تقييم الخواص العامة للتركيبات الكهربائية

 

كتب – عمرو الغريب :

يتم تقييم خواص التركيبات الكهربائية طبقا للبنود الآتية :

• الغرض من استخدام التركيبات .
• المؤثرات الخارجية التي تتعرض لها التركيبات .
• قابلية التركيبات للتوافق مع المعدات الأخرى .
• قابلية التركيبات لأداء وظيفتها بصفة مستمرة خلال عمرها الافتراضي .

ويتم مراعاة هذه الخواص عند اختيار طرق الوقاية للأمان في الباب الرابع وكذلك عند اختيار وتركيب المعدات في الباب الخامس .

3 / 1 نظم التوزيع

يتم تصنيف نظم التوزيع المختلفة طبقا للآتي :

1 – أنواع نظم الموصلات المكهربة .

2 – أنواع نظم التأريض .

3 / 1 / 1 أنواع نظم الموصلات المكهربة

نظم الموصلات المكهربة المأخوذة في الاعتبار في هذه الأسس والاشتراطات هي :

1 – نظم التيار المتردد :

• أحادي الطور ذو الموصلين .
• أحادي الأطوار ذو الثلاثة موصلات .
• ثلاثي الأطوار ذو الثلاثة موصلات .
• ثلاثي الأطوار ذو الأربعة موصلات .
• ثلاثي الأطوار ذو الخمسة موصلات .

 

2 – نظم التيار المستمر :

• ذو الموصلين .
• ذو الثلاثة موصلات .

3 / 1 / 2 أنواع نظم التأريض :

تحدد أنواع نظم التأريض في هذه الأسس والاشتراطات طبقا لطريقة التوصيل بالأرض وتوضح المصطلحات الآتية ” أ ت ” (TN  ) ،  ” أ أ ” (TT  )

، ” ع أ ” (IT  ) طرق التوصيل المختلفة بالأرض .

وتتكون المصطلحات عادة من حرفين :

الحرف الأول :

يشير الحرف الأول من اليمين في اللغة العربية ومن اليسار في اللغة الأجنبية إلى علاقة توصيل نقطة تعادل مصدر التغذية بالقوة الكهربائية بالأرض ، أما الحروف المستخدمة فهي :

أ (T  ) : يعني التوصيل المباشر لنقطة التعادل مع الأرض ( نقطة أرضي القوى ) .

ع (I  ) : يعني عزل كل الأجزاء المكهربة عن الأرض مع توصيل نقطة التعادل إلى الأرض من خلال مقاومة .

الحرف الثاني :

يشير الحرف الثاني على يسار الحرف الأول في اللغة الإنجليزية إلى العلاقة بين الأجزاء المعرضة للمس في التركيبات الكهربائية وبين الأرض ، أما الحروف المستخدمة فهي :

أ ( T  ) : يعني توصيل الأجزاء المعرضة للمس والقابلة للتكهرب إلى الأرض مباشرة ( نقطة أرضي الأمان المستقلة عن نقطة أرضي القوى ) .

ت (N  ) : يعني التوصيل الكهربائي المباشر للأجزاء المعرضة للمس والقابلة للتكهرب إلى النقطة المؤرضة في نظام القوى الكهربائية ( وهي في العادة نقطة التعادل ) .

حروف لاحقة ( إن وجدت )

يقسم النظام ” أ ت ” (T N  ) إلى أقسام مختلفة طبقا للعلاقة بين خط التعادل N  وخط التأريض الوقائي ( PE  ) ويرمز لذلك بحروف لاحقة على النحو التالي :

ش (C  ) : يكون خط التعاددل N وخط التأريض الوقائي (PE  ) مندمجان في موصل واحد مثل موصل (PEN  ) .

ص (S  ) : يكون كل من خطي التعادل N والتأريض الوقائي (PE  ) منفصلين .

وفيما يلي نظم التأريض المختلفة :

1 – نظم . ” أ ت ” (TN  ) على نقطة واحدة مؤرضة مباشرة على أن يتم توصيل الأجزاء المعرضة للمس والمكشوفة من التركيبات إلى هذه النقطة بواسطة موصلات وقاية وتقسم نظم أ ت ( TN  ) حسب ترتيبات موصل التعادل وموصلات التأريض الوقائي على النحو التالي :

أ . نظام أ ت . ص (TN . S  ) : يكون فيه موصل التعادل منفصلا عن موصلات التأريض الوقائي .

ملحوظة :

يفضل استخدام هذا النظام لضمان تحقيق متطلبات الأمان .

ب . نظام أ ت . ش . ص (TN . C . S  ) : تكون فيه وظائف كل من موصل التعادل وموصلات التأريض الوقائي في جزء من نظام التوزيع مندمجة في موصل واحد .

ج . نظام أ ت . ش (TN . C ) : تكون فيه وظائف كل من موصل التعادل وموصلات التأريض الوقائي في كل النظام مندمجة في موصل واحد

2 . نظام ” أأ ” TT  

وبه نقطة واحدة مؤرضة مباشرة ويتم توصيل كل الأجزاء في التركيبات والمعرضة للمس إلى أقطاب تأريض خاصة لا تعتمد على أقطاب التأريض في النظام .

3 . نظام ” ع أ ” (IT  )    

لا يحتوي النظام ” ع أ ” (IT  ) على اتصال مباشر بين الأجزاء المكهربة والأرض ، ويتم تأريض الأجزاء المعدنية في التركيبات الكهربائية والمعرضة للمس .

ملحوظة :

لا يستخدم هذا النظام في الشبكات العامة لتوزيع القوى الكهربائية .

3 / 1 / 3 مصادر التغذية ( المنابع )

عام

يتم تقييم الخواص الواردة فيما بعد لمصدر التغذية أو المصادر المتاحة من حيث الآتي :

1 – الجهد أو الجهود الاسمية .

2 – طبيعة التيار والتردد .

3 – القيمة المتوقعة لتيار القصر عند نقطة المأخذ من مصدر التغذية .

4 – طراز نبيطة الوقاية ضد زيادة التيار التي تعمل عند نقطة بدء التغذية والقيمة المقننة لتيار هذه النبيطة .

5 – مدى تناسبها مع متطلبات التركيبات شاملة المتطلبات القصوى .

3 / 1 / 4 مصادر التغذية لأجهزة خدمات الأمان ومصادر التغذية الاحتياطية .

يجب التأكد من تحقق الخواص المذكورة أعلاه بالنسبة لأي مصدر تغذية خارجي وعلى وجه الخصوص في حالة مصدر التغذية المستقل الخاص بهذه التركيبات وذلك بالنسبة لكافة أنواع مصادر التغذية الرئيسية ومصادر تغذية خدمات الأمان ومصادر تغذية الاحتياطية .

كما يجب تدبير مصادر تغذية مستقلة وذات سعة كافية لتغذية أقصى أحمال أثناء مقاومة الحريق وتوفير متطلبات الأمان ، وذلك بخلاف مصدر التغذية الرئيسي ومصدر التغذية الاحتياطي .

3 / 1 / 5 تقسيم التركيبات

يجب تقسيم كل تركيبة كهربائية إلى عدة دوائر لتحقيق الأهداف التالية :

1 – تفادي الخطر مع حصر تأثير العطل في منطقة محدودة .

2 – تسهيل التفتيش على الأمان والاختبار وأعمال الصيانة .

3 – درء الخطر الذي قد ينجم عن حدوث عطل في دائرة غير مقسمة .

كما يجب تزويد أجزاء التركيبات الكهربائية التي تحتاج إلى تحكم منفصل بدوائر توزيع منفصلة تضمن عدم تأثر تلك الدوائر عند عطل في دوائر أخرى .

3 ص / 2 تنيف المؤثرات الخارجية

مقدمة

يتناول هذا الفصل التصنيف والرموز الخاصة بالمؤثرات الخارجية والتي يجب أن تؤخذ في الاعتبار عند تصميم وإنشاء التركيبات الكهربائية .

3 / 2 / 1 رموز التصنيف

يشار إلى كل من المؤثرات الخارجية برمز يحتوي على مجموعة من حرفين ورقم وذلك على النحو التالي :

يشير الحرف الأول من اليسار إلى التصنيف العام للمؤثر الخارجي كما يلي:

A : ظروف البيئة المحيطة .

B : طبيعة استخدام  المبنى .

C : طبيعة إنشاءات المبنى .

 

ويشير الحرف الثاني من اليسار إلى طبيعة المؤثر الخارجي وعلى سبيل المثال :

A : حدود درجات الحرارة .

B : حدود الرطوبة النسبية .

C : حدود الارتفاعات .

كما يشير الرقم إلى الدرجة في مدى المؤثر الخارجي :

1 : أقل من حد معين .

2 : أكبر من حد معين .

3 : تقع بين حدين معينين .

ويعني الرمز 2 AC على سبيل المثال :

A : البيئة المحلية .

C : ارتفاع البيئة المحلة عن سطح البحر .

2 C : تعني ارتفاع البيئة المحلية عن سطح البحر أكبر من 2000 م .

 

ملحوظة :

ليس المقصود عند استخدام الرموز الواردة في هذا الفصل وضع علامات معينة على الأجهزة .

3 / 1 قائمة موجزة بالمؤثرات الخارجية

وبها تصنيف كل من درجات الحرارة والارتفاعات عن سطح البحر ووجود الماء ووجود أجسام صلبة ووجود عناصر مؤكسدة أو مسببة للتلوث وكذلك تصنيف الإجهادات الميكانيكية ووجود نمو زهري أو عفن وتصنيف الزلازل والصواعق ومقدرة الأشخاص وتلامسهم مع جهد الأرض وكذلك تصنيف حالات الإخلاء والطوارئ وطبيعة الخامات المصنعة أو المخزنة وتصنيف مواد الإنشاء وتصميم المباني .

3 / 3 القابلية للتوافق مع المعدات الأخرى

يجب أن تؤخذ خواص كل المعدات الكهربائية في الاعتبار لتلافي أية أضرار قد تحيق بالمعدات الكهربائية الأخرى أو مصدر التغذية وتشمل تلك الخواص على سبيل المثال ما يأتي :

• الجهود سريعة التغير .
• الأحمال سريعة التغير .
• التيارات الزائدة عند بدء الحركة .
• محتوى التيارات التوافقية كما في حالات الإنارة بالفلورسنت والمحركات باستعمال الثايريستورات .
• الحث التبادلي بين المعدات .
• تغذية عكسية من التيار المستمر (feed back d . c – ) .
• تذبذب عالي التردد .
• تيارات تسرب أرضية .
• ضرورة وجود توصيلات إضافية للأرضي

 3 / 4 إمكانيات الصيانة

يجب وضع سياسة لعمليات صيانة التركيبات الكهربائية من حيث نوعياتها ودورياتها الكهربائية خلال عمرها الافتراضي ، على أن يتم ذلك كلما أمكن بالاتفاق مع الجهات التي ستقوم بتشغيل وصيانة هذه التركيبات ويجب أن يؤخذ في الاعتبار عند تصميم واختيار وتركيب المعدات والإنشاءات الكهربائية إمكانية عمل ما يلي :

• سهولة عمل الفحص والاختبار والصيانة والإصلاحات الضرورية خلال العمر الافتراضي لها ، وذلك بطريقة مأمونة .
• ضمان فعالية الاحتياطات الوقائية للأمان خلال العمر الافتراضي للمعدات والمنشآت الكهربائية .
• الوثوق بالأجهزة في أن تؤدي التركيبات الكهربائية وظيفتها المرجوة منها ومما يجعل المعدات تتلاءم مع عمرها الافتراضي ، وأن يكون ذلك قياسيا بالنسبة لهذا العمر .

3 / 5 مصادر التغذية لخدمات الأمان

يمكن استخدام المصادر التالية لتغذية خدمات الأمان :

• المراكم .
• البطاريات الابتدائية .
• مجموعات المولدات المستقلة عن مصادر التغذية الرئيسية .
• مصدر تغذية منفصل ومستقل عن مصدر التغذية الرئيسي .

ويصنف مصدر التغذية لخدمات الأمان بأنه من النوع الأتوماتيكي عند ضمان استمرارية التغذية منه بدون انقطاع أو أن يتم قيامه بتغذية الأحمال بعد فترة تأخير قصيرة ومحدودة وإلا فإنه يعتبر مصدرا غير أتوماتيكي .

ملحوظة :

يكون الفيصل في استعمال مصادر تغذية منفصلة ومستقلة هو تقدير إمكانية فشل كل من مصادر التغذية المتاحة في نفس الوقت .