ما هو مفتاح التأريض؟
مفتاح التأريض هو جهاز ميكانيكي يُستخدم لتأريض الدوائر الكهربائية والمعدات لأغراض الصيانة، مما يضمن سلامة العاملين أثناء انقطاع التيار الكهربائي. صُمم هذا الجهاز لتفريغ الكهرباء الساكنة من النظام المراد إصلاحه، ويتحمل التيارات غير الطبيعية (مثل: قصر الدائرة) لفترة محددة. ومع ذلك، فهو لا يتحمل تيارات الحمل في ظروف التشغيل العادية، وعادةً ما يُدمج كجزء من مفتاح فصل.
ميزات ووظائف مفتاح التأريض
الغرض:
يُستخدم مفتاح التأريض لتأريض الدائرة الكهربائية عمدًا لضمان السلامة أثناء أعمال الصيانة. لا يتحمل هذا المفتاح تيارات الحمل في التشغيل العادي، ولكن يجب أن يكون قادرًا على تحمل ظروف قصر الدائرة.
تحمل قصر الدائرة:
أثناء حدوث قصر الدائرة، يتحمل مفتاح التأريض تيارات قصر دائرة مُصنّفة محددة وتيارات ذروة لفترة زمنية محددة، مما يضمن الاستقرار الديناميكي والحراري. ومع ذلك، فهو لا يتطلب آلية إطفاء القوس الكهربائي، إذ إنه غير مصمم لكسر تيارات الحمل أو قصر الدائرة.
التصميم والتشغيل:
غالبًا ما تُدمج مفاتيح التأريض مع مفاتيح الفصل. في هذه التكوينات:
يتميز مفتاح الفصل بمفتاح تأريض إضافي لتأريض أحد طرفي الدائرة بعد الفصل.
يتم ربط مفتاح التأريض والتلامس الرئيسي ميكانيكيًا لمنع التشغيل غير السليم (على سبيل المثال، لا يمكن إغلاق مفتاح التأريض أثناء إغلاق مفتاح الفصل، والعكس صحيح).
أنواع مفاتيح التأريض
النوع المفتوح:
يتعرض النظام الموصل للهواء الجوي، ويشبه مفتاح العزل.
النوع المغلق:
يُحاط النظام الموصل بوسط عازل مثل غاز SF₆ أو الزيت لتعزيز السلامة والمتانة.
التصنيف حسب القطبية
أحادي القطب:
يُستخدم في الأنظمة ذات نقطة تأريض محايدة.
ثنائي القطب وثلاثي القطب:
يُستخدم في الأنظمة غير المؤرضة، ويشترك في آلية تشغيل مشتركة.
الوظائف الرئيسية لمفتاح التأريض
الصيانة الدورية للتأريض:
أثناء صيانة قاطع الدائرة، يُفتح القاطع، وتُفتح مفاتيح الفصل، ويُغلق مفتاح التأريض لتأريض الدائرة، مما يضمن سلامة الأفراد والمعدات.
التعامل مع التيارات المُستحثة:
في خطوط النقل الهوائية التي تتشارك الأبراج أو تعمل بالتوازي، قد تُحدث الخطوط المجاورة جهدًا وتيارات في الدوائر غير المُفعّلة بسبب الحث الكهرومغناطيسي أو الكهروستاتيكي. يُؤرض مفتاح التأريض هذه الجهدات والتيارات المُستحثة حرصًا على السلامة.
تبديل دارة القصر:
بالنسبة لمفاتيح التأريض المُخصصة لتبديل دارة القصر، يجب أن تتعامل مع التبديل عند أي جهد يصل إلى جهدها المُصنّف، وأي تيار يصل إلى تيار تبديل دارة القصر المُصنّف. يُطابق تيار إغلاق دارة القصر المُصنّف تيار تحمل الذروة المُصنّف.
