أجهزة الحماية – LS وRCD وSLS وحماية زيادة الجهد

🌐 هذه الصفحة مترجمة آلياً. النسخة الألمانية هي المرجع.

نوعان من الحماية

أجهزة الحماية (Schutzorgane) تحمي إما التركيبة (الخطوط والأجهزة) أو الإنسان – وبعضها يحمي الاثنين معًا.

الخطر	الحماية عن طريق	المكوّن
الحمل الزائد (Überlast) – مستهلِكات كثيرة جدًا فيسخن الخط	الفصل عند تيار مرتفع جدًا لمدة طويلة	قاطع LS، المصهر (Schmelzsicherung)
القصر الكهربائي (Kurzschluss) – ملامسة L للـ N أو PE، تيار هائل	الفصل خلال أجزاء من الألف من الثانية	قاطع LS، المصهر، SLS
تيار الخطأ / الصعقة الكهربائية (Fehlerstrom) – يمر التيار عبر الهيكل المعدني أو الإنسان إلى الأرض	الفصل عند فرق صغير بين التيار المار والعارِد	RCD (قاطع حماية من تيار التسرب FI)
زيادة الجهد (Überspannung) – صاعقة، عمليات تبديل في الشبكة	تفريغ قمة الجهد إلى الأرض	SPD (جهاز حماية من زيادة الجهد)

قاطع حماية الخطوط (Leitungsschutzschalter, LS)

قاطع LS (يُسمّى عامية „Sicherungsautomat”) يحمي الخط (Leitung) من الحمل الزائد والقصر الكهربائي. وله آليتا فصل:

الفصل الحراري (Bimetall): يستجيب للحمل الزائد – ببطء، حسب مقدار تجاوز التيار للتيار الاسمي (Nennstrom). يجب أن يفصل عند تيار اسمي بمقدار 1,45 ضعف خلال ساعة واحدة على الأكثر.
الفصل المغناطيسي: يستجيب للقصر – فورًا، عندما يصل التيار إلى مضاعفات من التيار الاسمي.

الترميز، مثل B16، يعني:

الجزء	المعنى
B	خاصية الفصل (Auslösecharakteristik): فصل مغناطيسي عند 3 إلى 5 أضعاف التيار الاسمي. المعيار للشقق.
C	فصل عند 5 إلى 10 أضعاف التيار الاسمي – للمحركات والأجهزة ذات تيار التشغيل المرتفع.
D	10 إلى 20 ضعفًا – للمحوّلات وأجهزة اللحام.
16	تيار اسمي 16 A

التوزيع داخل الشقة: B10 للإضاءة (1,5 mm²)، وB16 للمقابس الكهربائية (Steckdose) (2,5 mm² أو 1,5 mm² عند خط قصير)، وB16 ثلاثي الأقطاب للفرن (Herd) (400 V، 5×2,5 mm²)، وB16 أو B20 للسخان الفوري (Durchlauferhitzer) حسب القدرة والمقطع.

يجب أن يناسب التيار الاسمي مقطع الخط (Leitungsquerschnitt) وطريقة التمديد (Verlegeart) – إذ يجب أن يحمل الخط التيار الذي يمر عبر قاطع LS بشكل دائم. هذا حساب، وليس قاعدة إبهامية.

المصهر (Schmelzsicherung)

المصهر (Neozed D01/D02 في لوحة التوزيع، وNH-Sicherung في صندوق توصيل المنزل Hausanschlusskasten) هو الأخ الأكبر لقاطع LS: سلك ينصهر عند التيار الزائد. إنه رخيص ومتين ويستطيع فصل تيارات قصر كبيرة، لكن يجب استبداله بعد عمله. في صندوق توصيل المنزل وكحماية تمهيدية (Vorsicherung) لا يزال هو المعيار؛ أما في لوحات توزيع الشقق فقد حلّ قاطع LS محله.

RCD – قاطع حماية تيار التسرب (FI)

جهاز RCD (Residual Current Device، وبالألمانية FI-Schutzschalter) يحمي الإنسان. يقارن التيار المار عبر الموصلات الخارجية (Außenleiter) بما يعود عبر الموصل المحايد (Neutralleiter, N). في الوضع الطبيعي يكون المجموع صفرًا. أما إذا مرّ التيار عبر طريق آخر – عبر موصل الحماية (Schutzleiter, PE)، أو عبر جهاز معطوب، أو عبر إنسان – فسينشأ فرق (Differenz). وعند بلوغ تيار الفرق الاسمي IΔn (Bemessungsdifferenzstrom) يفصل الـ RCD.

البيان	المعنى
IΔn = 30 mA	حماية الأشخاص. إلزامي للمقابس الكهربائية حتى 32 A وللإضاءة في الشقق (DIN VDE 0100-410). الفصل بعد 300 ms على الأكثر، وعمليًا خلال 20–40 ms.
IΔn = 300 mA	حماية من الحرائق، وليس حماية للأشخاص. في الزراعة وللتركيبات الكاملة.
النوع AC	يكتشف تيارات خطأ متناوبة جيبية فقط – غير مسموح به في ألمانيا
النوع A	يكتشف إضافةً إلى ذلك تيارات خطأ مستمرًّا نابضة – المعيار للشقق
النوع F	يكتشف إضافةً إلى ذلك الترددات المختلطة – للغسالات والمضخات الحرارية ذات محوّل التردد
النوع B	يكتشف إضافةً إلى ذلك تيارات خطأ مستمرًّا ناعمًا – Wallbox (إذا لم يكن هناك حماية DC داخل الـ Wallbox)، ومحوّلات PV بدون محوّل
رباعي الأقطاب 40 A	يفصل L1 وL2 وL3 وN؛ التيار الاسمي (40 A) هو قدرة التحمّل – الـ RCD لا يحمي من الحمل الزائد، بل يحتاج إلى حماية تمهيدية

زر الاختبار T يولّد تيار خطأ اصطناعيًا. يجب الضغط عليه شهريًا (مكتوب على كل جهاز) – وهو الاختبار الوحيد الذي يحق للعميل القيام به بنفسه.

جهاز RCBO (توليفة FI/LS) هو RCD وقاطع LS في جهاز واحد لدائرة كهربائية (Stromkreis) واحدة. أغلى ثمنًا، لكن عند حدوث خطأ تنقطع دائرة واحدة فقط.

SLS – القاطع الرئيسي الانتقائي للخط الرئيسي

قاطع SLS يقع قبل العداد في خزانة العداد (Zählerschrank) (وفق VDE-AR-N 4100). وهو الحماية التمهيدية لتركيبة العميل (Kundenanlage) بأكملها، وله خاصية E: فهو انتقائي (selektiv) تجاه قواطع LS التي خلفه. عند حدوث قصر في الشقة يفصل الـ B16، وليس الـ SLS – وإلا لظلم البيت كله. المعتاد 3×35 A أو 3×50 A لمنزل عائلي واحد (Einfamilienhaus)، و3×63 A مع مضخة حرارية (Wärmepumpe) وWallbox.

قاطع SLS يتبع عتاد خزانة العداد، ورغم أنه يقع قبل العداد يجوز للشركة الكهربائية تشغيله – فهو نقطة الفصل (Freischaltpunkt) للأعمال على لوحة التوزيع الفرعية (Unterverteilung).

SPD – حماية من زيادة الجهد

أجهزة الحماية من زيادة الجهد (SPD، Surge Protective Device) تفرّغ قمم الجهد قبل أن تدمّر الأجهزة. ثلاثة أنواع، وثلاثة مواضع:

النوع	الموضع	ضد
النوع 1 (مفرّغ تيار الصواعق)	توصيل المنزل / خزانة العداد	ضربة الصاعقة المباشرة (فقط مع منظومة حماية من الصواعق)
النوع 2 (مفرّغ زيادة الجهد)	خزانة العداد أو لوحة التوزيع الفرعية	زيادات الجهد القادمة من الشبكة والتأثيرات البعيدة
النوع 3 (حماية الأجهزة)	المقبس الكهربائي، الجهاز	الجهد المتبقي للإلكترونيات الحساسة

منذ DIN VDE 0100-443 و-534 (2016) أصبحت الحماية من زيادة الجهد إلزامية في المباني السكنية الجديدة. مفرّغ النوع 2 يقع في لوحة التوزيع الفرعية مباشرة بعد المفتاح الرئيسي (Hauptschalter) وبخطوط قصيرة قدر الإمكان (أقل من 0,5 m إجمالًا) إلى L وN وPE.

التعاون داخل لوحة التوزيع

الترتيب انطلاقًا من نقطة التغذية: SLS (قبل العداد) ← Hauptschalter ← SPD ← RCD ← LS ← الدائرة الكهربائية. لكل مكوّن مهمته؛ ولا يحلّ أحدها محل الآخر. فالـ RCD بدون LS يترك الخط يحترق، والـ LS بدون RCD يترك 20 mA تمرّ بهدوء عبر جسد إنسان. أما كيفية التوصيل الفعلية فتوضّحها التعليمات في بناء لوحة التوزيع الفرعية.

اختبر نفسك

🧠 اختبر نفسك

1. ما الذي يحميه قاطع LS في المقام الأول؟

2. ماذا تعني الحرف „B" في B16؟

3. أي نوع من RCD هو الحد الأدنى الإلزامي للشقق؟

4. أين يقع قاطع SLS؟

5. هل يحمي الـ RCD من الحمل الزائد؟