حماية محركات التردد المتغير (VFD) من ارتفاع الجهد: جانب الدخل مقابل جانب خرج المحرك

إجابة سريعة: قم بحماية جانب التغذية

بالنسبة لمشغل التردد المتغير (VFD) التقليدي، قم بتقييم الحماية من زيادة التيار (surge protection) على مصدر التيار المتردد الداخل ونظام التوزيع الذي يغذي المشغل. لا تفترض أنه يمكن تركيب جهاز حماية من زيادة التيار (SPD) قياسي للتيار المتردد بين أطراف خرج مشغل التردد المتغير والمحرك. فهذا الخرج عبارة عن موجة معدلة بعرض النبضة (PWM)، وليس مصدر طاقة عادي بتردد 50/60 هرتز. تنصح شركة شنايدر إلكتريك بعدم وضع مانع زيادة تيار تقليدي على جانب الحمل لمشغل التردد المتغير (VFD) لأن خرج الـ PWM يمكن أن يتلف مكوناته.

يعتمد الترتيب الصحيح على دليل المشغل، ونظام التأريض، والتعرض للصواعق، والحماية في المنبع، وتصميم كابل المحرك. يجب على مصمم كهربائي مؤهل التحقق من التركيب بالكامل بدلاً من اختيار جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) بناءً على تصنيف الكيلو أمبير (kA) الخاص به فقط.

دوائر الدخل والخرج والتحكم مختلفة

آي إيك 61643-11:2025 يتناول أجهزة الحماية من زيادة التيار (SPDs) المتصلة بأنظمة طاقة التيار المتردد ذات الجهد المنخفض. ويحذر من أن التوصيل بنوع مختلف من المصادر يتطلب دراسة متأنية لظروف النظام والأعطال. إن مخرج تعديل عرض النبضة (PWM) الخاص بمحرك التردد المتغير (VFD) هو بالضبط نوع المصدر غير القياسي الذي يتطلب توجيهات خاصة بالمنتج.

أين يجب تركيب جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) للتيار المتردد؟

ابدأ بمدخل الخدمة للمبنى ولوحة التوزيع التي تغذي محرك التردد المتغير (VFD). تحدد ترتيبات الحماية من الصواعق وقواعد التركيب ما إذا كان النوع 1 أو النوع 2 أو مزيجاً منسقاً هو الأنسب. إذا كان المحرك بعيداً عن جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) الموجود في المنبع أو إذا كان مستوى تحمل مدخله يتطلب حماية إضافية، فقم بتقييم جهاز حماية من زيادة التيار (SPD) مناسب للتيار المتردد في المصب بالقرب من مدخل الخط. هذا قرار تصميمي، وليس تعليمات عامة للتركيب بجانب كل محرك تردد متغير (VFD).

حافظ على موصلات توصيل جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) قصيرة ومباشرة قدر ما تسمح به تعليمات المنتج. يمكن أن تؤدي زيادة طول السلك إلى رفع الجهد الفعلي الذي تتعرض له المعدات أثناء العابر السريع؛; تشرح شركة شنايدر إلكتريك تأثير طول موصلات جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD). تحقق من جهد التشغيل المستمر (Uc)، ومستوى حماية الجهد (Up)، وتصنيفات التفريغ، ومدى ملاءمة دائرة القصر، والحماية الاحتياطية لجهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) مقابل ظروف اللوحة الفعلية. دليل المصهر الاحتياطي لجهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) يغطي فحص جهاز الحماية في المنبع.

لماذا لا يعتبر مرشح الخرج مماثلاً لجهاز الحماية من زيادة التيار (SPD)

يقوم محرك التردد المتغير (VFD) بتبديل خرج المحرك بشكل متكرر. يمكن أن تؤدي انعكاسات الكابلات وحواف الجهد السريعة إلى إجهاد عزل المحرك، خاصة في المسافات الطويلة. قد تحدد الشركة المصنعة للمحرك مرشح dV/dt، أو مرشح الموجة الجيبية، أو مفاعل الخرج، أو أي إجراء معتمد آخر لتلك المهمة. تعالج هذه المكونات سلوك خرج المحرك المتكرر؛ بينما تم تصميم جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) القياسي للتيار المتردد لمهمة مختلفة. تصف شركة ABB إجهاد جهد المحرك الإضافي الناتج عن تبديل المحرك وانعكاسات الكابلات.

توجد منتجات متخصصة لدوائر محولات ومحركات معينة، ولكن يجب تصنيفها صراحةً لهذا الشكل الموجي والتطبيق. لا تستنتج الملاءمة من ملصق جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) للتيار المتردد وفقاً لمعايير اللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC) وحدها. إرشادات شنايدر إلكتريك لمحركات التردد المتغير (VFD) هو تحذير مفيد لأجهزة الحماية من زيادة التيار التقليدية الموجودة في جانب المخرج.

قائمة التحقق لاختيار مشروع محرك التردد المتغير (VFD)

1. سجل طراز المحرك، وجهد الدخل، وترتيب الأطوار، وتعليمات الشركة المصنعة.
2. حدد نظام التأريض، وتيار القصر في اللوحة، وجهاز الحماية في المنبع، وأي جهاز حماية من زيادة التيار (SPD) موجود.
3. تحقق من التعرض للصواعق وما إذا كان هناك نظام حماية خارجي من الصواعق.
4. قارن جهد التشغيل المستمر (Uc)، ومستوى الحماية (Up)، والنوع، وتصنيفات التفريغ، وظروف القصر لجهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) المقترح مع التركيبات.
5. وثق المسافة ومسار الكابل من لوحة التوزيع إلى المحرك.
6. سجل نوع المحرك وطول كابل الخرج؛ واستخدم دليل المشغل (Drive) لاتخاذ قرارات بشأن مرشح الخرج.
7. أدرج توصيلات التحكم المكشوفة أو الإيثرنت أو ناقل الحقل (Fieldbus) بشكل منفصل.
8. خطط للوصول إلى مؤشرات الحالة ووحدات الاستبدال أثناء الصيانة.

لدينا دليل مؤشر جهاز الحماية من اندفاع التيار (SPD) يوضح ما تظهره وما لا تظهره نافذة الحالة عند عملها بشكل سليم. بالنسبة لأجهزة جانب التغذية المتاحة، انظر أجهزة الحماية من اندفاع التيار المتردد (AC SPDs) من شركة Kuangya. أرسل قائمة التحقق إلى كوانجيا عند طلب توصية بمنتج مناسب.

الأسئلة الشائعة

هل يمكنني تركيب جهاز حماية من اندفاع التيار (SPD) من النوع 2 العادي على خرج محرك التردد المتغير (VFD)؟

لا تقم بذلك دون الحصول على موافقة صريحة من الشركات المصنعة للمحرك وجهاز الحماية من زيادة التيار (SPD). عادة ما تكون أجهزة الحماية من زيادة التيار المتردد التقليدية مخصصة لدوائر طاقة التيار المتردد، بينما يكون المخرج بنظام تعديل عرض النبضة (PWM). تنصح شركة شنايدر إلكتريك (Schneider Electric) صراحةً بعدم استخدام أجهزة الحماية من زيادة التيار التقليدية في جانب الحمل لمغيرات التردد (VFDs) الخاصة بها.

هل يغني جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) عند المدخل عن استخدام مرشح dV/dt؟

لا. يعالج جهاز الحماية من زيادة التيار (SPD) عند المدخل الجهد العابر على مصدر التغذية. أما مرشح المخرج (Output filter)، عند تحديده، فيعالج إجهاد الجهد المتكرر الناتج عن مخرج محرك التردد المتغير (VFD) عند المحرك.

هل يحتاج كل محرك تردد متغير (VFD) إلى جهاز حماية من زيادة التيار (SPD) مخصص بجانبه؟

لا توجد قاعدة موحدة لمكان التركيب تناسب جميع التجهيزات. يجب تقييم الحماية الموجودة مسبقاً في المنبع، وطول الكابلات، ومستوى تحمل المعدات، والقواعد المعمول بها بشكل جماعي. IEC 61643-12:2020 يوفر مبادئ عامة للاختيار والموقع والتنسيق لأجهزة الحماية من زيادة التيار (SPD) للتيار المتردد.