Discrepancy

               

Overcurrent Protection

سلسلة أسرار وخفايا فى علم الحماية الكهربية

       (بقلم)  مهندس/ محمد عبد الرحمن علام
        مهندس تصميم كهربى (بدرجة مدير إدارة)

•  📌 What is “Overcurrent Protection”?

  Overcurrent means an electrical current higher than what a circuit is designed to carry. This can happen due to:

  A short circuit

  A ground fault

  Heavy loads 

  and it can damage equipment or cause fires if not detected quickly. 

  🛡️ How Protection Works

  1️⃣ Sensors measure the current

  Devices called current transformers (CTs) constantly monitor the flow of current in the lines.

  2️⃣ Relays check the value

  A protective relay compares the measured value with a threshold (safe limit).

  If current is normal → do nothing

  If current is too high → send signal to trip a circuit breaker

  3️⃣ Circuit breaker trips

  When the relay detects overcurrent, it opens the circuit by tripping a breaker, quickly stopping the harmful current.

  ⚙️ Types of Overcurrent Protection Components

  🔹 Overcurrent Relays

  These are the “eyes” of the protection system — they detect overcurrents. There are different types: 

  💫 Instantaneous Overcurrent Relays (IOC):

  Trip immediately when current exceeds limit.

  Time-Delay Relays:

  💫 Only trip after a set time, useful to avoid false trips on short spikes.

  🔹 Circuit Breakers

  These are switches that open the circuit when commanded by relays.

  ✔ Normal → Closed

  ✔ Fault → Open (cuts the circuit)

  🔁 Why This Is Critical in Substations

  Electric power systems are large — a fault in one place without proper protection can:

  ✔ Damage equipment

  ✔ Cause outages

  ✔ Endanger people

  So protection must be fast and selective, isolating only the faulty part while leaving the rest of the grid running

📘 الحماية من زيادة التيار في محطات الطاقة الكهربائية

مقدّمة

تُعد الحماية من زيادة التيار (Overcurrent Protection) واحدة من أهم نظم الحماية في محطات القوى الكهربائية الفرعية. الهدف منها هو كشف التيارات الزائدة وإيقاف النظام قبل أن تتسبب في أضرار للمعدات أو الشبكة.

❗ زيادة التيار قد تحدث بسبب الأعطال مثل القصر الأرضي أو دوائر قصيرة داخل النظام الكهربائي.

1. ما المقصود بزيادة التيار؟

زيادة التيار تعني أن التيار الكهربائي المار في دائرة ما يتجاوز القيمة الطبيعية المصمَّم عليها.

هذا يمكن أن يحدث بسبب:

📌 قصر في الدائرة

📌 حمل زائد

📌 عطل في المعدات

📌 انقطاع في نظام التوازن

2. لماذا نحتاج إلى حماية من زيادة التيار؟

عند حدوث زيادة في التيار:

✔ تدفّق كهربائي غير طبيعي

✔ ارتفاع في الحرارة

✔ إجهاد على الأسلاك والمحولات

✔ خسائر محتملة في المعدات

وأخيرًا خطر نشوب الحريق أو تعطل الشبكة.

3. مكوّنات نظام الحماية من زيادة التيار

🔹 3.1. اجهزة الحماية (Relays)

 هي أجهزة تقيس التيار وتقارن قيمته بالقيمة المسموح بها.
عند تجاوز الحد، تقوم بإرسال إشارة إلى القاطع لفصل الدائرة.

📌 أنواعها الشائعة:

•  حرارية

•  كهرومغناطيسية

•  إلكترونية

🔹 3.2. القواطع الكهربائية (Circuit Breakers)

وظيفة القواطع هي فصل التيار تلقائيًا عند أمر من جهاز الحماية أو عندما تصل التيار إلى مستوى خطر.

📌 ميزات القواطع:

• إعادة التشغيل بعد الفصل

• حماية الأفراد والمعدات

• سرعة الاستجابة

4. كيف تعمل منظومة الحماية؟

🔸 الخطوة 1 — قياس التيار

يتم استخدام محوّلات التيار (CTs) لقياس التيار الفعلي في الدائرة.

📌 هذه المحولات ترسل إشارات دقيقة لجهاز الحماية.

🔸 الخطوة 2 — المقارنة والتحليل

يقوم الـ Relay بتحليل الإشارة ومقارنتها بالحد المسموح.

🔸 الخطوة 3 — الفصل عند الضرورة

إذا تعدّى التيار الحد، يقوم الـ Relay بإرسال أمر لفصل القاطع بسرعة لتفادي الأضرار.

6. إعدادات زمنية وحساسية الحماية

من المهم أن تكون أنظمة الحماية مزمنة ومعدّلة بدقة بحيث:

✔ لا تُفصل بدون سبب

✔ لا تتأخر في الاستجابة عند وجود عطل حقيقي

🔍 يتم ذلك من خلال:

• منحنيات زمنية (Time-current curves)

• إعداد مستويات القطع حسب نوع العطل

---

7. خاتمة

الحماية من زيادة التيار جزء أساسي في سلامة الشبكات الكهربائية. من خلال اجهزة الحماية والقواطع ومحوّلات التيار يمكن:

✔ اكتشاف الأعطال سريعًا

✔ فصل الأحمال الخطرة

✔ الحفاظ على استقرار النظام

نلتقى على خير

لمتابعة  موزعات الجهد المتوسط (مقال 3) من هنا 

ولبعض المقالات السابقة .. إقرأ ايضا .. التالى

* Discrepancy

* synchronizing التزامن

*  ما هى ظاهرة Skin effect  او الظاهرة القشرية

*  حلقة(8)  من سلسلة مهارات العمل على يوتيوب (مهارات هامة جدا)

*Distance protection relay  (مقدمة)

*Power Transformer Protection

*Trip circuit supervision

*  نظام سكادا SCADA

* القواطع الكهربية (مقال 2/3)

* شرح (interlock (2 out of 3

* موزعات الجهد المتوسط (مقال 2)

* الحماية ضد الصواعق (البرق) Lightning Protection

* Multitasker not hero

* الم وأمل ☺

* الإستثمار لغة المرحلة

* صناديق وشهادات الاستثمار

* فن الأدارة

* توفير الجو الملائم فى بيئة العمل

* مقالاتى بموقع المجلة 1

* مقالاتى بموقع المجلة 2

* مقالتى على موقع المدونه الشخصى

* سلسلة مهارات العمل على يوتيوب (مهارات هامة جدا)

 دمتم سعداء .. ولا تنسونى من صالح دعائكم

والى اللقاء فى مقالات قادمة ان شاء الله

فضلا ، قوموا بنشر المقال على وسائل التواصل الإجتماعى، فقد يكون شخصاً فى حاجة إليه

وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق بأسفل المقال،  سوف نقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله 

صفحتى بالفيس بوك

لمتابعة مقالاتى بمجلة المهندس من هنا

ولمتابعة مقالاتى على مدونتى الخاصة من هنا

لينك قناة اليوتيوب

Almohandis Academy

 صفحة فيس بوك الشخصية

دمتم بخير وسعداء ، وتذكرونا معكم فى صالح الدعاء.

إعداد وتقديم

  مهندس/ محمد علام

01062255748

صفحتى بالفيس بوك

(تعريف بالكاتب) مهندس/ محمد عبد الرحمن علام
* مهندس بقسم التصميم الكهربى (بدرجة مدير إدارة)
* نقوم بإنشاء الرسومات الكهربية لخلايا التحكم، والحماية، والقياس، .... لتشغيل المحطات الكهربية للجهد العالى والجهد المتوسط من بداية إستلام المواصفات الفنية، وبنظام تسليم مفتاح
* شرفت بتدريب طلبة كليات الهندسة لمعظم الجامعات (تدريب صيفى للطلبة) على مدار السنوات السابقة
* سابقة الأعمال التى قمت بها فى قسم التصميم الكهربى .. هو تصميم وإنشاء رسومات العديد من المحطات جهد 66 ك.ف وجهد 220 ك.ف حتى مرحلة الربط والتشغيل.
* وايضا تصميم الرسومات التنفيذية لجميع موزعات الجهد المتوسط 11 ك.ف و 24 ك.ف
حتى الوصول للوحات الربط الحلقى والأكشاك.