1. ما هو واقي التسرب؟
الجواب: جهاز الحماية من التسرب (مفتاح الحماية من التسرب) هو جهاز أمان كهربائي. يُركّب هذا الجهاز في دائرة الجهد المنخفض. عند حدوث تسرب أو صدمة كهربائية، وعند بلوغ قيمة تيار التشغيل الحدّ الذي يحدده الجهاز، فإنه يفصل التيار الكهربائي تلقائيًا خلال فترة زمنية محددة للحماية.
2. ما هو هيكل جهاز الحماية من التسرب؟
الإجابة: يتكون جهاز الحماية من التسرب بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء: عنصر الكشف، ووصلة التضخيم الوسيطة، والمشغل. ① عنصر الكشف: يتكون من محولات التسلسل الصفري، التي تكشف تيار التسرب وترسل إشارات. ② وصلة التضخيم: تُضخّم إشارة التسرب الضعيفة وتُشكّل جهاز حماية كهرومغناطيسي وجهاز حماية إلكتروني، وذلك حسب نوع الجهاز (يمكن استخدام أجهزة ميكانيكية أو إلكترونية في جزء التضخيم). ③ الجهاز التنفيذي: بعد استقبال الإشارة، يُحوّل المفتاح الرئيسي من وضع الإغلاق إلى وضع الفتح، مما يؤدي إلى قطع التيار الكهربائي، وهو عنصر الفصل الذي يُفصل الدائرة المحمية عن شبكة الكهرباء.
3. ما هو مبدأ عمل جهاز الحماية من التسرب؟
إجابة:
① عند حدوث تسرب في المعدات الكهربائية، تظهر ظاهرتان غير طبيعيتين:
أولاً، يتم تدمير توازن التيار ثلاثي الأطوار، ويحدث تيار التسلسل الصفري؛
الأمر الثاني هو أن هناك جهدًا كهربائيًا إلى الأرض في الغلاف المعدني غير المشحون في ظل الظروف العادية (في ظل الظروف العادية، يكون كل من الغلاف المعدني والأرض عند جهد صفري).
٢- وظيفة محول التيار ذي التسلسل الصفري: يستقبل جهاز الحماية من التسرب إشارة غير طبيعية من خلال كشف محول التيار، ثم تُحوّل هذه الإشارة وتُرسل عبر آلية وسيطة لتشغيل المشغل، ويتم فصل مصدر الطاقة بواسطة جهاز التبديل. يشبه تركيب محول التيار تركيب المحول الكهربائي، حيث يتكون من ملفين معزولين عن بعضهما البعض وملفوفين على قلب واحد. عندما يكون هناك تيار متبقٍ في الملف الابتدائي، فإن الملف الثانوي سيحث تيارًا.
٣- مبدأ عمل مانع التسرب: يُركّب مانع التسرب في الخط الكهربائي، حيث يتصل الملف الابتدائي بخط شبكة الطاقة، بينما يتصل الملف الثانوي بمفتاح الفصل في مانع التسرب. عند التشغيل العادي للمعدات الكهربائية، يكون التيار في الخط متوازنًا، ويكون مجموع متجهات التيار في المحول صفرًا (التيار متجه ذو اتجاه، مثل اتجاه التدفق الخارج "+" واتجاه العودة "-"، أي أن التيارات الداخلة والخارجة في المحول متساوية في المقدار ومتعاكسة في الاتجاه، حيث يلغي التيار الموجب التيار السالب). ولعدم وجود تيار متبقٍ في الملف الابتدائي، لا يتولد تيار في الملف الثانوي، ويعمل مفتاح مانع التسرب في حالة مغلقة. عند حدوث تسرب في غلاف المعدات ولمسه، يتولد تيار تحويل عند نقطة العطل. يتم تأريض تيار التسريب هذا عبر جسم الإنسان والأرض، ثم يعود إلى نقطة التعادل للمحول (بدون محول تيار)، مما يتسبب في تدفق التيار داخل وخارج المحول. يكون التيار غير متوازن (مجموع متجهات التيار لا يساوي صفرًا)، ويولد الملف الابتدائي تيارًا متبقيًا. لذلك، يتم تحفيز الملف الثانوي، وعندما تصل قيمة التيار إلى قيمة تيار التشغيل المحددة بواسطة مانع التسريب، يفصل المفتاح التلقائي التيار الكهربائي.

4. ما هي المعايير الفنية الرئيسية لجهاز الحماية من التسرب؟
الإجابة: أهم معايير أداء التشغيل هي: تيار التسريب التشغيلي المقنن، وزمن التسريب التشغيلي المقنن، وتيار التسريب غير التشغيلي المقنن. وتشمل المعايير الأخرى: تردد الطاقة، والجهد المقنن، والتيار المقنن، إلخ.
① تيار التسريب المقنن: قيمة التيار التي يعمل بها جهاز الحماية من التسريب في ظل ظروف محددة. على سبيل المثال، بالنسبة لجهاز حماية بقدرة 30 مللي أمبير، عندما تصل قيمة التيار الداخل إلى 30 مللي أمبير، سيفصل الجهاز مصدر الطاقة.
٢- يشير زمن عمل التسريب المقنن إلى الفترة الزمنية من لحظة تطبيق تيار التسريب المقنن فجأةً وحتى فصل دائرة الحماية. على سبيل المثال، بالنسبة لجهاز حماية بقدرة ٣٠ مللي أمبير × ٠.١ ثانية، فإن الفترة الزمنية من وصول قيمة التيار إلى ٣٠ مللي أمبير وحتى فصل الموصل الرئيسي لا تتجاوز ٠.١ ثانية.
③ في ظل الظروف المحددة، يجب عمومًا اختيار قيمة تيار الحماية من التسرب في حالة عدم التشغيل بحيث تكون نصف قيمة تيار التسرب. على سبيل المثال، في حالة وجود حماية من التسرب بتيار تسرب 30 مللي أمبير، يجب ألا تعمل الحماية عندما تقل قيمة التيار عن 15 مللي أمبير، وإلا فقد تتعرض للعطل بسبب حساسيتها العالية، مما يؤثر على التشغيل الطبيعي للمعدات الكهربائية.
④ عند اختيار مانع التسرب، يجب مراعاة معايير أخرى مثل تردد الطاقة، والجهد المقنن، والتيار المقنن، لضمان توافقها مع الدائرة الكهربائية والمعدات المستخدمة. ينبغي أن يتوافق جهد تشغيل مانع التسرب مع الجهد المقنن ضمن نطاق التذبذب الطبيعي لشبكة الطاقة. فإذا كان التذبذب كبيرًا جدًا، فسيؤثر ذلك على التشغيل السليم للمانع، خاصةً بالنسبة للأجهزة الإلكترونية. وعندما يكون جهد مصدر الطاقة أقل من جهد التشغيل المقنن للمانع، سيتوقف عن العمل. كما يجب أن يتوافق تيار التشغيل المقنن لمانع التسرب مع التيار الفعلي في الدائرة. فإذا كان تيار التشغيل الفعلي أكبر من التيار المقنن للمانع، فسيؤدي ذلك إلى زيادة الحمل وتعطل المانع.
5. ما هي الوظيفة الوقائية الرئيسية لجهاز الحماية من التسرب؟
الإجابة: يوفر جهاز الحماية من التسرب حمايةً غير مباشرة بشكل أساسي. وفي ظروف معينة، يمكن استخدامه أيضاً كحماية إضافية للحماية المباشرة من حوادث الصدمات الكهربائية التي قد تكون مميتة.
6. ما هي الحماية عن طريق الاتصال المباشر والحماية عن طريق الاتصال غير المباشر؟
الإجابة: عندما يلامس جسم الإنسان جسمًا مشحونًا ويمر تيار كهربائي عبره، يُطلق على ذلك صدمة كهربائية. وبحسب سبب الصدمة الكهربائية، يمكن تقسيمها إلى صدمة كهربائية مباشرة وصدمة كهربائية غير مباشرة. تشير الصدمة الكهربائية المباشرة إلى الصدمة الناتجة عن ملامسة جسم الإنسان مباشرةً للجسم المشحون (مثل ملامسة خط الطور). أما الصدمة الكهربائية غير المباشرة فتشير إلى الصدمة الناتجة عن ملامسة جسم الإنسان لموصل معدني غير مشحون في الظروف العادية، ولكنه يُشحن في حالة حدوث عطل (مثل ملامسة غلاف جهاز تسريب). وبحسب أسباب الصدمة الكهربائية، تُقسم تدابير الوقاية منها أيضًا إلى: الحماية من التلامس المباشر والحماية من التلامس غير المباشر. بالنسبة للحماية من التلامس المباشر، يمكن عمومًا اعتماد تدابير مثل العزل، والغطاء الواقي، والسياج، ومسافة الأمان؛ أما بالنسبة للحماية من التلامس غير المباشر، فيمكن عمومًا اعتماد تدابير مثل التأريض الوقائي (التوصيل بالصفر)، والقطع الوقائي، وجهاز الحماية من التسريب.
7. ما هو الخطر الذي ينجم عن تعرض جسم الإنسان للصعق الكهربائي؟
الإجابة: عند تعرض جسم الإنسان للصعق الكهربائي، كلما زاد التيار المتدفق إليه، وطالت مدة استمراره، زادت خطورته. يمكن تقسيم درجة الخطورة تقريبًا إلى ثلاث مراحل: الإحساس - التخلص - الرجفان البطيني. ① مرحلة الإحساس: نظرًا لأن التيار المار يكون ضئيلاً جدًا، يمكن للجسم الشعور به (عادةً ما يزيد عن 0.5 مللي أمبير)، ولا يُشكل أي ضرر في هذه المرحلة. ② مرحلة التخلص: تشير إلى أقصى قيمة للتيار (عادةً ما تزيد عن 10 مللي أمبير) التي يمكن للشخص التخلص منها عند تعرضه للصعق الكهربائي باليد. على الرغم من خطورة هذا التيار، إلا أنه يمكن التخلص منه تلقائيًا، لذا فهو لا يُشكل خطرًا مميتًا. عندما يزداد التيار إلى مستوى معين، سيتشبث الشخص المُصعق بالجسم المشحون بقوة نتيجة انقباض العضلات وتشنجها، ولن يتمكن من التخلص منه بنفسه. ③ مرحلة الرجفان البطيني. مع ازدياد شدة التيار الكهربائي وطول مدة الصدمة الكهربائية (عادةً ما تتجاوز 50 مللي أمبير لمدة ثانية واحدة)، يحدث الرجفان البطيني، وإذا لم يتم فصل التيار الكهربائي فورًا، فسيؤدي ذلك إلى الوفاة. يتضح أن الرجفان البطيني هو السبب الرئيسي للوفاة بالصعق الكهربائي. لذا، غالبًا ما لا يكون الرجفان البطيني هو السبب الرئيسي للوفاة، بل يُعتمد عليه كأساس لتحديد خصائص الحماية من الصدمات الكهربائية.
8. ما مدى أمان "30 مللي أمبير ثانية"؟
الإجابة: أظهرت العديد من التجارب والدراسات على الحيوانات أن الرجفان البطيني لا يرتبط فقط بالتيار (I) المار عبر جسم الإنسان، بل يرتبط أيضًا بالمدة (t) التي يستمر فيها هذا التيار. أي أن الكمية الكهربائية الآمنة Q = I × t تُحدد عادةً بـ 50 مللي أمبير/ثانية. بمعنى آخر، عندما لا يتجاوز التيار 50 مللي أمبير، وتكون مدته أقل من ثانية واحدة، لا يحدث الرجفان البطيني في الغالب. مع ذلك، إذا تم التحكم به وفقًا لـ 50 مللي أمبير/ثانية، وعندما تكون مدة تشغيل الجهاز قصيرة جدًا والتيار المار كبيرًا (على سبيل المثال، 500 مللي أمبير × 0.1 ثانية)، يبقى هناك خطر الإصابة بالرجفان البطيني. على الرغم من أن التيار الأقل من 50 مللي أمبير/ثانية لا يؤدي إلى الوفاة صعقًا بالكهرباء، إلا أنه قد يتسبب في فقدان الشخص المُصعق بالكهرباء للوعي أو في إصابة ثانوية. أثبتت التجارب أن استخدام 30 مللي أمبير/ثانية كخاصية تشغيل لجهاز الحماية من الصدمات الكهربائية أكثر ملاءمة من حيث السلامة في الاستخدام والتصنيع، حيث تبلغ نسبة الأمان فيه 1.67 ضعفًا مقارنةً بـ 50 مللي أمبير/ثانية (K=50/30 =1.67). ويتضح من حد الأمان البالغ 30 مللي أمبير/ثانية أنه حتى لو وصل التيار إلى 100 مللي أمبير، فما دام جهاز الحماية من التسرب يعمل في غضون 0.3 ثانية ويفصل التيار الكهربائي، فلن يتعرض جسم الإنسان لخطر مميت. لذلك، أصبح حد 30 مللي أمبير/ثانية أساسًا لاختيار منتجات الحماية من التسرب.

9. ما هي المعدات الكهربائية التي يجب تركيب أجهزة الحماية من التسرب عليها؟
الجواب: يجب أن تكون جميع المعدات الكهربائية في موقع البناء مزودة بجهاز حماية من التسرب عند الطرف العلوي لخط تحميل المعدات، بالإضافة إلى توصيلها بالصفر للحماية:
① يجب تزويد جميع المعدات الكهربائية في موقع البناء بأجهزة حماية من التسرب. ونظرًا لطبيعة البناء المكشوفة، والرطوبة العالية، وتغيرات العمال، وضعف إدارة المعدات، فإن استهلاك الكهرباء يُعدّ خطرًا، لذا يُشترط أن تشمل جميع المعدات الكهربائية معدات الطاقة والإضاءة، والمعدات المتحركة والثابتة، وما إلى ذلك. ولا يشمل ذلك المعدات التي تعمل بجهد آمن ومحولات عزل.
② لا تزال إجراءات التأريض (التسوية) الوقائية الأصلية دون تغيير كما هو مطلوب، وهو الإجراء التقني الأساسي للاستخدام الآمن للكهرباء ولا يمكن إزالته.
③ يتم تركيب جهاز الحماية من التسرب عند الطرف الأمامي لخط الحمل الخاص بالمعدات الكهربائية. والغرض من ذلك هو حماية المعدات الكهربائية وحماية خطوط الحمل في الوقت نفسه لمنع حوادث الصدمات الكهربائية الناتجة عن تلف عزل الخطوط.
10. لماذا يتم تركيب جهاز الحماية من التسرب بعد توصيل الحماية بخط الصفر (التأريض)؟
الإجابة: سواءً تم توصيل الحماية بالصفر أو بالتأريض، فإن نطاق حمايتها محدود. على سبيل المثال، "التوصيل الصفري للحماية" هو توصيل الغلاف المعدني للمعدات الكهربائية بخط الصفر لشبكة الطاقة، وتركيب مصهر على جانب مصدر الطاقة. عند ملامسة المعدات الكهربائية للغلاف (ملامسة أحد الأطوار للغلاف)، يتشكل قصر أحادي الطور في خط الصفر. نظرًا لشدة تيار القصر، ينصهر المصهر بسرعة ويتم فصل مصدر الطاقة للحماية. مبدأ عمله هو تحويل "عطل الغلاف" إلى "قصر أحادي الطور"، للحصول على ضمان قطع تيار قصر كبير. مع ذلك، فإن الأعطال الكهربائية في مواقع البناء ليست متكررة، وغالبًا ما تحدث أعطال التسرب، مثل التسرب الناتج عن رطوبة المعدات، أو الحمل الزائد، أو طول الأسلاك، أو تقادم العزل، وما إلى ذلك. قيم تيارات التسرب هذه صغيرة، ولا يمكن للحماية قطع التيار بسرعة. لذلك، لن يتم التخلص من العطل تلقائيًا وسيستمر لفترة طويلة. لكن هذا التيار المتسرب يشكل خطراً جسيماً على السلامة الشخصية. لذلك، من الضروري أيضاً تركيب جهاز حماية من التسرب ذي حساسية أعلى لتوفير حماية إضافية.
11. ما هي أنواع أجهزة الحماية من التسرب؟
الإجابة: تُصنّف أجهزة الحماية من التسرب بطرق مختلفة لتلبية احتياجات الاستخدام المختلفة. على سبيل المثال، وفقًا لنمط التشغيل، يمكن تقسيمها إلى نوع يعمل بالجهد ونوع يعمل بالتيار؛ ووفقًا لآلية التشغيل، يوجد نوع يعمل بالمفتاح ونوع يعمل بالمرحل؛ ووفقًا لعدد الأقطاب والخطوط، يوجد نوع أحادي القطب ثنائي الأسلاك، ونوع ثنائي القطب، ونوع ثنائي القطب ثلاثي الأسلاك، وهكذا. فيما يلي تصنيفاتها وفقًا لحساسية التشغيل وزمن التشغيل: ① وفقًا لحساسية التشغيل، يمكن تقسيمها إلى: حساسية عالية: تيار التسرب أقل من 30 مللي أمبير؛ حساسية متوسطة: من 30 إلى 1000 مللي أمبير؛ حساسية منخفضة: أعلى من 1000 مللي أمبير. ② وفقًا لزمن التشغيل، يمكن تقسيمها إلى: نوع سريع: زمن تشغيل التسرب أقل من 0.1 ثانية؛ نوع متأخر: زمن التشغيل أكبر من 0.1 ثانية، بين 0.1 و2 ثانية؛ نوع عكسي الزمن: كلما زاد تيار التسرب، قل زمن تشغيل التسرب. عند استخدام تيار التشغيل المقنن للتسريب، يكون وقت التشغيل من 0.2 إلى 1 ثانية؛ وعندما يكون تيار التشغيل 1.4 ضعف تيار التشغيل، يكون 0.1، 0.5 ثانية؛ وعندما يكون تيار التشغيل 4.4 ضعف تيار التشغيل، يكون أقل من 0.05 ثانية.
12. ما الفرق بين أجهزة الحماية من التسرب الإلكتروني وأجهزة الحماية من التسرب الكهرومغناطيسي؟
الإجابة: ينقسم جهاز الحماية من التسرب إلى نوعين: إلكتروني وكهرومغناطيسي، وذلك حسب طريقة الفصل: ① جهاز الحماية من التسرب الكهرومغناطيسي: يستخدم جهاز الفصل الكهرومغناطيسي كآلية وسيطة، فعند حدوث تيار تسرب، يتم فصل التيار الكهربائي. من عيوب هذا الجهاز: ارتفاع تكلفته وتعقيد عملية تصنيعه. أما مزاياه فتتمثل في: مقاومة المكونات الكهرومغناطيسية العالية للتداخل والصدمات (صدمات التيار الزائد والجهد الزائد)؛ وعدم الحاجة إلى مصدر طاقة إضافي؛ وبقاء خصائص التسرب ثابتة حتى بعد انقطاع الجهد أو الطور. ② جهاز الحماية من التسرب الإلكتروني: يستخدم مضخم ترانزستور كآلية وسيطة. عند حدوث تسرب، يقوم المضخم بتضخيم الإشارة ثم إرسالها إلى المرحل، الذي يتحكم بدوره في المفتاح لفصل التيار الكهربائي. من مزايا هذا الجهاز: حساسيته العالية (تصل إلى 5 مللي أمبير)؛ ودقة ضبطه المنخفضة؛ وسهولة تصنيعه؛ وانخفاض تكلفته. من عيوبها: أن الترانزستور لديه قدرة ضعيفة على تحمل الصدمات ومقاومة ضعيفة للتداخل البيئي؛ ويحتاج إلى مصدر طاقة تشغيل مساعد (تحتاج مكبرات الصوت الإلكترونية عمومًا إلى مصدر طاقة تيار مستمر يزيد عن عشرة فولتات)، مما يؤثر على خصائص التسريب بتقلب جهد التشغيل؛ وعندما تكون الدائرة الرئيسية خارج الطور، ستفقد الحماية.
13. ما هي وظائف الحماية لقاطع دائرة التسريب؟
الإجابة: جهاز الحماية من التسرب هو جهاز يوفر الحماية عند حدوث تسرب في المعدات الكهربائية. عند تركيب جهاز الحماية من التسرب، يجب تركيب جهاز حماية إضافي من التيار الزائد. عند استخدام مصهر للحماية من قصر الدائرة، يجب أن تتوافق مواصفاته مع قدرة جهاز الحماية من التسرب على التشغيل والإيقاف. حاليًا، يُستخدم على نطاق واسع قاطع دائرة التسرب الذي يدمج جهاز الحماية من التسرب ومفتاح الطاقة (قاطع دائرة الهواء الأوتوماتيكي). يتميز هذا النوع الجديد من مفاتيح الطاقة بوظائف الحماية من قصر الدائرة، والحماية من الحمل الزائد، والحماية من التسرب، والحماية من انخفاض الجهد. أثناء التركيب، يتم تبسيط التوصيلات الكهربائية، وتقليل حجم صندوق التوصيلات، وتسهيل الإدارة. معنى اسم طراز قاطع الدائرة الكهربائية للتيار المتبقي كما يلي: يُرجى توخي الحذر عند استخدامه، لأن قاطع الدائرة الكهربائية للتيار المتبقي يتمتع بخصائص حماية متعددة، فعند حدوث فصل، يجب تحديد سبب العطل بوضوح: عند فصل قاطع الدائرة الكهربائية للتيار المتبقي بسبب قصر الدائرة، يجب فتح الغطاء للتحقق من وجود حروق أو حفر خطيرة على نقاط التلامس؛ عند فصل الدائرة بسبب زيادة الحمل، لا يمكن إعادة توصيلها فورًا. نظرًا لأن قاطع الدائرة مزود بمرحل حراري للحماية من زيادة الحمل، فعندما يكون التيار المقنن أكبر من التيار المقنن، تنثني الصفيحة ثنائية المعدن لفصل نقاط التلامس، ويمكن إعادة توصيلها بعد أن تبرد الصفيحة ثنائية المعدن بشكل طبيعي وتعود إلى حالتها الأصلية. عند حدوث فصل بسبب عطل تسرب، يجب تحديد السبب وإزالة العطل قبل إعادة التوصيل. يُمنع منعًا باتًا الإغلاق القسري. عند فصل قاطع دائرة التسرب، يكون المقبض على شكل حرف L في الوضع الأوسط. عند إعادة إغلاق قاطع الدائرة، يجب سحب مقبض التشغيل للأسفل (وضع الفصل) أولاً، لإعادة إغلاق آلية التشغيل، ثم يُغلق للأعلى. يُستخدم قاطع دائرة التسريب لتشغيل الأجهزة ذات السعة الكبيرة (أكثر من 4.5 كيلوواط) والتي لا تعمل بشكل متكرر على خطوط الطاقة.
14. كيف تختار واقي التسرب؟
الإجابة: يجب اختيار واقي التسرب وفقًا لغرض الاستخدام وظروف التشغيل:
اختر وفقًا لغرض الحماية:
① لغرض منع الصدمات الكهربائية الشخصية. يتم تركيبه في نهاية الخط، اختر واقيًا من التسرب عالي الحساسية وسريع الاستجابة.
② بالنسبة لخطوط التفرع المستخدمة مع تأريض المعدات لغرض منع الصدمات الكهربائية، استخدم واقيات التسرب متوسطة الحساسية وسريعة النوع.
③ بالنسبة لخط النقل الرئيسي، ولغرض منع الحريق الناجم عن التسرب وحماية الخطوط والمعدات، يجب اختيار أجهزة الحماية من التسرب ذات الحساسية المتوسطة والتأخير الزمني.
اختر وفقًا لوضع إمداد الطاقة:
① عند حماية خطوط (معدات) أحادية الطور، استخدم واقيات التسرب أحادية القطب ثنائية الأسلاك أو ثنائية القطب.
② عند حماية خطوط (معدات) التيار ثلاثي الأطوار، استخدم منتجات ثلاثية الأقطاب.
٣- عند وجود تيار ثلاثي الطور وتيار أحادي الطور، يُنصح باستخدام منتجات ثلاثية الأقطاب رباعية الأسلاك أو رباعية الأقطاب. عند اختيار عدد أقطاب مانع التسرب، يجب أن يتوافق مع عدد خطوط التيار المراد حمايتها. يشير عدد أقطاب مانع التسرب إلى عدد الأسلاك التي يمكن فصلها بواسطة نقاط التلامس الداخلية، فمثلاً، مانع التسرب ثلاثي الأقطاب يعني أن نقاط التلامس تفصل ثلاثة أسلاك. أما موانع التسرب أحادية القطب ثنائية الأسلاك، وثنائية القطب ثلاثية الأسلاك، وثلاثية الأقطاب رباعية الأسلاك، فتتضمن سلكًا محايدًا يمر مباشرةً عبر عنصر كشف التسرب دون فصله. يُمنع منعًا باتًا توصيل هذا الطرف بخط التأريض. تجدر الإشارة إلى أنه لا يُنصح باستخدام مانع التسرب ثلاثي الأقطاب مع المعدات الكهربائية أحادية الطور ثنائية الأسلاك (أو أحادية الطور ثلاثية الأسلاك). كما لا يُنصح باستخدام مانع التسرب رباعي الأقطاب مع المعدات الكهربائية ثلاثية الطور ثلاثية الأسلاك. لا يجوز استبدال واقي التسرب ثلاثي الأطوار رباعي الأقطاب بواقي تسرب ثلاثي الأطوار ثلاثي الأقطاب.
15. وفقًا لمتطلبات توزيع الطاقة المتدرج، كم عدد الإعدادات التي يجب أن يحتوي عليها صندوق الكهرباء؟
الإجابة: يُقسّم موقع البناء عادةً إلى ثلاثة مستويات، لذا يجب وضع صناديق الكهرباء وفقًا لهذا التصنيف أيضًا. أي، يوجد أسفل صندوق التوزيع الرئيسي صندوق توزيع فرعي، وأسفله صندوق مفاتيح، ثم المعدات الكهربائية أسفل صندوق المفاتيح. يُعدّ صندوق التوزيع حلقة الوصل المركزية لنقل وتوزيع الطاقة بين مصدر الطاقة والمعدات الكهربائية في نظام التوزيع. وهو جهاز كهربائي مُخصّص لتوزيع الطاقة، حيث يتمّ التوزيع عبره في جميع المستويات. يتحكّم صندوق التوزيع الرئيسي في توزيع النظام بأكمله، بينما يتحكّم صندوق التوزيع الفرعي في توزيع كل فرع. أما صندوق المفاتيح، فهو نهاية نظام توزيع الطاقة، ويليه المعدات الكهربائية. يتمّ التحكّم بكلّ معدّ كهربائي بواسطة صندوق مفاتيح خاص به، بحيث يكون لكلّ معدّ مفتاح خاص به. يُنصح بعدم استخدام صندوق مفاتيح واحد لعدة أجهزة لتجنّب حوادث التشغيل الخاطئ، كما يُنصح بعدم دمج التحكّم في الطاقة والإضاءة في صندوق مفاتيح واحد لتجنّب تأثّر الإضاءة بانقطاعات خطوط الطاقة. يُوصل الجزء العلوي من صندوق المفاتيح بمصدر الطاقة، بينما يُوصل الجزء السفلي بالمعدات الكهربائية، وهو ما يُعدّ تشغيله متكررًا وخطيرًا، لذا يجب توخي الحذر. يجب اختيار المكونات الكهربائية داخل الصندوق بما يتناسب مع الدائرة والمعدات الكهربائية. يجب تثبيت الصندوق بشكل رأسي وثابت، مع توفير مساحة كافية للعمل حوله. يجب التأكد من خلو الأرض من المياه الراكدة أو أي عوائق أخرى، ومن عدم وجود مصادر حرارة أو اهتزازات قريبة. ينبغي أن يكون الصندوق مقاومًا للمطر والغبار. يجب ألا تزيد المسافة بين صندوق المفاتيح والمعدات الثابتة المراد التحكم بها عن 3 أمتار.
16. لماذا نستخدم الحماية المتدرجة؟
الجواب: نظرًا لأن أنظمة إمداد وتوزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض تستخدم عادةً توزيعًا متدرجًا للطاقة، فإذا تم تركيب مانع التسرب فقط في نهاية الخط (داخل صندوق المفاتيح)، فعلى الرغم من إمكانية فصل خط العطل عند حدوث تسرب، إلا أن نطاق الحماية يكون محدودًا. وبالمثل، إذا تم تركيب مانع التسرب فقط على خط الفرع الرئيسي (داخل صندوق التوزيع) أو على الخط الرئيسي (داخل صندوق التوزيع الرئيسي)، فعلى الرغم من اتساع نطاق الحماية، إلا أنه في حال حدوث تسرب في أحد الأجهزة الكهربائية وتعطله، سيؤدي ذلك إلى انقطاع التيار الكهربائي عن النظام بأكمله، مما لا يؤثر فقط على التشغيل الطبيعي للأجهزة السليمة، بل يُصعّب أيضًا تحديد مكان العطل. من الواضح أن هذه الطرق غير كافية. لذلك، يجب توصيل متطلبات مختلفة، مثل متطلبات الخط والحمل، وتركيب موانع تسرب ذات خصائص مختلفة على خط الجهد المنخفض الرئيسي، وخط الفرع، ونهايات الخطوط لتشكيل شبكة حماية متدرجة من التسرب. في حالة الحماية المتدرجة، يجب أن تتكامل نطاقات الحماية المختارة على جميع المستويات لضمان عدم تجاوز جهاز الحماية من التسرب لحدود عمله عند حدوث عطل تسرب أو حادث صدمة كهربائية شخصية في النهاية؛ وفي الوقت نفسه، يُشترط أنه عند تعطل جهاز الحماية الأدنى، يقوم جهاز الحماية الأعلى بمعالجة العطل العرضي في جهاز الحماية الأدنى. يُمكّن تطبيق الحماية المتدرجة كل جهاز كهربائي من امتلاك أكثر من مستويين من تدابير الحماية من التسرب، مما لا يُوفر فقط ظروف تشغيل آمنة للأجهزة الكهربائية في نهاية جميع خطوط شبكة الطاقة ذات الجهد المنخفض، بل يُوفر أيضًا نقاط اتصال مباشرة وغير مباشرة متعددة للسلامة الشخصية. علاوة على ذلك، يُمكنه تقليل نطاق انقطاع التيار الكهربائي عند حدوث عطل، ويُسهل تحديد موقع العطل، مما يُؤثر إيجابًا على تحسين مستوى استهلاك الكهرباء الآمن، والحد من حوادث الصدمات الكهربائية، وضمان السلامة التشغيلية.