موضح بالشكل السابق أما عند حدوث إي اختلال في قيمة التيار فأنة يؤدي إلي حدوث اختلاف في قيمة التيار المار بكلأ الملفين وبالتالي لا يحدث اتزان لزراع الحديد ويميل  في الجهة التي يحدث بها اختلال  ويحدث الفصل حيث عند وجود قصر يتسرب قيمة من التيار فيقل تيار الوجه L عن تيار الرجوع N بمقدار قيمة التسرب كما هو موضح بالشكل القادم
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
     نوضح الآن طريقة تشغيل  (RCCB) في حالة العمل علي جهد الثلاث أوجه  415 فولت
    تعتمد طريقة تشغيله  على مقارنة تيار الدخل إلي تيار الخروج للدائرة فإذا حدث فرق بين تيار الدخل وتيار الخرج دل على حدوث تسرب للتيار فإذا كان التيار اكبر من قيمة محدده تسمى حساسية الجهاز فيتم فصل الدائرة مباشرة وإيقاف التسرب  بمعنى عندما يكون مجموع  الإتجاهي للتيارات الثلاثة مساويا لتيار الرجوع في خط التعادل  فان  الحلقة المغناطيسية  تساوى صفر والشكل القادم يوضح الحالة الطبيعية التي لا يعمل فيها جهاز الوقاية من التسرب الأرضي حيث نجد إن تيار الرجوع في خط التعادل  يساوي مجموع التيار المار بالأوجه الثلاثة وفقا للعلاقة التالية IR + I Y +IB =I N       وبالتالي فان  لا يوجد فرق في التيار IΔ =0
    وبالتالي فان جهاز التسرب الأرضي لا يعمل لأنة لا يري إي اختلاف بين تيار الدخول وتيار الرجوع في خط التعادل كما هو موضح بالشكل القادم
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    أما عند حدوث قصر بداخل  الموتور أو حدوث تسرب للتيار علي احد الفازات كما هو موضح بالشكل القادم فنجد إن في تلك الحالة إن قيمة التيار المار بخط التعادل لا تساوي مجموع قيم التيارات في الأوجه الثلاثة وفقا للمعادلة الآتية IR + I Y +IB ≠I N     وبالتالي نجد إن قيمة فرق الجهد في تلك الحالة لا تساوي صفر IΔ ≠0   كما هو موضح بالشكل القادم
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    فيمر تيار في ملف قاطع التسرب الأرضي فيعمل علي مغنطة القضيب فيتحرك القضيب للخارج ويقوم  بفصل القاطع الآلي ويفصل العطل بشرط إن تزيد قيمة فرق  بين التيارين عن قيمة حساسية الجهاز فمثلا لو كانت حساسية الجهاز 30 ملي أمبير وكانت قيمة فرق التيار اقل من 30 ملي أمبير فان الجهاز لا يعمل أما لو كانت قيمة فرق التيار هي 30 ملي أمبير فما فوق فان الجهاز يعمل ويفصل العطل كما هو موضح بالشكل القادم .
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    تصنيف قواطع التسريب الارضيRCCB  من حيث حساسية الفصل (I∆n )

    1- قواطع تيار ذات حساسية عالية
    وفيها تتراوح قيمة الحساسية ما بين 6 ملي امبير الي 30 ملي امبير
    2- قواطع تيار ذات حساسية متوسطة
    وفيها تتراوح الحساسية ما بين 100 ملي امبير الي 1 امبير
    3- قواطع تيار ذات حساسية منخفضة
    وفيها تتراوح قيمة الحساسية ما بين 3 الي 20 امبير

    تصنيف قواطع التسرب الارضيRCCB  من حيث زمن الفصل (t )

    1- قاطع تيار من النوع G
    ويمتاز هذا النوع با لفصل السريع مع عدم امكانية تاحير عملية الفصل
    2- قاطع تيار من النوع S
    يتميز هذا النوع  بالقدرة علي ضبط زمن الفصل وتعتبر هذة ميزة كبيرة لعمل التنسيق بين القواطع وهذا النوع لا يتوافر الا مع الانواع متوسطة الحساسية او منخفضة الحساسية
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    كيفية حساب زمن الفصل لقواطع التسرب الارضي

    وما هي قيمة الزمن اللازم  لتشغيل جهاز التسرب الأرضي وفصل التغذية من خلال المثال القادم نوضح ذلك  فإذا كان لدينا مثلا ثلاجة كهربائية تعمل على فولت 230 موصل معها قاطع تسرب ارضي بحساسية 30ملى أمبير وتم حدوث تسرب للتيار من خلال جسم الثلاجة فقام إنسان مقاومته 500 أوم بملامسه جسم الثلاجة فما هو زمن تشغيل قاطع تسرب الأرضي
    يتم تحديد قيمة التيار المار بجسم الإنسان من العلاقة الآتية
    التيار = الجهد / المقاومة = 240 / 500 = 0.48 أمبير أو ما يعادل 480 ملي أمبير
    ويتم الحصول علي زمن تشغيل جهاز قاطع التسرب الأرضي من العلاقة الآتية
    زمن الفصل = حساسية الجهاز / التيار المار بجسم الإنسان = 30/480 = 0.06 ثانية
    فان الزمن المطلوب لفصل جهاز تسرب الأرضي هو 0.06 ثانية
    وبصورة عامة قيمة تيار الفصل للقاطع التفاضلي تخضع للعلاقة الآتية :
    فمثلا لو كان يوجد قاطع تفاضلي حساسية الفصل له هي 30 ملي أمبير فتكون قيمة تيار الفصل تقع ما بين 15 ملي أمبير و30 ملي أمبير

    تطبيقات استخدام القواطع التفاضلية من حيث حالات التلامس

    1- في حالة التلامس المباشر
    وهو ان يقوم الشخص بملامسة خط او سلك حامل للتيار ممكن ان يؤدي للوفاة ولذلك يفضل في الاماكن التي معرض لها حدوث ذلك التلامس تركيب قاطع تفاضلي ذو حساسية عالية
    2- في حالة التلامس الغير مباشر
    التلامس مع اجسام المفترض انها لا يوجد بها تيار ولكن نتيجة لضعف العزل مر بها تيار
    يجب استخدام قواطع تسرب الارضي كما في حالة مخارج السوكتات التي تزيد عن 32 امبير وايضا في حالة المنشأت المؤقتة وايضا في حالة حمامات السباحة والكرفانات

    تطبيقات استخدام القواطع التفاضلية وفقا لحساسية الجهاز

    1- قاطع تفاضلي ذو حساسية 30 ملي أمبير
    هذا النوع يستخدم في حالة الأجهزة التي يكثر التعامل معها باليد بشكل متكرر مثل  تركيب الفيش بالسوكتات ولذلك توجد بعض الأماكن التي يتطلب تركيب قاطع تفاضلي بها وهي
    - كل السوكتات الخارجية والتي لا تزيد عن 20 أمبير
    - كل الدوائر الكهربائية  الموجود بالقرب ن مصادر المياه
    - كل الدوائر التي تستخدم نظام التاريض TT
    -  في المناطق الزراعية عندما لا يزيد التيار عن 32 أمبير
    - جميع الدوائر في حاله الحافلات أو المهرجانات  بأنواعها
    - جميع أجهزة التدفئة والتسخين
    2- قاطع تفاضلي ذو حساسية 100 ملي أمبير
    هذا النوع يستخدم في حالة الأجهزة التي لا يكثر التعامل معها باليد بشكل متكرر مثل  تركيب لمبة الإنارة ولذلك توجد بعض الأماكن التي يتطلب تركيب قاطع تفاضلي بها وهي
    - جميع المعلقات الكهربائية مثل المصابيح الكهربائية بأنواعها
    - جميع السوكتات التي يزيد التيار المار بها عن 32 أمبير
    - عندما تكون Loop Impedances  عالية جدا
    3- قاطع تفاضلي ذو حساسية 300 ملي أمبير
    - في الأماكن المعرضة للحريق كالمخازن والمستودعات
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    اختيار القاطع التفاضلي

    يفضل عند اختيار القاطع التفاضلي إن يكون مجهزة بوظيفة منع الفصل العشوائي نتيجة حدوث اضطرابات في الشبكة الكهربائية بالرغم من عدم وجود أي تيار متسرب ولكي يتم معرفة تلك الوظيفة تكون من خلال هذا الشكل  القادم.
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    الجدول القادم يوضح قيم حساسية جهاز الوقاية من التسرب الأرضي وفقا للاستخدام
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    أماكن تركيب قواطع الحماية ضد التسريب الأرضي (ELCB) من حيث الموضع

     يتم عند اختيار الانواع المناسبة من حيث مقدار الحساسية وزمن الفصل لضمان استمرار التغذية وفصل الجزء الي يعمل علي حدوث تسرب للتيار منة وترك باقي الاجزاء تعمل لتغذية باقي الاحمال ولذلك تعتبر تلك العملية مهمة جدا لتنسيق بين القواطع وتم تصنيفها الي الاتي :
    1- تركيب القاطع التفاضلي في بداية اللوحة
      يمكن إن يوضع قاطع (ELCB) على الخط الرئيسي للوحة التوزيع وفي هذه الحالة تكون حمايته شاملة لجميع الدوائر. ولكن يعيب هذه الطريقة انه لو كان هناك أي تسرب للأرض من أي دائرة فرعية أو صغيرة؛ فان ذلك يتسبب في قطع التيار الكهربائي عن كل اللوحة.
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    2- تركيب القاطع التفاضلي في وضع أفقي
    في هذة الحالة يتم تقسيم شبكة التغذية الي مجموعة دوائر ويتم حماية كل دائرة بقاطع تفاضلي منفصل فمن خلال الشكل القادم يوجد دائرتين احدهما تمثل دائرة الإنارة و الأخرى تمثل دائرة القوي و ويتم تركيب قاطع تفاضلي علي كل دائرة لحمايتها  علي سبيل المثال قواطع ذو حساسية 30 ملي امبير لحماية  دوائر مخارج السوكتات او المقابس وقواطع ذو حساسية 100 ملي امبير لحماية دوائر الانارة
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)
    3- تركيب القاطع التفاضلي في وضع رئيسي
    كما هو موضح بالشكل القادم إن تكون القواطع التفاضلية  متصلة في وضع تسلسل  وهذه الطريقة تستخدم عند وجود أكثر من قضيب توزيع ويوجد زمن للفصل بين كل قاطع تفاضلي
    فانة لضمان الاختيار والتنسيق بين القاطععين المتتالين ان يكون كالاتي زمن الفصل الخاص  بالقاطع الاقرب للاحمال اقل من زمن الفصل للقاطع الاقرب لمصدر التغذية وايضا حساسية التسرب للقاطع الاقرب للاحمال تكون اقل من نصف مقدار حساسية القاطع الاقرب لمصدر التغذية فمن خلال الشكل القادم يوجد 3 قواطع تفاضلية من النوع RCB  ولكن يوجد فرق بينهم حيث نجد إن القاطع التفاضلي الأول قيمة تيار التسرب له 1 أمبير وزمن الفصل ثانية واحدة إما القاطع الثاني فيكون قيمة تيار التسرب له 0.3 أمبير ويكون زمن الفصل هو 0.5 ثانية إما القاطع الأخير فتكون قيمة التسرب له هي 0.03 أمبير  وزمن الفصل  له يكون صفر أي لحظيا  بمعني أن لا يحتاج إلي زمن فبمجرد وصول تيار التسرب إلي 0.03 أمبير يتم الفصل مباشرة
    شرح قواطع التسريب الأرضي أو القواطع التفاضلية ( ELCB - RCCB)

    تابع أيضاَ :



    يسعدنا إبداء رأيك وطرح أسئلتك وسنقوم بالرد عليها فى أقرب وقت ممكن

    التعليقات



    إذا أعجبك محتوى مدونتنا نتمنى البقاء على تواصل دائم ، فقط قم بإدخال بريدك الإلكتروني للإشتراك في بريد المدونة السريع ليصلك جديد المدونة أولاً بأول ، كما يمكنك إرسال رساله بالضغط على الزر المجاور ...

    إتصل بنا

    جميع الحقوق محفوظة

    Electricity Encyclopedia

    2019