ما هي الحماية الانتقائية الكهربائية؟ كيفية تحسين استقرار النظام؟

مقدمة: الاستراتيجيات الرئيسية لضمان إمدادات الطاقة المستمرة للنظام

في أنظمة توزيع الطاقة الحديثة للمباني والصناعة والبنية التحتية واستقرار النظام وموثوقيتها ، فإن الأهمية ذات أهمية قصوى. لا سيما في حالة وجود دائرة قصيرة أو خطأ في الحمل الزائد ، تحدد استجابة جهاز الحماية الكهربائية مباشرة ما إذا كان يمكن استعادة النظام بسرعة وما إذا كان يمكن تقليل التأثير. 

من أجل تحقيق هذا الهدف المتمثل في "الانفصال الدقيق مع الوصول المحدود" ، تلعب الحماية الانتقائية وحماية متتالية دورًا رئيسيًا كمفهمين رئيسيين في تصميم أنظمة توزيع الطاقة. لا يعززون فقط تحمل الخطأ للنظام ، ولكن أيضًا يقلل من تكاليف التشغيل والصيانة ومخاطر الحوادث. في هذه الورقة ، سنناقش مبادئ استراتيجيتي الحماية هذه وطرق التطبيق وأسالي الاختيار ، لتوفير مجموعة أكثر موثوقية من الإطار المرجعي للمهندسين الكهربائيين.

未命名__2024-11-05+21_16_56


ما هي الحماية الانتقائية (الانتقائية)؟


التعريف الأساسي

تشير حماية الانتقائية إلى: عندما يحدث خطأ في دائرة نظام التوزيع ، فقط أقرب نقطة خطأ في إجراءات الجهاز الواقي ، والمعدات المنبع للبقاء مغلقة ، يستمر بقية النظام في العمل ، وبالتالي تقليل نطاق انقطاع إمداد الطاقة.

يمكن لمبدأ "الحماية الهرمية" أن يعزل الخطأ بشكل فعال ويحسن موثوقية مصدر الطاقة إلى الحمل الحاسم. على سبيل المثال ، عندما تكون دائرة فرع الإضاءة قصيرة الدائرة ، فقطقاطع الدائرةبالنسبة لرحلات الدائرة الفرعية تلك ، في حين أن لوحة التبديل الرئيسية وغيرها من الدوائر الفرعية لا تتأثر.


 آليات التنفيذ

يعتمد تنفيذ الحماية الانتقائية على عدة عوامل رئيسية:

  • تنسيق منحنى المميزات الزمنية (TCC): من خلال مقارنة منحنيات وقت العمل في قواطع الدائرة العلوية والسفلية ، فإنه يضمن إعطاء الأولوية للمعدات ذات المستوى الأدنى في حالة حدوث خطأ.

  • مطابقة السعة الحالية: وفقًا لمعايير الصناعة ، يُطلب عادةً أن يكون تيار الجهاز الواقي من المستوى الأعلى أكبر 1.5 مرة من المستوى الأدنى ، على سبيل المثال ، 1000A للمستوى العلوي يتوافق مع 630A للمستوى السفلي.

  • بيانات اختبار الشركة المصنعة: في بعض الحالات ، من الضروري الإشارة إلى تقرير شهادات الجمع المنسق المقدمة من الشركة المصنعة لقاطع الدائرة لتأكيد ما إذا تم إنشاء الحماية الانتقائية.


 قيمة التطبيق

توفر الحماية الانتقائية المزايا التالية:

  •  تحسين استمرارية مصدر الطاقة: مناسب بشكل خاص للمستشفيات ومراكز البيانات ونقل السكك الحديدية وغيرها من المناسبات التي تكون فيها متطلبات إمداد الطاقة مرتفعة للغاية.

  • تقليل تأثير الأعطال: الحد من نطاق التعثر يجعل من السهل التحقيق بسرعة في المشكلة واستعادة التشغيل.

  • تحسين صيانة النظام: قلل من الإنذارات الخاطئة والخطأ ، والتي تفضي إلى تشغيل مستقر طويل الأجل.


ما هي الحماية المتتالية؟


التعريف الأساسي

تعد الحماية المتتالية ، والمعروفة أيضًا باسم "حماية الاستعداد" أو "المقاطعة المنسقة" ، استراتيجية تساعد فيها قاطع الدائرة على مستوى أعلى على قاطع الدائرة ذات المستوى الأدنى لأداء مهام مقاطع في حالة حدوث تيارات عالية الصدع للتعويض عن قدرة القلق غير الكافية للمعدات ذات المستوى الأدنى.

عادة ما يتم تطبيق هذه الاستراتيجية على مشاريع حساسة للتكلفة أو مناطق التحميل غير الحرجة. يمكن أن يحسن سلامة النظام الشاملة والامتثال دون استبدال المعدات ذات المستوى الأدنى.


 دعم المعايير وإصدار الشهادات

وفقًا للمعايير الدولية مثل IEC 60947-2 و AS/NZS 61439 ، إذا اجتاز الجمع بين قواطع الدائرة العلوية والسفلية اختبار الشركة المصنعة والتحقق منها ، فيمكن إدراجها كمزيج تتالي في الوثائق لمهندسي التصميم للاختيار.

هذا النوع من التركيبة لا يضمن فقط أن المعدات ذات المستوى الأدنى لن تفشل بسبب عدم كفاية السعة في حالة الدائرة القصيرة ، ولكن أيضًا يتجنب عبء التكلفة وحجم المعدات ذات المستوى الأعلى.


سيناريوهات التطبيق النموذجية

  • المعدات المساعدة تحميل ircuits في النباتات الصناعية

  • صناديق توزيع الإضاءة/المخرج في المباني التجارية

  • تصميم المشروع الاقتصادي الأول

تجدر الإشارة إلى أنه في ظل الحماية من المتتالي ، من المرجح أن يكون قاطع الدائرة ذات المستوى الأعلى في الرحلة أثناء خطأ ، لذلك لا ينصح بالدوائر التي تتطلب استقرارًا في إمدادات الطاقة العالية (على سبيل المثال ، إمدادات الطاقة UPS ، معدات سلامة الحياة ، إلخ).


انتقائي مقابل متتالي: الاختلافات الرئيسية

ميزةحماية انتقائيةحماية متتالية
هدفعزل الأعطال ، والحفاظ على وقت التشغيلتوفير قدرة كسر النسخ الاحتياطي
تعثرفقط رحلات الجهاز في اتجاه مجرى النهركل من رحلة المنبع والمصابة برحلة
استخدام الحالةالأحمال الحرجة (المستشفيات ، مراكز البيانات)أنظمة غير حرجة أو حساسة للتكاليف
قاعدة التصميمتنسيق TCC ، النسبة الحاليةمجموعات مصنعة تم اختبارها

ملخص:

  • الانتقائية = الموثوقية (الأفضل لأنظمة توفر عالية).

  • Cascading = كفاءة التكلفة (مناسبة للتطبيقات غير الحرجة).


كيف تحقق حماية انتقائية على مستوى النظام؟

لتحقيق حماية انتقائية فعالة ، من الضروري الجمع بين النظرية والممارسة ، والنظر في بنية النظام ، وخصائص المعدات وأنماط الصدع:


إجراء تحليل الانتقائية (دراسة التمييز)

  • استنادًا إلى منحنى المميزات الزمنية (TCC) ، قارن فترات الإجراء في المستويات العلوية والسفلية من قواطع الدائرة لضمان عدم وجود تداخل.

  • استخدم برامج متخصصة (مثل PowerTools و ETAP و PowerCAD) لتحليل المحاكاة والتنسيق.

  • ارجع إلى بيانات شهادة التنسيق التي قدمتها الشركة المصنعة للتأكد من أن مجموعة المعدات لها جدوى عملية.


توصيات الاختيار ونصائح التكوين

  • ≥800A Breakers: تحليل الانتقائية الإلزامية.

  • 250A - 800A Breakers: اتبع قاعدة نسبة الحالية 1.5x.

  • ≤80A MCBs: الانتقائية عادة غير مطلوبة.


احتياطات

  • تجنب التتابع لدوائر UPS أو PV أو دوائر DC.

  • إعطاء الأولوية للانتقائية في شبكات التعددية أو الحلقة.


الخلاصة: تعزيز استقرار النظام ، بدءًا من الحماية المعقولة

مع زيادة التعقيد للحمل الكهربائي ، لم يعد نظام الحماية للنظام الكهربائي تراكبًا بسيطًا لـ "الأكثر تقدماً ، أكثر أمانًا". يمكن أن يضمن المزيج العقلاني للحماية الانتقائية وحماية التتالي سلامة النظام مع مراعاة التكلفة والتشغيل والصيانة.

بالنسبة لمهندسي التصميم ، فإن الفهم المتعمق لمبدأ العمل ، وسيناريوهات التطبيق ، وأساس اختيار هاتين الاستراتيجيتين هو مفتاح ضمان تسليم المشاريع عالي الجودة والاستقرار التشغيلي طويل الأجل.


نصيحة دادا: اختر قواطع الدوائر عالية الأداء لموثوقية حماية أعلى

مع أكثر من 30 عامًا من الخبرة في البحث والتطوير وتصنيع الأجهزة الكهربائية منخفضة الجهد ، شنغهايدادا الكهربائيةCo. ، Ltd متخصصة في إنتاج قواطع الدوائر عالية الأداء والمفاتيح. مرت منتجاتنا CB و CE و CCC و Semko و Kema و ASTA والشهادات الدولية الأخرى ، وتستخدم في العديد من أنظمة الطاقة الحرجة في جميع أنحاء العالم.

توفر مجموعتنا من قواطع الدوائر مجموعة واسعة من قدرات كسر الدائرة القصيرة ومجموعة متنوعة من الموافقات على التناسب ، ودعم متطلبات تصميم انتقائية متعددة المستويات. سواء أكان ذلك بمثابة بنية تحتية حرجة أو مشروع بناء سكني ، يمكن لـ DADA أن يوفر لك حلًا مستقرًا وآمنًا ومتوافقًا.

يشارك:

عندما تحتاج إلى حل فعال، فأنت بحاجة إلى استفسار

هل تحتاج إلى فريق محترف ليقدم لك الحلول؟ الاتصال بنا للحصول على الاقتباس

×

اتصل بنا

*نحن نحترم خصوصيتك. عند إرسال معلومات الاتصال الخاصة بك، فإننا نوافق على الاتصال بك فقط وفقًا لشروطناسياسة الخصوصية.

×

استفسر

*اسم
*بريد إلكتروني
*اسم الشركة
*هاتف
*رسالة
* التحقق من الرمز

*نحن نحترم خصوصيتك. عند إرسال معلومات الاتصال الخاصة بك، فإننا نوافق على الاتصال بك فقط وفقًا لشروطناسياسة الخصوصية.