تلعب الصمامات المتدلية دورًا محوريًا في حماية أنظمة التوزيع الكهربائي. إنها مكونات أساسية تحمي المعدات وتضمن موثوقية إمدادات الطاقة عن طريق مقاطعة التيارات المفرطة. يعد حساب تصنيف الصمامات المناسب أمرًا ضروريًا لمطابقة متطلبات النظام ومنع انقطاع التيار الكهربائي غير الضروري أو تلف المعدات. تتضمن عملية الاختيار فهم المعلمات الكهربائية المختلفة والعوامل البيئية وتكوينات النظام ، بما في ذلك استخدام هياكل القطب الخرسانية التي تدعم الخطوط الكهربائية.
أساسيات الصمامات المتسربة
الصمامات المتتالية هي أجهزة حماية من نوع الطرد تستخدم عادة في شبكات التوزيع العلوي. وهي مصممة 'لتتسرب' وإنشاء استراحة مرئية في الدائرة عند حدوث خطأ ، مما يوفر حماية ومؤشر على حالة النظام. يتطلب فهم عملها فهم الأساسيات الكهربائية ، بما في ذلك التدفق الحالي ، وظروف الخطأ ، وآليات الانقطاع.
أنواع الصمامات المتسربة
هناك أنواع مختلفة من الصمامات المتسربة ، كل منها مناسب لتطبيقات محددة:
الصمامات الطرد: استخدم طرد الغازات أثناء انقطاع القوس لإطفاء تيار الصدع.
الصمامات التي تحد من الحالية: الحد من خطأ الذروة تيار من خلال إدخال مقاومة عالية خلال ظروف الصدع.
الصمامات المركب: دمج ميزات كل من الصمامات التي تحد من الحداثة للحماية المحسنة.
المعلمات الرئيسية في حساب تصنيف الصمامات
يتضمن حساب تصنيف الصمامات المناسب عدة معلمات مهمة:
جهد النظام
الجهد الاسمي للنظام يملي تصنيف الجهد من فتيل. من الضروري اختيار فتيل مع تصنيف الجهد يساوي أو أكبر من جهد النظام لضمان العزل المناسب وقمع القوس.
حمولة العادية تيار
يجب أن يحمل الصمامات تيار التشغيل العادي دون تعثر مصدر مزعج. لذلك ، يجب أن يكون تصنيف تيار الصمامات المستمر أعلى من الحد الأقصى لتيار الحمل المتوقع ، والذي يحسب عادةً باستخدام:
[i _ { text {fuse}}> i _ { text {load}} times text {load factor}} ]
حيث (i _ { text {load}} ) هو الحد الأقصى لتيار التحميل ، ويحسب عامل التحميل العوائد الحالية المحتملة ونمو الحمل في المستقبل.
خطأ المستويات الحالية
فهم الحد الأقصى لتيار الصدع المحتملين أمر ضروري. يجب أن يكون الصمام قادرًا على مقاطعة أعلى خطأ في التيار دون ضرر. وهذا يتطلب حساب تيار الدائرة القصيرة عند نقطة التثبيت ، والتي تتضمن مقاومة النظام وقدرة المصدر.
خطوات لحساب تصنيف الصمامات المتسربة
الخطوات التالية تحدد عملية حساب تصنيف الصمامات المتسرب المناسب:
1. جمع بيانات النظام
جمع جميع معلومات النظام ذات الصلة ، بما في ذلك:
جهد النظام الاسمي
الحد الأقصى للحمل الحالي
نوع وخصائص المعدات المتصلة
الظروف البيئية مثل درجة الحرارة والارتفاع
2. حساب الحد الأقصى لتيار التحميل
تحديد الحد الأقصى للتيار الذي سيحتاج الصمامات إلى حمله في ظل ظروف التشغيل العادية. ويشمل ذلك النظر في زيادة الحمل في المستقبل وبدء التيارات من المحركات الكبيرة إن أمكن.
على سبيل المثال ، إذا كان الحد الأقصى لتيار الحمل المتوقع هو 150 أ ، ويتم استخدام عامل تحميل قدره 1.25 لحساب الزيادات المحتملة ، فيجب أن يكون تصنيف الصمامات:
[i _ { text {fuse}}> 150 text {a} times 1.25 = 187.5 text {a} ]
3. تحديد تيار الدائرة القصيرة
احسب تيار الدائرة القصيرة المتاحة في موقع Fuse باستخدام بيانات المعاوقة للنظام. هذا يضمن أن الصمامات المحددة يمكن أن يقطع الحد الأقصى لتيار الصدع دون فشل.
على سبيل المثال ، إذا كان تيار الخطأ المحسوب هو 10 كا ، فيجب أن يكون للفتيل تصنيف مقاطع يتجاوز هذه القيمة.
4. حدد تصنيف الصمامات المناسب
استنادًا إلى التيارات المحسوبة ، حدد فتيل مع تصنيف يلبي أو يتجاوز التيار المستمر المحسوب والمقاطع. توفر الشركات المصنعة تصنيفات صمامات قياسية ، لذلك اختر أقرب تصنيف قياسي أعلى.
مع الاستمرار في المثال ، إذا كان تيار الصمامات المحسوب هو 187.5 أ ، فسيكون فتيل 200 معيار.
العوامل التي تؤثر على اختيار الصمامات
يمكن أن تؤثر العديد من العوامل الإضافية على اختيار تصنيف الصمامات المتسرب:
درجة الحرارة والارتفاع
الظروف البيئية تؤثر على أداء الصمامات. يمكن أن تقلل درجات الحرارة أو المنشآت المحيطة المرتفعة على ارتفاعات عالية من سعة الصمامات الحالية. من الضروري تطبيق عوامل التصحيح التي توفرها الشركات المصنعة في ظل هذه الظروف.
التنسيق مع الأجهزة الوقائية الأخرى
يجب أن ينسق الصمامات مع أجهزة الحماية في المنبع والمصابة لضمان التعثر الانتقائي. تُستخدم منحنيات المميزة للوقت الزمني لتحليل وضمان التنسيق المناسب ، ومنع انقطاع التيار غير الضروري.
اعتبارات ميكانيكية
التوافق المادي للفتيل مع المعدات ، مثل التركيب على أ قطب ملموس ، أمر بالغ الأهمية. يجب على مجموعة الصمامات تحمل الضغوط البيئية مثل تحميل الرياح والجليد.
أمثلة عملية
تطبيق المبادئ في سيناريوهات العالم الحقيقي يعزز الفهم. النظر في خط التوزيع الريفي بدعم من أعمدة الخرسانة ، يوفر الطاقة للمعدات الزراعية مع أحمال مختلفة.
دراسة الحالة: خط التوزيع الزراعي
يحتوي الخط على الخصائص التالية:
الجهد الاسمي: 12.47 كيلو فولت
الحد الأقصى الحالي للحمل: 80 أ
تيار الدائرة القصيرة: 5 كا
الظروف البيئية: درجات الحرارة المحيطة العالية خلال الصيف
باستخدام عامل تحميل قدره 1.3 بسبب نمو الحمل المحتمل وتيارات البدء العالية لمضخات الري:
[i _ { text {fuse}}> 80 text {a} times 1.3 = 104 text {a} ]
حدد قياسي 110 فتيل. تحقق من أن تصنيف مقاطعة الصمامات يتجاوز 5 كا وتطبيق عوامل تصحيح درجة الحرارة حسب الحاجة.
اعتبارات متقدمة
بالنسبة للأنظمة المعقدة ، قد تكون هناك حاجة إلى تحليل إضافي:
طاقة القوس وذروة التيار
من المهم تقييم الطاقة التي تدعها أثناء ظروف الصدع لحماية المعدات الحساسة. يمكن أن تقلل الصمامات التي تحد من الطاقة من طاقة القوس ، مما يقلل من الضرر.
الجهد الزائد العابر
يمكن أن يولد انقطاع التيارات عالية الصدع جهد عابر. ضمان تنسيق عزل النظام ، بما في ذلك بتنسيق الأعمدة الملموسة والعوازل ، أمر حيوي لمنع فشل العزل.
خاتمة
يعد حساب التصنيف الصحيح لتصوير التسرب مهمة مهمة تتطلب دراسة متأنية للمعلمات الكهربائية والعوامل البيئية وتكوينات النظام. من خلال التحليل الشامل لتيارات الحمل وظروف الخطأ والتنسيق مع الأجهزة الحماية الحالية ، يمكن للمهندسين اختيار فتيل يعزز موثوقية النظام وسلامة النظام. دمج مكونات البنية التحتية المتينة مثل تساهم هياكل القطب الخرسانية أيضًا في متانة شبكات التوزيع الكهربائي ، مما يضمن توصيل الطاقة المتسق والآمن.
