أيهما أكثر خطرا على الإنسان ؟ التيار المتردد أم التيار المستمر؟
قد تكون الإجابة لأول وهلة التيار المستمر ، وذلك لأنه من المعلوم أن التيار المتردد يمر خلال جيبيته بنقطة الصفر مما يسمح للتحرر خلال الصعقة الكهربية لكن؟
التيار المتردد أخطر على الإنسان من التيار المستمر ، هذا للترددات المنخفضة 2000Hz ، والتيارات المنخفضة 30mA ، ويكون تأثير التيار المتردد 50-60 هيرتز أخطر 3-5 أضعاف التيار تأثير التيار المستمر.
- تختلف خطورة التيار المتردد تبعا لقيمة التردد وهي حسب منحنى خاص، وتصل أعلى قيمة للخطورة عند التردد 50 – 60 هيرتز .
- التيار المتردد ذو الترددات المرتفعة وذو التيار المرتفع يعتبر أقل خطرا مقارنة مع نفس القيمة للتيار المستمر، مثلا تيار متردد 40 مللي أمبير عند تردد 1000 هيرتز يعتبر أكثر أمانا من التيار المستمر 30 ميلي أمبير ، بينما يعتبر نفس التيار المستمر أكثر أمانا من التيار المتردد 13 ميلي أمبير عند تردد 500 هيرتز.
- يختلف أثر التيار المتردد عن أثر التيار المستمر على جسم الإنسان عند قيم مختلفة ويختلف أيضا أثره حسب التردد، فقد يكون أثر تيار ذو قيمة تردد عالي ينحصر على الحروق أحيانا.
- شدة الإصابة للإنسان أو لنقل درجة الخطورة تعتمد على ستة عوامل:
فرق الجهد
مقاومة الجسم (أو المسار الكلي للتيار)
شدة التيار
نوع التيار
مسار التيار في الجسم
الزمن الذي يتم التعرض له في الصعقة.
- الخطورة العظمى على الإنسان هي في التيار وليس في الفولتية.
- من أخطر ما يتعرض له المصاب في الصعقة الكهربائية هو ظاهرة إختلاج القلب fibrillation ، وهي ظاهرة اضطراب انتظام دقات القلب وبالتالي توقف ضخ الدم أو ضعف الضخ ، وأكبر مسبب بهذه الظاهرة هو التيار المتردد ، ولذلك فهو يشكل خطرا على القلب.
- تحصل الخطورة على خلايا الجسم نتيجة لمرور التيار المستمر باتجاه واحد أو المتردد ذو ترددات منخفضة من خلال السائل الإلكتروليتي في الخلايا وما بين الخلايا مما يتسبب بتأيين السائل والتسبب باختلاف توزيع الأيونات المحتويها السائل.
- الفولتية الآمنة هي الفولتية التي يستطيع الشخص لمسها بيده لفترة طويلة وبحيث يمر من خلاله تيار لا يمكن الشعور به.
- تيار التحرير Let Go Current هو التيار الذي عنده يستطيع الإنسان تحرير نفسه بنفسه وهي وفقا للمنحنى المذكور.
- تم حساب الفولتية الآمنة بناءا على أقل حد لمقاومة جسم الإنسان ، فتم تحديد الفولتية الآمنة للتيار المتردد 50 هيرتز بقيمة 65 فولت ، أما الفولتية الآمنة للتيار المستمر فهي 110 فولت ، هذا للأجسام الجافة وللأجهزة في ظروف عدم وجود رطوبة ، أما إن وجدت الرطوبة فإن الحد الآمن للجهد المتردد هو 30 فولت ، وللجهد المستمر 60 فولت.
- الخطورة تعتمد إضافة إلى قيمة التيار ونوع التيار على الزمن الذي يتم التعرض له ، والمنحنى للزمن هو ليس خطي ويختلف ما بين التيار المستمر والمتردد.
- خطورة الفولتية تتبلور فقط في مسألة انهيار عازلية الجسم والحروق الناتجة.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


رتب التيارات الآتية ترتيبا تصاعديا:
Ir التيار المقنن – IL تيار الحمل - Io.c زيادة التيار - Ioff تيار الفصل - Is.c تيار القصر -InL تيار اللاحمل
Ioff , InL , IL , Ir , Io.c , IS.C


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما هو الفرق بين الوقاية والحماية ؟
الوقاية:
تطلق على أن الجهاز ليس جزء من النظام مثل نقول أجهزة الوقاية من الحريق fire fitting
أما الحماية:
تطلق على أن الجهاز هو جزء من النظام مثل أجهزة الحماية من زيادة التيار وزيادة وانخفاض وزيادة الجهد
إضافة إلى الفرق بين الحماية والوقاية:
جهاز الوقاية يعمل عند حدوث الآثار ألأولية للعطل مثل جهاز الوقاية الغازية ( البوخلز)
أما جهاز الحماية يعمل بعد حدوث العطل ويعمل على إزالته بسرعة فدر الإمكان

ما هو الفرق بين الفيوز والمتممات ؟
- الفيوز تكتشف العطل وتعزله معا لكن المتمم يكتشف العطل ويصدر أمر للمهمات المختصة (القواطع) بعزل ذلك العطل
- الفيوز لاتحتاج إلى مصدر للتغذية أما المتم (الثانوي) يحتاج إلى مصدر للتغذية (محولات التيار محولات الجهد)


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما هو الفرق بين المتممات الاتجاهية والمتممات الغير اتجاهية ؟
المتممات الغير اتجاهيه هي التي تعمل بالقيمة فقط مثل متمم ضد زيادة التيار - زيادة وانخفاض الجهد - التسرب الأرضي
المتممات الاتجاهية هي التي تعمل بالقيمة والاتجاه معا مثل متمم ضد انعكاس القدرة - ضد التسرب الأرضي الإتجاهى - التفاضلي


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


الفرق بين ال connected load وبين ال demand load
connect load؟
هو مجموع الأحمال الموصلة في الدائرة الكهربية سواء كانت مستخدم أو على سبيل المثال لديك إضاءة وتتكيف وثلاجة وغسالة وتليفزيون وحاسوب ، وأنت لا تستخدم كل أداه في وقت واحد ولاكن ال connect load هو مجموع كل هذه الأجهزة ، أو أي شئ متصل حسب النظام الذي تقوم بدراسته.
أما demand load
هو الحمل المطلوب في وقت محدد ، يعنى الأجهزة التي تعمل في وقت معين ، وهو عبارة عن ال connect load مضروب في factor تقريبا اسمه ال diffarcity factor
وهو غالبا له علاقات بيانية لأنه يختلف من وقت لآخر في اليوم ، وذلك على أساس وجود أوقات ذروه ، وأوقات الاستهلاك أقل.
.


اشرح كل من الفقرات التالية:

Recovery vol***e:
هي الفولتية التي تظهر على قاطع الدورة بعد قطع الشرارة.
Resitriking vol***e:
هي الفولتية التي تظهر على قاطع الدورة أثناء عملية إطفاء الشرارة.


Transient over vol***e:
هي الارتفاعات اللحظية في الفولتية التي تحدث في الشبكة تحت تأثير عدة عوامل مثل فصل أو توصيل أي جزء من أجزاء الشبكة أو في حالة حدوث الصواعق.

First phase to clear the fault:
هي قابلية قاطع الدورة على قطع (3Phase short circuit) مع قيام أحد الأطوار بالقطع قبل الطورين الآخرين حيث يكون عليه قطع فولتية أعلى من الطورين الآخرين بمرة ونصف تقريبا. أي أن أول طور تنطفئ به الشرارة حيث يصل التيار إلى الصفر وترتفع به Resitriking vol***e بهذه النقطة.
أي أنه يجب أن يتحمل فولتية 1.5 أكثر من الطورين الآخرين.

Symmetrical fault:
وهي الأعطال التي تحدث على الأطوار الثلاثة والمنظومة في هذا النوع من الأعطال تبقى المنظومة في حالة اتزان.
وتكون هذه الأعطال على نوعين هما:
3phase fault
3phase to ground fault

As Symmetrical fault:
وهي الأعطال التي تحدث على المنظومة الكهربائية وتحدث في حالة حدوث قصر على طور واحد أو طورين وفي هذا النوع من الأعطال تخرج المنظومة عن حالة الاتزان.
وتكون هذه الأعطال على ثلاثة أنواع هي:
Single phase to ground fault
Two phase to ground fault
Phase to phase fault

Zero sequence impedance:
وهي قيمة المقاومة التي تعترض مرور تيار الخطأ (Fault current If) عبر الأرض وهي من نقطة الخطأ (Fault) إلى نقطة الحياد (Neutral point) في المحولة وتعتمد قيمتها على نوع الأرض (صخرية, رملية,...... الخ).

Source impedance:
وهي ممانعة مصدر الجهد والتي يمكن أن نسميها الممانعة الداخلية وهي الممانعة التي تظهر عند حدوث دائرة قصر على مصدر الجهد.

Inductive type vol***e impedance:
أحد أنواع محولات الفولتية التي تستخدم لأغراض القياس والحماية ولا يختلف مبدأ عمل هذا النوع من المحولات عن مبدأ عمل المحولة الاعتيادية , وتستخدم لتخفيض قيمة الجهد من قيم الجهد العالي إلى قيمة 110V وتعتبر محولة الجهد مقاومة عالية جدا بالنسبة للتيار لذلك تربط بين الطور والأرض.

Out off phase switching:
هي عدم تزامن عملية الفصل والتوصيل لأطوار قاطع الدورة فيما بينها , أي وجود فرق زمني بين الأطوار, أي يجب على القاطع تحمل مثل هذه الحالة أي كأنه يصبح Short circuit على 2phase وعلى طرفي القاطع مباشرة.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما الفرق بين القاطع الغازى و الزيتى و المفرغ من الهواء ؟
الفرق الرئيسي بين القواطع هو نوع المادة العازلة المستخدمة في إطفاء الشرارة الكهربية أثناء فصل نقط التلامس الرئيسية للقاطع.
1 - القاطع المفرغ من الهواء Vacuum Circuit Breaker
هذا النوع من القواطع تكون غرفة إطفاء الشرارة مفرغة تماما من الهواء بدرجة عالية جدا جدا تصل إلى
1000000000 / 1 Torr تحت الضغط الجوى
و لذلك لا يمكن عمل صيانة داخلية للملامسات الرئيسية للقاطع و هذا يعتبر من عيوب هذا النوع من القواطع وعند إجراء الاختبارات على هذا النوع من القواطع و قياس المقاومة الداخلية للملامسات ، و وجد أن قيمتها غير سليمة يتم استبدال غرفة إطفاء الشرارة بالكامل مما يزيد من تكاليف الصيانة ، وهذا النوع يستخدم في الجهود حتى 36 كيلو فولت.
2 - القاطع الزيتي Oil Circuit Breaker
هذا النوع من أقدم أنواع القواطع و مازال يستخدم حتى الآن و تكون غرفة إطفاء الشرارة مملؤة بزيت عازل يساعد على إطفاء الشرارة بين الملامسات الرئيسية ، ولكن يجب ملاحظة انه يجب عمل اختبارات دورية للزيت بعد عدة عمليات فصل للقصر ، ويتم تغييرة إذا لزم الأمر و يستخدم في الجهود المنخفضة والمتوسطة و من عيوبه أن حجمه كبير جدا في حالة استخدامه في الجهد العالي.
3 - القاطع الغازي SF6 Circuit Breaker
هذا النوع من القواطع اخذ في الانتشار في الآونة الأخيرة لم له من مزايا كثيرة و متعددة و يستخدم في جميع مستويات الجهود المختلفة حتى 1100 كيلو فولت.
و فى هذا النوع يستخدم غاز سادس فلوريد الكبريت SF6 كوسط عازل داخل غرفة إطفاء الشرارة.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما هي السجلات والرسومات التي يجب توافرها بمحطات المحولات وإدارات الوقاية ؟
يجب أن تتوافر السجلات التالية:
1. الرسم الرئيسي أو الابتدائي للمحطة single line diagram
2. رسم الدوائر الثانوية والوقاية والتيار المستمر وتوزيع التيار المتغير wiring diagram
3. سجل الوقاية
4. سجل الصيانة والاختبارات
5. سجل التعليمات الخاصة بالتشغيل
6. التعليمات الفنية
7. كروت أجهزة الوقاية
8. شهادات الاختبار وبرامج الصيانة
9. سجل معايرة العدادات وأجهزة القياس
10. سجل اختبار دوائر الانترلوك
11. سجل البيانات الفنية للمحطة
.

ما هي مكونات الدوائر الرئيسية أو الابتدائية ؟
1. المفاتيح والسكاكين
2. القضبان
3. محولات التيار
4. محولات الجهد
5. المحولات الرئيسية
6. المحولات المساعدة


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما هي الشروط الواجب توافرها في جهاز الوقاية السليم ؟
1. الحساسية: يجب أن يكون جهاز الوقاية حساس جدا لدرجة شعوره بأقل تيار قصر أو تردد أو غير ذلك عندما تتخطى قيمتها القيمة المعاير عليها الجهاز
2. الانتقائية: يجب أن يقوم نظام الوقاية بانتقاء مكان القصر وعزله دون غيره من الشبكة
3. السرعة: يجب أن يتم اكتشاف وعزل مكان القصر بالسرعة المطلوبة وكلما كان نظام الوقاية أكثر سرعة كلما كان ذلك أفضل وعلى ذلك تطورت أجهزة الوقاية من المرحلات الكهروميكانيكية إلى الاستاتيكية إلى الرقمية
4. الموثوقية: وهى تعنى الثقة في أن نظام الوقاية قادر على العمل أثناء العطل في المنطقة التي يحميها فقط ويجب ألا يعمل أثناء وجود عطل في مناطق غير المناطق المسئول عنها وأنه لن يحدث أي خلل في جهاز الوقاية مما يؤثر سلبا على أدائه وفى الأجهزة الحديثة يوجد إشارات إنذار عند وجود عطل داخلي بها


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما المقصود بمحولات القياس وفيما تستخدم ؟
محولات القياس أو محولات الأجهزة تشمل على:
1. محولات التيار
2. محولات الجهد
وتستخدم هذه المحولات لتحويل التيارات والجهود العالية جدا إلى قيم منخفضة لتناسب أجهزة الوقاية والقياس والتحكم وعدادات الطاقة الفعالة والغير فعالة.
وهذه المحولات تقوم بنقل حالة الشبكة وحسب موقفها إلى الأجهزة التي تم ذكرها وذلك بنسب تحويل ثابت كما في محولات التيار 400 /1 أو 400 /5 حسب التيار المقنن للأجهزة وفى محولات الجهد تكون النسب 66000 /100 أو 66000 /110 أو 11000 /100 أو 11000 /110 مثلا حسب الجهد المقنن للأجهزة المستخدمة.



ما فوائد محولات القياس ؟
1. تحويل جهود وتيارات نظام القدرة إلى قيم صغيرة تكون مناسبة لسلامة أجهزة القياس والتحكم والمراقبة وأجهزة الوقاية
2. عزل دوائر الأجهزة عن الدوائر الأولية لنظم القدرة والتي تكون ملفاتها ذات تيار وجهد عالي غير مناسب لجهد وتيار نظام الوقاية أو القياس
3. توحيد قيم التيار والجهد لقيم قياسية تغذى بها الأجهزة ، فمثلا يكون التيار الثانوي المقنن في محولات التيار 1 أمبير أو 5 أمبير والجهد الثانوي المقنن في محولات الجهد 100 فولت أو 110 فولت.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما المقصود بالقيم الراتبة للحمولة rated burden ؟
هي القدرة بالفولت أمبير التي يمكن تحميلها على محولات التيار أو الجهد بصفة دائمة على أن تظل قيمة الخطأ في التيار وزاوية الوجه في الحدود المسموح بها حسب مستوى الدقة للمحولات.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما المقصود بالرمز التالي 5p20 , 30 VA ؟
تكتب على لوحة التعريف Name plate والرمز p يعنى أنه محول تيار للوقاية ، والرقم الذي يظهر على يسار الحرف p وهو رقم 5 يعنى مستوى الدقة Accuracy class ، والرقم الذي على يمين الحرف p يمثل معامل أقصى حدود الدقة ALF وهو يعنى أنه يمكن مرور تيار 20 ضعفا للتيار الراتب لمحول التيار مع بقاء نسبة الخطأ في الحدود المقررة لها شريطة أن تكون الأحمال الموصلة عليه 30 فولت أمبير.
أو بطريقة أخرى تعنى نسبة الخطأ الكلية 5 % عند مرور 20 ضعفا من التيار المقنن وفى كل الأحوال يطلق على 30 VA القيم الراتبة للحمولة.
ويكتب 5P أو X على محول التيار وفى محولات الجهد 3p أو 6p يسبقها رمز CL أو KL يعنى الدقة أو مستوى الدقة class وفى أجهزة القياس تكون class 0.5 أوclass 2 أو غير ذلك من القيم والأخرى 20 يسبقها n عدد مضاعفات التيار الراتب.


ما هي الاختبارات اللازمة للتأكد من صلاحية محول التيار ؟
1. قياس الاستمرارية للملفات الثانوية continuity
2. اختبار العزل بواسطة الميجر 1000 فولت ولا تقل مقاومة العزل للملفات الثانوية مع الأرضي عن 10 ميجا أوم ولا تقل مقاومة العزل للملفات الابتدائية مع الأرضي عن 20 ميجا أوم
3. اختبار القطبية بواسطة البطارية
4. اختبار نسبة التحويل وذلك بإمرار تيار جهة الابتدائي وقياس التيار الثانوي
5. اختبار التشبع وذلك بتسليط جهد على الملف الثانوي وقياس قيمة التيار حتى تصل إلى مرحلة التشبع التي تبدأ من النقطة التي إذا زاد الجهد فيها بنسبة 10 % فأن تيار الملف الثانوي يزيد بنسبة 50 % وبعد هذه النقطة فإن أي زيادة صغيرة في الجهد تؤدى إلى زيادة كبيرة جدا في التيار وبذلك يدخل المحول مرحلة التشبع
6. قياس المقاومة الداخلية للملف الثانوي وذلك عن طريق توصيل مصدر جهد مستمر يمكن التحكم فيه عن طريق مقاومة متغيرة ويتم رفع الجهد تدريجيا وقياس قيم التيار والجهد المستمر ، وتحسب المقاومة حسب قانون أوم بالعلاقة:
المقاومة = متوسط قيمة الجهد ÷ متوسط قيمة التيار


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


كيف يمكن قياس حمولة محولات التيار ؟
يتم فصل الأطراف الثانوية لمحولات التيار S2 , S1 أو K , L من أقرب روزتة ، ويتم توصيل مصدر للجهد المتردد يمكن التحكم في قيمته إلى نقط التوصيل المقابلة للأطراف الثانوية لمحولات التيار والتي تغذى أجهزة الوقاية ويتم رفع الجهد تدريجيا ونلاحظ قيم التيار حتى نصل إلى قيمة التيار الراتبة لمحولات التيارIn ويتم تسجيل قيمة الجهد المناظر لها ويتم
حساب الحمولة = قيمة الجهد المقاس (عند مرور التيار الراتب) × التيار الراتب للمحول
وتقارن بالقيمة الراتبة لحمولة محول التيار والمدونة عليه.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


اشرح نظام تغذية المحطة بالتيار المستمر ؟
مصدر التيار المستمر في المحطات هي البطاريات التي يتم شحنها بواسطة أجهزة الشحن التي تقوم بتوحيد التيار المتردد وتحويله إلى تيار مستمر يمكن اختزانه في البطاريات
والتيار المستمر في غاية الأهمية إذ يستخدم في دوائر الكنترول الخاصة بالقواطع والسكاكين وفى تغذية أنظمة الوقاية والاتصالات والإنذار ونظام الحريق والإضاءة الاضطرارية وأصبح من الأهمية التي يجب توفير مصادر بديلة وذلك باستخدام أكثر من بطارية وأكثر من شاحن لتأمين وجود التيار المستمر في أسوأ الظروف.


----- ---- --- -- - -- --- ---- -----


ما هو الفرق بين نظرية عمل مبين درجة حرارة الزيت ومبين درجة حرارة الملفات ؟
يعمل الجهاز الخاص بقياس درجة حرارة الزيت وهو يتكون من انتفاخ مغمور في الزيت به غاز له معامل تمدد كبير والغاز يصل من الانتفاخ إلى المؤشر ونقط التلامس بواسطة أنبوبة ويتحكم الجهاز في مجموعتين من نقط التلامس الزئبقية ويمكن ضبطه على درجة حرارة 65 الإنذار والثانية 95 للفصل أو غير ذلك.
أما الجهاز الخاص بقياس درجة حرارة الملفات فهو مثل الجهاز السابق إلا إن الانتفاخ يتأثر بحرارة الزيت بالإضافة إلى الحرارة الناتجة من مقاومة يمر بها تيار يتناسب مع التيار المار بالمحول ، وهذا التيار الذي يؤخذ من محول تيار داخل المحول ، وبذلك تكون الحرارة المؤثرة ليست حرارة الزيت وحدها وإنما حرارة الملفات وعليه ثلاثة مجموعات من التلامسات الأولى تضبط على50 درجة لتشغيل المراوح والثانية للإنذار 70 درجة والثالثة للفصل 100 درجة وفى أنواع أخرى أربعة مجموعات من التلامسات لتشغيل مجموعتى المراوح والإنذار والفصل
.
يتبع