شرح التأريض ونظام الأرضى وأنواعه ومكوناته وطرق قياس مقاومة الأرضي وتقليل قيمتها

 

 القاطع المفرغ من الهواء Vacuum CB

• تكون نقاط التلامس المسئولة عن فصل وتوصيل القاطع داخل أنابيب مفرغة من الهواء Vacuum tubes مما يساعد على إطفاء الشرارة لعدم وجود الوسط (الهواء) المكمل لعملية زيادة القوس الكهربي Arc بينما الميكانيزم كاملا داخل تانك مملوء بغاز SF6 ومعزول عن المحيط الخارجي
• وهى قواطع لها جهد إنهيار عالي جدا عند ضغط منخفض جدا

كيفية إخماد الشرارة بالقواطع المفرغة Vacuum

نقاط التلامس تصنع بحيث توجد بها شرائح حلزونية وذو مساحة مقطع كبيرة ومن مادة تقاوم الحرارة الشديدة الناتجة من القوس الكهربى . يتكون مجال كهربى محورى يدفع القوس خارج نقاط التلامس بالشرائح ويساعد ذلك على الإخماد السريع للقوس الكهربي 

مكونات القاطع المفرغ Vacuum

يحتوي القاطع على عدد (2) ميكانيزم (Mechanism) للفصل والتوصيل وهما :

• ميكانيزم علوي : وهو مخصص لفصل القاطع أوتوماتيكيا حيث عند غلق القاطع وفى نفس الوقت يتم شحن سوستة فصل opening spring بواسطة موتور شحن charging motorوبذلك تكون سوستة الفصل جاهزة لفصل القاطع بشكل سريع وأوتوماتيكي في حالة تلقي إشارة فصل من جهاز الوقاية وفى حالة إنقطاع الكهرباء او أعمال الصيانة يمكن شحن السوستة يدويا بواسطة ذراع مخصص لذلك ويحتوي الميكانيزم العلوي على بيان لحالة سوستة الفصل ما إذا كانت مشحونة Charged أو غير مشحونة discharged
• ميكانيزم سفلي : وهو ميكانيزم يتم إدارته يدويا أي لا يحتوي على سوستة فصل وهو عبارة عن محور دوران shaft يتم إدارته يدويا بواسطة ذراع مخصص لذلك ليعطي وضع من الأوضاع الثلاثة (Open – Close – Earth)
• وهناك إنترلوك ميكانيكي بين الميكانيزم العلوي والسفلي لمنع توصيل الميكانيزم السفلي لوضع Earth في حالة كان القاطع في وضع ON (الميكانيزم العلوي في وضع غلق)

القاطع الغازي SF6 CB

وفيه يستخدم غاز SF6 كوسط عازل لإطفاء الشرارة لتميزه بعدد من الخصائص الهامة التي تساعد على إطفاء القوس الكهربي المتولد

 نظرية الإطفاء الذاتي Self Extinguishing لقاطع SF6 

أثناء فصل القاطع ينتقل التيار من خلال نقاط التلامس إلى ملف أسطواني يقع حول نقاط التلامس مسبباً مجال مغناطیسی هذا المجال يؤثر على القوس الكهربى ويجعله فى حالة دوران على شكل شعاع والحرارة الناتجة تتسبب في زيادة ضغط الغاز فيمر في اتجاه القوس محوريا فيشتت فى الشرائح المخصصة لذلك ويتم تبريد القوس بشدة مؤديا ذلك في اطفاء القوس عند قيمة الصفر للتيار الكهربى . 

يوجد فى هذا النوع مانوميتر لبيان ضغط الغاز بداخل القاطع الذي يتكون من كبسولات موضوعة على تنك به صمام عدم رجوع الغاز Non-return value الذي من خلاله يمكن شحن الكبسولات فى حالة التسريب للغاز Gas leakage

مكونات قاطع الجهد المتوسط Basic parts of Circuit Breaker

ويحتوي القاطع على المكونات الآتية :

(1) الجزء الميكانيكي ويحتوى على :

• سوست الفصل والتوصيل Springs
• مواتير الشحن Charging Motors .
• ملفات ومرحلات الفصل والتوصيل Relays & Closing-trip coils .
• الأزرع العازلة لنقل الحركة من الجزء الميكانيكي إلى الجزء الكهربي

(2) الجزء الكهربى ( الكبسولات ) وتحتوى على :

• غرفة إطفاء الشرارة Arc Chamber
• نقاط التلامس الثابتة والمتحركة Moving & Fixed Contacts 
• الوسط الخامد Extinguishing Medium

1- ملف الفصل Shunt Trip Coil

وهو ملف Coil يعمل على فصل القاطع عن بعد Remote حيث ليس من الضروري فصل القاطع عن طريق زر الفصل حيث ليس من الضروري فصل القاطع عن طريق زر الفصل Push button الموجود على الخلية ولكن يمكن فصله وتوصيله عن بعد باستخدام نظام SCADA+PLC

2- ملف التوصيل Shunt Closing Coil

وهو ملف Coil يعمل على توصيل القاطع عن بعد Remote

لا يوجد إختلاف بين ملف الفصل والتوصيل من حيث الشكل أو المكونات والإختلاف فقط في مكان كل منهما ولكن نظرا لأهمية دائرة الفصل يستخدم عادة ملفين للفصل بدلا من ملف واحد وملف الفصل الثاني يتم تغذيته بواسطة دائرة تغذية مستقلة عن الملف الأول

3- Anti-Pumping Relay

وهو ريلاي يكون مرتبط دائما بملف التوصيل Shunt Closing ووظيفته أنه يمنع التوصيل المتكرر للقاطع في حالة حدوث short نتيجة عطل لأن التوصيل المتكرر في حالة العطل قد يتسبب في إنهيار القاطع ويسمح Anti Pumping Relay بتوصيل القاطع في حالة short لمرة واحدة فقط وعندها يعمل Block (منع توصيل) لملف التوصيل لعدم توصيل القاطع مرة أخرى غير بعد عمل Reset للقاطع

4- Under Voltage Relay

ملف يعمل على فصل القاطع إذا إختفى الجهد على القاطع حيث يجب أن يظل الجهد على القاطع لتظل نقط الملف مقفلة في حين إذا إختفى الجهد تماما أو إنخفض الجهد عن القيمة المصمم عليها المف (35% تقريبا) تصبح نقاط الملف مفتوحة مما يعمل على فصل القاطع

من الممكن وضع ملف يعمل على توصيل القاطع أوتوماتيكيا في حالة رجوع الجهد وهو ملف Auto-recloser

5- نقاط مساعدة contacts auxiliary

وهى نقاط مساعدة ووظيفتها إعطاء إشارة كهربية عن بعد Remote عن حالة القاطع ما إذا كان في حالة فصل أو توصيل وهي في الغالب عبارة عن مجموعة من 5 نقاط مساعدة إما (3NO+2NC) أو (2NO+3NC)

6- نقطة مساعدة لبيان حالة سوستة الشحن

وهو عبارة عن micro switch يستخدم لإعطاء إشارة عن بعد لحالة سوستة التوصيل ما إذا كانت مشحونة أو غير مشحونة حيث :

• إذا كانت نقاط ال switch مفتوحة open يعطي إشارة بأن السوستة مشحونة
• إذا كانت نقاط ال switch مغلقة Closed يعطي إشارة بأن السوستة غير مشحونة

مقارنة بين قواطع SF6 و Vacuum