6 أسباب لنزول ماء من اسفل الثلاجة (بعضها غير متوقع)

التيار الكهربائي الزائد "Overcurrent" هو خطأ مدمر يمكن أن يلحق الضرر بالمحركات الصغيرة وكذلك الكبيرة والأجهزة الكهربائية والأجهزة المنزلية ، وتُستخدم في الحياة العملية أنواع عدة من المرحلات التي تحمي الأجهزة من الأخطار الناجمة عن زيادة التيار الكهربائي تعرف باسم مرحلات الحماية من زيادة التيار Over Current Protection Relays.

وسنتعرف في هذا المقال علي اشهر أنواعها

المرحل الحراري Thermal Relay

يعمل هذا المرحل بالتيار المتناوب والتيار المباشر، وهو يوفر حماية حرارية من زيادة الحمل التي تؤدي - إذا استمرت - إلى تلف الجهاز نتيجة التسخين الزائد (Overheating). وفي مثل هذه الحالة، فإن عمل المرحل يرتبط بارتفاع درجة حرارة العنصر المحمي، مع أن ضبط درجة الحماية يكون بقيم التيار.

توجد أنواع مختلفة من المرحلات الحرارية، وهي تقسم تبعاً لعدد الأقطاب إلى مرحلات أحادية، وثنائية، وثلاثية الأقطاب.

المرحل الحراري Thermal Relay

تستخدم المرحلات الحرارية على نطاق واسع في حماية المحركات الكهربائية من زيادة الحمولة أو التيارات غير المتزنة، وهى تتكون من عنصر التسخين (1) الموصول على التوالي بأحد أطوار دائرة الحمل الكهربائي، والشريحة الثنائية المعدن ( 2 ) التي تسند ذراعاً ( 3) تتحكم في فتح الملامسات ( 4) المغلقة في الحالة الطبيعية، والموصولة على التوالي في دائرة ملف التشغيل كما يظهر في الشكل السابق.
تؤدي زيادة التيار نتيجة الحمل الزائد إلى ارتفاع درجة حرارة عنصر التسخين، وبتأثير الحرارة المنبعثة منه تنحني الشريحة الثنائية المعدن جراء اختلاف معامل التمدد الطولي لكل من المعدنين المكونين لهذه الشريحة، ثم تحرر الذراع، الأمر الذي يؤدي إلى فصل ملامسات المرحل، ثم فصل التغذية عن ملف التشغيل، وفصل الحمل عن الشبكة.


يمكن إعادة المرحل إلى وضعه الأصلي، وإرجاع الملامسات إلى حالة الإغلاق بعد أن تبرد الشريحة الثنائية المعدن، وذلك بالضغط على ضاغط الإرجاع (5).


يذكر أن قيمة تيار الفصل تتراوح بحسب الأنظمة الدولية بين (1.05)، و (1.2) من التيار الاسمي الذي يسري في الحمل.


يعتمد اختيار عناصر التسخين على القيم المقررة لتيار الحمل. ونظرا إلى ارتفاع القصور الذاتي الحراري الذي تتميز به المرحلات الحرارية؛ فإنها تتأثر (ببطء) بتجاوز الحمل قيما كبيرة مدة زمنية قصيرة، وكذلك بحالات قصر الدارة. ولزيادة درجة وثوقية الحماية، يزود العنصر المحمي (المحرك مثلا) بمصهرات حماية إضافية أو مغناطيسية، ويراعى عند اختيار مقرراتها تيار بدء تشغيل المحرك.


يعمل المرحل الحراري بالتيار المتناوب والتيار المباشر، وهو مصمم ليوفر الحماية من زيادة التيار الناجمة عن الحمل الزائد. وفي حال استمرت هذه الزيادة فإنها تودي إلى ارتفاع درجة حرارة عنصر التسخين المعني بعمل المرحل عند نقطة الضبط المطلوبة من المرحل، فيفصل التيار الكهربائي عن الحمل.

المرحل المغناطيسي (Magnatic Relay)

يُوفرهذا النوع من المرحلات الحماية من زيادة التيارات الكبيرة التي تتطلب فعلاً فورياً ، وقد يشكّل هذا المرحل أحياناً، بالاضافة الي المرحل الحراري ، حماية حرارية - مغناطيسية ، تعمل علي فصل الدائرة عند زيادة الحمل بإمهال زمني معين ، وفصل عطل قصر الدائرة لحظيًّا.

المرحل المغناطيسي (Magnatic Relay)

عند سريان تيار كهربائي مساو أو أكبر من تيار الضبط، فإنه يشكل تدفقاً مغناطيسياً كافياً لجذب الحافظة، ومن ثَمّ يُؤثر في الذراع التي تؤدي إلى عمل المرحل، أو فتح الملامسات المغلقة التي تكون موصولة على التوالي في دارة الملف؛ إذ تغلق الملامسات المفتوحة التي تكمل دارة القطع الذي يفصل قاطع التشغيل، وتنفصل التغذية عن ملف التشغيل، ثم ينفصل الحمل عن مصدر الفولطية. ويمكن استخدام
الملامس الآخر في تشغيل مصباح الإنذار الذي يبين أن دارة الحمل قد فصلت نتيجة عمل المرحل المغناطيسي.

مرحل الحماية من عدم الاتزان والعطل والعمل غير الطبيعي

في ما يأتي أبرز الوسائل المستخدمة في دارات المحركات الكهربائية للحماية من عدم الاتزان والعطل والعمل غير الطبيعي:

الحماية من انقطاع الطور ( Phase Failure Protection)

عند انقطاع أحد الأطوار، أو حدوث عدم اتزان في الأطوار المغذية للمحرك الكهربائي، فإنّ سحب التيار يزداد بصورة كبيرة، وتسخن
الملفات وأجزاء المحرك.

 
وفي حال استمر هذا العطل، فإنه يؤدي إلى تلف المحرك، لذلك تزود المحركات الكهربائية بوسائل حماية عند انقطا ع أحد الأطوار، حيث يستخدم مرحل زمني (Time Relay) لإعطاء التأخير الزمني المطلوب، ثم فصل المحرك عن الشبكة.

جهاز الحماية من انقطاع الطور

يعمل الجهاز المبين في الشكل السابق علي مراقبة أطوار الشبكة الثلاثية الطور، وتجنيب المحرك مشاكلها وتغيراتها غير المرغوبة؛ سواء كانت انقطاع أحد الأطوار، أو انخفاض الفولطية، أو عكس ترتيب الأطوار.

يستخدم هذا الجهاز لحماية جميع المحركات والآلات التي تعمل بفولطية ثلاثية الطور، ويكون عادة ضمن لوحات التحكم الصناعي، حيث يعمل المرحل عند ظهور عدم الإتزان الناتج من انقطاع أحد الأطوار في المحركات ذات القدرات الصغيرة.

الحماية من زيادة التيار بوساطة مرحلات التيارOver Current Relay

يمكن حماية المحركات ذات القدرات الصغيرة من زيادة الحمل بوساطة قاطع آلي مجهز بمرحل حراري، كما يمكن حمايتها من أعطال القصر باستخدام مرحل كهرومغناطيسي، أو بوساطة المصهرات.

مرحل الحماية من زيادة التيار Over Current Relay

يجب ضبط أجهزة الحماية بصورة صحيحة لكي تستجيب بفاعلية لحظة حدوث الأعطال. أما بالنسبة إلى المحركات الكهربائية الصناعية
الكبيرة والمحركات العاملة بفولطيات متوسطة، فإنها تزود بنظام حماية متكامل يعتمد على المرحلات التي تتغذى بوساطة محولات الفولطية والتيار، وتستجيب عند جميع الأعطال التي قد يتعرض لها المحرك في أثناء العمل.

الحماية من انخفاض الفولطية وزيادتها

مرحل حماية من  انخفاض الفولتية وزيادتها  

تستخدم مرحلات الفولطية على نطاق واسع في التمديدات الكهربائية الصناعية، وهي نوعان: مرحلات زيادة الفولطية (Over Voltage Relays)، ومرحلات خفض الفولطية (Under Voltage Relays) التي تسستخدم غالباً في الشبكات التي تغذي المحركات الكهربائية.
فعند انخفاض الفولطية على أطراف المحركات الحثية، يزداد سحب التيار من المصدر، فيسخن التيار ملفات المحرك. وفي حال استمر هذا الوضع، فإنه يؤدي إلى تلف المحرك؛ لذا، تزود المحركات بمرحلات خفض الفولطية التي تفصل المحرك عن المصدر عند انخفاض الفولطية عن قيمة معينة بعد تأخير زمني محدد لتلافي الخطأ في العمل عند انخفاض الفولطية .

المصدر مقررات التعليم الصناعي الأردني.