ماهي أنواع الحماية الكهربائية؟

إن المعدات الكهربائية بمختلف أنواعها، سواء صناعية أو منزلية، لابد لها من حماية كهربائية تقيها من الأخطار الناجمة عن وجود اختلالات في أحد عناصر دوائرها الكهربائية .

وتختلف هذه الحماية بدورها حسب نوع المعدات أو الدارات الكهربائية المراد حمايتها.
ومن خلال هذا المقال سنتعرف على أنواع هذه الحماية مع شرح طريقة عملها .

أنواع الحماية الكهربائية

الحماية التفاضلية.

مع مرور الوقت وتوالي ساعات اشتغال المعدات الكهربائية. يمكن أن تتعرض هذه المعدات لأعطال ميكانيكية أو كهربائية. ومن بين هذه الأعطال نجد تلف في العزل، الذي ينتج عنه تسريب في التيار نحو الأرض بطريقة مباشرة عبر سلك الأرضي، أو بطريقة غير مباشرة عبر جسم المستخدم، معرضا هذا الأخير لخطر الصعق الكهربائي مشكلا بذلك خطرا على حياته.

وللحماية، تقوم أجهزة الحماية التفاضلية بقياس التيار الخارج والتيار الراجع اليها، وفي نفس الوقت تقارن بين قيمتيهما بصفة مستمرة. وإذا كان هناك فرق ولو ضئيل، فإنها تقوم بقطع الدارة فورا معلنة بذلك وجود عطل في الدارة.
لذلك فمن الواجب اختيار تيار التسرب بعناية، وحسب ما يسمح به كل جهاز.

أنواع أجهزة الحماية التفاضلية :

يساعد على حماية المستخدم ضد خطر الصعق الكهربائي، وذلك بقطع الدارة في حالة وجود تسرب للتيار الكهربائي. لكن لابد من حمايته بواسطة قاطع كهربائي.

له نفس عمل المفتاح التفاضلي، لكن زيادة على ذلك فإنه قادر على حماية الدارة من زيادة في التيار بسبب الحمل الزائد، والدوائر القصيرة.

أنواع الحماية التفاضلية

الحماية المغناطيسية.

بخلاف الحماية التفاضلية فإن الحماية المغناطيسية أو الحماية ضد الدارات القصيرة تعمل على مبدأ الزيادة في التيار وليس تسرب التيار كما هو الحال في الحماية التفاضلية.

إن تأثير ارتفاع التيار ومروره بالملف الموجود داخل جهاز الحماية، ينتج عنه حقل مغناطيسي قوي، يؤدي الى تنشيط المغناطيس الكهربائي وبالتالي فتح نقاط التماس وقطع التيار عن الدارة الكهربائية.

خصائص الحماية المغناطيسية.

أنواع الحماية المغناطيسية:

لكن عيبها أنه في حالة حدوث دارة قصيرة يجب تغيير المصهر بواحد جديد.

هذا النوع هو الأكثر استخداما لأنه زيادة على خاصية الحماية المغناطيسية يحتوي على حماية حرارية ضد الأحمال الزائدة. بالإضافة الى إمكانية استعماله عدة مرات بخلاف المصهر.

يستخدم لحماية المحركات ضد الزيادة في الحمل وكذلك في الحماية من الدارة القصيرة.

أنواع الحماية الكهرومغناطيسية

الحماية الحرارية.

يضمن هذا النوع حماية الأجهزة الكهربائية (مثل المحركات) ضد الزيادة في الحمل الناتجة عن زيادة طفيفة في قيمة التيار الاسمي ( In ). بخلاف الحماية المغناطيسية، فإن الحماية الحرارية تستغرق وقتا معينا حتى تعمل على قطع التيار.

أنواع الحماية الحرارية:

عنما يزيد المحرك في طلبه للتيار بسبب حمل ثقيل وتصبح لفاته معرضة لارتفاع الحرارة. فإن المرحل الحراري يقطع التيار مانعا بذلك خطر تلف المحرك. يجب ضبط قيمة المرحل الحراري حسب التيار الاسمي للمحرك.

المرحل الحراري

إضافة الى أنه يعمل مثل المرحل الحراري، فهو يحمي أيضا من الدوائر القصيرة. يجب ضبط قيمة القاطع الكهربائي لدارة المحرك حسب التيار الاسمي للمحرك.

تحتوي القواطع الكهربائية على نوعين من الحماية. حماية مغناطيسية وحماية حرارية. إذن فهي تحمي ضد الدوائر القصيرة والزيادة في الأحمال.

الحماية ضد ارتفاع الجهد.

أحيانا تقع بعض الاضطرابات الغير المتوقعة في الشبكة الكهربائية بسبب الأحوال الجوية مثل البرق أو بسبب عطل في المحول المركزي للحي. هذه الاضطرابات تؤدي الى زيادة في التوتر الكهربائي المغذي للدوائر الكهربائية.
يمكن لهذه الزيادة أن تسبب تلفا في الأجهزة الكهربائية وخصوصا الإلكترونية منها مثل أجهزة التلفاز أو المكيفات.

ومن أجل حماية الدارات الكهربائية للمنزل من هذه الاضطرابات يجب تركيب أحد أجهزة الحماية ضد ارتفاع الجهد. وهي كالتالي :

يعمل هذا الجهاز على التحقق من التوتر المغذي للدارة. وذلك بقياس جهد الدخل ومقارنته مع القيمة المضبوطة سلفا. وفي حالة وجود ارتفاع أو انخفاض في التوتر أكثر من النطاق المسموح به ، يقوم الجهاز بقطع التيار .

يعمل هذا الجهاز على ضمان حماية الأجهزة الكهربائية من التيار الزائد بسبب زيادة في الجهد ناتجة عن تأثيرات البرق، وذلك بتحويل موجات التيار نحو الأرض من أجل الحد من أخطارها.

أجهزة الحماية من ارتفاع الجهد والتيار

تضمن الحماية الكهربائية الحد من المخاطر التي قد تنتج عن التغييرات في قيم التيار أو الجهد وكذلك الأخطار الناتجة عن تلف العزل.
إذن فهي عنصر أساسي ولا بد منه في جميع الدارات الكهربائية كانت صناعية أو منزلية.