ما هي الحماية من ارتفاعات الجهد العابرة؟
جهاز الحماية من ارتفاعات الجهد العابرة هو جهاز مصمَّم لحماية الأجهزة الكهربائية من الارتفاعات المفاجئة في الجهد، ويُعرف أيضًا باسم مانع الارتفاعات العابرة للجهد (Surge Arrester).لماذا نحتاج إلى حماية مانع الارتفاعات العابرة للجهد بالمصهرات؟
تُوصَل خطوط الأطوار الثلاثة وخط الحياد (النيوترال) مباشرةً بالحِمل، وهو في هذه الحالة جهاز مزوّد الطاقة غير المنقطعة (UPS) لديكم، في حين يُوصَل مانع الارتفاعات العابرة للجهد، كما هو موضّح في الشكل، على التوازي مع الحِمل باتجاه الأرض. أي إن تيار الأطوار الثلاثة يمرّ مباشرةً إلى الحِمل، لا عبر مانع الارتفاعات العابرة للجهد. وبذلك يكون مانع الارتفاعات العابرة للجهد في وضع الدارة المفتوحة بالنسبة إلى الأرض. وعند انتقال ارتفاع عابر في الجهد (ناتج عن صاعقة أو عن عمليات الفصل والوصل في المنشآت الصناعية) نحو الحِمل، على أحد خطوط الأطوار الثلاثة أو عليها جميعًا و/أو على خط الحياد، يستجيب مانع الارتفاعات العابرة للجهد بسرعة كبيرة (في أقل من 5 نانوثوانٍ، وهي قيمة يمكنكم مقارنتها بأجهزة الحماية الأخرى، كما هو مبيّن في ورقة البيانات «Novaris SDD3»)، فيصل الخط أو الخطوط المعنية و/أو خط الحياد بالأرض. وبذلك يتحوّل إلى دارة مغلقة نحو الأرض، فيُفرِّغ الارتفاع العابر في الجهد إلى الأرض. وإذا كانت شدة الارتفاع العابر أقل من 100 كيلو أمبير، يعود مانع الارتفاعات العابرة للجهد إلى وضعه الطبيعي، أي الدارة المفتوحة، خلال ثانيتين. لذلك، إذا كنتم تستخدمونه لحماية منزلكم، فستنطفئ الأنوار ثم تعود خلال ثانيتين، ما يؤكّد أن الجهاز أدّى وظيفته بشكل صحيح. وتجري العملية على النحو التالي: انقطاع التغذية الكهربائية الواردة لمدة ثانيتين، وتوصيل الخطوط و/أو خط الحياد بالأرض، ثم العودة إلى الوضع الطبيعي. وفي الشكل 2، يعزل قاطع الدارة الحِمل ومانع الارتفاعات العابرة للجهد التالف، فيمنع بذلك مرور ارتفاع عابر ثانٍ قد يُتلف جهاز UPS لديكم. وفي بعض الحالات، يجب أن يبقى الحِمل في الخدمة في حين يتعذّر استبدال مانع الارتفاعات العابرة للجهد فورًا، كما في محطات تقوية البث التلفزيوني والإذاعي على قمم الجبال، حيث لا يتوفّر فنيون ليلًا. ويعرف المشغّلون من الإحصاءات أن ما يصل إلى 5 ارتفاعات عابرة في الجهد مثلًا قد تحدث في ليلة واحدة، لذا قد تُركَّب 7 مجموعات من مانعات الارتفاعات العابرة للجهد مع المصهرات (الفيوزات) الخاصة بها على التوازي. وإذا تلفت إحدى المجموعات، يبقى الحِمل متصلًا بالتغذية ومحميًا بواسطة 6 مجموعات أخرى من مانعات الارتفاعات العابرة للجهد مع مصهراتها. وبحسب ظروف مشروعكم، يعود إليكم القرار: إما استخدام مصهرات على التوازي لعزل جهاز UPS في حال تلف مانع الارتفاعات العابرة للجهد، وإما تركيب مانع الارتفاعات العابرة للجهد بعد قاطع دارة 3 × 50 أمبير موصول على التوالي مع جهاز UPS لديكم.
يشبه مانع الارتفاعات العابرة للجهد مصباح النيون
فهو يحمي من ارتفاعات الجهد العابرة بشدة 10 كيلو أمبير حتى 10 مرات، ثم يتلف عند الارتفاع العابر رقم 11. كما يتلف عند حدوث ارتفاع عابر واحد تتجاوز شدته 100 كيلو أمبير.ماذا يحدث عند تلف مانع الارتفاعات العابرة للجهد؟
عند تلف مانع الارتفاعات العابرة للجهد، يصبح في وضع الدارة المغلقة نحو الأرض، وهنا تبرز الحاجة إلى المصهرات المركّبة على التوالي معه، إذ يتدفق التيار الكهربائي العادي للمنشأة عبره إلى الأرض. ونتيجةً لذلك، سرعان ما يسخن الجهاز ويبدأ بالاحتراق بفعل التيار العادي المتدفق عبره إلى الأرض، فيُشعل النار في محيطه، ما لم تنصهر المصهرات وتعزله عن خطوط الكهرباء العادية، فتمنع بذلك احتراقه واشتعال النار من حوله. لكن إذا وصل بعد ذلك ارتفاع عابر ثانٍ أقل شدة، فسيُتلف الحِمل، أي جهاز UPS لديكم، لأن المصهرات تكون قد انصهرت عند تلف مانع الارتفاعات العابرة للجهد بفعل الارتفاع العابر السابق الأعلى شدة.الخلاصة
بطبيعة الحال، يُفعَّل مخرج الإنذار فور تلف مانع الارتفاعات العابرة للجهد لتنبيه العاملين في المنشأة. لذلك، يُفضَّل تغذيته من مصدر طاقة مستقل بدلًا من التغذية الرئيسية 220 فولت تيار متردد، كما يُنصح بربطه بلوحة التحكم بنظام إنذار الحريق. ويتولى فريق DHAS أيضًا تركيب أنظمة إنذار الحريق بصفته شريك حلول معتمدًا من Siemens منذ أكثر من ثلاثة عقود.اطّلعوا على صفحة الحماية من الصواعق وارتفاعات الجهد العابرة للتعرّف على الأنظمة التي تصمّمها DHAS وتركّبها وتختبرها في لبنان.
