ما هي وظيفة مرحل حماية الطور؟

ما هو مرحل حماية الطور؟

A تتابع حماية المرحلة هو جهاز صغير ولكنه مهم يستخدم في الأنظمة الكهربائية ثلاثية الطور. إنه يراقب كل مرحلة من مراحل إمدادات الطاقة. عندما يحدث خطأ ما، يتم قطع الطاقة لحماية المعدات المتصلة.

الطاقة ثلاثية الطور هي الطريقة القياسية لتشغيل الآلات الثقيلة في المصانع والمباني الكبيرة. إذا انقطعت إحدى المراحل، أو خرجت عن النظام، أو أصبحت غير متساوية، فإن الأمور السيئة تحدث بسرعة. ارتفاع درجة حرارة المحركات. الآلات تهتز أكثر من اللازم. يمكن أن تحترق المعدات تمامًا. يلتقط مرحل حماية الطور هذه المشكلات مبكرًا ويوقف الضرر قبل أن يصبح خطيرًا.

ماذا يفعل مرحل حماية الطور فعليًا؟

يحتوي مرحل حماية الطور على العديد من الوظائف الرئيسية. كل واحد يستهدف نوعًا مختلفًا من مشكلة الطاقة. فيما يلي تفصيل واضح لكل وظيفة.

1. الكشف عن المرحلة المفقودة

في بعض الأحيان تختفي إحدى المراحل الثلاث. يمكن أن يحدث هذا بسبب الصمامات المنفجرة أو السلك المكسور. عندما يفقد المحرك مرحلة واحدة، فإنه لا يزال يحاول العمل على الطورين الآخرين. وهذا يضع ضغطًا كبيرًا على هاتين المرحلتين. يمكن للمحرك سحب ما يصل إلى ضعف مستواه الحالي الطبيعي. يسخن اللف داخل المحرك بسرعة كبيرة. يلاحظ المرحل المرحلة المفقودة على الفور ويغلق الأمور قبل أن يحترق المحرك.

2. التقاط الجهد غير المستوي عبر المراحل

يجب أن تحمل المراحل الثلاث نفس مستوى الجهد. لكن في بعض الأحيان لا يفعلون ذلك. حتى الفجوة الصغيرة مهمة. يمكن لفجوة الجهد التي تبلغ 2٪ فقط بين المراحل أن تدفع فجوة التيار إلى 6-10٪. يؤدي هذا التيار الزائد إلى زيادة الحرارة داخل المحرك. ومع مرور الوقت، يؤدي ذلك إلى تقصير عمر المعدات. يستمر التتابع في فحص الجهد على المراحل الثلاث. يقوم برحلات النظام عندما تصبح الفجوة كبيرة جدًا.

3. التقاط ترتيب المرحلة الخاطئة

تدور المحركات ثلاثية الطور في اتجاه محدد. ويعتمد هذا الاتجاه على ترتيب المراحل الثلاث. إذا قام شخص ما بتوصيل المراحل بالترتيب الخاطئ، فإن المحرك يدور للخلف. قد يبدو هذا بسيطًا، لكنه يمكن أن يدمر المضخات والمراوح والمصاعد في ثوانٍ. يتحقق المرحل من ترتيب الطور قبل بدء تشغيل المحرك. إنه يمنع البداية إذا كان الترتيب خاطئًا.

4. مراقبة مستويات الجهد

الجهد المنخفض جدًا يجعل المحركات ضعيفة وبطيئة. يؤدي الجهد العالي جدًا إلى تآكل العزل داخل المحرك بشكل أسرع. إن تشغيل المحرك بجهد أقل بنسبة 10% فقط من الجهد المقنن يمكن أن يقلل من قوة السحب بحوالي 19%. يراقب التتابع مستويات الجهد. يقوم بفصل الحمل عندما يتجاوز الجهد أو يقل عن النطاق الآمن.

5. التحقق من التردد

من المفترض أن تعمل شبكات الطاقة بتردد ثابت، إما 50 هرتز أو 60 هرتز حسب البلد. وفي بعض الأحيان تبتعد المولدات والشبكات الضعيفة عن هذا الهدف. عندما يتغير التردد كثيرًا، تعمل المحركات بسرعة خاطئة. يمكن لبعض المرحلات تتبع التردد. يقومون بقطع الطاقة إذا تحرك التردد خارج النطاق الآمن.

أنواع مرحلات حماية الطور

هناك عدة أنواع من مرحلات حماية الطور. تم تصميم كل نوع لمستوى مختلف من الحماية. ويبين الجدول أدناه الأنواع الرئيسية وأماكن استخدامها.

كيف يعمل مرحل حماية الطور: خطوة بخطوة

يتبع المرحل عملية واضحة في كل مرة يكتشف فيها مشكلة. هنا كيف يعمل من البداية إلى النهاية.

1. مراحل القراءة: يقرأ المرحل الجهد على المراحل الثلاث في جميع الأوقات من خلال أسلاك الإدخال الخاصة به.
2. التحقق من البيانات: تنظر دائرتها الداخلية أو شريحةها إلى حجم الجهد وترتيب الطور والتوازن والتردد.
3. مقارنة بالحدود الآمنة: يتحقق المرحل مما إذا كانت القراءات تقع ضمن النطاق الآمن المحدد.
4. اكتشاف الخطأ: إذا كانت أي قراءة تقع خارج النطاق الآمن، فسيقوم المرحل بوضع علامة على أنها خطأ.
5. انتظر لحظة (اختياري): تنتظر العديد من المرحلات وقتًا قصيرًا قبل التصرف. يؤدي هذا إلى إيقاف الإنذارات الكاذبة الناتجة عن انقطاعات الطاقة القصيرة.
6. اتخاذ الإجراءات: يفتح التتابع أو يغلق جهة اتصال الإخراج الخاصة به. هذا يخبر المقاول أو قاطع الدائرة الكهربائية بقطع الطاقة.
7. إظهار الخطأ: يُظهر الضوء أو الشاشة الموجودة على المرحل الخطأ الذي حدث حتى يعرف المشغل ما يجب إصلاحه.

ما الذي يجب التحقق منه قبل شراء مرحل حماية المرحلة

اختيار التتابع الصحيح مهم. يمكن أن يؤدي الاختيار الخاطئ إلى ترك أجهزتك دون حماية أو التسبب في عمليات إيقاف تشغيل خاطئة. فيما يلي الأشياء الأساسية التي يجب التحقق منها.

• جهد الإمداد: يجب أن يتطابق المرحل مع جهد النظام لديك، مثل 380 فولت أو 400 فولت أو 480 فولت.
• التردد: تحقق مما إذا كانت شبكتك تعمل بتردد 50 هرتز أو 60 هرتز، وتأكد من أن المرحل يدعمها.
• ميزات الحماية: حدد الأخطاء التي تحتاج إلى الحماية منها - فقد الطور، أو الترتيب الخاطئ، أو الجهد غير المتساوي، أو جميعها.
• حدود قابلة للتعديل: يمنحك التتابع ذو نقاط الرحلة القابلة للتعديل مزيدًا من التحكم في مدى حساسية الحماية.
• مدى سرعة رد فعله: تحتاج بعض المعدات إلى أن يعمل المرحل في أقل من 200 مللي ثانية. يمكن للآخرين الانتظار لفترة أطول قليلاً لتجنب الرحلات الخاطئة.
• تصنيف اتصال الإخراج: يجب أن يكون خرج المرحل قويًا بدرجة كافية للتحكم في الموصل أو القاطع الذي يتصل به.
• أسلوب التركيب: يتم تثبيت معظم المرحلات على سكة DIN القياسية داخل صندوق اللوحة. تحقق من الحجم الذي يناسب المساحة الخاصة بك.
• معايير السلامة: ابحث عن المرحلات التي تفي بالمواصفة IEC 60255 أو معيار مماثل. وهذا يؤكد الأداء الموثوق.

حيث يتم استخدام مرحلات حماية الطور

تظهر مرحلات حماية الطور في العديد من الصناعات. إنها أكثر أهمية عندما يكون عطل الجهاز المفاجئ خطيرًا أو مكلفًا للغاية.

محركات المصنع

تستخدم معظم المصانع محركات ثلاثية الطور لتشغيل أجهزتها. تتسبب أعطال المحركات في نسبة كبيرة من حالات الإغلاق غير المتوقعة في المصانع. تعد أخطاء الطور أحد أهم أسباب فشل المحركات. يتم تركيب مرحلات حماية الطور في لوحات التحكم في المحرك لحماية كل محرك واحدًا تلو الآخر.

أنظمة تكييف الهواء والتبريد

تعتبر الضواغط الموجودة في وحدات تكييف الهواء والتبريد حساسة جدًا لمشاكل الطور. قد يؤدي ترتيب الطور الخاطئ في الضاغط التمريري إلى كسره في ثوانٍ. تعد مرحلات حماية الطور جزءًا قياسيًا من هذه الأنظمة لهذا السبب.

محطات ضخ المياه

تحتاج مضخات المياه إلى الدوران في الاتجاه الصحيح. ترتيب الطور المعكوس يجعل المضخة تدفع الماء بطريقة خاطئة. هذا يمكن أن يستنزف نظام المياه بسرعة. تعمل مرحلات حماية الطور على إيقاف المضخة من البدء إذا كان ترتيب الطور خاطئًا.

المصاعد وآلات الرفع

يمثل المحرك المعكوس في المصعد خطرًا كبيرًا على السلامة. تتطلب العديد من الدول حماية تسلسل الطور بموجب القانون لجميع تركيبات المصاعد. يتأكد المرحل من أن المحرك يعمل دائمًا في الاتجاه الصحيح.

المولدات وأنظمة الطاقة الشمسية

يمكن للمولدات الاحتياطية وأنظمة الطاقة الشمسية التي تغذي طاقة ثلاثية الطور أن تنتج في بعض الأحيان مخرجات غير مستقرة. تراقب مرحلات حماية الطور جودة العرض. إنها تحمي المعدات المتصلة بهذه الأنظمة من ظروف الطاقة السيئة.

كيفية تركيب مرحل حماية الطور بشكل صحيح

حتى أفضل مرحل لن يساعد إذا تم توصيله بشكل غير صحيح. اتبع هذه الخطوات الأساسية للتثبيت الصحيح.

• قم بتوصيل أسلاك إدخال طور المرحل مباشرة بخطوط الإمداد الثلاثة (L1، L2، L3) قبل مفتاح التحميل.
• قم بتوصيل خرج المرحل المغلق عادةً على التوالي باستخدام ملف الموصل. بهذه الطريقة، سيؤدي حدوث خطأ إلى قطع الطاقة عن الموصل تلقائيًا.
• تأكد من أن تصنيف جهد المرحل يتطابق مع جهد الإمداد لديك. سيؤدي عدم التطابق إلى قراءات خاطئة أو تلف المرحل.
• قم بتوصيل مخرج التنبيه بمصباح التحذير أو لوحة التحكم. يتيح ذلك للمشغلين معرفة وجود خطأ ما دون إيقاف تشغيل النظام بأكمله دائمًا.
• تحقق من ترتيب الطور باستخدام أداة تدوير الطور عند الإعداد لأول مرة. قم بذلك قبل تشغيل الجهاز المتصل.
• قم بتركيب المرحل على سكة DIN داخل صندوق لوحة مغلق يناسب ظروف المساحة.

لماذا يستحق استخدام مرحل حماية الطور كل هذا العناء

مرحلات حماية الطور ليست باهظة الثمن. لكن المشاكل التي تمنعها يمكن أن تكلف الكثير من المال لإصلاحها. وفيما يلي نظرة سريعة على الفوائد الرئيسية.

الأسئلة المتداولة

س1: ما هي الوظيفة الرئيسية لمرحل حماية الطور؟

وتتمثل مهمتها الرئيسية في مراقبة مصدر الطاقة ثلاثي الطور في جميع الأوقات. فهو يقطع الطاقة عندما يكتشف مشكلة - مثل مرحلة مفقودة، أو ترتيب طور خاطئ، أو جهد غير متساوٍ. وهذا يحمي المحركات والمعدات الأخرى المتصلة من التلف.

س2: ماذا يحدث للمحرك إذا لم يكن هناك مرحل حماية الطور؟

بدون مرحل، يستمر المحرك في العمل حتى عندما يكون هناك مشكلة في مصدر الطاقة. إنه يسحب الكثير من التيار. يصبح الجو حارا جدا. الأسلاك الداخلية تنهار. في كثير من الحالات، يحترق المحرك تمامًا خلال دقائق قليلة من بدء العطل.

س 3: هل يمكن لمرحل حماية الطور أن يحل محل مرحل الحمل الزائد الحراري؟

كلا، هذان المرحلان يقومان بأشياء مختلفة. يعمل مرحل الحمل الزائد الحراري على حماية المحرك من التيار الزائد الناتج عن الحمل الثقيل أو العمود المتوقف. يراقب مرحل حماية الطور جودة مصدر الطاقة. يحتاج إعداد الحماية الكاملة إلى عمل كلا المرحلين معًا.

س 4: كيف يقيس التتابع عدم توازن الجهد؟

يقرأ التتابع الجهد في كل مرحلة من المراحل الثلاث. ثم يجد متوسط ​​القراءات الثلاث. فهو يتحقق من مدى بعد كل مرحلة عن هذا المتوسط. إذا كانت أي مرحلة بعيدة جدًا، فإن المرحل يرى أنها غير متوازنة ويقوم برحلات النظام. تنطلق معظم المرحلات عندما تتجاوز الفجوة مستوى محددًا — عادة ما يتراوح بين 3% و8%.

س 5: هل يمكن استخدام مرحل حماية الطور في نظام أحادي الطور؟

لا. يحتاج مرحل حماية الطور إلى أن تعمل المراحل الثلاث بشكل صحيح. إنه مصمم فقط لأنظمة ثلاثية الطور. إذا كنت بحاجة إلى حماية لنظام أحادي الطور، فيجب عليك استخدام نوع مختلف من المرحلات - مثل مرحل مراقبة الجهد.

س 6: ما مدى سرعة تفاعل مرحل حماية الطور مع الخطأ؟

يعتمد ذلك على نوع الخطأ ونموذج التتابع. بالنسبة للمرحلة المفقودة تمامًا، تعمل العديد من المرحلات بداخلها 0.1 إلى 0.5 ثانية . في حالة عدم توازن الجهد أو أخطاء الجهد الزائد أو المنخفض، غالبًا ما ينتظر المرحل وقتًا قصيرًا أولاً - عادةً ما بين 0.1 و10 ثوانٍ. يساعد هذا الانتظار القصير على تجنب عمليات إيقاف التشغيل الخاطئة الناتجة عن انقطاعات الطاقة القصيرة.