لماذا تقاس قدرة المحولات بالـكيلو فولت امبير وليس بالـكيلو واط؟

لماذا تقاس قدرة المحولات الكهربائية

بالـكيلو فولت امبير وليس بالـكيلو واط؟

يعرف المحول الكهربائي بانه عبارة عن جهاز كهربائي كهرومغناطيسي ساكن يعمل على رفع او خفض الفولطية عند ثبات القدرة. اي ان المحول لا يستخدم بحد ذاته كحمل كهربائي وانما هو عبارة عن مصدر للفولطية مثله مثل مصدر الفولطية المستخدم في المنازل او في المنشآت الصناعية، حيث للمحولات عدة اهداف رئيسية ولكن الاختلاف ان مصدر الفولطية ذو قيمة كبيرة ولكن قدرة المحولات تختلف من محول الى اخر بحسب سعة المحول، حيث هناك المحولات الكبيرة التي تكون في محطات التوليد والمحولات المستخدمة بشكل عام في محطات النقل والتوزيع وهناك المحولات الصغيرة المستخدمة في الاستخدامات الصناعية والمنزلية مثل شاحن اللاب توب وشاحن الخلوي. 

تستخدم المحولات في شبكات النقل والتوزيع بهدف تقليل المفاقيد التي يمكن ان تحدث لانها تعمل على رفع الفولطية الى قيم كبيرة عند ثبات القدرة وبالتالي خفض التيار الكهربائي حيث ان الفقد يعتمد بشكل اساسي على المعادلة ( I²R). والمحولات بشكل عام من اكثر الاجهزة كفاءة حيث يمكن ان تصل كفاءة المحول الكهربائي الى 99%، وتستخدم في الاستخدامات المنزلية والصناعية لتعطي الفولطية المناسبة وهي غالبا ما تكون بقيم قليلة تناسب فولطيات الاحمال المختلفة للاجهزة المنزلية حيث يعمل اللاب توب تقريبا على فولطية تتراوح بين 16 و20 فولت وجهاز الخلوي على فولطية قليلة تصل الى القليل من الفولطات. 

من مساوىء المحولات الكهربائية انها تسحب تيارا وهي في حالة عدم العمل حيث قامت احدى الشركات الامريكية بعمل دراسة لهذا الموضوع على شواحن الخلوي، وكانت الصدمة كبيرة عندما اكتشفوا ان هناك ملايين الدولارات تستنزف من ترك  الشاحن في الكهرباء حتى في اثناء عدم وضع الخلوي وقد ورد الخبر في احدى القنوات التلفزيونية باستضافة احد الخبراء الذي أكد وجود نزف للطاقة من جراء توصيل الشاحن بمصدر الطاقة حتى في حالة عدم وضع الجهاز على الشاحن. 

وبشكل عام يمكن تقاس المحولات بوحدة الكيلو فولت امبير KVA  وليس بوحدة Kw  كون قدرة المحول تعتمد على المفاقيد وتكون المفاقيد فى بنية المحول من نوعين هما المفاقيد النحاسيه Cupper Losses و المفاقيد الحديديه Iron Losses حيث تعتمد المفاقيد النحاسيه ( I²R) على التيار فكلما زاد التيار زاد الفقد.

بينما تعتمد المفاقيد الحديديه على الجهد وتسمى هذه بالمفاقيد الثابتة لعدم علاقتها بتيار الحمل، بل بالجهد المطبق على المحول.

وبالتالى تعتمد المفاقيد الكليه للمحول على الجهد والتيار ولا تعتمد على معامل القدره للأحمال الموصله على ثانوى المحول وبالتالى تقاس قدرة المحول بالـ KVA
من المعروف ان الأحمال الموصلة على ثانوى المحول متغيره وبالتالي يتغير معامل القدره الخاص بها.

وبالتالى لو تم قياس قدرة المحول بالـ KW فسوف تتغير قدرة المحول مع تغير معامل القدره للأحمال الموصله عليه ولن تكون قدرته ثابته لذلك تقاس قدرته بوحدة الـ KVA التى لا تعتمد على معامل القدرة.

Read More

ريليه الحماية من انخفاض او ارتفاع الجهد

ريليه الحماية من انخفاض او ارتفاع الجهد 

Under and Over Voltage Protective Relay

وللجهاز تسمية اخرى حيث يسمى ايضا بجهاز مراقبة الجهد Voltage Monitoring Device:

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

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 

كذلك فانخفاض الجهد يؤدي الى مشاكل كثيرة اخرى مثل عدم فاعلية القدرة لمناسبة الحمل وربما يؤدي ذلك ايضا الى تلف الاجزاء 

وبالتالي فان ريليه الحماية من انخفاض وارتفاع الجهد يؤمن لنا هذه الحماية

أجزاء ريليه الحماية من انخفاض و ارتفاع الجهد (الفولطية):

1- مكان توصيل الفازات الثلاثة L1 L2 L3 و توصيل النوترال N

2- مكان توصيل نقطة التلامس وهي غالبا تكون نقطة تلامس قلاب 2طرف مشترك , 1طرف نقطة مفتوحة (NO) 3 طرف نقطة مغلقة (NC)

3- لمبة بيان تدل على انتظام قيمة الجهد و عمل الدائرة بشكل طبيعي

4 - لمبة بيان تضيء عند حدوث انخفاض في الجهدUV حسب القيمة المظبوط عليها

5 - لمبة بيان تضيء عند حدوث زيادة فى الجهد OV حسب القيمة المظبوط عليها

6 - رينج يتم من خلاله تحديد اقصى نسبة نقصان في الجهد و التى عندها يبدل الريليه نقاطه و تكون المعايرة اما بقيمة الفولت مثلا 260V او كنسبة مئوية من الجهد المقنن مثلا 5% حسب الماركة والمقصود هنا اقل قيمة للفولتية يعمل عندها المحرك بصورة طبيعية بدون اي ضرر في ملفات المحرك، وغالبا ما تكون النسبة المسموح بها هي 5% فنضرب اقل قيمة للفولتية بنسبة 5% اي 380 ضرب 0.05 وعندها يكون الناتج 19 فولت، وعليه يكون الجهد المقبول هو 380 - 19، اي 361 ، ولايجاد النسبة لضبط المؤشر نقوم بقسمة 380 على 361 والنسبة الناتجة هي 0.95، فنقوم بوضع المؤشر عليها.

7- رينج لتحديد نسبة الزياده فى الجهد و التى يبدل الريليه نقاطه عندها و ايضا تكون نسبة المعايرة على قيمة الفولت مثلا 420Vاو نسبة مئوية من الجهد المقنن مثلا 5% حسب الماركة

والمقصود هنا اعلى قيمة فولتية يمكن ان يعمل عليها المحرك بدون ان يحدث به اي ضرر على ملفات المحرك، حيث غالبا ما تكون القيمة المسموح بها لارتفاع الفولتية هي بنسبة 5% من قيمة فولتية المحرك الكلية فمثلا من لوحة احد المحركات وجدنا ان المحرك يمكنه العمل بصورة طبيعية ضمن النطاق 380/420 فولت حيث نقوم بقسمة اعلى قيمة فولتية على اقل قيمة فولتية وهي 420 تقسيم 380 والناتج هنا هو 1.105 وبالتالي نقوم بضبط المؤشر على هذا الرقم .

8 - رينج يستخدم في تحديد زمن التأخير و الذي اذا استمر

هبوط او زيادة الجهد خلاله سوف يقوم الريليه بتبديل نقاطه 

و هذه الخاصية هامة جدا حيث لا يجب ان يعمل الريليه عند اى تغير لحظي عابر للجهد

9-يوجد في بعض انواع الريليات رينج رابع وهو لظبط وقت وصل الدائرة بعد انتظام الجهد 

ايضا هذه الخاصية مهمة جدا حيث انه لا يجب ان يعمل عند انتظام جهد لحظي

طريقة عمل ريليه الحماية من انخفاض وارتفاع الجهد:

في حال وجود التيار يقوم الريليه بتحسس الجهد فان كان ضمن الحد المظبوط عليه يغلق نقطته المفتوحة طبيعياNO ويمرر دائرة التحكم الى مابعده من ملفات تحكم وفي حال ارتفع الجهد او انخفض وتعدى ذلك الأرتفاع او الانخفاض وقت الفصل المظبوط عليه يفتح نقطته ويوقف دائرة التحكم الى حين انتظام الجهد

وان كان الجهد خارج نطاق الحد المظبوط عليه يتوقف ويبقي نقطته المغلقة طبيعاNCعلى وضعها وتنير لمبة تريب ويعرف ان الجهد فيه خلل

فان انتظم الجهد يبدأ بعد بعد زمن الوصل فان انتهى الوقت والجهد لازال منتظما يغلق نقطته المفتوحة ويشغل دائرة التحكم من جديد

'انواع ريليه الحماية من انخفاض وارتفاع الفولطية:

يتوفر منه ريليه يعمل على جهد380V ثلاثة فاز بدون او مع نوترال

وريليه يعمل على جهد220V

ويوجد منه ريليه مع كونتاكتور يعمل بجهد 220

ويوجد منه ريليه مع كونتاكتور بشاشة رقمية Digital

صور انواع ريليه الحماية من انخفاض وارتفاع الفوليطة لشركات مختلفة:

الموضوع منقول  مع التعديل من موقع الاستاذ فادي حداد 

مواضيع ذات صلة:

يمكن قراءة ايضا موضوع حماية من ارتفاع الفولطية والتسرب الارضي 

Read More

معامل القدرة وطرق تحسينه

تحميل ملف معامل القدرة وطرق تحسينه 

يعرف معامل القدرة بانه النسبة بين القدرة الفعالة والتي تستهلك فعلا بالاحمال وتقاس بالكيلو وات والقدرة الكلية المطلوبة والتي تسمى القدرة الظاهرية وتقاس بالكيلو فولت امبير. القدرة الفعالة هي التي تنجز العمل الحقيقي مثل إنتاج الحرارة، الضوء، الحركة... إلخ. أما القدرة المفاعلة فهي التي تساعد على وجود المجال الكهرومغناطيسي وتقاس بالكيلو فولت امبير مفاعلى KVAR. القدرة الكلية وتسمى القدرة الظاهرية وهي مزيج من القدرة الفعالة والقدرة المفاعلة وتقاس بالكيلو فولت امبير kVA ولتحسين معامل القدرة مزايا عدة وطرق عدة سوف تذكر من خلال تحميل هذا الملف

محتويات ملف معامل القدرة وطرق تحسينه 

6-1-1 دوائر المقاومات Resistive Circuits 

6-1-2 دوائر الحثية Inductive Circuits

6-1-3 الدوائر السعوية Capacitive Circuits

6-2 القدرة الظاهرية Apparent Power

6-3 مثلث القوى Power Triangle

6-4 معامل القدرة Power Factor

6-5 تاثيرات معامل القدرة 

أ- سمة النظام الكهربي 

ب- مفاقيد النظام الكهربي 

ج- تكاليف شركات الكهرباء 

د- خطوط النقل الكهربي

ه- التأثير على المحولات الكهربية 

و- التأثير على القواطع وقضبان التوزيع 

ح- التأثير على المحرك المبدئي للمولد prime movers

6-6 مميزات تحسين معامل القدرة 

أ- الاستخدام الأفضل لسعة القدرة الفعالة للمحرك المبدئي للمولد 

ب- زيادة سعة القدرة الفعالة للمولد الكهربي 

ج- زيادة سعة القدرة الفعالة للمحول الكهربي 

د- زيادة كفاءة كل الوحدات في الشبكة الكهربية 

و- تحسين تنظيم الجهد على خطوط النقل الكهربي 

6-7 تحسين معامل القدرة Power Factor Correction

6-8 المكثفات الكهربية Electrical Capacitors

6-8-1 أنواع المكثفات المستخدمة عملياً

6-9 طرق تحسين معامل القدرة 

أ- بتثبيت القدرة الفعالة 

ب- بتثبيت القدرة الظاهرية 

أ- طريقة تثبيت القدرة الفعالة 

ب- طريقة تثبيت القدرة الظاهرية

6-11 تصحيح معامل القدرة للمحركات الكهربية 

6-11-1 التصحيح الكلي overall correction 

6-11-2 التصحيح الاستاتيكي Static Correctio 

6-11-3 مغيرات التيار 

6-11-4 بادىء التشغيل الناعم باستخدام المعدات الإلكترونية 

6-11-5 اختيار المكثفات 

6-11-6 توافقيات المصدر Supply Harmonics

6-11-7 رنين مصدر التغذية الكهربي 

ملاحظات هامة على تصحيح معامل القدرة 

مسائل وامثلة على تصحيح معامل القدرة 

لتحميل ملف معامل القدرة وتحسينه الرابط التالي 

حمل من هنا ملف معامل القدرة وتحسينه

Read More

لماذا يتم توصيل المحرك دلتا او دلتا ستار

لماذا يتم توصيل المحرك دلتا او دلتا ستار 

لماذا يوصل محرك ستار و محرك آخر دلتا، وبعض المحركات تبدأ دورنها ستار ثم تغير إلى دلتا. دائماً في المحركات ذات القدرات العالية تعمل على توصيلة دلتا، الا ان هذه المحركات توصل عند بدء دورانها ستار (نجمة) و بعد أن يأخذ المحرك 75 % تقريبا من سرعته يتم تغير المحرك إلى دلتا. لأنه كما علمنا أن شدة التيار في توصيلة دلتا أكبر من شدة التيار في توصيلة ستار. فإذا بدأ المحرك دورانه دلتا مباشرة سيأخذ المحرك حوالي 7 : 10 أمثال التيار و هذا يؤثر على ملفات المحرك. لدينا في موقع العمل.

- محرك ثلاثي الأوجة قدرته 35.5 كيلووات، يغذى من مصدر جهد متردد 380 فولت، و يسحب تياراً قدره 66.5 أمبير و التوصيل دلتا.(على الـ Name Plate) تم توصيله بطريقة ستار-دلتا 

- محرك ثلاثي الأوجة قدرته 21 كيلووات , يغذى من مصدر جهد متردد 380 ف , و يسحب تيار قدره 40 أمبير , معامل قدرة 0.87 , و التوصيل دلتا.(على الـ Name Plate) تم توصيله دلتا.

- لماذا و على أي أساس تم توصيل المحرك الأول ستار-دلتا و المحرك الثاني دلتا؟ كيف يتم تحديد قيمة الكونتاكتورات و Over Load في الحالة الاولى حينما يتم توصيل المحرك ستار دلتا فهذا يعني ان المحرك اثناء عملة سيتعرض لحمل كبير بمعنى اخر ان المحرك يقوم بتدوير الة ولهذا فانه من المستحسن ان يبدأ ستار ثم بعد ذلك دلتا بالنسبة للمحرك الثاني اذا كان من طبيعة عمله تدوير الة معينة فانه ينصح بتحويلة ليعمل ستار دلتا اما بواسطة مفتاح يدوي ستار دلتا او دائرة تحكم بواسطة مفاتيح كهرومغناطيسية وقبل كل شيء يجب التاكد من جهود المحركات لان بعض المصانع تقوم بتوصيل المحركات دلتا وهذا يعني ان المحرك يجب توصيله على جهد 220 اذا كانت لوحة البيان الخاصة به مكتوب عليه جهدين 380/220 اذا كان المحرك مكتوب عليه جهد 380/220 فلايجب ان يعمل هذا المحرك على جهد 380 ستار دلتا لانه سوف يحترق وانما ممكن يعمل 380 ستار فقط اما المحرك الذي يعمل على 380 دلتا فانه يجب ان يعمل على جهد 660 فولت نجمة ويجب ان تكون اللوحة الخاصة به مكتوب عليه 660/380 فولت يتم عمل دائرة ستار دلتا للمحركات الاكبر من 10 كيلو وات والمثالين السابقين لابد من عمل دائرة استار دلتا للمحركين لان اذا بدء المحرك دورانه دلتا مباشرة سياخذ المحرك اضعاف تيار دلتا الكبير وهذا يؤثر على ملفات المحرك كما ذكرت لماذا ستار/دلت لانه بشكل عام عند تشغيل المحركات الحثية فان تيار الاقلاع يكون اضعاف التيار الاسمي في الحالتين (ستار/دلتا) وبذلك يؤدي هذا الى اضافة ضغط على الشبكة وعلى الادوات المشغلة للمحركات , مثل الكونتاكتورات ولكن الفرق انة في حالة الستار , لنفترض ان مقاومة الوجة الواحد للمحرك =10 اوم وان الفولت في الشبكة =380 فولت وان تيار التشغيل 5 اضعاف التيار الاسمي فانة في هذة الحالة يكون الفولت في الوجة 380/1.73 = 220فولت وبهذا يكون تيار الوجة = 220/10 = 22 امبير وعلية فيكون تيار الخط = 22 امبير لان تيار الخط = تيار الوجة في حالة الستار , وبذلك يكون تيار التشغيل = 22*5 = 110 امبير , اما في حالة الدلتا فان فولت الخط = فولت الوجة، وبهذا يكون تيار الوجة = 380/10 =38 امبير، اما تيار الخط = تيار الوجة*1.73 = 38*1.73 = 65.7 امبير , وبهذا يكون تيار الاقلاع =65.7*5 = 328.7 امبير , ففي هذة الحالة نلاحظ ان تيار الاقلاع في حالة الدلتا = 3 اضعاف تيار الاقلاع عنة في حالة الستار 328.7/110 = 3 فلاحظ جيدا هذا الفرق الكبير. اما الجانب الاخر للمعادلة فانة لاحظنا ان تيار الحمل في حالة الدلتا ايضا ما يقارب 3 اضعاف تيارالحمل في حالة الستار 65.7/22 = 3 وبهذا يكون الناتج اكثر في حالة الدلتا من ناحية القوة . ماذا نستنتج، نستنتج من هذا اننا نريد تشغيل هذا المحرك عن طريق دلتا لزيادة القوة ولكن البدىء يكون عن طريق ستار لكي نقلل تيار الاقلاع. ولهذا نستعمل طريقة ستار \ دلتا 

لمزيد من المعلومات عن الموضوع يرجى قراءة الموضوع كيفية الحصول على تيار ثلاثي الأوجة والفرق بين توصيل النجمة والمثلث

الموضوع منقول للفائدة  

Read More

مفاتيح الحماية التفاضلية : القاطع التفاضلي

مفاتيح الحماية التفاضلية : القاطع التفاضلي 

Earth Leakage Circuit Breaker

مقدمة عن خطورة التيار الكهربائي: 

إن خطورة التيار الكهربائي الذي يشعر به الإنسان المتعرض للصدمة الكهربائية ويؤثر علي جسم الإنسان والذي قد يصل في بعض الأحيان إلى الخطورة التي تصل الى الأذى والضرر الكبير علي الإنسان حيث قد يؤدي الصعق بالكهرباء الى الوفاة او الى حدوث حروق من الدرجات المختلفة هذا بخلاف الاضرار التي قد تتعرض لها الاجهزة الكهربائية والمعدات المختلفة .

والتقدم العلمي والتقني في مجال الصناعات الكهربائية كان ولابد ان يأخذ بعين الاعتبار والاهتمام هذا الأمر وكان لابد من إيجاد حل لهذه المشكلة ومثلما وجد حلا لارتفاع شدة التيار او(زيادة الحرارة) ودارات القصر ( شورت ) وذلك عن طريق القاطع المغناطيسي الحراري كان لابد من وجود قاطع جديد يحمي الإنسان أيضا من خطر الصدمة الكهربائية واللمس المباشر وغير المباشر للتيار الكهربائي وأي تسرب للتيار عبر الارض في الاماكن والاوقات الرطبه او ذات الرطوبة العاليه .ومن اجل ذلك تم إيجاد القاطع التفاضلي الذي يحمي الإنسان من خطر التكهرب وحماية التمديدات الكهربائية من التلف ويضمن حماية بصورة جيدة للإنسان وبسرعة فائقة وعالية جدا .لأن القاطع التفاضلي ذو حساسية عالية فأنه يتحسس إلى أصغر تيارات العطل التي تمر في الجهاز الكهربائي أو في جسم الإنسان إذ أن الحساسية العالية لهذا القاطع يضمن وفي وقت بسيط قطع التيار عن الجسم المكهرب ويعتمد في ذلك علي ان التيار المار في الفاز يساوى التيار المار في الحيادي آي أن التيار الصاعد يساوى التيار النازل وعندما يكون القاطع التفاضلي في العمل ( التشغيل ) تكون القيمة في الملف المحرض للقاطع تساوى صفر (0) وفي حال حصول خلل ما أو تعرض جسم للتكهرب تحدث حالة عدم استقرار في ملف القاطع وتحرض نواة داخل القاطع تؤدى إلي فصل القاطع وبالتالي إلي فصل التيار ويركب القاطع التفاضلي بعد القاطع الرئيسي وفي حال تم توصل القاطع التفاضلي بشكل جيد وتقني و صحيح وما ذلك فهو يفصل باستمرار بعد التشغيل فهذا يعني بوجود عطل ما في التمديدات والقاطع يتحسس لمثل هذه الأمور وهذه الأعطال مثل سؤ عزل ( رطوبة ) أو تماس الفاز مع الأرض أو تماس الحيادي مع الأرض وفي مثل هذه الحالات يجب إزالة الأسباب وصيانة العطل لكي يعمل القاطع بشكل جيد ومن اجل الغاية المستخدم من أجلها هذا القاطع ويوجد على القاطع من الخارج كبسة اختبار جاهزية عمل القاطع وللقاطع التفاضلي نوعان الأول القاطع الذي يعمل علي التوتر ويكشف هذا النوع آى توتر زائد في الجهاز الكهربائي المراد حمايته تفوق توتر 50 فولت فيقوم القاطع بالفصل عن الجهاز والمعروف إن التوتر الخطر يكون من 65 فولت وما فوق ويختلف التأثير من شخص للاخر ومن سرعة الاستجابة فمنهم من يتحمل اقل توتر ومنهم أكثر وحسب رطوبة المكان والنوع الثاني يعمل علي التيار وذلك بان المحصلة للتيارات بين الفاز والحيادى يكون صفرا وفي حال وجود تيار خطأ فان تيار الفاز يكون غير مساوي لتيار الحياد فيفصل القاطع نتيجة عمل تحريضي في ملف لقاطع و القاطع سهل التركيب وله فوائد كثيرة وننصح بتركيب مثل هذا القاطع في المنازل لكي نشعر بالأمان مع التيار الكهربائي وهذا هو القاطع التفاضلي قاطع التسريب الأرضي.

وهذا بشكل مختصر ومثلما نعمل علي حماية التمديدات في القيام بالإعمال أيضا يجب العمل علي حماية الأشخاص من خطر الكهرباء وبذلك تكون التقنية في التنفيذ أصبحت متكامل.

طريقة عمل الايرث ليكج  Earth Leakage Detector هو : 

يتحسس في التيار ، ويشتغل بمبدأ قانون كيرشوف للتيارات أى أن مجموع التيارت المارة في نقطة معينة يساوي صفر ، فعند تغذية دائرة معينة يدخل التيار من السلك الحي عبر القاطع إلى الدائرة (الحمل) ويرجع عبر السلك المتعادل عبر القاطع وبذلك تكون محصلة التيار تساوي صفر ، في حالة حدوث تسرب لتيار خارج الدائرة إما عن طريق الانسان إلى الارض أو عن طريق المعدة إلى الارض، فإن المحصلة لا تساوي صفر ، عندها يقوم القاطع بفصل الدائرة ، ويعتمد الفصل على قيمة التيار المحدد للقاطع ، وعادة يوجد قيمتان 30mA و 300mA ، حيث أن قاطع 30mA خاصة بحماية الانسان ، أما قاطع 300mA خاص بحماية الالات والمعدات ، ويجب اجراء اختبار دوري للقاطع.

ايضا هناك نوعين من حيث عدد الاوجه فهناك القاطع الذي يعمل على نظام الوجه الواحد وهناك القاطع الذي يعمل على نظام الثلاثة اوجه.

تم اضافة الملاحظة التالية : والقاطع التفاضلي يفيد ايضا في حماية الاجهزة من العطب وخصوصا المحركات أو مضخات المياه فعد وصول البلل الى ملفات المحرك تقوم الدارة التفاضلية بفصل التيار عن الحمل بالتالي حماية المحرك او الجهاز من العطب Earth Leakage Circuit Breaker و يسمى ايضا بوحدة Ground Fault Circuit Interrupter و اختصاره GFCI و ايضا يطلق عليه اسم residual current device و اختصارا RCD.

يستخدم جهاز ال earth leakage CB فى حماية الانسان من الصاعقة الكهربية عند ملامسته لجسم المعدة.

فكرة عمل Earth Leakage Detector :

تعتمد معظم اجهزة ال earth leakage CB على وجود diffrential relay يتحسس اى تغير فى كمية التيار المارة فى الدائرة.

اذا زادت عن قيمة معينة ( delta I ) .. يتم ارسال signal لل circuit breaker فيفصل الدائرة لحماية الانسان.

كيفية اختيار earth leakage circuit breaker يجب تحديد ثلاث قيم هى :

(1) I : و هى قيمة الامبير التى اذا زاد التيار عنها . يتم فصل الدائرة

(2) I sc : و هى اقصى قيمة لتيار الـ short circuit يتحملها ال CB دون احتراقه. و يتم زيادة هذه القيمة كلما اقتاربنا من المحول .. حسب قيمة ال SC resistance .

(3) قيمة ال delta I : و هى قيمة التغير فى التيار التى عندها يفصل ال CB لحماية الانسان من الصاعقة الكهربية عند لمسه جسم المعدة .

قيم حماية Earth Leakage Detector توجد اكثر من قيمة لل delta I :

- 10mA : و تستخدم فى حمامات السباحة لحماية الاشخاص من اى تسريب كهربى لحمام السباحة

- 30mA : و تستخدم فى المنازل و المحلات و المكاتب و ما شابه

- 100mA او 300mA : تستخدم فى المصانع و الورش ... حيث يكون التيار العالى امر اعتيادى

انواع الـ earth leakage circuit breaker يوجد نوعان و هم :

1- Combined : اى يكون ال CB يحتوى على وحدة Earth Leakage Detector و يتم استخدامه مباشرة

2- نوع منفصل : هنا يكون ال CB لا يحتوى على وحدة Earth Leakage Detector و يتم اضافة له جهاز يسمى Residual Current Device لكى يعمل ك Earth Leakage CB

انظر:

صور ال Earth Leakage CB

اهم الشركات المصنعة لاجهزة RCD

- abb

كاتب الموضوع : الاستاذ فادي حداد والموضوع منقول مع التعديل

Read More

تحميل كتب قياسات وأجهزة

تحميل كتب قياسات وأجهزة 

المدخل الى القياسات الكهربائية والإلكترونية 

تعتبر الكميات الكهربائية ووحدات قياسها من اهم الامور في عملية معرفة والتعامل مع الكهرباء والالكترونيات حيث تناولنا العديد من الموضيع المهمة سابقا في هذا المجال ومنها على سبيل الذكر لا الحصر تعلم كيفية ضبط جهاز الافوميتر ذي المؤشر (Angelo a.v.o meter) وموضوع أجهزة القياس الكهربائية الرقمية وموضوع طرق قياس مقاومة الأرضي Grounding Measuring وموضوع جهاز الميجر الرقمي وكيفية استخدامه للقياس وموضوع تعلم استخدام جهاز الافوميتر (avo-meter) ووظائف ازراره والموضوع السابق للجهاز الرقمي وغيرها من الموضيع المهمة . 

أما عن موضوع الكتاب فانه يهدف كتاب قياسات وأجهزة الى تعريف المتدرب بالمبادىء العامة لعلميات القياس من خلال الاهداف التالية: 

معرفة النظم المرجعية التي تصف وحدات القياس ومعرفة أنواع الوحدات الكهربائية المختلفة ومعرفة أنواع الاخطاء المختلفة في عملية القياس وكيفية عمل التحليل الاحصائي للأخطاء في عملية القياس ومعرفة عناصر أجهزة القياس الإلكترونية وكيفية اختيار واستخدامه العناية بأجهزة القياس. 

محتويات كتاب قياسات وأجهزة  لتخصص القياسات الكهربائية والإلكترونية. 

1- أجهزة القياس الكهربائية والإلكترونية Electrical And Electronic Instruments 

2- وظائف وخصائص أنظمة القياس الكهربائية والإلكترونية Functions and Characteristics of Electrical and Electronic Instruments 

3- الوحدات الكهربائية Electrical Units 

4- مصادر الأخطاء في عملية القياسات Error Sources in Measurements 

5- الخطأ المطلق للقياس Absolute Error 

- الخطأ النسبي Relative Error 

- النسبة المئوية للخطأ Percentage Error 

- دقة القياس Accuracy 

- النسبة المئوية لدقة القياس Percentage Accuracy 

6- - التحليل الإحصائي للأخطاء في عمليات القياس Statistical Analysis of Errors in Measurements 

- القيمة المتوسطة أو المتوسط الحسابي Average value - arithmetic mean 

- الانحراف deviation 

- الانحراف المتوسط Average deviation 

- الأخطاء المحدودة Limiting Errors 

7- عناصر أجهزة القياس الإلكترونية Elements of Electronic Instruments 

- محول طاقة Tramsdicer 

- معدل إشارة Signal Modifier 

- جهاز بيان Indicating Device 

8- اختيار واستخدام والعناية بأجهزة القياس Selection , Usage and Care of Measuring Instruments 

لتحميل كتاب قياسات وأجهزة الرابط التالي 

حمل كتاب قياسات وأجهزة من هنا 

Read More

التعرف على التيار الكهربائي واتجاه التيار وسير الالكترونات

التعرف على التيار الكهربائي واتجاه التيار وسير الالكترونات 

التيار الكهربائي:

هو تحرك او سريان شحنة كهربائية من نقطة الى اخرى عبر الموصل تحت تأثير قوة خارجية مثل (قوة المجال الكهربائي - تفاعل كيميائي .... الخ).

ولقد اصطلح على اعتبار اتجاه التيار الكهربائي بأنه هو اتجاه سريان الشحنة الموجبة وذلك على الرغم من أن معظم التيارات الكهربائية ترجع الى سريان شحنات سالبة وهي الإلكترونات الحرة.

واتجاه التيار في هذه الحالة هو من القطب الموجب الى القطب السالب للبطارية كما بالشكل رقم (1) 

شدة التيار الكهربائي (I)

هي كمية الشحنات المارة خلال مقطع من موصل في زمن معين وتقاس بوحدة الأمبيرة 

حيث

I : شدة التيار وتقاس بالأمبير "A"

Q : كمية الشحنة المتدفقة وتقاس بالكولوم "Q"

T: زمن التدفق ويقاس بالثانية "S"

آثار التيار الكهربائي :

يصحب التيار عدة تأثيرات ملحوظة (ظواهر) ويمكن تمييزها بما يلي: 

1/ تأثير حراري 

2/ تأثير ضوئي 

3/ تأثير مغناطيسي 

4/ تأثير كيميائي 

5/ تأثير فسيولوجي 

أولا: التأثير الحراري للتيار الكهربائي :

يوضح الشكل رقم (2) التأثير الحراري للتيار الكهربائي على موصل يسري فيه تيار ذو شدة عالية فيشع حرارة للأوساط المحيطة به. وتستخدم هذه الخاصية في السخانات الكهربية والكاويات .... إلخ. 

ثانيا: التأثير الضوئي الكهربائي: 

يبين الشكل رقم (3) التأثير الضوئي للتيار الكهربائي حيث يؤدي مرور التيار الكهربائي ذو الشدة الكافية خلال فتيل التسخين لمصباح كهربائي الى تسخين هذا الفتيل لدرجة التوهج وانبعاث الضوء من المصباح. 

ثالثا: التاثير المغناطيسي للتيار الكهربائي: 

يبين الشكل رقم (4) التأثير المغناطيسي للتيار الكهربائي حيث يؤدي مرور التيار الكهربائي في موصل إلى أن ينشأ مجال مغناطيسي حول الموصل مما ينتج جذباً للمعادن. 

رابعاً: التأثير الكيميائي للتيار الكهربائي: 

يبين الشكل رقم (5) التأثير الكيميائي للتيار الكهربائي حيث يعرض مرور التيار الكهربائي عبر السائل الموصل الكهربائي الى تغيرات جوهرية. 

وعلى سبيل المثال يمكن تحليل الماء إلى مكوناته الأساسية (هيدروجين و أكسجين) وذلك بإمرار التيار الكهربائي. 

خامسا: التأثير الفسيولوجي للتيار الكهربائي: 

يستخدم الفيزيائيون التأثير الفسيولوجي للتيار الكهربائي لأغراض العلاج الطبي الكهربائي، المتعدد الوجوه، وعند التعامل بالتيار الكهربائي يجب أخذ الحيطة والحذر لما له من أضرار بالفة على جسم الإنسان قد تؤدي إلى الوفاة لا قدر الله . 

أنواع الكهرباء: 

أ/ الكهرباء التيارية (الديناميكية): 

وهي التي تولد على شكل تيار يسري في الموصل من أحد طرفيه إلى الطرف الآخر كما بالشكل رقم (6)

ب/ الكهرباء الساكنة (الإستاتيكية) 

وهي التي تتولد على شكل شحنات تتراكم على سطح المادة العازلة وإذا زادت ووجدت طريقاً للتفريغ أفرغت شحنتها دفعة واحدة محدثة شرارة كهربائية. 

وتتوقف شدتها على كمية الشحنة التي تراكمة كما بالشكل رقم (7)

الدائرة الكهربائية ومكوناتها 

تركيب الدائرة الكهربائية البسيطة 

تتكون أي دائرة بسيطة كما في الشكل رقم (8) من المكونات الأساسية التالية:

1/ مصدر للجهد لتوليد الطاقة الكهربائية (بطارية)

2/ أسلاك توصيل تستخدم كممرات للتيار الكهربائي

3/ مفتاح للتحكم في وصل أو قطع مرور التيار الكهربائي 

4/ حمل كهربائي "لمبة" أو أي جهاز يعمل بالكهرباء 

Read More

النظرية الذرية

النظرية الذرية 

تتكون أي مادة من جزيئات، هذه الجزيئات عبارة عن مجموعة من الذرات المرتبطة مع بعضها البعض. 

الذرة: هي وحدة بناء المادة و أصغر جزء من العنصر، وهي التي تحدد خصائص وصفات هذه المادة، وتتركب الذرة كما في الشكل رقم (1)  : 

1- النواة: وهي مركز ثقل الذرة وتحتوي على نوعين من الجسيمات هي: 

أ/ البروتونات: وهي جسيمات ذات شحنة موجبة (+)

ب/ النيترونات: وهي جسيمات ذات شحنة متعادلة (±)

2- الإلكترونات:

وهي جسيمات سالبة الشحنة وعددها يكون مساويا لعدد البروتونات الموجبة داخل النواة وبالتالي تكون الذرة متعادلة كهربياً. 

وتدور هذه الإلكترونيات في سبعة مدارات خارجية حول النواة هي (K/L/M/N/O/P) وتوزع الإلكترونيات على المدارات طبقا للقانون التالي: 

2N² حيث N رقم المدار

المدار الأول: 2 إلكترون المدار الثاني: 8 إلكترون 

المدار الثالث: 18 إلكترون المدار الرابع: 32 إلكترون 

- ترتبط الالكترونات سالبة الشحنة مع النواة الموجبة الشحنة وتنشأ بينهما قوة تجاذب تعتمد على بعد المدار عن النواة فكلما كان المدار قريباً من النواة كانت قوة التجاذب أكبر، وكلما ابتعد المدار عن النواة كلما قلت قوة التجاذب. 

وعندما يكتسب الإلكترون طاقة فإنه ينتقل من مداره إلى مدار أعلى أو يتحرر من ارتباطه بالنواة ويصبح إلكتروناً حر الحركة كما في الشكل رقم (2)

- والجدير بالذكر أن عدد الإلكترونات الحرة في المادة التي تحدد مدى توصيلها للتيار الكهربائي، فكلما زاد عدد الإلكترونات الحرة بالمادة زاد توصيلها للتيار الكهربي. 

الأيون: هو ذرة اكتسبت إلكترونا فتصبح أيوناً سالباً أو فقدت إلكتروناً فتصبح أيوناً موجباً. 

- ومن المعلوم أن الذرة في الحالة العادية تكون متعادلة كهربياً كما في الشكل رقم (3) 

- تصنيف المواد حسب توصيلها للتيار: 

تصنف المواد حسب توصيلها للتيار الكهربائي إلى ثلاثة أقسام هي: 

1. المواد العازلة Insulator 

2. المواد شبه الموصلة semiconductor

3. المواد الموصلة conductor

أولا: المواد العازلة: 

هي تلك المواد التي لا تسمح بمرور التيار الكهربائي من خلالها وذلك ناتج عن اتساع المسافة بين نطاق التوصيل ونطاق التطافؤ بحيث من المستحيل منح أي إلكترون طاقة تمكنه من الانتقال من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل، وهذه المواد يوجد بها عدد قليل من الإلكترونات الحرة مثل (الخشب الجاف، البلاستيك، الخزف، ......) كما في الشكل رقم (4) 

ثانيا: المواد شبه الموصلة: 

هذه العناصر رباعية التكافؤ (أي توجد أربعة الكترونات في المدار الأخير) و يكون عرض النطاق المحظور بها صغيراً وعند درجة حرارة الصفر المطلقة تكون جميع الإلكترونات في نطاق التكافؤ ولا يوجد أي منها في نطاق التوصيل، لذلك فإن هذه المواد تكون عازلاً مثالياً عند درجة الصفر أما عند زيادة حرارة هذه المادة فإن الإلكترونات سوف تقفز من نطاق التكافؤ إلى نطاق التوصيل وبذلك تسلك سلوك المواد الموصلة. 

ومن أشهر أشباه الموصلات السيليكون Si 14، الجرمانيوم Ge والشكل رقم (5) يوضح تركيب ذرة كلا من السيليكون والجرمانيوم

وترتبط ذرات هذه العناصر مع بعضها في روابط تساهمية لتكوين ما يسمى بالبلورة (Crystal).

والتركيب العام للبلورة هو عبارة عن ترابط مجموعة من ذرات المادة في شكل هندسي دقيق منتظم ومتكرر يدعى بـ "التنسيق البلوري" كما في الشكل رقم (6) 

ثالثا: المواد الموصلة: 

تتميز المواد الموصلة بعدم وجود نطاق محظور بين نطاقات التكافؤ ونطاق التوصيل، أي يتداخل كل من نطاقي التكافؤ والتوصيل فيما بينهما وعند تواجد مجال كهربائي ما تكتسب هذه الإلكترونات طاقة إضافية مما يؤدي إلى انتقالها بيسر وسهولة بين مستويات الطاقة المختلفة (أي يوجد بها إلكترونات حرة كثيرة) 

وهي مواد جيدة التوصيل للتيار الكهربي مثل (الذهب، الفضة، النحاس، الألمنيوم، .....) كما في الشكل رقم (7) 

Read More

تعرف على الكيابل الكهربائية (الكوابل الكهربائية) وكيفية التعامل معها

تعرف على الكيابل الكهربائية
(الكوابل الكهربائية) وكيفية التعامل معها

التركيب البنائي للكيابل الكهربائية 

تتركب أغلب الكيابل الكهربائية من الأجزاء التالية: 

1/ الموصلات: 

وهي أسلاك من مادة ذات موصلية عالية مثل الفضة والنحاس الألمنيوم ......، تقوم بتوصيل التيار الكهربي وتكون إما مصمتة أو مجموعة أسلاك مجدولة كما في الشكل رقم (1)

2/ العازل :

يجب أن يتوافق العازل مع كمية التيار المارة بالموصل كذلك يجب أن تكون عملية حجب الموصل عن الخارج بواسطة العازل عملية مضمونة في التشغيل. 

3/ الغلاف الواقي:

 وهو غلاف يقي أسلاك الموصل من الإجهادات الميكانيكية المحتملة ويصنع الغلاف دائما من البلاستيك بالإضافة إلى غلاف واق من نسيج الصلب. 

4/ الحشو: 

يجعل أسلاك الموصل في الوضع الصحيح داخل الغلاف، هذا بالإضافة إلى أن يكون وقاية من الإجهادات الميكانيكية. 

مثال لتركيب كيبل: 

الشكل رقم (2) يوضح كيبل خاص الإجهادات الميكانيكية الكبيرة الذي يتركب مما يلي:

1. موصلات (نحاس أو المنيوم)

2. غلاف عازل لكل موصل على حده (مطاط بالاستيك) 

3. غلاف عازل مشترك للأسلاك (مطاط، بلاستيك)

4. غلاف واق خارجي (مطاط، بلاستيك، رصاص) 

أنواع الكيابل الكهربية: 

تتنوع الكيابل لكي تلاءم ظروف التشغيل التي سوف تعمل فيها ويمكن تصنيفها بعدة طرق منها:

1- بالنسبة لعدد القلوب: 

يمكن تصنيف الكيابل من حيث عدد القلوب (الموصلات الداخلية) إلى نوعين كما في الشكل رقم (3) هما:

2- بالنسبة لمستى الجهد:

أ/ الجهد المنخفض: حتى 1000 فولت 

ب/ الجهد المتوسط : حتى 34.5 كيلو فولت 

ج/ الجهد العالي: حتى 230 كيلو فولت والجهود الفائقة اكبر من ذلك.

أنواع الكيابل الرئيسية في الشبكات: تنقسم كيابل الشبكات إلى ثلاث أنواع رئيسية هي: 

1- الأسلاك المحورية : تستخدم في شبكات التليفزيون والريسيفر لاستقبال القنوات الفضائية عبر الأطباق كما في الشكل رقم (4) 

2- الأسلاك الملتوية: وهي عبارة عن أزواج من الأسلاك الملتوية محمية بطبقة من القصدير ثم بغلاف بلاستيكي خارجي وتستخدم في شبكات الإنترنت كما في الشكل (5)

3- الألياف البصرية: هي ألياف مصنوعة من الزجاج النقي، تكون طويلة ورفيعة ولا يتعدى سمكها سمك الشعرة.

يجمع العديد من هذه الألياف في حزم داخل الكيابل البصرية، وتستخدم في نقل الإشارات الضوئية لمسافات بعيدة جداً، وهي فائقة السرعة كما في الشكل رقم (6)

الكيابل التلفزيونية 

يوجد نوعان من الكيابل التلفزيونية وهما: 

1/ خط النقل الشريطي: 

ويتكون من موصلين متوازيين بينهما مباعد من مادة عازلة مقاومته (300 أوم)، كما في الشكل رقم (7) 

2/ خط النقل المحوري :

ويتكون من موصل مركزي محجوب تماماً بواسطة موصل خارجي مصنوع من أسلاك نحاسية رفيعة مجدولة تعطي مرونة للخط، ومباعد عازل بين الموصلين مقاومته (75 أوم) كما في الشكل رقم (8)

العدد المستخدمة في تقشير أو تعرية سلك 

1/ القصافة أو القطاعة: 

تستخدم في قطع الموصلات العارية أو المعزولة ذات المقطع الرفيع، كما في الشكل رقم (9)

2/ سكينة الكيابل:

يتم بواسطتها إزالة عازل الموصلات والكيابل، كما في الشكل رقم (10)

3/ القشارة (معرية الأسلاك)

تستخدم في إزالة العازل من على الموصلات ويوجد منها عدة أشكال، كما في الشكل رقم (11)

4/ الزرادية ذات الفم المستدير

تستخدم في ثني الأجزاء العارية من السلك المصمت، كما في الشكل رقم (12)

5/ الزرادية العادية: 

تستخدم في إزالة غلاف البلاستيك أو غلاف المعدن من الكيابل، كما في الشكل رقم (13)

6/ القصافة الجانبية (القطاعة) 

تستخدم في قطع الموصلات العارية والمعزولة ذات المقاطع الرفيعة، وكذلك فصل وقطع الأسلاك في الأماكن الضيقة، كماا في الشكل رقم (14)

كيفية تقشير وتعرية الكيابل 

1/ يحدد الطول المطلوب تقشيره كما في الشكل (15)

2/ يشق كامل الغلاف للكيبل حل المحيط وذلك بواسطة سكينة الكيابل كما في الشكل (16)

3/ يشق غلاف الكيبل طولياً (عمل خطين متجاورين) وهنا يجب الانتباه أيضاً إلى أن تكون حركة سكينة الكيابل منتظم معقول بحيث لا تشق الطبقة الداخلية التالية: 

4/ انزع قطعة الغلاف المحصورة بين الشقين الطوليين في اتجاه مكان الشق المحيطي وذلك بواسطة الزرادية كما في الشكل رقم (18) 

5/ انزع غلاف الكيبل باليد إذا لم تستطع فاستخدم الزرادية كما في الشكل رقم (19). 

6/ لف شريطاً عازلاً على منتصف الكيبل وذلك لكي لا تنفرط الأفرع الداخلية كما في الشكل رقم (20)

7/ شق ببساطة الحشو الذي يلي الشريط العازل بواسطة سكينة الكيابل ثم انزعه، ويجب الانتباه إلى عدم جرح عازل الأفرع كما في الشكل رقم (21) 

8/ قص أفرع الموصل بأطوال مضبوطة 

9/ قشر أفرع الموصل على حسب تلامسات أطراف التوصيل كما في الشكل رقم (22) 

استخدام المعرية لتعرية الأسلاك: 

- اضبط فتحة المعرية بالقياس المناسب للسلك 
- باستخدام المعرية قم بتعرية الاسلاك التي بحوزتك بطول مناسب 
- تأكد أن الأسلاك التي تم تعريتها سليمة ولا يوجد بها مشاكل نتيجة التعرية مثل جرح في سلك النحاس أو تقطيع بعض شعرات السلك كما في الشكل رقم (23)

Read More