حلقة النقاش اليوم تتناول موضوعًا بالغ الأهمية في أنظمة الحماية الكهربائية، وهو دائرة المراقبة الخاصة بدائرة الفصل (Trip Circuit Supervision – TCS) ودورها في استقرار نظام الحماية. لنبدأ بشرح مفصل وواضح لفهم هذه الآلية وأهميتها.
1. ما هي دائرة الفصل (Trip Circuit)؟
دائرة الفصل هي إحدى الدوائر الكهربائية الأساسية في أنظمة الحماية، وتتكون من مجموعة من الكونتاكتات (Contactors) المرتبطة على التوازي. وظيفتها الرئيسية هي نقل إشارة العطل (Fault Signal) من أجهزة الحماية (Protection Relays) إلى ملف الفصل (Trip Coil) الموجود في القاطع الكهربائي (Circuit Breaker – CB). عند استقبال إشارة العطل، يقوم ملف الفصل بفتح القاطع الكهربائي لعزل الجزء المعطوب من النظام، مما يحمي باقي الشبكة من التلف.
تعمل دائرة الفصل عادةً بجهد مستمر (DC) بقيمة 110 فولت، وهو الجهد الأكثر شيوعًا في أنظمة الحماية.
2. ما هي المشاكل التي قد تواجهها دائرة الفصل؟
دائرة الفصل، مثل أي دائرة كهربائية، قد تتعرض لعدة مشاكل، منها:
- مشاكل في التوصيلات (Wiring Issues): مثل انقطاع الأسلاك أو تلفها.
- مشاكل في مصدر التغذية (DC Supply Issues): مثل انقطاع الجهد المستمر الذي يغذي الدائرة.
- مشاكل في ملف الفصل (Trip Coil Issues): مثل تلف الملف أو تعطله.
عند حدوث أي من هذه المشاكل، لن يتمكن القاطع الكهربائي من الفتح عند وجود عطل، مما يؤدي إلى استمرار العطل في النظام وربما حدوث فقدان كامل للخط (System Trip). هذا الأمر قد يتسبب في خسائر فادحة، سواء من ناحية اقتصادية أو تشغيلية.
3. ما هو دور TCS (Trip Circuit Supervision Relay)؟
لحل المشاكل المذكورة أعلاه، يتم استخدام دائرة مراقبة دائرة الفصل (TCS). هذه الدائرة هي عبارة عن ريليه متخصصة وظيفتها مراقبة سلامة دائرة الفصل بشكل مستمر، سواء كان القاطع الكهربائي في وضع الإغلاق (Close) أو الفتح (Open).
وظائف TCS:
- مراقبة التوصيلات: التأكد من أن جميع التوصيلات في دائرة الفصل سليمة ولا يوجد انقطاع.
- مراقبة مصدر التغذية: التأكد من أن الجهد المستمر (DC) الذي يغذي الدائرة موجود ومستقر.
- مراقبة ملف الفصل: التأكد من أن ملف الفصل يعمل بشكل صحيح ولا يوجد به أي تلف.
- إعطاء إنذار (Alarm): عند اكتشاف أي مشكلة في دائرة الفصل، تقوم الريليه بإرسال إنذار لفنيي الصيانة لإصلاح المشكلة قبل حدوث عطل.
4. كيف يعمل TCS؟
تعمل دائرة TCS عن طريق حقن تيار صغير (في حدود الميلي أمبير) في دائرة الفصل. يتم مراقبة هذا التيار باستمرار:
- إذا كان التيار يتدفق بشكل طبيعي، فهذا يعني أن الدائرة سليمة.
- إذا انقطع التيار أو تغيرت قيمته، فهذا يشير إلى وجود مشكلة في الدائرة (مثل انقطاع في التوصيلات أو تلف في ملف الفصل).
عند اكتشاف المشكلة، تقوم الريليه بإرسال إشارة إنذار (Alarm) إلى لوحة التحكم، مما يمكن الفنيين من التدخل وإصلاح المشكلة قبل أن تتسبب في حدوث عطل كبير.
5. أهمية TCS في استقرار نظام الحماية
وجود TCS في نظام الحماية يعتبر أمرًا حيويًا للأسباب التالية:
- منع الفقدان الكلي للخط: عن طريق اكتشاف المشاكل في دائرة الفصل قبل حدوث العطل.
- زيادة موثوقية النظام: حيث يتم إصلاح المشاكل في مراحلها الأولية.
- تقليل وقت التوقف (Downtime): عن طريق الاكتشاف المبكر للمشاكل.
- حماية الأجهزة والمعدات: من خلال ضمان عمل القاطع الكهربائي بشكل صحيح عند وجود عطل.
