מערכת לפיקוח וניתור סליל ההפסקה TCS – Trip Circuit Supervision

הקדמה

TCS אלו ראשי התיבות של ההגנה (Trip circuit supervision) ההגנה היא מערכת המבצעת ניתור שלמות מעגל ההפסקה (trip). תפקידה הוא לוודא כי מעגל ההספקה יפעל כהלכה בעת שנזדקק לו להפסיק את המפסק במקרה של תקלה ובכך התקלה לא תנוקה (תפסיק) בזמן הרצוי ומערכות אחרות יבצעו את ההפסקה בנקודה רחוקה יותר (במעלה הזרם) אך זמן הפסת התקלה יגדל.

כידוע למערות קריטיות ישנם 2 סלילי הפסקה כך שלכל מעגל טריפ תהייה מערכת TCS משלו.

תמונה מספר 1 : רכיבי TCS ממספר חברות שונות

תפקוד מערכת הניתור TCS

מערכת הניתור TCS פועלת באופן רציף במערכות שבהן קיימת חשיבות קריטית לתפקוד תקין של מעגלי הניתוק המערכת מבצעת ניתור רציף של מעגל ההפסקה גם כאשר המפסק אינו פועל ורכיבים אלו נמצאים תחת ניתור מתמיד

1. סליל ההפסקה (trip coil).
2. ספק הכוח למעגל הניתוק.
3. החיווט מעגל ההפסקה.

אופן הפעולה

מערכת TCS מעבירה זרם מזערי דרך מעגל ההפסקה (TRIP) כדי לוודא את שלמות המעגל, אם במקרה אין זרם מכל סיבה שהיא, המערכת מתריעה על תקלה פוטנציאלית במעגל ההפסקה.

סוגי התרעות אפשריות

1. תקלה במעגל הפתוח – חוט מנותק או סליל ניתוק שאינו מתפקד.
2. כשל במתח הכניסה – בעיות באספקת המתח.
3. התראה לפני כשל – מצבים בהם המעגל עומד להיכשל. (התנגדות גבוה של מעגל ההפסקה)

סוגים שונים של מצבי עבודה

מצב א : מפסק מופסק , אין תקלה במערכת ההפסקה

תמונה מספר 2- מעגל TCS מפסק מופסק ומעגל בקרה שלם

במצב המתואר בתמונה מספר 2 – המפסק מופסק, מתח הפיקוד תקין חיווט תקין וסליל הניתוק (trip) תקין האפס עובר דרך סליל ההפסקה דרך החיווט אל ממסר TCS והוא בתורו מושך את המגע ולכן אין התרעה למערכת הבקרה או לממסר ההגנה.

מצב ב : מפסק מופסק אך מתח הפיקוד לא תקין

תמונה מספר 3- מעגל TCS מפסק מופסק ומעגל בקרה שלם מתח לא תקין

במצב המתואר בתמונה מספר 3 – המפסק מופסק, מתח הפיקוד לא תקין , ועל כן פעולת הניתור לא יכולה להתקיים והמערכת אמורה להתריע על תקלה למערכת הבקרה
היות מתח הבקרה זהה למתח הסליל לא תישלח הודעת תקלה ולא נדע על התקלה
פתרון מוצע הוא להשתמש במתח הפעלה שונה למערכת הבקרה ולהשתמש במערכת ה TCS עם מתח אחר.

מצב ג : מפסק מחובר , אין תקלה במערכת ההפסקה

תמונה מספר 4- מעגל TCS מפסק מחובר ומעגל בקרה שלם.

במצב המתואר בתמונה מספר 4 – המפסק מחובר, מתח הפיקוד תקין, חיווט תקין וסליל הניתוק (trip) תקין האפס עובר דרך סליל ההפסקה דרך החיווט אל ממסר TCS והוא בתורו מושך את המגע ולכן אין התרעה למערכת הבקרה או לממסר ההגנה.

מצב ד : מפסק מחובר , סליל הפסקה לא תקין תקלה במערכת ההפסקה

תמונה מספר 5- מעגל TCS מפסק מחובר סליל הפסקה לא תקין.

במצב המתואר בתמונה מספר 3 – המפסק מחובר, מתח הפיקוד תקין , אך סליל ההפסקה אינו תקין , ועל כן פעולת הניתור מתריעה למערכת הבקרה על תקלה במעגל סליל ההפסקה.

האם נדרשת הפסקה יזומה כאשר ישנה התרעה

ההחלטה אם ליזום הפסקה תלויה בסוג ובחומרת ההתרעה.
1. התרעה מינורית – ייתכן וניתן להמשיך בפעולה רגילה, אך יש לנקוט באמצעי זהירות ולתכנן תחזוקה בהקדם.
2. התרעה חמורה – אם קיימת סבירות גבוהה לכשל מוחלט במעגל הניתוק, נדרשת הפסקה יזומה לצורך בדיקה ותיקון מיידי.

חשיבות

מערכת TCS היא קריטית לשמירה על אמינות מערכות החשמל. כשל במעגל ניתוק עלול לגרום לנזק חמור לציוד ולסיכון בטיחותי, לכן המערכת מספקת את השקט הנפשי שהמעגל יפעל כאשר נזדקק לו.

בדיקות תקופתיות

כמו כל מערכת קריטית נדרש לוודא פעם בתקופה כי המערכת תקינה ואמינה ועל כן יש לבצע בדיקה תקופתית מידי תקופה אשר תבטיח את תפקוד המערכת ותגביר את אמינות מערכת ההתרעה של סליל הפסקה לא תקין.

לסיכום

TCS הוא רכיב קריטי במערכות חשמליות, המבטיח את שלמות ותפקוד מעגל ההפסקה. התרעות המתקבלות מהמערכת מחייבות תגובה מידתית בהתאם למצב הסיכון , לדוגמה אם קיבלנו התרעה מסליל אחד והשני תקין נתכנן ברוגע את ההפסקה ולא נדחוף להפסקה יזומה מיידית אך אם קיים רק סליל אחד לצורך מניעת סיכון גדול יותר נאלץ להפסיק מיידית (זמן קצר לא באותה שניה)

בהצלחה