تعريف معايير المفاتيح الكهربائية

-بالنسبة للمعايير المتعلقة بالهياكل مثل درجة الحماية (IP)، والتصميم الإنشائي، وظروف التركيب، يرجى الرجوع إلى:
معايير الكبائن والهياكل
-للتطبيق العملي للمعايير المناقشة في هذه المقالة، راجع صفحة منتجات لوحات التوزيع الكهربائية (Switchgear) الخاصة بـ Risentric:
منتجات لوحات التوزيع الكهربائية

---

المعلمات المتعلقة بالتيار

1. التيار المقنن (In)

الوحدة: أمبير (A)
التعريف: التيار الذي يمكن للجهاز تحمله بشكل مستمر تحت ظروف محددة، مما يضمن التشغيل الآمن والمستقر والفعال.

2. تيار ضبط التأخير الطويل (Ir)

الوحدة: A
التعريف:
أقصى تيار تشغيل يمكن لقاطع الدائرة تحمله بشكل مستمر.
سلوك التشغيل:
عندما يتجاوز التيار Ir، لن يفصل القاطع فورًا؛ سيفصل فقط بعد فترة تأخير معينة. على سبيل المثال: In = 100 A، Ir = 100 A، التيار الفعلي = 120 A. في هذه الحالة، قد يفصل بعد عشرات الثواني أو عدة دقائق. يحمي بشكل رئيسي الكابلات والمحركات، ويمنع التلف الناتج عن ارتفاع الحرارة لفترة طويلة على المعدات.

3. تيار ضبط التأخير القصير (Isd)

الوحدة: kA
التعريف:
مستوى تيار عالٍ مسموح به لفترة تأخير قصيرة.
سلوك التشغيل:
بالمقارنة مع Ir، فإن Isd لديه وقت تأخير أقصر بكثير. يتم ضبطه عادةً ليكون عدة أضعاف التيار المقنن (نطاق قابل للتعديل الشائع حوالي 2–10 × In أو أعلى)، مع تأخير عادةً من عشرات إلى مئات الميلي ثانية.

4. تيار الفصل الفوري (Ii)

الوحدة: kA
التعريف:
حماية الفصل الفوري للأعطال الشديدة في الدائرة القصيرة.
سلوك التشغيل:
إنه أسرع من Isd ويتم تشغيله أيضًا بواسطة التيار الزائد. عندما يصل التيار إلى 8–15 × In (MCB) أو 10–20 × In (MCCB/ACB)، فإنه يفصل فورًا، عادةً في غضون بضعة ميلي ثانية.

5. قدرة القطع القصوى المقننة للقصر الكهربائي (Icu)

الوحدة: kA
التعريف:
أقصى تيار قصر يمكن للقاطع قطعه مرة واحدة؛ بعد القطع، لا يضمن أن يبقى صالحًا للاستخدام.
سلوك التشغيل:
Icu هو الحد الأقصى المطلق الذي يمكن للقاطع قطعه، وليس “منطقة تشغيل آمنة”. افترض أن القاطع لديه Icu = 100 kA، وحدث قصر في نقطة ما: إذا كان تيار العطل I < Icu، سيفصل القاطع وفقًا لوظائف الحماية Ir وIsd وIi. تفتح الاتصالات، يتم تمديد القوس وتوجيهه إلى حجرة القوس، يتم إطفاء القوس، ويتم قطع الدائرة بأمان. إذا تجاوز تيار العطل Icu، فقد يؤدي التيار الزائد إلى انهيار حجرة إطفاء القوس الداخلية، مما يسبب مخاطر وميض القوس أو الانفجار.
الجهاز الشائع:
قاطع الدائرة

6. قدرة القطع المقننة للخدمة للقصر الكهربائي (Ics)

الوحدة: kA
التعريف:
يمكن للقاطع القطع عند هذا المستوى من القصر الكهربائي ويبقى في الخدمة بعد ذلك.
العلاقة مع Ics: Ics = 25%، 50%، 75% أو 100% × Icu
الجهاز الشائع:
قاطع الدائرة

7. تيار التحمل القصير المقنن (Icw)

الوحدة: kA (مع مدة t: 1s / 3s / 0.5s)
التعريف:
التيار الذي يمكن للمعدات تحمله تحت ظروف القصر الكهربائي دون انقطاع (تحمل فقط).
سلوك التشغيل:
على سبيل المثال، Icw = 100 kA / 1s يعني أن المعدات يمكنها تحمل 100 kA لمدة ثانية واحدة تحت ظروف القصر الكهربائي.
الأجهزة الشائعة:
قواطع الدائرة الهوائية (ACB)، أنظمة البسبار

8. تيار التحمل اللحظي المقنن (Ipk)

الوحدة: kA (الذروة)
التعريف:
أقصى تيار ذروة لحظي أثناء القصر الكهربائي.
الأجهزة الشائعة:
البسبارات، قواطع الدائرة الهوائية (ACB)

9. تيار حجم إطار قاطع الدائرة (Inm)

الوحدة: A
التعريف:
Inm هو تصنيف تيار حجم إطار قاطع الدائرة. يمثل أقصى قدرة تيار مقننة لإطار القاطع، ويحدد الحد الأقصى لآلية المفتاح ووحدة الفصل التي يمكن تركيبها داخل ذلك الإطار.
سلوك التشغيل:
Inm نفسه لا يعمل كحماية أو عتبة فصل ولا يطلق عملية القاطع مباشرة. بدلاً من ذلك، يحدد القدرة الهيكلية والحرارية لإطار القاطع. أثناء التشغيل، يتم اختيار التيار المقنن الفعلي In وإعدادات الحماية (Ir / Isd / Ii) بناءً على وحدة الفصل المثبتة، ولكن لا يمكن أن تتجاوز Inm. إذا حاولت وحدة الفصل أو حالة التشغيل تجاوز تصنيف حجم الإطار، فلا يمكن ضمان التشغيل الآمن وسلامة القاطع الحرارية.

10. تيار المجموعة المقنن (Ing)

الوحدة: A
التعريف:
Ing هو أقصى تيار مستمر إجمالي يمكن لعدة دوائر داخل نفس قسم المفاتيح الكهربائية تحمله في وقت واحد، مع مراعاة التفاعل الحراري وحدود ارتفاع درجة الحرارة للتجميع.
سلوك التشغيل:
Ing لا يوفر حماية أو فصل. يحدد الحمل الإجمالي المسموح به أثناء تشغيل الدوائر المتعددة لمنع ارتفاع درجة حرارة البسبارات والموصلات والمكونات الداخلية. يُستخدم بشكل رئيسي لتوزيع الحمل وتصميم الحرارة للمفاتيح الكهربائية.

11. تيار الدائرة الواحدة المقنن (Inc)

الوحدة: A
التعريف: أقصى تيار مستمر يمكن لدائرة واحدة داخل نفس قسم المفاتيح الكهربائية تحمله عندما تكون تلك الدائرة فقط مشغلة، مع عدم تجاوز ارتفاع درجة الحرارة للحد المسموح به.
سلوك التشغيل:
بشكل عام، Inc ≥ Ing (لكل دائرة)، لأنه عندما تعمل دوائر متعددة في وقت واحد، يتراكم الحرارة الناتجة ويزيد من درجة الحرارة الإجمالية داخل الخزانة. لذلك، فإن القدرة الإجمالية على حمل التيار تحت تشغيل الدوائر المتعددة أقل من مجموع قدرات حمل التيار للدوائر الفردية، وبالتالي فإن تيار الدائرة الواحدة المقنن Inc يكون بطبيعته أعلى من تيار المجموعة المقنن Ing.

12. تيار القصر الشرطي المقنن (Icc)

الوحدة: kA
التعريف:
أقصى تيار عطل عند حدوث قصر في الدائرة.
سلوك التشغيل:
ببساطة، عندما يحدث قصر في نقطة معينة، يكون Icc هو أقصى تيار قصر قد يولده نظام الطاقة في تلك النقطة تحت أسوأ الظروف. ومع ذلك، هذا ليس دائمًا مطلقًا؛ في ظروف الأسلاك الحقيقية، قد تتسبب عوامل مثل طول الكابل وتفاوتات أخرى في أن يكون تيار القصر الفعلي أعلى من القيمة المقننة. يظهر Icc المقنن على المعدات كـ “أسوأ حالة تحت الظروف المثالية”، بينما قد تكون الحالة الحقيقية أكثر شدة. لذلك، يتم اختيار Icu عادةً أعلى من Icc؛ وإلا قد تحدث وميض القوس أو شرارات.

معلمات الجهد والتردد

1. الجهد المقنن للنظام (Un)

الوحدة: فولت (V) أو kV
التعريف:
Un هو الجهد المقنن الاسمي لنظام الطاقة في نقطة معينة. يحدد فئة الجهد للشبكة الكهربائية ويعمل كقيمة مرجعية لتصميم النظام واختيار المعدات والتنسيق. Un هو معلمة على مستوى النظام ولا يمثل الجهد التشغيلي الدقيق في جميع الأوقات.
سلوك التشغيل:
Un لا يحد أو ينظم الجهد الفعلي للنظام ولا يطلق أي حماية. أثناء التشغيل العادي، قد يتذبذب الجهد الحقيقي فوق أو تحت Un ضمن نطاق التفاوت المسموح به لنظام الطاقة. يجب أن يكون لجميع المعدات الكهربائية المتصلة جهد تشغيلي مقنن وجهد عزل يساوي أو أعلى من Un لضمان التشغيل الآمن والموثوق.

2. الجهد التشغيلي المقنن (Ue)

الوحدة: فولت (V) أو kV
التعريف:
Un هو الجهد المقنن الاسمي لنظام الطاقة في نقطة معينة. يحدد فئة الجهد للشبكة الكهربائية ويعمل كقيمة مرجعية لتصميم النظام واختيار المعدات والتنسيق. Un هو معلمة على مستوى النظام ولا يمثل الجهد التشغيلي الدقيق في جميع الأوقات.
سلوك التشغيل:
Un لا يحد أو ينظم الجهد الفعلي للنظام ولا يطلق أي حماية. أثناء التشغيل العادي، قد يتذبذب الجهد الحقيقي فوق أو تحت Un ضمن نطاق التفاوت المسموح به لنظام الطاقة. يجب أن يكون لجميع المعدات الكهربائية المتصلة جهد تشغيلي مقنن وجهد عزل يساوي أو أعلى من Un لضمان التشغيل الآمن والموثوق.

3. جهد العزل المقنن (Ui)

الوحدة: V أو kV
التعريف:
Ui هو جهد العزل المقنن للمعدات الكهربائية. يمثل أقصى جهد يمكن لنظام العزل للمعدات تحمله بشكل مستمر تحت ظروف محددة دون تدهور العزل. يتم تحديد Ui بواسطة عوامل تصميم العزل مثل المسافة الهوائية، مسافة الزحف، المواد العازلة، والبنية الداخلية.
سلوك التشغيل:
Ui ليس معلمة تشغيل أو حماية ولا يطلق أي إجراء حماية. أثناء التشغيل العادي، يجب أن يبقى جهد النظام (Un) والجهد التشغيلي المقنن للمعدات (Ue) تحت Ui لضمان سلامة العزل على المدى الطويل. إذا تم تجاوز Ui، فقد يحدث تفريغ جزئي، أو زحف سطحي، أو انهيار العزل، مما قد يؤدي إلى قصر كهربائي، أو تلف المعدات، أو حدوث قوس كهربائي.

4. جهد التحمل للنبضات المقنن (Uimp)

الوحدة: kV (الذروة)
التعريف:
Uimp هو جهد التحمل للنبضات المقنن للمعدات الكهربائية. يمثل أقصى قيمة ذروة للجهد العابر، مثل نبضات البرق أو ارتفاعات التبديل، التي يمكن لنظام العزل للمعدات تحملها لفترة قصيرة جدًا دون حدوث تفريغ أو انهيار العزل.
سلوك التشغيل:
Uimp ينطبق فقط على الظروف العابرة ولا يتعلق بالتشغيل المستمر. لا ينظم الجهد ولا يطلق وظائف الحماية. عندما تبقى الجهود العابرة ضمن تصنيف Uimp، يحافظ نظام العزل على سلامته. إذا تم تجاوز Uimp، فقد يحدث تفريغ أو انهيار داخلي للعزل، مما قد يسبب حدوث قوس كهربائي، أو تلف المعدات، أو فشلها، حتى إذا بقي الجهد الثابت ضمن حدود Ui وUe.

5. التردد المقنن (fn / f)

الوحدة: هرتز (Hz)
التعريف:
fn (أو f) هو التردد المقنن لنظام الطاقة الذي تم تصميم المعدات الكهربائية للعمل عليه بشكل مستمر تحت ظروف طبيعية محددة. يحدد التردد الاسمي لإمداد التيار المتردد ويعمل كمرجع لتصميم المعدات، والأداء، والخصائص الحرارية.
سلوك التشغيل:
عندما يبقى تردد النظام عند أو بالقرب من القيمة المقننة fn، تعمل المعدات بشكل طبيعي مع الحفاظ على أدائها الكهربائي والحراري والميكانيكي. يُسمح عمومًا بانحرافات التردد المعتدلة لفترات قصيرة، اعتمادًا على معايير النظام. قد يؤدي الانحراف الكبير أو المطول عن fn إلى زيادة الخسائر، وارتفاع الحرارة بشكل غير طبيعي، وانخفاض الكفاءة، أو حدوث خلل، لكن fn نفسه لا يوفر تنظيم التردد أو الحماية.

الأسئلة الشائعة (تعريف بارامترات لوحات التوزيع)

1) ما هي ”بارامترات لوحات التوزيع“؟

بارامترات لوحات التوزيع هي تصنيفات كهربائية وميكانيكية موحدة تُستخدم لاختيار وتحديد واختبار وتشغيل لوحات التوزيع بأمان. وهي تصف ما يمكن للمعدة تحمله بشكل مستمر (التيار)، أو تحمله أو قطعه أثناء الأعطال (تصنيفات ماس كهربائى)، وما يمكنها تحمله كهربائيًا (مستويات الجهد/العزل والنبض).

2) ما الفرق بين In و Inm؟

• In (التيار المقنن) هو التيار المستمر الذي يمكن للجهاز حمله في ظل ظروف محددة.
• Inm (تيار حجم الهيكل) هو أقصى قدرة لهيكل القاطع. وهي ليست قيمة الفصل؛ بل تحدد الحد الأقصى لوحدة الفصل والإعدادات التي يمكن تطبيقها على ذلك الهيكل.

3) ما الفرق بين In و Ir؟

• In هو التيار المستمر المقنن للجهاز (التصنيف الموجود على لوحة البيانات).
• Ir هو إعداد الحماية لفترة زمنية طويلة (عتبة الحمل الزائد) لوحدة الفصل. ومن الناحية العملية، يكون Ir قابلًا للضبط (غالبًا ما يُعبر عنه كجزء من In أو Inm اعتمادًا على نوع القاطع).