تحدث أخطاء مختلفة أثناء تشغيل شبكات الكهرباء والآلات. تعد الدائرة القصيرة والحمل الزائد من أخطر الأعطال في نظام الطاقة. إنها تغير بنية الدائرة، وتسبب تغيرات في توزيع الطاقة، وتؤدي إلى فقدان الطاقة، وتضر باستقرار نظام الطاقة، وتؤثر على التشغيل العادي للمعدات الكهربائية. وعلى الرغم من أن هاتين الظاهرتين لديهما أوجه تشابه، إلا أنهما مختلفتان. أدناه، سوف نتعلم المزيد عن الدائرة القصيرة والحمل الزائد، ونقارن الاختلافات بينهما.
ايوان
الفرق بين الدائرة القصيرة والحمل الزائد
أدناه يمكنك رؤية الفرق بين الدائرة القصيرة والحمل الزائد.
تعريف
الفرق الرئيسي بين الدائرة القصيرة والحمل الزائد هو التعريف. يشير الحمل الزائد إلى الحالة التي يتجاوز فيها تيار الحمل الكهربائي قيمته المقدرة لفترة طويلة. تشير الدائرة القصيرة إلى مسار موصل عرضي أو مقصود بين مكونين موصلين أو أكثر، مما يجبر فرق الجهد بين هذه المكونات الموصلة على أن يكون مساويًا أو قريبًا من الصفر.
تعريفات أخرى للدائرة القصيرة:
- اتصال منخفض المقاومة غير مرغوب فيه بين نقطتين في الدائرة.
- الدائرة غير طبيعية.
- يحدث هذا عندما يتم إنشاء مسار الدائرة بين القطبين الموجب والسالب للبطارية أو مصدر الطاقة أو الدائرة.
- ماذا يحدث عندما يتلامس السلك الساخن والسلك المحايد؟
- اتصال عرضي بين نقطتين في الدائرة، مثل فرع شجرة أو حيوان يربط الفجوة بين موصلين.
تعريفات أخرى للحمل الزائد:
الحمل الكهربائي الزائد هو نوع من التيار الزائد، حيث يتجاوز التيار عبر السلك أو الدائرة سعته، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة، وهناك خطر نشوب حريق أو تلف المعدات.
مستوى الجهد
بالنسبة لأي تيار محدود يتدفق عبر دائرة قصر، يكون الجهد عبر الدائرة القصيرة صفرًا. في مخطط الدائرة الكهربية، يتم تمثيل الدائرة القصيرة بسلك مثالي ذو مقاومة صفر. في حالة التحميل الزائد، يمكن أن يكون الجهد منخفضًا جدًا، ولكن ليس صفرًا.
المستوى الحالي
ترتبط القيمة القصوى لتيار الدائرة القصيرة ارتباطًا مباشرًا بحجم وسعة مصدر الطاقة، ولا علاقة لها بتيار حمل الدائرة المحمي بواسطة جهاز الحماية. كلما زادت سعة مصدر الطاقة، زاد تيار الدائرة القصيرة. يرتبط تيار الحمل الزائد بشكل مباشر بقدرة الحمل. هذا هو السبب في أن مستوى تيار الدائرة القصيرة أعلى بكثير من تيار الحمل الزائد. الدائرة القصيرة هي مضاعف للتيار المقنن. الحمل الزائد قريب من التيار المقنن.
خطر
ماس كهربائى أكثر خطورة من الحمل الزائد. لأن المستوى الحالي أعلى. في تطبيقات الجهد العالي، تعتبر الدوائر القصيرة خطيرة للغاية. يكون نقل الطاقة سريعًا في دائرة قصر، ويكون نقل الطاقة بطيئًا في حالة التحميل الزائد.
سبب
من خلال التصميم الدقيق للنظام والمعدات، بالإضافة إلى التركيب والصيانة المناسبة، يجب على نظام الطاقة تجنب الدوائر القصيرة والأحمال الزائدة قدر الإمكان. ومع ذلك، حتى لو تم اتخاذ هذه الاحتياطات، لا تزال تحدث دوائر قصيرة وأحمال زائدة.
أسباب قصر الدائرة الكهربائية هي:
- وجود الآفات والقوارض في المعدات.
- الإتصال مفقود.
- ارتفاع الجهد.
- تدهور العزل.
- تراكم الرطوبة والغبار والنسغ الخرساني والملوثات.
- اختراق الأجسام المعدنية أو الموصلة، مثل أحزمة الأسماك أو الأدوات أو آلات ثقب الصخور أو اللوادر.
بعض أسباب التحميل الزائد هي:
1) الحمل الزائد على المستهلك.
2) أعطال الأجهزة الكهربائية.
3) سوء الأسلاك والتأريض.
4) سوء الاستخدام.
جهاز الحماية
يجب إزالة الدوائر القصيرة والأحمال الزائدة بسرعة من نظام الطاقة. هذه هي وظيفة جهاز حماية الدائرة. ومن أجل القيام بذلك، يجب أن يتمتع جهاز الحماية بالقدرة على مقاطعة الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يتدفق في موقع الجهاز.
يمكن للصمامات وقواطع الدائرة حماية النظام من الحمل الزائد وقصر الدائرة. يمكن لمرحلات الحمل الزائد الحراري أن تمنع الحمل الزائد فقط. يمكن لقواطع الدائرة المغناطيسية حماية الدوائر القصيرة فقط.
كنتيجة ل
عند حدوث ماس كهربائي في نظام الطاقة، تحدث عدة أشياء، كلها سيئة:
- في وضع الدائرة القصيرة، قد يحدث الانحناء والحرق.
- يتدفق تيار الدائرة القصيرة من مصادر طاقة مختلفة إلى موقع الدائرة القصيرة.
- تتأثر جميع المكونات التي تحمل تيار الدائرة القصيرة بالإجهاد الحراري والميكانيكي.
- يتناسب انخفاض جهد النظام مع حجم تيار الدائرة القصيرة.
عواقب التحميل الزائد هي:
- التيار المتبقي الناتج عن مشاكل عزل الخط يزيد من استهلاك الطاقة.
- قد يؤدي الاتصال المباشر بالأسلاك التالفة إلى وقوع حوادث شخصية.
- قد يؤدي الحمل الزائد المستمر إلى حدوث ماس كهربائي.
احسب
في أنظمة الطاقة الصناعية والتجارية، يعد حساب تيار الدائرة القصيرة أمرًا ضروريًا لاختيار أجهزة ومعدات الحماية المقدرة المناسبة. في الوقت الحاضر، يحمل نظام الطاقة كتلة طاقة أكبر ولديه متطلبات أعلى للسلامة والموثوقية. هناك العديد من المعلمات التي يجب مراعاتها عند حساب الدوائر القصيرة. ولذلك، فإن حساب الدائرة القصيرة ليس بالأمر السهل ويجب إجراؤه بعناية.
استجابة جهاز الحماية
يتفاعل جهاز الحماية بسرعة كبيرة مع ماس كهربائى. ومع ذلك، سيتم تأخير وقت فتح جهاز الحماية من التحميل الزائد. التعثر السريع ضروري في حماية ماس كهربائى.
سوف يتسبب الحمل الزائد في رحلة حرارية، وسوف يتسبب قصر الدائرة في رحلة كهرومغناطيسية لجهاز الحماية.
يجب إيقاف تشغيله فقط عندما تتجاوز الحرارة الناتجة عن الحمل الزائد حدًا محددًا مسبقًا. ولذلك، فإن زمن الرحلة للحمل الزائد الأصغر يكون أطول في المقابل من زمن الرحلة للحمل الزائد الأكبر. يجب أن يكون تيار الدائرة القصيرة
يتم فصله على الفور.
مصدر
أ يمكن أن يأتي تيار الدائرة القصيرة من أربعة مصادر مختلفة:
- دينامو
- محرك متزامن
- المحرك التعريفي
- أنظمة الطاقة
كل هذه يمكن أن تغذي تيار الدائرة القصيرة في الدائرة القصيرة.
قد يكون مصدر الحمل الزائد أي حمل كهربائي.
