البحث
الأخبار
شرح تيار العطل المتوقع: كيفية حساب وقياس تيار العطل المتوقع وتيار العطل المحتمل
تعرّف على الفرق بين PFC وPSCC وPEFC. اكتشف كيفية حساب تيار العطل المتوقع واختيار أجهزة الحماية المناسبة باستخدام KRIPAL.
17 يونيو، 2026
الوجبات السريعة الرئيسية
- يمثل PFC الحد الأقصى لتيار العطل المتاح عند نقطة معينة في المنشأة.
- يغطي PSCC الأعطال بين الخطوط الحية؛ ويغطي PEFC الأعطال بين الخط والأرض - وغالبًا ما يتم تسجيل القيمة الأعلى على أنها PFC.
- يجب أن تتجاوز قدرة كسر جهاز الحماية معامل القدرة المقاس عند نقطة التركيب.
- يؤثر حجم المحول وطول الكابل وحجم الموصل ونوع العطل على كل من PSCC و PFC.
ما هو تيار العطل المحتمل (PFC)؟
تيار العطل المتوقع هو أقصى تيار يمكن أن يتدفق في دائرة كهربائية أثناء حدوث عطل، بافتراض أن مقاومة أجهزة الحماية ومكونات التبديل لا تحد بشكل كبير من تيار العطل. وهو يمثل أعلى تيار عطل ممكن عند نقطة معينة في المنشأة.
يتأثر الفص الجبهي الأمامي بعدة عوامل، منها:
- حجم محول التغذية ومعاوقته
- المسافة من المحول
- طول الكابل وحجم الموصل
- مقاومة الشبكة
- ترتيب التأريض
- مصادر الطاقة المتوازية مثل المولدات أو أنظمة UPS
تحدث تيارات الأعطال الأعلى عمومًا بالقرب من محول التغذية حيث تكون المعاوقة أقل.
الفرق بين PFC وPSCC وPEFC
يُستخدم مصطلح PFC غالبًا كوصف عام لتيار العطل المتاح، بينما يصف كل من PSCC و PEFC أنواعًا محددة من الأعطال.
تيار قصر الدائرة المتوقع (PSCC)
يشير مصطلح PSCC إلى تيار العطل بين الموصلات الحية، مثل:
- أعطال بين الخطوط
- أعطال بين الخط والحيادي
- أعطال ثلاثية الأطوار
ينتج قصر الدائرة ثلاثي الأطوار عادةً أحد أعلى مستويات تيار العطل لأن مقاومة مسار العطل عادة ما تكون منخفضة للغاية.
تيار خطأ الأرض المتوقع (PEFC)
يشير مصطلح PEFC إلى التيار المتدفق أثناء حدوث عطل بين الخط والأرض. وتعتمد قيمته بشكل كبير على نظام التأريض ومعاوقة حلقة العطل الأرضي.
في العديد من عمليات الفحص الكهربائي، يتم قياس كل من PSCC و PEFC، ويتم تسجيل القيمة الأعلى على أنها PFC للمنشأة.
لماذا يُعدّ تيار العطل مهمًا؟
تم تصميم أجهزة الحماية مثل قواطع الدائرة الكهربائية ، وقواطع التيار المتبقي مع التيار الزائد ، وقواطع الدائرة المصغرة، والصمامات لفصل تيارات الأعطال بأمان قبل حدوث أي ضرر داخل التركيبات الكهربائية.
إذا تجاوز تيار العطل المحتمل قدرة القطع لجهاز الحماية، فقد تتعطل المعدات أثناء حالة العطل، مما قد يتسبب في أضرار جسيمة لمفاتيح التبديل ويزيد من مخاطر السلامة.
تساعد حسابات تيار العطل الدقيقة المهندسين وفنيي الكهرباء على اختيار تصنيفات مفاتيح التبديل المناسبة، وتنسيق أجهزة الحماية بشكل صحيح، وتقليل مخاطر وميض القوس الكهربائي، والتحقق من أن أوقات الفصل تتوافق مع لوائح الأسلاك الكهربائية.
على سبيل المثال، لا ينبغي تركيب قاطع دائرة مصغر 6 كيلو أمبير في دائرة يتجاوز فيها تيار العطل المقاس 6 كيلو أمبير، حيث قد لا يكون القاطع قادرًا على قطع العطل بأمان.
كيفية حساب تيار قصر الدائرة المتوقع
الصيغة الأكثر شيوعًا المستخدمة لحساب معامل ارتباط السعة (PSCC) هي:
أين:
- ISC = تيار قصر الدائرة المتوقع (أمبير)
- V = جهد النظام (V)
- Z = المعاوقة الكلية للدائرة (Ω)
تشمل المعاوقة الكلية ما يلي:
- معاوقة المحول
- مقاومة الكابل
- مقاومة لوحة التوزيع
- مقاومة جهاز الحماية
مع انخفاض المعاوقة، يزداد تيار العطل.
مثال على حساب PSCC
لنفترض نظامًا ثلاثي الأطوار بجهد 400 فولت يتم تزويده بواسطة محول كهربائي بقدرة 500 كيلو فولت أمبير مع مقاومة 5٪.
الخطوة 1: حساب تيار الحمل الكامل
يبلغ تيار الحمل الكامل حوالي 722 أمبير.
الخطوة الثانية: حساب تيار قصر الدائرة
يبلغ تيار قصر الدائرة المتوقع المحسوب حوالي 14.4 كيلو أمبير.
ثم تتم مقارنة هذه القيمة بقدرة قطع التيار للأجهزة الوقائية المثبتة داخل النظام.
العوامل المؤثرة على PSCC وPFC
يمكن أن تؤدي العديد من خصائص التركيب إلى زيادة أو تقليل مستويات تيار العطل.
حجم المحول
تُنتج المحولات الأكبر حجماً تيارات عطل أعلى عموماً لأن مقاومتها أقل. ومع زيادة سعة المحول، يمكن أن يتدفق تيار أكبر أثناء حالة العطل.
على سبيل المثال، عادةً ما توفر المحولات التجارية والصناعية تيارات أعطال محتملة أعلى من المحولات السكنية الأصغر حجماً.
تؤثر معاوقة المحول أيضًا على مستويات تيار العطل. فالمعاوقة المنخفضة تسمح بتيار عطل أعلى، بينما تساعد المعاوقة العالية على الحد منه.
طول الكابل
تؤدي الكابلات الأطول إلى زيادة مقاومة الدائرة، مما يقلل من تيار العطل المتاح عند نقطة العطل. ومع زيادة طول الكابل، تزداد المقاومة الكهربائية أيضًا، مما يحد من كمية التيار التي يمكن أن تتدفق أثناء حدوث قصر في الدائرة أو عطل أرضي.
ولهذا السبب، فإن الدوائر الموجودة على مسافة أبعد من مصدر الطاقة عادة ما يكون لها مستويات تيار عطل محتملة أقل.
حجم الموصل
تتميز الموصلات الأكبر حجماً بمقاومة كهربائية أقل، مما يسمح بتدفق تيار العطل بسهولة أكبر عبر الدائرة. ومع زيادة حجم الموصل، تنخفض معاوقة الدائرة، مما قد يؤدي إلى زيادة تيار العطل المحتمل.
تؤدي الموصلات الأصغر إلى مقاومة أعلى، مما قد يساعد في الحد من مستويات تيار العطل ولكنه قد يزيد أيضًا من انخفاض الجهد وتوليد الحرارة في ظل ظروف الحمل.
نوع العطل
تُنتج أنواع الأعطال الكهربائية المختلفة مستويات متفاوتة من تيار العطل. وعادةً ما يُولّد العطل ثلاثي الأطوار أعلى تيار عطل لأن الأطوار الثلاثة جميعها متصلة ببعضها البعض مباشرةً مع مقاومة ضئيلة في مسار العطل.
ينتج عن عطل بين طورين عادةً مستوى تيار منخفض نظرًا لتأثر طورين فقط. وتعتمد مستويات تيار عطل التأريض بشكل كبير على نظام التأريض ومعاوقة حلقة عطل التأريض. في أنظمة TN، قد تكون تيارات عطل التأريض مرتفعة نسبيًا، بينما قد تكون أقل بكثير في أنظمة TT.
برنامج الإمداد
غالباً ما تشهد المنشآت الواقعة بالقرب من المحطات الفرعية قيم PFC أعلى بسبب انخفاض مقاومة الشبكة.
هل تحتاج إلى مساعدة في اختيار الحماية؟
قم بمطابقة قدرة قاطع الدائرة مع معامل القدرة المقاس باستخدام أجهزة الحماية من KRIPAL.
كيفية قياس تيار العطل المحتمل
في الممارسة العملية، يقوم فنيو الكهرباء عادةً بقياس معامل القدرة باستخدام جهاز اختبار التركيب متعدد الوظائف (MFT) أو جهاز اختبار الحلقة المخصص.
يقوم الجهاز بتطبيق حمل اختبار لفترة وجيزة ويحسب تيار العطل المتاح من المعاوقة المقاسة.
قياس معامل التماسك بين الطورين
يتم قياس معامل السعة الكهربائية للعضلات (PSCC) عادةً بين:
- الخط والمحايد
- الخط والخط (أنظمة ثلاثية الطور)
قياس PEFC
يتم قياس PEFC بين:
- الخط والأرض
عادةً ما يتم تسجيل أعلى قراءة كقيمة PFC للمنشأة.
إجراء اختبار PFC النموذجي
يبدأ اختبار تصحيح معامل القدرة (PFC) النموذجي بعزل الدوائر الكهربائية المتصلة بالشبكة عند الضرورة لضمان ظروف اختبار آمنة. ثم يتم توصيل جهاز الاختبار بنقطة بداية التركيب أو مباشرة بلوحة التوزيع.
بعد تحديد وضع اختبار PFC أو مقاومة الحلقة على الجهاز، يتم أخذ القياسات بين الخط والحيادي لتحديد تيار قصر الدائرة المتوقع (PSCC)، وبين الخط والأرض لتحديد تيار خطأ الأرض المتوقع (PEFC).
بمجرد الحصول على كلا القراءتين، يتم عادةً تسجيل القيمة الأعلى على أنها تيار العطل المتوقع للمنشأة.
يتم إجراء اختبار PFC بشكل شائع في لوحات المفاتيح الرئيسية ولوحات التوزيع والدوائر النهائية ولوحات مفاتيح التبديل التجارية للتحقق من أن أجهزة الحماية قادرة على قطع تيارات الأعطال المحتملة بأمان.
لضمان صيانة الدوائر الكهربائية الآمنة وعزل الأعطال في نقاط الاختبار هذه (مثل لوحات المفاتيح الرئيسية ولوحات التوزيع)، من الضروري اختيار معدات توزيع الطاقة والتبديل ذات قدرة تحمل عالية للإجهاد الميكانيكي وأداء إحكام موثوق به.
مشاكل التيار العالي والمنخفض للأعطال
نسبة عالية من مركبات الكربون البيرفلورية
قد تُشكّل مستويات تيار العطل المُحتملة العالية جدًا مخاطر جسيمة على السلامة والمعدات في المنشآت الكهربائية. فإذا تجاوز تيار العطل قدرة قاطع الدائرة على الفصل، فقد يفشل الجهاز في فصل العطل بأمان. كما يُمكن أن تُؤدي تيارات العطل العالية إلى زيادة طاقة وميض القوس الكهربائي، وتُسبّب إجهادًا حراريًا وميكانيكيًا مُفرطًا على مفاتيح التوزيع ومعدات التوزيع. في مثل هذه الحالات، يلزم استخدام أجهزة حماية ذات قدرة فصل أعلى (كيلو أمبير) للتعامل مع ظروف العطل بأمان.
انخفاض نسبة مركبات الكربون البيرفلورية
يمكن أن يتسبب انخفاض تيار العطل أيضًا في حدوث مشاكل لأن بعض أجهزة الحماية قد لا تعمل بسرعة كافية لفصل العطل بأمان.
الطرق الشائعة المستخدمة لتقليل تيار العطل
عندما تكون مستويات تيار العطل مرتفعة للغاية، قد يتخذ المهندسون عدة تدابير لتقليل المخاطر وضمان بقاء النظام الكهربائي آمنًا ومتوافقًا مع المعايير.
يتمثل أحد الحلول الشائعة في تركيب قواطع دوائر كهربائية ذات قدرة أعلى، قادرة على قطع تيارات الأعطال الكبيرة بأمان دون إحداث أي ضرر. كما يمكن استخدام صمامات تحديد التيار لتقليل ذروة طاقة العطل وحماية المعدات المتصلة بها.
في بعض الحالات، يزيد المهندسون من مقاومة الكابلات باختيار كابلات أطول أو موصلات أصغر، مما يساعد على الحد من كمية تيار العطل المتدفق عبر النظام. كما يمكن لتعديلات مقاومة المحولات أن تقلل من مستويات تيار العطل المحتملة عن طريق تقييد التيار المتاح أثناء حدوث العطل.
في المنشآت الأكبر حجماً، يمكن إعادة تصميم تخطيط التوزيع العام لتحسين إدارة تيار الأعطال، وتعزيز تنسيق الحماية، وتقليل الضغط على المعدات الكهربائية.
اختيار أجهزة تصحيح معامل القدرة وأجهزة الحماية
لكل جهاز حماية قدرة كسر مصنفة، مثل:
- 6kA
- 10kA
- 25kA
- 36kA
يجب أن تتجاوز قدرة الجهاز الحد الأقصى لتيار العطل المتوقع عند نقطة تركيبه.
فمثلا:
| تم قياس مركبات الكربون البيرفلورية | الحد الأدنى لتصنيف قاطع الدائرة |
|---|---|
| 4kA | قاطع دائرة 6 كيلو أمبير |
| 8kA | قاطع دائرة 10 كيلو أمبير |
| 18kA | قاطع دائرة 25 كيلو أمبير |
ولهذا السبب يتم عادةً إجراء اختبار تيار العطل قبل اختيار أو استبدال مفاتيح التبديل.
خاتمة
يُعد اختبار تيار العطل المتوقع جزءًا من التحقق الكهربائي والتشغيل وتصميم النظام. وتساعد قيم PSCC وPEFC الدقيقة على ضمان قدرة أجهزة الحماية على فصل الأعطال بأمان، والتزام المنشآت بالمعايير الكهربائية.
استكشف مجموعتنا من حلول الحماية الكهربائية المصممة لتركيبات آمنة وموثوقة.
اتصل بنا اليوم للحصول على معلومات عن المنتج، أو الدعم الفني، أو إرشادات التطبيق.
الأسئلة الشائعة
س: ما الفرق بين PFC و PSCC؟
يمثل PFC إجمالي تيار العطل المتاح عند نقطة معينة في التركيب، بينما يشير PSCC تحديدًا إلى تيار قصر الدائرة بين الموصلات الحية.
س: لماذا يعتبر تيار العطل المحتمل مهماً؟
يحدد معامل القدرة (PFC) ما إذا كانت أجهزة الحماية تتمتع بقدرة قطع كافية لقطع تيارات الأعطال بأمان.
س: كيف يتم قياس معامل التباين الجزئي (PFC)؟
يتم قياس معامل القدرة باستخدام أجهزة اختبار التركيب التي تحسب تيار العطل من معاوقة الحلقة المقاسة.
الموارد ذات الصلة
استكشف الأخبار >
كيف يمكننا مساعدتك؟
أخبرنا المزيد حتى نتمكن من توجيه طلبك إلى الخبير المناسب.
