المفتاح الكهربائي أو “معدات التوزيع والتحكم الكهربائية” هو جهاز يُستخدم في نظم القدرة الكهربائية لأغراض:
- التحكم (Control)
- التحويل (Switching)
- الحماية (Protection)
ويعد من العناصر الأساسية لحماية الدوائر الكهربائية من الأعطال، وضمان استمرارية التغذية الكهربائية في حال حدوث خلل.
✅ الخصائص الأساسية التي يجب توفرها في المفتاح الكهربائي (Switchgear):
1. الوثوقية الكاملة (Complete Reliability):
يجب أن يكون الجهاز قادرًا على التمييز بين الجزء المعطوب والسليم في النظام، ويقوم بعزل الجزء المتعطل فقط دون التأثير على باقي النظام للحفاظ على استمرارية الطاقة.
2. الاستجابة السريعة (Quick Operation):
عند حدوث أي عطل كهربائي، يجب أن يعمل المفتاح بسرعة لعزل مصدر العطل فورًا حتى لا ينتقل الضرر إلى باقي المعدات مثل المحولات أو المولدات.
3. التحكم اليدوي (Manual Control):
في حال فشل أنظمة التحكم الإلكترونية، يجب أن يتوفر خيار تشغيل يدوي للمفتاح الكهربائي لحماية النظام وضمان استمرارية العمل.
4. توفر أدوات القياس (Provision for Instruments):
يجب أن يحتوي النظام على أجهزة قياس مثل الفولتميتر أو الأميتر أو محولات الجهد والتيار (CT / PT)، إما داخل الوحدة أو مرتبطة بلوحة تحكم رئيسية.
🛡️ دور المفتاح الكهربائي في حماية نظام الطاقة:
- العزل الفوري للجزء المتعطل لتفادي الضرر وانتقال الخطر.
- منع التيارات الزائدة (Overcurrent) والجهد الزائد (Overvoltage).
- الحماية من أعطال الأرضي (Earth faults) التي قد تسبب جهود تماس خطيرة تهدد سلامة الأشخاص.
- ضمان سلامة المعدات وسلامة العاملين.
- دعم استقرار الشبكة واستمرار تشغيلها دون انقطاع.
⚙️ خصائص إضافية مهمة:
🔄 التمييز الدقيق (Discrimination):
قدرة النظام على تحديد وفصل العطل بدقة دون التأثير على باقي الأجزاء.
🧠 الاستقرار (Stability):
يجب أن يبقى النظام الكهربائي مستقرًا بعد حدوث أي خلل، ويواصل العمل بأمان.
⚖️ الحماية الكافية (Adequate Protection):
من غير الممكن حماية النظام من كل الأعطال لأسباب اقتصادية، لذلك يتم التركيز على الحماية من الأعطال الرئيسية الأكثر تأثيرًا.
🔧 البساطة (Simplicity):
تصميم النظام يجب أن يكون بسيطًا وسهل التشغيل والصيانة.
📌 الخلاصة:
المفتاح الكهربائي (Switchgear) هو العمود الفقري لحماية نظم القدرة الكهربائية، فهو يضمن:
- عزل الأعطال بسرعة
- حماية الأرواح والمعدات
- استمرارية التغذية الكهربائية
- استقرار الشبكة بشكل عام
