جهاز مراقبة العزل (IMD): كشف أول عطل في أنظمة IT
جهاز مراقبة العزل: في نظام IT لا يكون المحايد مؤرضاً، لذلك لا يسبب أول عطل أرضي انقطاعاً، لكن المنشأة تبقى بلا حاجز حماية. ويقيس جهاز مراقبة العزل باستمرار ويُطلق الإنذار، بينما يحدد نظام البحث الخط المصاب دون فصل التغذية.
المحتويات
في بعض المنشآت يكون فصل دائرة بسبب عطل أمراً غير مقبول: غرفة العمليات وخط إنتاج مستمر ومنظومة دفع سفينة ودوائر الجهد المساعد في محطة تحويل أمثلة على ذلك. وتقود هذه الحاجة إلى استخدام نظام التأريض IT. وفي نظام IT تعتمد السلامة على ملاحظة العطل الأول، وهي مهمة يتولاها جهاز مراقبة عزل يعمل بشكل دائم.
لماذا لا يسبب العطل الأول انقطاعاً؟
في نظام IT تكون نقطة تعادل المصدر معزولة عن الأرض أو مؤرضة عبر ممانعة عالية. وعندما يلامس أحد الأطوار الأرض لا يوجد مسار منخفض الممانعة يغلق الدائرة، فيقتصر التيار على قيمة صغيرة تمر عبر سعات الكابلات ولا يعمل جهاز الحماية. تستمر المنشأة في العمل لكن لم يبق سوى حاجز عزل واحد: فإذا لامس طور ثانٍ الأرض نشأ قصر حقيقي بين نقطتي العطل وكانت النتيجة انقطاعاً مفاجئاً وواسعاً.
كيف يعمل جهاز مراقبة العزل؟
يطبق جهاز مراقبة العزل جهد قياس صغيراً بين الموصلات الحية والأرض ويحسب مقاومة العزل من التيار العائد. وفي الأنظمة التي تحوي مركبة تيار مستمر أو مشغلات تردد قد تكون طريقة الجهد الثابت مضللة، لذلك تستخدم الأجهزة الحديثة إشارات قياس نبضية أو تكيفية وتعامل سعة الكابلات كمركبة مستقلة. وعند هبوط المقاومة المقاسة دون العتبة المضبوطة تُغذّى مخارج الإنذار التمهيدي والإنذار الرئيسي وتُعرض القيمة على الشاشة وعلى خط الاتصال.
تحديد موقع العطل دون فصل التغذية
الإنذار يخبرنا بوجود عطل في مكان ما لا بمكانه. وفي منشأة بمئات الخطوط الصادرة فإن البحث بفصل الدوائر واحدة تلو الأخرى يهدم الاستمرارية التي اختير نظام IT من أجلها. لذلك يُستخدم نظام لتحديد الموقع: يحقن مولد إشارة تيار اختبار منخفض التردد، وتلتقطه حلقات قياس مركبة على الخطوط الصادرة، فيُحدد الخط المصاب خلال دقائق. وإلى جانب الأنظمة الثابتة ينتشر البحث بمولد متنقل وجهاز تحديد يدوي.
أين يُستخدم؟ مجالات التطبيق
| التطبيق | سبب اختيار نظام IT | عتبة الإنذار النموذجية | متطلب إضافي |
|---|---|---|---|
| المواقع الطبية من المجموعة 2 | تغذية دون انقطاع إلزامية | قيمة منخفضة يحددها المعيار | محول عزل ومراقبة الحمل والحرارة |
| خط الإنتاج الصناعي | استمرارية الإنتاج | بحسب طول شبكة الكابلات | نظام ثابت لتحديد موقع العطل |
| نظام الجهد المساعد المستمر | عدم انقطاع سلسلة الحماية | وفق توصية المصنّع | جهاز ملائم للتيار المستمر |
| الحقل الكهروضوئي | الكشف المبكر عن خطر القوس | بحسب حجم الحقل | مراقبة على مستوى السلاسل وتسجيل |
يُعد نظام IT مع مراقبة العزل إلزامياً في المواقع الطبية من المجموعة 2، حيث تُطلب أيضاً مراقبة حمل وحرارة محول العزل. وتختاره الصناعة من أجل استمرارية الإنتاج، وتعتمده السفن والمناجم للاستمرارية ولظروف البيئة معاً. وفي جانب التيار المستمر لا يمكن تصور أنظمة الجهد المساعد في محطات التحويل والحقول الكهروضوئية دون مراقبة عزل؛ ففي الكهروضوئية يكون انخفاض مقاومة العزل مؤشراً مبكراً على خطر القوس والحريق. ويلخص الجدول التالي هذه التطبيقات.
الضبط وإدارة الإنذارات والصيانة
تُحدَّد عتبة الإنذار وفق نوع المنشأة وطول شبكة الكابلات؛ فالشبكات الطويلة ذات تسرب طبيعي أعلى، والعتبة غير الواقعية تنتج إنذارات دائمة تُفقد المشغل حساسيته. ويُضبط الإنذار التمهيدي والإنذار الرئيسي على مرتبتين وتُنقل الإنذارات إلى نظام المراقبة ويُسجَّل من أقرّها ومتى. وفي الصيانة تُشغَّل وظيفة الاختبار الذاتي ويُتحقق من إحكام وصلات القياس وتُحدَّث مواضع حلقات القياس عند أي تعديل في المنشأة.
النقاط الرئيسية: جهاز مراقبة العزل
- المنطق الأساسي — في نظام IT لا يقطع العطل الأول التغذية لكنه يترك النظام بلا احتياط.
- طريقة القياس — عند وجود مركبة مستمرة وسعة عالية يُفضل القياس النبضي.
- تحديد الموقع — يحدد المولد وحلقات القياس الخط المصاب دون فصل التغذية.
- انضباط الإنذار — تُختار العتبات بواقعية وتُنقل الإنذارات إلى نظام المراقبة.
- مصدر المعيار — كتالوج منشورات IEC: iec.ch.
أسئلة شائعة
هل تُستخدم قواطع التيار المتخلف في أنظمة IT؟
ليس للفصل عند العطل الأول لأنه مقبول حفاظاً على الاستمرارية. لكن يجب ضمان الحماية عند العطل الثاني، وقد يُستخدم قياس التيار المتخلف لأغراض المراقبة في بعض الدوائر.
هل يستدعي إنذار العزل تدخلاً فورياً؟
حتى مع غياب الانقطاع يجب تخطيط التدخل. فطالما لم يُزل العطل الأول تبقى المنشأة بلا احتياط أمام عطل ثانٍ، لذلك يبدأ البحث بأسرع وقت ويظل السجل مفتوحاً حتى الإصلاح.
أي جهاز يناسب منشأة فيها مشغلات تردد؟
تولّد المشغلات مركبة تيار مستمر وتسرباً عالي التردد. وتحتاج هذه المنشآت أجهزة تكيّف إشارة القياس وتقيّم التسرب السعوي بشكل مستقل وتستطيع مراقبة جانب التيار المستمر أيضاً.
مقالات ذات صلة
- أنواع أنظمة التأريض: TN-S وTN-C-S وTT وIT
- أنواع قواطع التيار المتخلّف (RCD): الفرق بين AC وA وF وB
- لوحة توزيع التيار المستمر: المقوّم ومجموعة البطاريات وتغذية 110/220 فولت
- لوحة نظام IT الطبي: محول العزل الطبي ومواقع المجموعة 2
- كل المقالات التقنية
لنحدد معاً جهاز المراقبة وعتبات الإنذار وبنية تحديد موقع العطل في منشأتك ذات نظام IT؛ تدمج Devpan معدات المراقبة والبحث في تصميم اللوحة. حل Devpan ذو صلة: خدمة تصميم مشاريع اللوحات الكهربائية.
