قم بتنزيل كتالوج منتجاتنا لعام 2025 للحصول على رسومات تفصيلية ومعايير تقنية لجميع مكونات المفاتيح الكهربائية.
احصل على الكتالوج قم بتنزيل كتالوج منتجاتنا لعام 2025 للحصول على رسومات تفصيلية ومعايير تقنية لجميع مكونات المفاتيح الكهربائية.
احصل على الكتالوج
يجب أن تقدم الشركات المصنعة لمرحلات الحماية التي تخدم المرافق والمفاتيح الكهربائية ذات الجهد المتوسط خبرة مثبتة في اكتشاف الأعطال وبروتوكولات الاتصال وتكامل الشبكة. يقيّم هذا الدليل الشركات المصنعة الرائدة ويوفر قائمة مرجعية منظمة للاختيار لفرق المشتريات التي تحدد المرحلات في نطاق 3.3 كيلو فولت إلى 36 كيلو فولت.
يعمل مرحل الحماية كنواة لصنع القرار في كل مجموعة مفاتيح كهربائية ذات جهد متوسط. عندما يتعرض مغذي توزيع بجهد 15 كيلو فولت لخلل في الطور إلى الأرض، يجب أن يكتشف المرحل التيار غير الطبيعي، ويطبق منطق تنسيق التيار الزمني، ويصدر أمرًا بالرحلة، كل ذلك في غضون 20-40 مللي ثانية. يكتمل هذا التسلسل قبل أن يلاحظ معظم المشغلين وميض الأضواء.
تعمل ملامسات خرج المرحل على تنشيط ملف رحلة قاطع الدارة الفراغية، مما يؤدي إلى تحرير الطاقة المخزنة في آلية التشغيل. يحدد وقت تشغيل المرحل مجتمعة (عادةً 15-30 مللي ثانية للعناصر اللحظية) بالإضافة إلى وقت الفتح الميكانيكي لمفاتيح قواطع الدائرة الفراغية (25-60 مللي ثانية) إجمالي مدة إزالة العطل. كل جزء من الثانية مهم: تزداد طاقة القوس مع مربع تيار العطل مضروبًا في الوقت.
لقد حلت المرحلات الرقمية الحديثة محل أسلافها الكهروميكانيكية عبر 90% من المنشآت الجديدة. تدمج هذه الأجهزة القائمة على المعالجات الدقيقة وظائف الحماية المتعددة وواجهات الاتصال وتسجيل الاضطرابات داخل منصة واحدة. يتركز التحول الحالي في السوق على اعتماد IEC 61850 - فالمصنعون الذين استثمروا مبكرًا يقدمون الآن تطبيقات ناضجة، بينما قام آخرون بتعديل البروتوكول على الأجهزة القديمة بنجاح متفاوت.
وفقًا للمواصفة القياسية IEC 60255-151، يجب أن تحافظ مرحلات الحماية على دقة توقيت تبلغ ± 2.51 تيرابايت 3 تيرابايت أو ± 10 مللي ثانية (أيهما أكبر) لضمان التنسيق المتوقع بين أجهزة المنبع والمصب. تحدد هذه المواصفة القياسية خط الأساس الذي يجب تقييم منتجات جميع الشركات المصنعة على أساسه.
يؤدي اختيار الشركة المصنعة الخاطئة إلى مخاطر تتجاوز عدم الامتثال للمواصفات: النقاط العمياء للحماية من التطبيقات الخوارزمية غير الملائمة، والتعثر المزعج من ضعف مناعة الضوضاء، وفشل التكامل الذي يمنع اتصال SCADA، وتعطل دورة الحياة عندما تصبح قطع الغيار غير متوفرة. يمثل المرحل 3-81 تيرابايت 3 تيرابايت من إجمالي تكلفة مجموعة المفاتيح الكهربائية ولكنه يؤثر على 1001 تيرابايت 3 تيرابايت من موثوقية نظام الحماية.
[رؤية الخبراء: ملاحظات حول النشر الميداني]
ينقسم سوق مرحلات الحماية إلى مصنعي المعدات الأصلية العالميين مع محافظ شاملة ومتخصصين إقليميين يخدمون تطبيقات أو مناطق جغرافية محددة.
المستوى 1 - الشركات المصنعة للمعدات الأصلية العالمية
سيمنز (SIPROTEC 5) يوفر بنية معيارية تدعم التكوينات بدءاً من التيار الزائد البسيط إلى مخططات تفاضلية معقدة لقضبان التوصيل. يناسب دعم الإصدار 2.1 من IEC 61850 الأصلي مع أزمنة انتقال GOOSE أقل من 4 مللي ثانية تطبيقات ناقل العمليات. تؤكد الخبرة الميدانية الأداء القوي في البيئات الصناعية القاسية، على الرغم من أن الجهد الهندسي الأولي للتكوينات المعقدة يتجاوز بعض المنافسين.
ABB (ريليون 615/620/630) يغطي حماية المغذيات والمحولات والمحركات مع تصميم متناسق بين الإنسان والآلة. تعمل أداة هندسة المنصة على تبسيط تكوين IEC 61850، وتوفر قاعدة ABB المثبتة في تطبيقات المرافق مشاريع مرجعية واسعة النطاق. أصبح REF615 معيارًا فعليًا في العديد من مواصفات المرافق.
شنايدر إلكتريك (Easergy P3/P5) يستهدف نطاق 1-52 كيلو فولت بأبعاد مدمجة مناسبة للتطبيقات التحديثية. يجذب التكامل مع منصة EcoStruxure المشغلين الذين يبحثون عن بنية موحدة لنظام SCADA/الحماية. تتوافق ميزات الأمن السيبراني مع متطلبات IEC 62351.
حلول الشبكات GE Grid Solutions (سلسلة Multilin 8) تحتفظ بحضور قوي في مرافق أمريكا الشمالية. وتوفر منصة Universal Relay مرونة استثنائية لمخططات الحماية المعقدة، كما أن تكامل قياس التزامن يضع هذه المرحلات في موضعها لتطبيقات الحماية على نطاق واسع.
SEL (مختبرات شفايتزر الهندسية) تهيمن شركة SEL على أسواق المرافق والأسواق الصناعية في أمريكا الشمالية مع مرحلات مصممة لتحقيق أقصى درجات الموثوقية. ويعني نهج SEL المتحفظ تجاه البروتوكولات الجديدة أن تطبيقات IEC 61850 وصلت متأخرة عن المنافسين ولكن مع التحقق من صحتها بشكل كامل. يُظهر مرحل المغذي SEL-751 ومرحل المحولات SEL-487E التفاضلي تركيزهم على أمان الحماية والاعتمادية.
المستوى 2 - الأخصائيون الإقليميون
باسلر إلكتريك يخدم التطبيقات الصناعية وتطبيقات المرافق الصغيرة بتكوين مباشر وأسعار تنافسية. يوفر مرحل التيار الزائد BE1-851 وظائف أساسية بدون تعقيدات زائدة.
بيكويث إلكتريك متخصصة في حماية المولدات والمحولات. يوفر مرحل المحولات M-3425A حماية تفاضلية شاملة وحماية شاملة للتيار الزائد والحماية الحرارية - وهو قوي بشكل خاص في الربط البيني للتوليد الموزع.
أشيدا للإلكترونيات (الهند) توريد مرحلات رقمية في جميع أنحاء آسيا وأفريقيا بأسعار تقل 30-50% عن الشركات المصنعة من المستوى الأول. تحسنت الجودة بشكل ملحوظ منذ عام 2018، على الرغم من أن عمق شبكة الخدمة العالمية لا يزال محدودًا.
إن آر إلكتريك (الصين) قد توسعت خارج الأسواق الصينية بعروض تنافسية، لا سيما في مجال حماية التيار المستمر عالي الجهد الكهربي وموجات تحويل التيار المستمر المتردد. يتطلب اعتماد المرافق خارج آسيا تقييم التزامات الدعم طويل الأجل.
| الشركة المصنعة | إصدار IEC 61850 | كمون GOOSE | حافلة المعالجة | الأمن السيبراني | مركز السعر |
|---|---|---|---|---|---|
| سيمنز SIPROTEC 5 | إد. 2.1 | < 4 مللي ثانية | كامل | عالية | بريميوم |
| ABB Relion | إد. 2 | < 4 مللي ثانية | كامل | عالية | بريميوم |
| سيل | إد. 2 | < أقل من 5 مللي ثانية | محدود | عالية جداً | متوسط-عالي |
| شنايدر إيزيرجي | إد. 2 | < أقل من 5 مللي ثانية | سلسلة P5 | عالية | متوسط-عالي |
| GE Multilin 8 | إد. 2 | < 4 مللي ثانية | كامل | عالية | بريميوم |
| باسلر BE1 | إد. 1 | < أقل من 8 مللي ثانية | لا | معتدل | منتصف |
| أشيدا إيجيس | إد. 2 | < أقل من 6 مللي ثانية | لا | معتدل | الميزانية |
يختلف عمق بروتوكول الاتصال بشكل كبير بين الشركات المصنعة. تُظهر المنشآت التي تطبق المرحلات المتوافقة مع المواصفة القياسية IEC 61850 تحسينات قابلة للقياس في سرعة عزل الأعطال، حيث تقلل رسائل GOOSE من نظير إلى نظير من أوقات تشابك المناطق من 100-150 مللي ثانية إلى أقل من 4 مللي ثانية مقارنةً بالأنظمة السلكية الصلبة.
بالنسبة للتركيبات التي لا تزال تستخدم DNP3 أو Modbus، تحقق من أن متغيرات البروتوكول المطلوبة (المصادقة الآمنة DNP3 و Modbus TCP) مدعومة بدون وحدات أجهزة إضافية.
عند تحديد مواصفات مرحلات الحماية لمجموعات قواطع الدارات الكهربائية المفرغة، تحقق من توافق ملفات التعثر. عادةً ما تتطلب ملفات تعثر قواطع دوائر التفريغ من 2-5 أمبير عند 24-220 فولت تيار مستمر لمدة 50-100 مللي ثانية. يجب أن تتجاوز ملامسات خرج المرحل هذه المتطلبات بهامش مناسب. للحصول على إرشادات مفصلة لمواصفات VCB، راجع مبادئ عمل قاطع الدائرة الكهربائية الفراغية التي تكمل اختيار مرحل الحماية.
[رؤى الخبراء: حقائق التكليف بالتكليف]
تواجه مرحلات الحماية المثبتة في مجموعة المفاتيح الكهربائية الخارجية أو البيئات الصناعية ظروفًا أقسى بكثير من غرف الترحيل التي يتم التحكم في مناخها.
تحدد المرحلات القياسية من الدرجة التجارية التشغيل من -20 درجة مئوية إلى +55 درجة مئوية. وتمتد متغيرات البيئة القاسية إلى -40 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية ولكنها تتطلب علاوات سعرية 15-25%. تناسب درجة تحمل الرطوبة عند 95% رطوبة نسبية دون تكاثف معظم التركيبات، على الرغم من أن البيئات الاستوائية قد تتطلب طلاءً مطابقًا على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الداخلية.
تنقسم تصنيفات الاهتزاز وفقًا للمواصفة IEC 60255-21-1 إلى فئات: تناسب الفئة 2 (0.5 جرام، 10-150 هرتز) معظم تطبيقات المفاتيح الكهربائية، بينما تتطلب المناطق الزلزالية شهادة من الفئة 3. تمثل مناعة التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) وفقًا للمواصفة IEC 60255-26 المستوى 4 الحد الأدنى للتصنيفات الأقل من القرب من الجهد المتوسط، مما يدعو إلى عمليات الإزعاج من تبديل العابرين.
تحدد واجهة المرحل إلى القاطع فعالية مخطط الحماية. توفر المرحلات الحديثة إشرافًا مباشرًا على ملف الرحلة لاكتشاف الملفات المفتوحة أو القصيرة قبل حدوث عطل يتطلب التشغيل. تتحقق وظائف الإشراف عن قرب من حالة جاهزية القواطع، والتحقق من التزامن للمصادر المتوازية، ومنطق منع الضخ - مما يستبعد مرحلات التداخل الخارجية.
يحقق تنسيق الكشف عن وميض القوس الكهربائي أزمنة رحلات دون الدورة عند تنفيذه بشكل صحيح. تستجيب المستشعرات الحساسة للضوء في أقل من 2.5 مللي ثانية؛ مع وقت تشغيل المرحل ووقت فتح كشاف القوس الكهربائي الافتراضي، تظل مدة القوس الإجمالي أقل من 100 مللي ثانية للأنظمة المنسقة بشكل صحيح. تحقق من توافق المرحل مع الشركات المصنعة لمستشعرات وميض القوس الكهربائي أثناء تحديد المواصفات.
الفهم مصنع قواطع الدائرة الكهربائية الفراغية تساعد العروض في تحديد هوامش توقيت الترحيل المناسبة لآليات تشغيل VCB محددة.
تتبنى معظم المرافق نهجًا هجينًا يوازن بين فوائد التوحيد القياسي والديناميكيات التنافسية.
تعمل بيئات التكوين الموحدة على تقليل النفقات الهندسية الزائدة. تعني منصة الترحيل الموحدة برنامج تدريب واحد، ومخزون واحد لقطع الغيار، ونظام واحد لإدارة البرامج الثابتة. تظل مسؤولية الدعم غير واضحة عند ظهور مشكلات.
تحافظ العطاءات التنافسية على انضباط الأسعار. يوفر البائعون المتخصصون مثل بيكويث لحماية المحولات أو SEL لتطبيقات المولدات عمقًا قد تفتقر إليه المحافظ العامة. تتحسن مرونة سلسلة التوريد عند وجود مصادر متعددة مؤهلة.
توحيد التطبيقات ذات الحجم الكبير - تمثل حماية المغذي 60-70% من كمية المرحلات في المحطات الفرعية النموذجية. السماح للبائعين المتخصصين للتطبيقات المعقدة حيث تبرر الخبرة الفريدة تعقيد التكامل. وضع مواصفات واضحة للواجهة عند المزج بين المنصات.
المنشآت الصناعية ذات العدد المحدود من موظفي هندسة الحماية تستفيد أكثر من غيرها من توحيد المصدر الواحد. وغالبًا ما تتجاوز النفقات الهندسية العامة للحفاظ على الكفاءة عبر أدوات تهيئة المرحلات المتعددة وفورات المشتريات من العطاءات التنافسية.
بالنسبة لمواصفات مجموعة المفاتيح الكهربائية الشاملة بما في ذلك أجهزة الحماية والمعدات الأولية، فإن الشركة المصنعة لمكونات المفاتيح الكهربائية توفر الإرشادات سياق المشتريات ذات الصلة.
تستوعب تجميعات XBRELE VCB منصات ترحيل الحماية الرئيسية بما في ذلك سلسلة Siemens SIPROTEC وABB Relion وSEL وSEL وسلسلة Schneider Easergy. تدعم تجهيزات التركيب المصممة مسبقًا تكوينات الحامل واللوحة القياسية مقاس 19 بوصة دون تعديلات ميدانية.
ينسق توقيت مرحل الحماية مع آليات تشغيل XBRELE VCB أثناء التحقق من المصنع. يتحقق إجمالي وقت إزالة العطل - وقت تشغيل المرحل بالإضافة إلى وقت فتح VCB - أقل من 100 مللي ثانية للتكوينات القياسية. يتوفر تكامل لاكتشاف وميض القوس الكهربائي للتطبيقات التي تتطلب حماية دون الدورة.
اتصل بفريق XBRELE الفني لمناقشة متطلبات تكامل مرحل الحماية لمواصفات قواطع الدارة الكهربائية الخاصة بك.
مرجع خارجي: IEC 62271-106 - المواصفة القياسية IEC 62271-106 لملامسات التيار المتردد
ج: عادةً ما تحقق المرحلات العددية 20-25 عامًا من الخدمة التشغيلية، مع ضمان الشركات المصنعة توافر قطع الغيار لمدة 15 عامًا كحد أدنى؛ ويعتمد العمر الافتراضي الفعلي على الظروف البيئية واستمرار دعم البرامج الثابتة.
ج: تتيح المواصفة القياسية IEC 61850 إمكانية التشغيل البيني بين البائعين المتعددين من خلال رسائل GOOSE الموحدة، على الرغم من أن اختبار قابلية التشغيل البيني أثناء التشغيل يظل ضروريًا نظرًا لوجود اختلافات في التنفيذ بين الشركات المصنعة وأجيال المنتجات.
ج: توصي الممارسة الصناعية بمراجعة سجل الاختبار الذاتي السنوي والفحص البصري، مع إجراء اختبار حقن شامل كل 4-6 سنوات بناءً على مدى خطورة الحالة والتعرض البيئي.
ج: تتطلب الحماية القياسية لمغذي الجهد المتوسط 50/51 (التيار الزائد الطوري)، و50N/51N (العطل الأرضي)، وغالبًا 67/67N (التيار الزائد الاتجاهي)؛ وعادةً ما تضيف مغذيات المحولات عادةً 87 (تفاضلي) و49 (حراري).
ج: يوفر نظام GOOSE إشارات من نظير إلى نظير قائمة على Ethernet مع فترات تأخير أقل من 4-5 مللي ثانية، بينما تستخدم الدوائر السلكية الصلبة إغلاق الاتصال المادي؛ وغالبًا ما تطبق التطبيقات الحرجة كلتا الطريقتين للتكرار.
ج: يجب أن تتحقق المرافق من الامتثال لمعايير المصادقة IEEE 1686 وIEEE 62351، وتطبيق التحكم في الوصول المستند إلى الأدوار، وخيارات الاتصال المشفرة، وإمكانيات تسجيل الأحداث الأمنية قبل الموافقة على الشراء.
ج: تتطلب التركيبات الخارجية عادةً نطاق درجة حرارة ممتد (-40 درجة مئوية إلى +70 درجة مئوية)، وتصنيف اهتزاز IEC 60255-21-1 من الفئة 2 أو أعلى، وخيارات طلاء مطابق للحماية من الرطوبة في المناخات الاستوائية.
