شرح التأريض ونظام الأرضى وأنواعه ومكوناته وطرق قياس مقاومة الأرضي وتقليل قيمتها

ريلية الحماية من إنخفاض وإرتفاع الجهد over/under voltage relay

تستخدم مرحلات الحماية من انخفاض وارتفاع الجهد بشكل واسع في التمديدات الكهربائية الصناعية ، حيت تستخدم غالبا في الشبكات التي تغذي المحركات الكهربائية.

تقوم هذه المرحلات بفصل الدائرة فى حالة إرتفاع جهد المصدر عن قيمة معينة أو إنخفاضه عن قيمة معينة وذلك لحماية الأحمال الكهربية لما يمثله إنخفاض أو إرتفاع الجهد من خطوره على الأحمال كالتالي :

• إرتفاع جهد تغذية المحركات قد يتسبب فى إحتراق المحرك نتيجة إنهيار عزل الملفات بسبب الجهد الزائد
• إرتفاع الجهد قد يتسبب فى إحتراق بعض الأجهزة الإليكترونية مثل مغيرات السرعة 
• إنخفاض جهد تغذية المحركات يعني إنخفاض عزم المحركات حيث أن عزم المحرك يتناسب مع مربع الجهد بالتالي سيفصل المحرك بسبب الحمل الزائد
• إنخفاض جهد تشغيل مغير السرعة يعني زيادة التيار في دائرة قنطرة التوحيد لأن القدرة ثابتة مما قد يتسبب في إحتراقها ويعني أيضا إنخفاض جهد خرج مغير السرعة حيث أن أقصى جهد خرج للجهاز هو جهد الدخل بالتالي سينخفض عزم المحرك وسيسحب تيار أكبر وسيفصل الجهاز بسبب الحمل الزائد

إن من المعروف أن زيادة الجهد الكهربي تمثل خطورة فربما يتجاوز الجهد الكهربي جهد الانهيار لعزل بعض العناصر وربما يتسبب في رفع درجة حرارة الاجزاء وبالتالي يسبب اجهادا حراريا قد يسبب التلف ايضا

تركيب ريلية الحماية ضد إنخفاض وإرتفاع الجهد over/under voltage relay

1. الأطراف العلوية للريلية وهي مكان توصيل الفازات الثلاثة والنيوترال (R+Y+B+N) وهي تتصل علي التوازي مع إما أطراف الدخول لكونتاكتور المحرك المراد حمايته أو دخول القاطع الرئيسي للأحمال المراد حمايتها وقد تكون الأطراف العلوية للريلية ثلاث فازات فقط (R+Y+B) أو ثلاث فازات ونيوترال (R+Y+B+N) أو فازة ونيوترال
2. لمبة بيان إنتظام الجهد وهي لمبة تضئ عند إنتظام الجهد فى الدائرة بشكل طبيعي
3. لمبة بيان إنخفاض الجهد وهي لمبة تضئ عند حدوث إنخفاض فى جهد الدائرة Under Voltage عن القيمة المضبوط عليها الريلية
4. لمبة بيان إرتفاع الجهد وهي لمبة تضئ عند حدوث إرتفاع فى جهد الدائرة Over Voltage عن القيمة المضبوط عليها الريلية
5. نقاط تلامس يتم توصيلها فى دائرة التحكم وهي عبارة عن نقطة مفتوحة ونقطة مغلقة وبينهما طرف مشترك وأرقامهم كالتالي : (1) هي النقطة مفتوحة NO - و (3) هي النقطة المغلقة NC - و(2) هي الطرف المشترك ** ويتم توصيل النقطة المفتوحة NO فى سكة دائرة تشغيل الكونتاكتور لفصل الكونتاكتور إن كان يعمل وعدم السماح بتشغيله إن كان مفصول (أي توصل توالي مع دائرة التحكم) ** ويتم توصيل النقطة المغلقةعلى التوالي مع لمبة بيان أو جرس إنذار ** يتم توصيل جهد 220 فولت على الطرف المشترك 
6. مؤشر إنخفاض الجهد ويتم من خلالة تحديد أقصى نسبة إنخفاض فى الجهد والتي يقوم الريلية بتبديل نقاط تلامسه عندها وتكون المعايرة إما على قيمة من الجهد (مثلا 320 فولت) أو كنسبة مئوية من الجهد المقنن (%5) حسب الماركة والمقصود هنا أقل قيمة جهد يعمل عنده المحرك بصورة طبيعية فمثلا إذا قمنا بضبط المؤشر عند %5 والجهد الطبيعي 380 فولت فتكون النسبة مساوية (19 = 380 * 0.05) أى 19 فولت عليه يكون الجهد المقبول لعمل المحرك بصورة طبيعية هو (361 = 19 - 380) أي 361 فولت وإذا قل الجهد الدائرة عن تلك القيمة يبدل الريلية نقاطه ويفصل المحرك
7. مؤشر إرتفاع الجهد ويتم من خلالة تحديد أقصى نسبة إرتفاع فى الجهد يتم عندها تبديل نقاط تلامس الريلاي وتكون المعايرة إما على قيمة من الجهد (مثلا 420 فولت) أو كنسبة من الجهد المقنن (%5) حسب الماركة والمقصود هنا أعلى قيمة جهد يمكن أن يعمل عنده المحرك بصورة طبيعية بدون أي ضرر أو تأثير على ملفاته فمثلا إذا وجدنا من لوحة بيانات nameplate أحد المحركات أنه يعمل بصورة طبيعية في نطاق الجهد 420/380 وبقسمة أعلى قيمة جهد على أقل قيمة جهد أي (420/380) نجد الناتج 1.105 لذا نقوم بضبط المؤشر على هذا الرقم
8. 8- مؤشر زمن التأخير رينج يستخدم فى تحديد زمن التأخير والذي فى خلاله إذا إستمر إرتفاع أو إنخفاض الجهد يقوم الريلية بتبديل نقاطه

ملحوظة : فى بعض الماركات الأخرى توجد لمبتان بيان بالشكل التالي :

• لمبة بيان الطاقة ON تضئ عند وجود جهد وسلامة الريلية
• لمبة بيان الخرج OUT تضئ لو الجهد كان بالحدود المطلوبة أى إنتظام الجهد

كيفية توصيل ريلية الحماية من إنخفاض وإرتفاع الجهد

• يتم توصيل الثلاث فازات فى الأماكن المخصصه لها بالريلية (L1 - L2 - L3) وأحيانا يتم توصيل النيوترال إذا كان الريلية يحتوي على مكان لتوصيل النيوترال
• يحتوي الريلية على نقطة مفتوحة NO ونقطة مغلقة NC وبينهما طرف مشترك
• يتم توصيل النقطة المفتوحة NO بالريلية على التوالي مع دائرة التحكم
• يتم توصيل النقطة المغلقة على التوالي مع لمبة بيان أو جرس إنذار
• يتم توصيل جهد 220 فولت على الطرف المشترك common

فكرة عمل over/under voltage relay

• فى الحالة الطبيعية عندما يكون جهد الدائرة فى الحدود الطبيعية (220 أو 380 فولت) يغلق الريلية نقطته المفتوحة NO فيمرر التيار إلى باقي دائرة التحكم

• أما فى حالة حدوث إرتفاع أو إنخفاض في قيمة الجهد عن القيم المضبوط عليها الريلية وتعدى ذلك الإرتفاع أو الإنخفاض في قيمة الجهد زمن التأخير المضبوط عليه الريلية يقوم الريلية بفتح نقطته المغلقه ويوقف مرور التيار إلى باقي دائرة التحكم إلى حين إنتظام الجهد

• وإذا إنتظم الجهد وظل منتظما لفترة أطول من زمن الوصل يغلق الريلية نقطته المفتوحة ويمرر التيار إلى باقي دائرة التحكم وتعمل دائرة التحكم والمحرك مرة أخرى

أنواع ريلية الحماية ضد إنخفاض وإرتفاع الجهد over/under voltage relay

1) Single phase over/under voltage relay

وهو يعمل في الدوائر أحادية الوجه 1ph عند جهد 220 فولت

2) Three phase over/under voltage relay

وهو يعمل في الدوائر ثلاثية الأوجه 3ph عند جهد 380 فولت ويوجد منه نوعين إما بنيوترال أو بغير نيوترال

3) Digital over/under voltage relay

وهو مزود بشاشة رقمية توضح قيمة الجهد الحالي ويوجد منه كلا النوعين three phase و single phase 

طريقة توصيل الريلية فى دوائر تحكم المحركات

يتم توصيل الأطراف العلوية للريلية بأطراف الدخول لكونتاكتور المحرك المراد حمايته أو بدخل القاطع الرئيسي للأحمال المراد حمايتها
يتم توصيل نقاط التحكم بالريلية وهى نقطة مفتوحة ON ونقطة مغلقة NC وبينهما طرف مشترك بحيث يتم توصيل النقطة المفتوحة NO فى سكة دائرة تشغيل الكونتاكتور لفصل الكونتاكتور إن كان يعمل وعدم السماح بتشغيله إن كان مفصول ويتم توصيل النقطة المغلقة لتشغيل لمبة بيان