recent
أخبار ساخنة

أنواع أجهزة الحماية الكهربائية في الدوائر الكهربائية والالكترونية

أنواع أجهزة الحماية الكهربائية
أنواع أجهزة الحماية الكهربائية 

تعدّ أجهزة الحماية "Protection devices" من أهم الأجزاء الضرورية في الأجهزة الكهربائية والالكترونية، حيث تختلف درجة الحماية من جهاز إلى آخر، وذلك حسب نوع القطعة والمعدات المراد حمايتها. وتكمن أهمية أجهزة الحماية في القدرة على حماية الآلات الكهربائية من التلف، مما يؤدي إلى ديمومتها.



ما هي أجهزة الحماية الكهربائية

جهاز حماية الدائرة عبارة عن جهاز كهربائي يستخدم لمنع تضرر الدوائر الكهربائية نتيجه الأخطاء الكهربائية ، بمعني يُطلق على العنصر الكهربائي أو المكون المستخدم لحماية المعدات والآلات والمكونات الأخري والأجهزة ، في الدوائر الكهربائية والإلكترونية ، من الماس الكهربائى ، والتيار الزائد والخطأ الأرضي ، أجهزة الحماية.

ويمكن القول أنه لا تخلو آلة كهربائية من دارات الحماية والتحكم، وهي تعمل بشكل آلي ومن غير تدخل الإنسان ، حيث تنحصر وظيفتها بالمراقبة فقط ، حيث تتنوع أجهزة الحماية بتنوع الوظيفة التي تؤديها، حيث تتطلب الدارات الكهربائية نوعين من الحماية، هما:


الحماية من تيار قصر الدارة (short circuit current)

يعمل هذا النو ع من الحماية على حماية الموصلات والمفاتيح وأجهزة التحكم ومرحلات التيار والمحركات وغيرها من تيارات قصر الدارة ، حيث في حالة انهيار العازل بين اثنين أو أكثر من الخطوط الكهربائية ، يسري بينهما تيار يسمى تيار دارة القصر، وتصل قيمة هذا التيار عشرات أضعاف التيارالكهربائي الذي يسري في الحالة العادية. .

الحماية من فرط التيار التشغيلي (Over load Current)

 تعمل على حماية نظام قيادة الآلات الكهربائية من تيارات الحمل المفرط (يدعى التيار الناتج من تشغيل الدائرة الكهربائية بحمل أكبر من حملها المقرر بتيار الحمل المفرط.).


أنواع أجهزة الحماية الكهربائية


تستهدف أجهزة الحماية الكهربائية الحفاظ على المعدات والأجهزة الكهربائية من التلف الناتج عن ارتفاع أو انخفاض القيم الكهربائية مثل التيار والجهد والتردد والحالات العابرة، لذا تتنوع أجهزة الحماية وفيما يلي سنوضح أشهر أجهزة الحماية الكهربائية


المصهرات (Fuses)

 
المصهرات (Fuses)
الفيوز Fuse

يعد الفيوز أو المصهر صمام الأمان للدارة الكهربائية، وهو سلك أو شريط مصنوع من معدن أو سبائك معدنية خاصة، ويوضع داخل أنبوب من الزجاج أو الخزف، وذلك لعزله عن الجو المحيط به، حيث يعمل المصهر على قطع الدائرة الكهربائية وإيقاف الأجهزة الموجودة فيهذه الدارة عن العمل، وللمصهر درجة انصهار محددة تتوقف على نوع المادة المصنوعمنها المصهر ومساحة مقطعه،حيث تعتمد درجة انصهار المصهر على عاملين، هما: قيمةالتيار المار فى المصهر ودرجة حرارة الجو المحيط بالمصهر.

قد يهمك دورة الالكترونيات:الفيوزات



المرحّلات Relays

الريلاي أو المرحل أو الريلية هو مفتاح ميكانيكي يمكن التحكم فيه كهربائياً، و بسبب هذه الميزة، تستخدم المرحلات على نطاق واسع في عمليات التحكم، حيث تعد المرحلات الفاصلة أو العازلة من أكثر أنواع المرحلات انتشاراً في أجهزة التحكم والأجهزة الدقيقة، وذلك لقدرتها على التحكم في عمل جهاز بفولطية وتيار مرتفعين ( AC) عن طريق فولطية وتيار منخفضين ( DC).تصنف المرحلات إلى أنواع متعددة، منها:

المرحل الكهرمغناطيسي
وبالانجليزية ( Protective Electromagnetic Relays) وهو يتكون من الملف اللولبي و ملإمسات. كما يظهر في الشكل التالي 


أجزاء المرحل الكهرمغناطيسي.
أجزاء المرحل الكهرمغناطيسي.

المرحل الحراري (Thermal Relay)
يعتمد عمل هذا المرحل على تمدد المعادن عندتعرضها للحرارة، لذلك فإن ذراع المرحل يتكون من معدنين مختلفين ملتصقين، ولكل منهما معامل تمدد مختلف عن الآخر.


المرحل الإلكتروني ( Solid State Relay)
 
أحد أنواع المرحل الإلكتروني
أحد أنواع المرحل الإلكتروني

من مميزات هذا المرحل عدم وجود ملامسات، وعليه، فإن ذلك يؤدي إلى إطالة عمره التشغيلي ويعد ذا عمر أطول من المرحلات العادية، وأكثر أمنا بسبب عدم صدور شرر في أثناء التشغيل والإطفاء.




المفاتيح الكهربائية ( Electrical Switches)

تستخدم المفاتيح الكهربائية في وصل مصدر الكهرباء بالحمل وصلاً ملائماً، وفصل الحمل عن مصدر الكهرباء بسهولة، مثال ذلك، مفتاح الإنارة الذي يعمل على وصل التيار الكهر بائي للمصباح وفصله عنه.

ولكن كيف للمفاتيح أن تصبح أجهزة حماية وهي تعتمد علي الضغط علي زر المفتاح للفصل أو الوصل ؟

يكون ذلك من خلال تصميم الدائرة بمعني ان لا يعمل جزء محدد الا في حاله محدده، مثلاً في أفران الميكروويف من الخطر ان يعمل الميكروويف والباب مفتوح، لذا كانت مفاتيح الباب هي العنصر المسئول عن ذلك، بمعني عندما يتم اغلاق الباب يضغط لسان الباب علي زر المفتاح فيغير وضع نقاط التلامس بالمفتاح ونفس الأمر في كثير من الاجهزة . 


تصنف المفاتيح الكهربائية إلى الأنواع الآتية:
 
المفاتيح التلامسية

أشكال المفاتيح التلامسية
أشكال المفاتيح التلامسية

تستخدم بوصفها مفاتيح رئيسة في معظم الأجهزة الكهربائية، حيث تتكون من شفرة نحاسية أو أكثر. ووتوجد أنواع عدة من هذه المفاتيح تعتمد على عدد الأقطاب (Poles) وعدد الرميات (Throws) للمفتاح ، حيث يعني القطب عدد الملامسات للدارة الكهربائية المتصلة بالمفتاح، والرمية هي واحدة من وضعين أو أكثر بإمكان المفتاح أن يوصلها أو يفصلها، ومنها:
  • مفتاح أحادي القطب أحادي الرمية.
  • مفتاح احادي القطب ثنائي الرمية.
  • مفتاح ثنائي القطب أحادي الرمية.
  • مفتاح ثنائى القطب ثنا الرمية.




المفاتيح الدوارة

أحد المفاتيح الدوارة
 أحد المفاتيح الدوارة

 يتم تشغيل هذه المفاتيح عن طريق ذراع خارجية بحركة دائرية، وتتضمن عدداً كبيراً من الأوضاع والأطراف.


مفاتيح الزر الانضغاطي ( Push Button Switches)
ويعرف بالبوش بوتن  تستخدم هذه المفاتيح في تشغيل الدارات الكهربائية أو إغلاقها بوساطة الضغط على زرّ التشغيل أو زرّ الإطفاء، وتكون هذه المفاتيح فيتلامس دائم أو تلامس لحظي.



المفاتيح المايكروية Micro Switches 

المفاتيح المايكروية Micro Switches
المفاتيح المايكروية Micro Switches 

مفاتيح صغيرة تستخدم بوصفها مفاتيح كهربائية في توصيل التيار الكهربائي في الأجزاء الميكانيكية، وتستخدم بكثرة في الأجهزة
المكتبية والاجهزة المنزلية ، وهي صغيرة الحجم نسبيا.
 


الحساسات

بعض اشكال الحساسات
بعض اشكال الحساسات

المستشعر او المجسّ هوعنصر فعال داخل الأجهزة، وظيفته الاستشعار للكميات الفيزيائية وتحويلها إلى كميات كهربائية، مثل :الحرارة، والضغط، والسرعة، والحركة، والضوء، والصوت، وتستخدم المجسات في معظم الأجهزة الإلكترونية، ومن أنواع المجسات:
  • المجسّ الحراري.
  • مجسّ الثيرموستور.
  • مجس المقاومة الكاشفة للحرارة.
  • المجسّ الحثّي.
  • المجسّ الضوئي.



قواطع الحماية الكهربائية

قاطع حماية الدائرة "circuit breaker"هو احد أهم أنواع أجهزة حماية الدائرة الكهربائية من ماس كهربائى وإلا فإن الحمل الزائد سيؤدي إلى زيادة التيار الكهربائي. تتمثل الوظيفة الأساسية لقاطع الدائرة في إيقاف تدفق التيار بمجرد حدوث العطل. وهو ليس مثل المصهر ، حيث يمكن تشغيل قاطع الدائرة إما تلقائيًا أو يدويًا لإعادة التشغيل المنتظم.


المقاومة الفيوزية Fusible Resistor

وهي نوع من أنواع المقاومات، وهي ذات قيمة منخفضة نسبياً تستخدم في حماية الدارات الإلكترونية من فرط التيار، بالإضافة لعملها بوصفها مقاومة تشبه المقاومة الكربونية من حيث الشكل والتركيب،ويستخدم الاختصار (FR) دلالة على عملها.
google-playkhamsatmostaqltradent