ما هو مانع الصواعق؟
مانع الصواعق هو جهاز حماية من الجهد الزائد يعمل على الحد من ارتفاعات الجهد العابر وتوجيه تيار الاندفاع بعيداً عن المعدات المحمية. في أنظمة توزيع الطاقة والمرافق، يشير المصطلح عادةً إلى موانع الجهد المتوسط أو العالي التي يتم تركيبها بالقرب من المحولات، وخطوط النقل الهوائية، والمحطات الفرعية، ومفاتيح التبديل، ونهايات الكابلات.
في لوحات الكهرباء ذات الجهد المنخفض، يكون المصطلح الأكثر دقة عادةً هو جهاز حماية من زيادة التيار الكهربائي (SPD). في اللغة الدارجة، قد يستخدم الناس أيضاً مصطلح واقي من زيادة التيار الكهربائي, كابت زيادة التيار (surge suppressor), موجه زيادة التيار (surge diverter), مانع البرق (lightning arrester), ، أو حتى التهجئة البديلة مانع الصواعق. تتداخل هذه المصطلحات، لكنها ليست دائماً قابلة للتبديل.
التمييز الأبسط هو كالتالي:
- مانع الصواعق (Surge arrester): عادة ما يستخدم لحماية أنظمة الطاقة من الجهد الزائد، وغالباً في أنظمة الجهد المتوسط/العالي.
- جهاز الحماية من اندفاع التيار (SPD): حماية من الجهد الزائد في الأنظمة منخفضة الجهد للوحات الكهربائية، والمعدات، وأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وخطوط البيانات، ودوائر التحكم.
- واقي التيار (Surge protector): مصطلح شائع الاستخدام، غالباً ما يشير إلى أجهزة الحماية ذات القابس أو اللوحات الكهربائية ذات الجهد المنخفض.
- مانعة الصواعق: مصطلح شائع أو قديم لمانعة مخصصة للجهد الزائد الناتج عن الصواعق، وغالباً ما يتداخل مع مصطلح مانعة التموجات (Surge Arrester).
مقارنة سريعة: مانعة التموجات (Surge Arrester) مقابل جهاز الحماية من التموجات (SPD) مقابل واقي التموجات (Surge Protector) مقابل مانعة الصواعق (Lightning Arrester).
| مصطلح | المعنى الأفضل من الناحية العملية | النظام النموذجي | السياق القياسي النموذجي | الوظيفة الرئيسية |
|---|---|---|---|---|
| مانعة التموجات (Surge Arrester) | مانعة الجهد الزائد لأنظمة الطاقة | خطوط المرافق، والمحولات، والمحطات الفرعية، ومفاتيح الجهد المتوسط | سلسلة معايير IEC 60099، وعائلة معايير IEEE C62.11 | تثبيت الجهد الزائد عالي الطاقة وتصريف تيار الصواعق إلى الأرض |
| الحزب الديمقراطي الاجتماعي | جهاز حماية من الصواعق لأنظمة الطاقة أو الإشارة ذات الجهد المنخفض | لوحات توزيع الجهد المنخفض، ولوحات التحكم، والمعدات، وصناديق تجميع الطاقة الشمسية (PV)، وأنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS)، وخطوط البيانات | سلسلة معايير IEC 61643، ومعيار UL 1449 | الحد من الجهد الزائد العابر على مستوى المعدات واللوحات |
| واقي زيادة التيار | المصطلح التجاري/الشائع الاستخدام لأجهزة الحماية من الصواعق (SPD) | شرائط التوصيل، حماية المنزل بالكامل، حماية المعدات | غالباً ما تتبع معيار UL 1449 في أمريكا الشمالية لأجهزة الحماية من اندفاع التيار (SPDs) المدرجة | حماية الأجهزة الإلكترونية أو الدوائر من ارتفاعات الجهد المفاجئة |
| كابح اندفاع التيار | مصطلح عام/قديم، غالباً ما يتداخل مع مصطلح واقي اندفاع التيار أو جهاز الحماية من اندفاع التيار (SPD) | الإلكترونيات، طاقة التيار المتردد، دوائر الإشارة | يعتمد على المنتج | كبح أو تثبيت الجهد العابر |
| مانعة الصواعق | مصطلح شائع/قديم لمانعة مرتبطة بجهد الصواعق الزائد | الخطوط الهوائية، المحولات، مداخل الخدمة، المحطات الفرعية | غالباً ما تتداخل مع معايير مانعات التموجات (Surge arrester) | تقليل إجهاد الجهد الزائد الناجم عن الصواعق |
| محول التموجات (Surge diverter) | مصطلح إقليمي/شائع، غالباً ما يشبه مانعة التموجات أو جهاز الحماية من التموجات (SPD) | المرافق، المنشآت الصناعية، أو تركيبات الجهد المنخفض (LV) حسب المنطقة | يعتمد على المنطقة والمنتج | تحويل طاقة الاندفاع بعيداً عن المعدات المحمية |
لماذا تعتبر المصطلحات مربكة
يأتي الارتباك من استخدام عالمين مختلفين للغة متشابهة.
في مرافق وتوزيع الطاقة، غالباً ما يعني مصطلح “مانعة الصواعق” (Surge arrester) جهازاً يتم توصيله بين موصل الطور والأرض لحماية العزل من الصواعق واندفاعات التبديل. وتعتبر مانعات أنظمة الطاقة الحديثة عادةً أجهزة أكسيد معدني، وغالباً ما تكون من أكسيد الزنك (ZnO).
في المباني والمعدات ذات الجهد المنخفض، يعد “SPD” المصطلح الأكثر شيوعاً. يتم تركيب هذه الأجهزة في لوحات التوزيع، ولوحات التحكم، وصناديق تجميع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، وأنظمة شحن المركبات الكهربائية، والخزائن الصناعية، وخطوط الإشارة. يتم اختيارها بناءً على تصنيفات مثل جهد التشغيل المستمر الأقصى (Uc/MCOV), Up/VPR, في, Imax, Iimp, النوع/الفئة، وتصنيف تيار القصر، والحماية الاحتياطية.
ولهذا السبب قد يحتاج المشتري الذي يبحث عن “مانعة صواعق” إلى واحد من ثلاثة منتجات مختلفة:
- مانعة صواعق للجهد المتوسط للمحولات أو الخطوط أو المحطات الفرعية.
- جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) للجهد المنخفض للوحات التوزيع أو لوحات التحكم.
- جهاز حماية من اندفاع التيار للمنازل بالكامل، وهو في الواقع جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) للجهد المنخفض.
إذا كان التطبيق عبارة عن لوحة جهد منخفض، فابدأ بـ VIOX نظرة عامة على أجهزة الحماية من اندفاع التيار و صفحة منتج SPD.
كيف تعمل مانعة الصواعق
يظل مانع الصواعق عالي المقاومة عند جهد النظام الطبيعي. عندما يرتفع الجهد العابر فوق عتبة التشغيل الخاصة به، يصبح المانع موصلاً ويحول تيار الصاعقة نحو الأرض. وبعد زوال الصاعقة، يعود المانع إلى حالة المقاومة العالية.
تعتمد الموانع الحديثة والعديد من أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPDs) على تقنية مقاوم أكسيد المعدن (MOV) ، وخاصة أكسيد الزنك (ZnO). تتميز مقاومات أكسيد الزنك (ZnO MOVs) بخصائص جهد-تيار غير خطية قوية: فهي توصل تياراً ضئيلاً جداً عند الجهد الطبيعي، ولكنها توصل تياراً عالياً أثناء حدوث الصاعقة.
تاريخياً، استخدمت العديد من موانع الصواعق في أنظمة الطاقة كتل صمامات كربيد السيليكون (SiC) مع فجوات شرارة متسلسلة. ساعدت موانع SiC ذات الفجوات هذه في الحد من الجهد الزائد، ولكن فجوات الشرارة الخاصة بها، وسلوك التقادم، وخصائص الحماية جعلت تنسيق العزل أكثر تعقيداً. تعتمد موانع الجهد المتوسط والعالي الحديثة الآن بشكل شائع على تقنية أكسيد المعدن بدون فجوات، وخاصة أكسيد الزنك (ZnO)، لأن أكسيد الزنك يوفر سلوك جهد-تيار غير خطي أقوى ويمكن أن يظل متصلاً عبر النظام دون الحاجة إلى فجوة متسلسلة في العديد من التصميمات. قد لا تزال التركيبات القديمة تحتوي على موانع SiC ذات فجوات، لذا يجب على مشاريع الاستبدال التحقق من نوع المانع قبل اختيار بديل حديث.
هذا الأمر مهم لأن الحماية من زيادة التيار لا تتعلق بحمل تيار التشغيل العادي، بل تتعلق بالحد من العابر السريع جداً الذي قد يستمر لأجزاء من الميكروثانية فقط.
تشمل مصادر زيادة التيار الشائعة ما يلي:
- نشاط الصواعق القريب
- تبديل الأحمال الحثية
- تبديل بنوك المكثفات
- عمليات التبديل في شبكة المرافق
- تنشيط المحولات
- الأعطال وعمليات الفصل الناتجة عنها
- تمديدات الكابلات الطويلة المعرضة للنبضات العابرة المستحثة
للحصول على تفاصيل حول مقاومات أكسيد المعدن (MOV)، راجع دليل VIOX لـ مقاومات أكسيد الزنك (ZnO MOVs) داخل أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPDs).
مانعة الصواعق مقابل جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD)
يكمن الاختلاف بشكل رئيسي في مستوى النظام، وسياق المعايير، ونقطة التركيب، ولغة التصنيف.
| نقطة المقارنة | مانعة التموجات (Surge Arrester) | جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) |
|---|---|---|
| مستوى الجهد الشائع | أنظمة الطاقة ذات الجهد المتوسط والجهد العالي | أنظمة التيار المتردد/المستمر ذات الجهد المنخفض، وخطوط الإشارة والتحكم |
| التركيب النموذجي | الخطوط الهوائية، جلبة المحولات، المفاتيح الكهربائية، المحطات الفرعية، نهايات الكابلات | لوحة التوزيع، لوحة التحكم، مدخل المعدات، صندوق تجميع الطاقة الشمسية الكهروضوئية، خزانة البيانات/التحكم |
| المعايير النموذجية | سلسلة معايير IEC 60099، وعائلة معايير IEEE C62.11 | سلسلة معايير IEC 61643، ومعيار UL 1449 |
| التكنولوجيا النموذجية | مانعة الصواعق بأكسيد المعدن، وغالباً ما تتكون من أقراص أكسيد الزنك (ZnO) | صمام MOV، ومفرغ الغاز GDT، ومثبط الجهد العابر TVS، وفجوة الشرارة، والتصاميم الهجينة |
| بيانات الاختيار الرئيسية | الجهد المقنن، جهد التشغيل المستمر، الجهد المتبقي، سعة تحمل الطاقة، فئة مانعة الصواعق | جهد التشغيل المستمر الأقصى (Uc/MCOV)، مستوى حماية الجهد (Up/VPR)، تيار التفريغ الاسمي (In)، تيار التفريغ الأقصى (Imax)، تيار النبضة (Iimp)، النوع/الفئة، معدل تيار القصر (SCCR)، المصهر/القاطع الاحتياطي |
| الهدف الرئيسي | حماية عزل نظام الطاقة والمعدات | حماية المعدات والدوائر الكهربائية ذات الجهد المنخفض الموجودة في اتجاه التيار |
من الناحية العملية، لا تحدد “مانعة صواعق” (Surge Arrester) للوحة جهد منخفض ما لم تستخدم الشركة المصنعة هذا المصطلح لجهاز حماية من اندفاع التيار (SPD). بالنسبة لمشاريع الجهد المنخفض وفقاً لمعايير IEC و UL، فإن المصطلح الهندسي الصحيح هو عادةً SPD.
مانعة الصواعق مقابل جهاز الحماية من اندفاع التيار
“جهاز الحماية من اندفاع التيار” (Surge protector) هو مصطلح عام وسهل الاستخدام. يمكن أن يعني:
- مشترك كهربائي قابل للتوصيل مزود بحماية من ارتفاع التيار
- جهاز حماية من ارتفاع التيار للمنزل بالكامل يتم تركيبه في لوحة التوزيع الرئيسية
- جهاز حماية من ارتفاع التيار (SPD) مثبت على اللوحة
- وحدة حماية للأجهزة الإلكترونية الصغيرة
في المقابل، يشير مصطلح مانعة الصواعق (Surge arrester) عادةً إلى معدات المرافق أو توزيع الطاقة.
| سؤال | مصطلح أفضل |
|---|---|
| حماية جهاز كمبيوتر محمول أو تلفاز أو أجهزة إلكترونية من ارتفاعات التيار عبر المقبس | واقي زيادة التيار |
| حماية لوحة التوزيع الكهربائية السكنية | جهاز حماية من اندفاع التيار للمنزل بالكامل أو جهاز حماية من الصواعق (SPD) من النوع 1/النوع 2 |
| حماية لوحة كهربائية صناعية ذات جهد منخفض | الحزب الديمقراطي الاجتماعي |
| حماية محول أو خط هوائي للجهد المتوسط | مانعة التموجات (Surge Arrester) |
| حماية مدخل التيار المستمر لصندوق تجميع الطاقة الشمسية (PV combiner box) | جهاز حماية من اندفاع التيار المستمر (DC SPD) أو جهاز حماية أنظمة الطاقة الشمسية (PV SPD) |
لهذا السبب غالباً ما تخلط استعلامات البحث مثل “الفرق بين مانعة الصواعق (Surge Arrester) وجهاز حماية اندفاع التيار (Surge Protector)” بين لغة المستهلك واللغة الهندسية. عادة ما يكون جهاز حماية اندفاع التيار مخصصاً لحماية معدات الجهد المنخفض، بينما تكون مانعة الصواعق مخصصة لحماية عزل أنظمة الطاقة.
مانعة الصواعق (Surge Arrester) مقابل كابح اندفاع التيار (Surge Suppressor)
“كابح اندفاع التيار” (Surge suppressor) هو مصطلح عام آخر. في الإلكترونيات، قد يشير إلى جهاز أو مكون يعمل على كبح الجهد العابر. أما في توزيع الطاقة، فغالباً ما يتداخل مع مصطلح جهاز حماية اندفاع التيار (Surge protector) أو جهاز الحماية من الصواعق (SPD).
استخدم هذه القاعدة:
- بالنسبة للوحات الكهربائية ووثائق الأكواد/المواصفات، استخدم الحزب الديمقراطي الاجتماعي.
- بالنسبة لتوزيع المرافق والمحولات، استخدم مانعة الصواعق.
- بالنسبة للإلكترونيات الاستهلاكية،, واقي من زيادة التيار الكهربائي أو كابت زيادة التيار (surge suppressor) قد تكون مقبولة، ولكن تحقق من تصنيفات المنتج بعناية.
مانعة الصواعق (Surge Arrester) مقابل مانعة البرق (Lightning Arrester)
في العديد من المحادثات العملية،, مانعة الصواعق و مانع البرق (lightning arrester) التداخل. عادة ما يكون مانع الصواعق (Lightning arrester) عبارة عن جهاز حماية من زيادة التيار مخصص للتعامل مع الجهد الزائد الناتج عن الصواعق. ومع ذلك، فإن مصطلح “مانع زيادة التيار” (Surge arrester) هو المصطلح الأوسع والأكثر دقة من الناحية الفنية، لأن الجهد الزائد يمكن أن ينتج عن الصواعق، أو عمليات التبديل (Switching)، أو الأعطال، أو العوامل العابرة في النظام.
| مصطلح | المعنى العملي |
|---|---|
| مانعة الصواعق | مصطلح شائع يركز على الجهد الزائد الناجم عن الصواعق |
| مانعة التموجات (Surge Arrester) | مصطلح أوسع يغطي الصواعق وغيرها من الجهود الزائدة العابرة |
| الحزب الديمقراطي الاجتماعي | مصطلح حماية الجهد المنخفض المستخدم في تطبيقات اللوحات والمعدات الحديثة |
لا تخلط بين مانع الصواعق (Lightning arrester) وقضيب الصواعق (Lightning rod) أو طرف الهواء (Air terminal). يقوم نظام الحماية من الصواعق باعتراض وتوجيه ضربة الصاعقة المباشرة. بينما يقوم مانع زيادة التيار (Surge arrester) أو جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) بالحد من الجهد الزائد العابر على الموصلات الكهربائية. قد تتطلب استراتيجية الحماية الكاملة من الصواعق وزيادة التيار استخدام كليهما.
Surge Arrester أم Surge Arrestor: أي تهجئة هي الصحيحة؟
التهجئة الفنية المفضلة هي مانعة الصواعق. التهجئة مانع الصواعق شائعة في عمليات البحث والكتابة غير الرسمية، ولكن معظم المعايير الكهربائية، وأوراق البيانات، ووثائق الشركات المصنعة تستخدم مانعة الصواعق (arrester).
من أجل تحسين محركات البحث (SEO) ووضوح المستخدم، من المعقول ذكر كلتا التهجئتين:
- surge arrester: التهجئة التقنية المفضلة
- surge arrestor: تهجئة بديلة شائعة في البحث
- surge arresters / surge arrestors: صيغ الجمع البديلة في البحث
إذا كنت تكتب مواصفات فنية، استخدم مانعة الصواعق.
أنواع مانعات الصواعق
يمكن تصنيف “أنواع” مانعات الصواعق بطرق مختلفة: حسب مستوى الجهد، أو فئة الخدمة، أو موقع التركيب، أو التقنية المستخدمة. بالنسبة للمستخدمين الباحثين، فإن التصنيف الأكثر عملية هو التصنيف القائم على التطبيق.
| النوع | التطبيق النموذجي | ما تقوم بحمايته | الملاحظات |
|---|---|---|---|
| مانعة صواعق من فئة التوزيع | خطوط التوزيع والمحولات | محولات التوزيع، والمغذيات، والشبكات الهوائية | الحماية الشائعة لتوزيع المرافق |
| مانعة صواعق من الفئة المتوسطة | التطبيقات الواقعة بين التوزيع وخدمة المحطات | المحولات، والمحطات الفرعية، ومفاتيح التبديل | تُستخدم حيث تكون الخدمة أعلى من حماية التوزيع الأساسية |
| مانعة صواعق من فئة المحطات | المحطات الفرعية والمعدات الرئيسية | محولات الطاقة، وقضبان التوصيل في المحطات، ومفاتيح التبديل | فئة مانعات الصواعق ذات الخدمة الشاقة |
| مانعة صواعق الخطوط | خطوط النقل أو التوزيع الهوائية | عزل الخطوط والمعدات | تُستخدم غالباً في المسارات المعرضة للصواعق |
| مانعة صواعق لعمود الصعود / حماية الكابلات | الانتقال من الكابلات الهوائية إلى الكابلات الأرضية | نهايات الكابلات والمعدات المتصلة بها | تساعد في تقليل إجهاد الجهد الزائد عند نقاط دخول الكابلات |
| جهاز حماية من الجهد الزائد (SPD) للجهد المنخفض | لوحات ومعدات الجهد المنخفض | لوحات التحكم، لوحات التوزيع، ومداخل المعدات | لا يُطلق عليه عادةً اسم مانعة صواعق تقليدية للجهد المتوسط/العالي في مواصفات الجهد المنخفض وفقاً لمعايير IEC/UL |
| جهاز حماية من اندفاع التيار لإشارات التحكم (Signal SPD) | خطوط البيانات، والاتصالات، والتحكم، وأجهزة الاستشعار | إلكترونيات الاتصالات والتحكم | يتم اختيارها بناءً على نوع الإشارة، وعرض النطاق الترددي، والجهد، وطريقة التأريض |
هذا القسم هو المكان الذي تصبح فيه العديد من المقالات العامة مضللة. فجهاز حماية الجهد المنخفض (SPD) ومانعة صواعق محطات الجهد المتوسط كلاهما يحدان من الاندفاعات الكهربائية، لكن لا يتم اختيارهما من نفس عائلة أوراق البيانات الفنية.
مكثف الحماية من الاندفاع مقابل مانعة الصواعق
يحل كل من مكثف الحماية من الاندفاع ومانعة الصواعق مشكلات مترابطة ولكنها مختلفة.
| الجهاز | الوظيفة الرئيسية | الاستخدام النموذجي | القيد الرئيسي |
|---|---|---|---|
| مانعة التموجات (Surge Arrester) | يحدد الجهد الزائد ويحول تيار الاندفاع | المحولات، الخطوط، المحطات الفرعية، ولوحات الجهد المنخفض عند استخدام مصطلحات أجهزة الحماية من الاندفاع (SPD) | لا يمتص عادةً الجهد الزائد طويل الأمد أو التيار الزائد المستمر |
| مكثف الحماية من الاندفاع | يقلل من إجهاد الجهد ذي الجبهة الحادة عن طريق إبطاء ارتفاع الجهد | الآلات الدوارة، والمحولات، وبعض تطبيقات مفاتيح الجهد العابر | لا يغني عن مانعة الصواعق في تثبيت جهد الاندفاع العالي |
في بعض الأنظمة، تُستخدم مكثفات الاندفاع ومانعات الصواعق معاً. تعمل المانعة على تحديد ذروة الجهد الزائد، بينما يساعد المكثف في تقليل حدة واجهة موجة الجهد. وهذا مهم بشكل خاص حيث يكون إجهاد العزل والاضطرابات العابرة سريعة الجبهة أمراً جوهرياً.
محول الاندفاع مقابل مانعة الصواعق
“يُستخدم مصطلح ”محول الاندفاع" (Surge diverter) غالباً في بعض المناطق كاسم آخر للجهاز الذي يحول تيار الاندفاع بعيداً عن المعدات المحمية. في العديد من سياقات الجهد المنخفض، قد يعني جهاز الحماية من الاندفاع (SPD). وفي سياقات المرافق، قد يتداخل مع مانعة الصواعق.
التفسير الآمن هو:
- تحقق من مستوى الجهد
- تحقق من معيار المنتج
- تحقق مما إذا كان مخصصاً للوحات الجهد المنخفض، أو خطوط الإشارة، أو المحولات، أو أنظمة الطاقة الهوائية
- قارن التصنيفات بدلاً من الاعتماد على الاسم فقط
مانع الصواعق السكني: ماذا يقصد الناس عادةً؟
عندما يبحث صاحب المنزل عن “مانع صواعق سكني”، فإنه يقصد عادةً جهاز حماية من اندفاع التيار للمنزل بالكامل أو جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) من النوع 1 / النوع 2 يتم تركيبه عند معدات الخدمة أو لوحة التوزيع. وهو عادةً ليس نفس منتج مانع الصواعق الخاص بتوزيع المرافق الذي يتم تركيبه على خط هوائي أو محول.
بالنسبة للتركيبات الكهربائية ذات الجهد المنخفض في القطاعين السكني والتجاري، يجب التركيز على:
- جهاز الحماية من اندفاع التيار (SPD) من النوع 1 أو النوع 2 أو النوع 3
- جهد النظام
- تيار التفريغ الاسمي
- الحد الأقصى لتيار التفريغ
- مستوى حماية الجهد أو تصنيف حماية الجهد
- تصنيف تيار القصر (الدائرة القصيرة)
- متطلبات القاطع الاحتياطي أو المصهر
- التأريض وطول كابلات التوصيل
لمزيد من التعمق في اختيار أجهزة الحماية من اندفاع التيار (SPD) ذات الجهد المنخفض، راجع دليل VIOX حول الفرق بين أجهزة الحماية من اندفاع التيار (SPD) من النوع 1 والنوع 2 والنوع 3, تصنيفات Imax مقابل In لأجهزة الحماية من اندفاع التيار (SPD)و معاني Uc و Up في أجهزة الحماية من اندفاع التيار (SPD).
متى يجب استخدام جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) بدلاً من مانعة الصواعق (Surge Arrester)
استخدم جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) عندما يكون التطبيق مخصصاً لحماية معدات الجهد المنخفض.
| التطبيق | مصطلح أدق للجهاز |
|---|---|
| لوحة توزيع الجهد المنخفض الرئيسية | جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) من النوع 1 أو النوع 2 |
| لوحة التحكم الصناعية | مانع صواعق من النوع 2، يتم تنسيقه أحياناً مع مانع صواعق من النوع 1 في المنبع |
| صندوق تجميع الخلايا الكهروضوئية | جهاز حماية من اندفاع التيار المستمر (DC SPD) أو جهاز حماية أنظمة الطاقة الشمسية (PV SPD) |
| نظام تخزين الطاقة بالبطاريات | موانع صواعق منسقة للتيار المستمر والتيار المتردد وخطوط الإشارة |
| إيثرنت، أو RS485، أو خط إشارة، أو خط تحكم | جهاز حماية من اندفاع التيار لإشارات التحكم (Signal SPD) |
| حماية لوحات التوزيع السكنية | مانع صواعق للمنزل بالكامل |
| محول على خط هوائي للجهد المتوسط | مانعة التموجات (Surge Arrester) |
| قضيب توزيع المحطة الفرعية أو محول الطاقة | مانع صواعق من فئة المحطات الكهربائية |
لأنظمة التيار المستمر والطاقة المتجددة، راجع دليل VIOX الخاص بأجهزة الحماية من اندفاع التيار المستمر و دليل الحماية من الصواعق لأنظمة تخزين الطاقة بالبطاريات (BESS).
الحماية المنسقة: مانع الصواعق + جهاز الحماية من التيار المفاجئ (SPD) من النوع 1/2/3
الحماية عالية الجودة من الصواعق تكون متعددة الطبقات.
قد يحمي مانع الصواعق الخاص بشركة الكهرباء المحول أو معدات التغذية الواردة. يمكن لجهاز الحماية من التيار المفاجئ (SPD) من النوع 1 التعامل مع تيارات الصواعق عالية الطاقة عند مدخل الخدمة أو حدود الحماية من الصواعق. يمكن لجهاز الحماية من التيار المفاجئ (SPD) من النوع 2 حماية لوحات التوزيع. يمكن لجهاز الحماية من التيار المفاجئ (SPD) من النوع 3 حماية المعدات الطرفية الحساسة القريبة من الحمل. يمكن لأجهزة الحماية من التيار المفاجئ (SPD) المخصصة للإشارات حماية خطوط الاتصال والتحكم.
الغرض من التنسيق هو منع تحميل أي جهاز بشكل زائد وتقليل الإجهاد الجهد الواقع على المعدات الموجودة في اتجاه التيار.
| طبقة الحماية | الجهاز النموذجي | الموقع النموذجي |
|---|---|---|
| طبقة المرافق/نظام الطاقة | مانعة التموجات (Surge Arrester) | المحولات، الخطوط الهوائية، المحطات الفرعية، لوحات المفاتيح الكهربائية |
| طبقة مدخل الخدمة | النوع 1 SPD | لوحة التغذية الرئيسية أو معدات الخدمة |
| طبقة التوزيع | النوع 2 SPD | اللوحات الفرعية، لوحات التوزيع، خزائن التحكم |
| طبقة المعدات | النوع 3 من أجهزة الحماية من اندفاع التيار (SPD) أو الحماية على مستوى المعدات | بالقرب من المعدات الحساسة |
| طبقة الإشارة/التحكم | جهاز حماية من اندفاع التيار لإشارات التحكم (Signal SPD) | خطوط البيانات، وRS485، والإيثرنت، والمستشعرات، وخطوط الاتصالات |
لمعرفة أخطاء التركيب التي تقلل من أداء أجهزة SPD، راجع دليل دليل أخطاء تركيب أجهزة SPD الخاص بشركة VIOX.
أخطاء الاختيار الشائعة
الخطأ 1: استخدام مصطلحي “مانع الصواعق” (surge arrester) و“جهاز الحماية من اندفاع التيار” (SPD) كمترادفات دقيقة
يتداخل المصطلحان في الوظيفة، ولكن ليس دائماً في السياق المعياري أو فئة الجهد. في مواصفات لوحات الجهد المنخفض، عادة ما يكون مصطلح SPD هو المصطلح الأدق.
الخطأ الثاني: الاختيار بناءً على تصنيف تيار القصر (kA) فقط
تصنيفات تيار القصر (kA) مهمة، لكنها ليست كافية. بالنسبة لأجهزة الحماية من زيادة التيار (SPD)، يجب أيضاً التحقق من جهد التشغيل المستمر الأقصى (Uc/MCOV)، ومستوى حماية الجهد (Up/VPR)، والتيار الاسمي (In)، والتيار الأقصى (Imax)، وتيار النبضة (Iimp)، وتصنيف تيار القصر (SCCR)، والحماية الاحتياطية، ومؤشر التلف، ونظام التأريض.
الخطأ الثالث: افتراض أن مانعة الصواعق تحمي بمفردها من أضرار الصواعق المباشرة
تعمل المانعة أو جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) على تحديد الجهد الزائد العابر على الموصلات. أما الحماية من الصواعق المباشرة، والربط، والتأريض، والحماية الخارجية من الصواعق، والتنسيق في توزيع أجهزة الحماية (SPD) فهي أجزاء منفصلة ضمن استراتيجية حماية متكاملة.
الخطأ الرابع: تجاهل جهد النظام المراد حمايته
يجب أن يتطابق الجهاز مع جهد النظام الفعلي وترتيب التأريض. لا يمكن استبدال مانعة الجهد المتوسط بجهاز حماية من زيادة التيار (SPD) للجهد المنخفض، كما لا يمكن تركيب مانعة خاصة بشركات المرافق بنفس طريقة تركيب جهاز حماية لوحة التوزيع.
الخطأ الخامس: نسيان خطوط الإشارة والاتصالات
لا توفر أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPD) الخاصة بالطاقة حماية لخطوط الإيثرنت، أو RS485، أو المستشعرات، أو الاتصالات، أو خطوط التحكم ما لم تكن تلك الخطوط مزودة بحماية مناسبة من زيادة التيار. العديد من أعطال زيادة التيار تدخل عبر أسلاك الاتصالات أو التحكم.
الإجابة النهائية
A مانعة الصواعق هو عادةً جهاز في نظام الطاقة يُستخدم لحماية المحولات، والخطوط الهوائية، والمحطات الفرعية، ومفاتيح التبديل، ونهايات الكابلات من الجهد الزائد العابر. الحزب الديمقراطي الاجتماعي هو المصطلح الحديث الصحيح للحماية من الجهد الزائد منخفض الجهد في لوحات التوزيع، ولوحات التحكم، والمعدات، وأنظمة الطاقة الكهروضوئية، وشحن المركبات الكهربائية، وأنظمة تخزين طاقة البطاريات (BESS)، وخطوط الإشارة.
A مانع البرق (lightning arrester) هو غالباً اسم شائع أو قديم لمانعة الصواعق التي تركز على الجهد الزائد المرتبط بالبرق. واقي من زيادة التيار الكهربائي أو كابت زيادة التيار (surge suppressor) يشير عادةً إلى حماية المعدات ذات الجهد المنخفض. يعتمد المصطلح الأفضل على مستوى الجهد، ونقطة التركيب، ومعيار المنتج، والتطبيق.
الأسئلة الشائعة
هل هو Surge arrester أم Surge arrestor؟
التهجئة الفنية المفضلة هي مانعة الصواعق. مانعة الصواعق (Surge arrestor) هو تهجئة بديلة شائعة في استعلامات البحث، لكن معظم المعايير وأوراق البيانات الفنية تستخدم مصطلح “arrester”.”
هل مانعة الصواعق (Surge arrester) هي نفسها جهاز الحماية من الجهد الزائد (SPD)؟
ليس دائماً. كلاهما يحد من الجهد الزائد العابر، ولكن مصطلح “مانعة الصواعق” (Surge arrester) يشير عادةً إلى مانعات أنظمة الطاقة، بينما يشير مصطلح “جهاز الحماية من الجهد الزائد” (SPD) عادةً إلى أجهزة الحماية من الجهد الزائد ذات الجهد المنخفض وفقاً لمعايير IEC 61643 أو UL 1449.
ما الفرق بين مانعة الصواعق (Surge arrester) وجهاز الحماية من الجهد الزائد (Surge protector)؟
جهاز الحماية من الجهد الزائد هو عادةً جهاز جهد منخفض مخصص للإلكترونيات، أو شرائط التوصيل، أو حماية المنزل بالكامل، أو حماية لوحات التوزيع. أما مانعة الصواعق فتشير عادةً إلى الحماية من الجهد الزائد في مرافق الخدمات أو توزيع الطاقة.
ما الفرق بين مانعة الصواعق (Surge arrester) ومانعة البرق (Lightning arrester)؟
يُستخدم مصطلح مانعة البرق عادةً للمانعات التي تحمي من الجهد الزائد الناتج عن الصواعق. بينما مصطلح مانعة الصواعق أكثر شمولاً ويمكن أن يشمل صواعق البرق، وصواعق التبديل، وغيرها من الجهود الزائدة العابرة.
ما هي الأنواع الرئيسية لمانعات الصواعق؟
تشمل فئات أنظمة الطاقة الشائعة فئة التوزيع، والفئة المتوسطة، وفئة المحطات، ومانعات الخطوط، ومانعات حماية الكابلات. أما أنظمة الجهد المنخفض فتستخدم عادةً مصطلح SPD بدلاً من ذلك.
ما الفرق بين محول الصواعق (Surge diverter) ومانعة الصواعق (Surge arrester)؟
في العديد من المناطق، يُعد مصطلح "محول التيار المفاجئ" (surge diverter) مصطلحاً شائعاً للجهاز الذي يقوم بتحويل تيار الاندفاع. وقد يشير هذا المصطلح إلى جهاز الحماية من الاندفاعات (SPD) أو مانعة الصواعق (surge arrester) اعتماداً على جهد النظام وسياق المنتج.
ما الفرق بين مكثف الاندفاع (surge capacitor) ومانعة الصواعق (surge arrester)؟
تعمل مانعة الصواعق على تثبيت ذروة الجهد الزائد وتحويل تيار الاندفاع، بينما يساعد مكثف الاندفاع في تقليل إجهاد الجهد ذي الجبهة الحادة. وفي بعض الأنظمة، يتم استخدام كلاهما معاً.
هل يمكن لجهاز الحماية من الاندفاعات (SPD) أن يحل محل مانعة الصواعق؟
فقط إذا كان التطبيق يتعلق بحماية الجهد المنخفض (LV SPD). لا يمكن لجهاز الحماية من الاندفاعات للجهد المنخفض أن يحل محل مانعة الصواعق للجهد المتوسط أو العالي المستخدمة للمحولات أو الخطوط الهوائية أو المحطات الفرعية.
هل تحمي مانعة الصواعق من الصواعق المباشرة؟
يمكنها تقليل إجهاد الجهد الناتج عن الاندفاعات المستحثة بالصواعق على الموصلات، لكنها ليست نظام حماية كاملاً من الصواعق المباشرة بحد ذاتها. قد تكون هناك حاجة أيضاً إلى حماية خارجية من الصواعق، والربط، والتأريض، وأجهزة حماية من الاندفاعات منسقة.
