Discrepancy

  

أسرار وخفايا فى علم الحماية الكهربية
(المقال الثانى (2/3) فى القواطع الكهربية)

    (بقلم)  مهندس/ محمد عبد الرحمن علام

مهندس بقسم التصميم الكهربى (بدرجة مدير إدارة)

مقدمة

إن شاء الله..من عالم الحماية الكهربية اخترت لكم اليوم ... موضوع وجولة لطيفة خفيفة، لنوضح ونتستكمل ما بدأناه فى المقال السابق عن دور وعمل مكون من أهم مكونات منظومة القوى الكهربية.. (Circuit Breakers)

حيث تكلمنا فى المقال السابق عن (القواطع الكهربية) وتقديم لها  حيث عرضنا جميع أشكال وانواع القواطع الكهربية لكل مستويات الجهد المختلفة (المنخفض والمتوسط والفائق أو العالى) 

كما أشرنا إلى القواطع ودورها فى إنقاذ المنظومة الكهربية بالكامل .. (كابلات ومعدات ولوحات توزيع بكل محتوياتها .. الخ....) انقاذها من اى تلف او انهيار. وكما نُذَكِر حضراتكم انه سبق الحديث عن المكون الذى لا غنى عنه فى منظومة القوى الكهربية و(الجندى المجهول) ، وخصصنا له ثلاث مقالات سابقة تعرفنا فيها على بعض المعلومات الهامة..  وللرجوع لمقالاتى السابقة من هنا

واليوم بتوفيق الله سوف نستكمل الحديث عن المكون المُنقذ.. (C.B) . وسوف يكون هذا المقال اكثر عمقا قليلا داخل كيان هذا العملاق. واخترت لكم اليوم مفتاح الجهد المتوسط.

CIRCUIT BREAKERS

ما هو الشكل الداخلى للـ   Circuit Breaker

لتعدد واتساع انواع المفاتيح وتقسيمها احيانا بناءا على قيمة الجهد التى تعمل عليه.

اخترنا اليوم الحديث على مفتاح الجهد المتوسط Vacuum Circuit Breaker

عندما تقوم القواطع الكهربية بالدور التى صممت من أجله (الفصل السريع للتيار) فهى تحمى كل المنظومة الكهربية ومكوناتها من حدوث كوارث ضخمة وحرائق وتلفيات عظيمة كانت متوقعة حال حدوث ارتفاعات بالتيار الكهربى

 أو حدوث قصر (short circuit)

ناتج عن انهيار عزل، أو عن تلامس فازات مع بعضها أو مع الأرضى أو غير ذلك من انواع المشاكل التى تحدث على الشبكة الكهربية والتى درسناها تفصيليا خلال سنوات الدراسة بالجامعة.. والتى  ربما خصصنا لها مستقبلا مقالات تفصيلية ضمن المقالات.

وتعالوا بينا سويا اليوم نستكمل رحلتنا داخل القواطع الكهربية.. و اسمحلولى أن أوضح لحضراتكم توجهى عند كتابة المقالات، حيث أن مقالاتى الهندسية عند كتابتها، أجد  نفسى اميل وارغب فى كتابتها بشكل غير تقليدى، واحاول أن اركز بشكل أكبر على الناحية العمليه لتفريغ خبراتى المتواضعة على أوراق صفحات المجلة (بنفس الطريقة التى بها تناولت شرح محولات القياس بثلاث مقالات سابقا) .. وهذا لا يعنى أن اتخلى عن الجانب والترتيب الأكاديمي، اطلاقا.. ولكن اتطرق إليه بطريقتى الخاصة والتى احاول بقدر المستطاع أن يظهر المقال بشكل بسيط جدا ينتفع به الجميع ويركز احيانا على الجوانب العملية التى ربما لم نتطرق إليها أثناء الدراسة الجامعية، وربما اطمح ايضا أن يكون المقال ممتع ومسلى أثناء قراءته

ومن هذا المنطلق خلينا نتحدث اليوم عن شكل وتكوين أهم وادق جزء داخل القاطع الكهربى

تحليل وتوصيف مكونات دوائر الفصل والتوصيل داخل المفتاح وكيف تقوم بدورها عمليا

طبعا .. مفتاح او قاطع  الجهد المتوسط لا يستشعر بالخطأ الذى يحدث على الشبكة بنفسه، ولكن يلزم للقاطع.. جهاز حماية خارجى ومنفصل يراقب الشبكة الكهربية.. وحالة حدوث ما يستدعى الفصل او التوصيل او المنع من (فصل او توصيل) ... إلخ..

فيقوم جهاز الحماية هذا (والذى يكون مكانه الحقيقى فى غرف التحكم والحماية بالمحطة) يقوم بإرسال إشارة للقاطع الكهربى (المفتاح  Circuit Breaker) ويتم استقبال الاشارة هذه على احد المكونات داخل المفتاح (والتى سنتعرف عليها اليوم) .

  

Operating mechanism

الجدير بالذكر ان نظام التشغيل لـ (القاطع (Circuit Breaker ولفصله وتوصيله أكثر من طريقة ، 

وايضا للقاطع الذى امامنا الآن العديد من المزايا والمكونات الدخليه والتى يتم توظيف كل مكون فى مكانه الصحيح داخل دوائرالتحكم والحماية حيث تظهر بشكل دقيق ومفصل ضمن الرسومات التنفيذية والتى تسمى بــ

(Shop drawing) او (Schematic diagram)

وبداخل تلك الرسومات.. يراعى المهندس ( مهندس التصميم الكهربى) والمسؤول عن إنشاء الرسومات الكهربية لمواصفة مشروع أو محطة من محطات الطاقة الكهربية ،. 

يراعى توظيف جميع امكانيات المفتاح وتوصيل كل جزء فى الدائرة الكهربية بشكل احترافى متقن، لنصل فى النهاية الى أن يعمل المفتاح بكامل كفاءته والقيام بالمهام المطلوبه منه حسب التعاقد وطلبات العميل وايضا طبقا للمعاير العالمية المعروفه مثل (IEC Std.)

ولكى نحصل على اقصى إستفادة من مقالنا اليوم .. خلينا نركز على بعض المكونات الرئيسة داخل المفتاح والتى تعد تقريبا مكونات مشتركة فى معظم القواطع ..

وفيما بعد ربما استكملنا فى مقال آخر بعض المكونات الاضافية الأخرى والمزايا والسماحيات التى يمكن ان تتوفر داخل بعض القواطع.

Releases

هو جهاز او ملفات كهربية داخل المفتاح تستقبل الإشارات الكهربية من مصدر خارجى (مثل غرف التحكم والحماية) لتحول تلك الإشارات إلى الآليه الميكانيكية المطلوبة والمحدده والتى صمم عليها ذلك القاطع (المفتاح  Circuit Breaker)  ويعمل ويقوم بمهامه من الفصل والتوصيل والمنع..... الخ

ومن اهم تلك الملفات الكهربية ((Releases

Closing Coil

هو المسؤل عن استقبال اشارة أو أمر التوصيل للقاطع والتى تجعله فى وضع التشغيل ويدخل الخدمة .. وهذه الاشارة لها اكثر من مصدر يمكن ارسالها منه على ذلك الملف والتى توضحها الرسومات التنفيذيه.

Shunt release (or) Tripping Coil (or) 1st shunt trip

هو المسؤل عن استقبال اشارة أو أمر الفصل للقاطع والتى تجعله يفصل، لينتقل الى وضع خارج الخدمة (وهذا يحدث غالبا عند ظهور مشكلة او خطأ كهربى على الشبكه الكهربية الموصل عليها ذلك المفتاح .. وهذه الإشارة لها اكثر من مصدر يمكن ارسالها منه على ذلك الملف والتى توضحها الرسومات التنفيذيه.

Second shunt release (or) 2nd shunt Trip Coil

هو ايضا مسؤل عن استقبال اشارة أو أمر الفصل للقاطع والتى تجعله يفصل، لينتقل الى وضع خارج الخدمة .. ووجوده ليعمل نفس المهمة (مهمة الفصلTrip) وذلك لزيادة وتأكيد سرعة الفصل .. لأن سرعة الفصل فى التوقيت المناسب يمنع من وقوع كوارث وتلف مهمات بالمحطة او الموقع.

ويمكن ايضا استقبال اشارة الفصل على هذا الملف من أكثر من مصدر ويكون ذلك واضح على الرسومات التنفيذيه.

anti-pumping release

وهذا الملف الغرض منه حماية (المفتاح  Circuit Breaker) ميكانيكيا من الاشارات(الأوامر) الخطأ المرسله اليه .. كأن يتم ارسال فى نفس اللحظة (اشارة أو أمر توصيل و فصل فى نفس الوقت) .. فحينها لا يستجيب القاطع للتلك الأوامر التى ربما تسبب تلف ميكانيكى، ويبقى المفتاح على وضع خارج الخدمة .. وايضا حماية الملفات من ارسال أمر إغلاق مستمر.. فيظل القاطع مفتوحا لمده زمنيه حتى يتم إيقاف أمر الإغلاق.

Motor operating stored-energy

وهذا المحرك المسؤول عن شحن السوسته الضاغطة لـ (الفصل والتوصيل).. 

ولأن القاطع يمكن تشغيله وفصله يدويا كما يمكن شحن السوسته لجعلة القاطع مستعد لعمليات التوصيل والفصل بواسطة زراع التشغيل المتعارف عليه .. 

ايضا يمكن التشغيل والفصل من خلال الإشارات او الأوامر التى ذكرناها عاليه، وحالة التشغيل والفصل عن بعد خلال الأوامر المرسله يقوم المحرك بتجهيز السوسته وشحنها ليكون القاطع مستعد لتلقى اى اشارة فصل أو توصيل.. وكل ذلك يكون واضح على الرسومات التنفيذيه.

auxiliary contact/release

وهذه نقاط مساعدة منها (المفتوح والمغلق) تستخدم ويتم توظيفها فى دوائر التحكم والحماية
 NO contacts / NC contacts

والجدير باذكر أن الملفات التى تم ذكرها تعمل غالبا على مصدر جهد مستمر وايضا احيانا قليله فى ظروف خاصه تعمل على مصدر جهد متردد.

ويتوفر ذلك المصدر ويرسل كإشارة أو أمر للمفتاح ليصل إلى الملف عن طريق غرف التحكم والحماية بالمحطة ضمن دوائر التحكم والحماية والتى تم تصميمها وتوضيحها على الرسومات الكهربية التنفيذية.. والتى ربما ان اتسع الوقت مستقبلا تكلمنا عنها بشكل تفصيلى إن شاء الله. 

والى اللقاء فى مقالات قادمة ان شاء الله

المقال(3\3)  من هنا  لينك المقال الثانى(2/3) فى القواطع 

فضلا ، قوموا بنشر المقال على وسائل التواصل الإجتماعى، فقد يكون شخصاً فى حاجة إليه

وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق بأسفل المقال،  سوف نقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله 

لمتابعة مقالاتى بمجلة المهندس من هنا

ولمتابعة مقالاتى على مدونتى الخاصة من هنا

لينك قناة اليوتيوب

Almohandis Academy

 صفحة فيس بوك الشخصية

دمتم بخير وسعداء ، وتذكرونا معكم فى صالح الدعاء.

إعداد وتقديم

  مهندس/ محمد علام

01062255748

صفحتى بالفيس بوك

(تعريف بالكاتب) مهندس/ محمد عبد الرحمن علام
* مهندس بقسم التصميم الكهربى (بدرجة مدير إدارة)
* نقوم بإنشاء الرسومات الكهربية لخلايا التحكم، والحماية، والقياس، .... لتشغيل المحطات الكهربية للجهد العالى والجهد المتوسط من بداية إستلام المواصفات الفنية، وبنظام تسليم مفتاح
* شرفت بتدريب طلبة كليات الهندسة لمعظم الجامعات (تدريب صيفى للطلبة) على مدار السنوات السابقة
* سابقة الأعمال التى قمت بها فى قسم التصميم الكهربى .. هو تصميم وإنشاء رسومات العديد من المحطات جهد 66 ك.ف وجهد 220 ك.ف حتى مرحلة الربط والتشغيل.
* وايضا تصميم الرسومات التنفيذية لجميع موزعات الجهد المتوسط 11 ك.ف و 24 ك.ف
حتى الوصول للوحات الربط الحلقى والأكشاك.