RCBO مقابل جهازي RCCB رئيسيين: لماذا على البحرين المواكبة؟

لم يعد قاطعان تفاضليان للمنزل بأكمله كافيين

لا تزال معظم الفلل والشقق في البحرين تُمدَّد كهربائيًا بالطريقة التي اتبعتها المملكة المتحدة في تسعينيات القرن الماضي: مفتاح رئيسي، وقاطعان للتيار المتبقي (RCCB) وصف من القواطع الصغيرة (MCB). يحمل أحد القاطعين التسمية "الإنارة" ويغذي جميع دوائر الإنارة في المنزل، وغالبًا معها مراوح الشفط، وكثيرًا ما يضاف إليها لاحقًا مكيّف أو دائرة مقابس؛ أما الآخر فيحمل التسمية "الطاقة" ويغذي أجهزة المطبخ والمقابس. وكل عطل أرضي في جانب الإنارة، من مروحة حمّام رطبة إلى تسرب مياه التكثف من وحدة مكيّف، يمر عبر ذلك القاطع التفاضلي الواحد، وعندما يفصل تنطفئ جميع الأنوار في المنزل دفعة واحدة.

يطرح هذا المقال فكرة أن تُزوَّد كل دائرة نهائية بقاطع تيار متبقٍّ خاص بها مع حماية من زيادة التيار (RCBO). وقد اتجهت المملكة المتحدة إلى ذلك منذ إصدار لوائح التمديدات الكهربائية الطبعة الثامنة عشرة، كما تضع عدة أنظمة أوروبية حدًا لعدد الدوائر التي يجوز أن تشترك في قاطع تفاضلي واحد. التكلفة الإضافية حقيقية لكنها صغيرة مقارنة بما تحققه: حماية تبقى قائمة، وأعطال تكشف عن نفسها، وغياب أي إغراء بتجاوز جهاز يفصل كثيرًا. وحيثما أكتب بصيغة المتكلم، فإن الأمثلة مأخوذة من عملي الشخصي في منازل البحرين.

ملاحظة حول المسميات: القاطع التفاضلي (RCCB، أي قاطع التيار المتبقي) هو الجهاز الموجود في معظم لوحات التوزيع في البحرين. أما المواصفة BS 7671 فتسمي هذه الفئة أجهزة التيار المتبقي (RCDs)، وتسميها لوائح هيئة الكهرباء والماء قواطع التسرب الأرضي (ELCBs)؛ ويستخدم هذا المقال المسمى RCCB ولا يستخدم الأسماء الأخرى إلا عند الاقتباس من لائحة.

ما الذي يحميه كل جهاز فعليًا

القاطع الصغير (MCB) يحمي الكابل، والقاطع التفاضلي (RCCB) يحمي الإنسان. لا يستطيع أي منهما القيام بعمل الآخر، وقاطع MCB بقدرة 20 A لن يلاحظ أبدًا تيار 30 mA الذي قد يوقف القلب. أما جهاز RCBO فيجمع ببساطة الوظيفتين في جهاز واحد، على دائرة واحدة.

في البحرين يحظى القاطع التفاضلي بأهمية أكبر مما هو عليه في المملكة المتحدة. فهيئة الكهرباء والماء تحدد نظام تأريض TT، حيث يمر مسار العطل الأرضي عبر التربة بدلًا من العودة عبر كابل التغذية. وفي أنظمة TT كثيرًا ما لا يستطيع العطل الأرضي دفع تيار كافٍ لفصل القاطع الصغير بسرعة، ولذلك فإن القاطع التفاضلي هو خط الدفاع الرئيسي ضد الصعق الكهربائي، وليس وسيلة احتياطية.

خمس طرق يخذل بها لوحة القاطعين التفاضليين الأسرة

إن وجود قاطعين تفاضليين، أحدهما للإنارة والآخر للطاقة، هو أرخص وسيلة لاستيفاء الاشتراطات، وهذا الترتيب يخفق بطرق خمس يمكن التنبؤ بها. وليس أي منها عيبًا في الجهاز نفسه؛ بل هي نتيجة وضع ثماني دوائر أو أكثر خلف كل قاطع، مرتبة بحسب التسمية لا بحسب الخطر.

1. عطل واحد وكل الإنارة تنطفئ. يغذّي قاطع التسرب الأرضي (RCCB) الخاص بالإنارة جميع دوائر الإنارة في المنزل، إضافةً إلى أي أحمال أخرى جرى توصيلها به: مراوح الشفط، وأحيانًا مكيّف هواء أو دائرة مآخذ. قد تتسبب مروحة حمّام رطبة أو تسرّب مياه التكثيف من المكيّف في انقطاع إنارة الدرج وغرف النوم والمراوح في الوقت نفسه. إن فقدان الإنارة أثناء العطل يشكّل بحد ذاته خطرًا، ولهذا تشترط اللائحة 314.1 من معيار BS 7671 تقسيم التركيبات الكهربائية إلى دوائر بحيث لا يؤدي عطل واحد إلى فصل التغذية عن مجموعات من الدوائر.

2. يتراكم التسرب الدائم حتى يفصل القاطع دون وجود عطل. يسرّب كل مكيّف إنفرتر ومشغّل LED وجهاز حاسوب وموقد حثّي قدرًا صغيرًا من التيار إلى الأرض عبر المرشّح الخاص به؛ وتسمح معايير المنتجات بما يصل إلى 3.5 mA للجهاز الثابت من الفئة I. وتنص اللائحة 531.3.2 من معيار BS 7671 على ألا يتجاوز التسرب الدائم بعد قاطع RCCB نسبة 30% من قدرته، أي 9 mA لقاطع 30 mA. وقد تبلغ ثلاثة أجهزة كبيرة هذا الحد قبل أن يكون هناك أي خلل، أما قاطع الإنارة الذي يغذّي عدة مكيّفات ومئة وحدة إنارة غاطسة فيتجاوزه بكثير. لا يوجد شيء معطّل يمكن العثور عليه، وهذا ما يجعل الخطوة التالية مغرية للغاية.

3. الفصل المتكرر يغري بحلّ خطير. في عملي هذا يوم مألوف: يفصل القاطع، فيُقضى اليوم كله في تتبّع العطل، وفي النهاية لا يوجد عطل أصلًا، بل مجرد تسرب من عدة أجهزة كبيرة يتراكم حتى يتجاوز الحد. عندها يُستبدل القاطع ذو 30 mA بآخر 100 mA أو 300 mA، وهو ما تسمح به اللائحة 612 من لوائح هيئة الكهرباء والماء لدوائر الإنارة والتكييف والسخّانات، أو يتم تجاوزه تمامًا. وكلا الأمرين يُسقط حماية 30 mA عن كل مأخذ ومروحة على هذا القاطع، ولا أحد يلاحظ التغيير من خارج اللوحة.

4. الفصل لا يخبرك بشيء. فصل واحد وثمانية مشتبه بهم أو أكثر. هذه هي المكالمة التي تصلنا في أغلب الأحيان: فصل القاطع ولا أحد يعرف أي دائرة وراءه. وفي إحدى الحالات المعتادة كان السبب مأخذًا متهالكًا بدأت أسلاكه تسرّب التيار إلى الأرض. والعثور عليه يتطلب فصل كل قواطع MCB على ذلك الجانب ثم إعادة تشغيلها واحدًا تلو الآخر، غالبًا في الظلام وعلى يد شخص ليس كهربائيًا. ويكون الأمر أبطأ ما يكون عندما يفصل القاطع بعد خمس دقائق من إعادة تشغيله بدلًا من الفصل الفوري، لأن كل دائرة يجب أن تبقى قيد التشغيل مدة كافية لإثبات أنها ليست السبب.

5. نقطتا فشل دون أي إنذار. قد تعلق آليات قواطع RCCB، ولهذا يحمل كل قاطع ملصق «اختبار كل ثلاثة أشهر». القواطع التي اختبرتها بنفسي كانت تعمل، لكن لا أحد تقريبًا يضغط على زر الاختبار، وأراهن على أن عددًا كبيرًا من اللوحات في البحرين فيها قاطع لم يعد يفصل. وإذا تعطّل قاطع الإنارة، يفقد نصف المنزل الحماية من الصعق الكهربائي دفعة واحدة دون أن يظهر ذلك على اللوحة. أما مع وجود قاطع لكل دائرة، فإن أي عطل يؤثر في دائرة واحدة فقط.

تقرّ هيئة الكهرباء والماء بهذا المبدأ في المباني متعددة المستأجرين: إذ تنص اللائحة 613 على أن فصل التسرب الأرضي لدى أحد المشتركين يجب ألا يقطع التغذية عن مشترك آخر. وداخل المنزل الواحد ينطبق المنطق نفسه على إنارة غرفة النوم ومروحة الحمّام.

حالة من الميدان

جاءتنا إحدى مكالمات الطوارئ من عميل سبق أن ركّبنا له نظام التحكم بالمنازل الذكية؛ أما التركيبات الكهربائية نفسها فكانت من تنفيذ جهة أخرى. كانت الإنارة في طابق كامل تفصل باستمرار، وافترض أن نظامنا هو السبب. وكانت لدينا فكرة جيدة عن المشكلة قبل وصولنا، فقد سبق أن رأينا لوحة التوزيع لديه: اللوحة التقليدية، بقاطع RCCB واحد يغذّي إنارة الطابق وأحمالًا أخرى معها.

لم يقتنع في البداية. وبعد أن وجدنا القاطع الذي كان يسرّب التيار واستبدلناه بالقاطع الاحتياطي الموجود في اللوحة، توقف الفصل، وانتهى الجدال أيضًا. ومع وجود قاطع RCBO على تلك الدائرة، كان أول فصل سيشير مباشرةً إلى مكان العطل، ولما شكّ أحد في نظام التحكم الذكي.

ما الذي يتغيّر عند تركيب RCBO على كل دائرة

يجمع قاطع RCBO بين قاطع MCB وقاطع RCCB بحساسية 30 mA في وحدة واحدة، فتحمل كل دائرة نهائية حماية التسرب الأرضي الخاصة بها. فمبدأ الحماية الفيزيائي لا يتغير؛ لكن الذي يتغير هو حجم الجزء من المنزل الذي يمكن لكل عطل أن يعطّله.

• العطل يعزل دائرة واحدة. تفصل مروحة الحمّام وتبقى الأنوار مضاءة. أما الدوائر التي لا يجوز أن تنقطع، مثل الثلاجة أو جهاز الإنذار أو جهاز غسيل الكلى المنزلي، فلم تعد رهينة لمأخذ الحديقة.

• ميزانية التسرب لكل دائرة لا لكل لوحة. يسري الحد الأقصى 9 mA الآن على الأجهزة الموجودة على دائرة واحدة، لذا لا يعود التسرب الدائم من منزل مليء بمكيّفات الإنفرتر ومشغّلات LED سببًا للفصل. وهذا هو الحل الذي تشير إليه اللائحة 531.3.2 من معيار BS 7671.

• مقبض القاطع الذي فصل يحدد العطل. يحمل القاطع الذي سقط اسم «مآخذ المطبخ» أو «سخّان الحمّام الرئيسي». يستغرق التشخيص ثوانيَ بدل أمسية كاملة، ويمكن لأهل المنزل إعادة تشغيل كل شيء آخر فورًا.

• الفشل محصور وقابل للاختبار. لكل RCBO زر اختبار خاص به، وإذا علقت آلية أحدها فإنها تترك دائرة واحدة دون حماية بدلًا من ثماني دوائر.

• الانتقائية تتحقق دون جهد إضافي. لا حاجة إلى أي تمييز في المنبع مع قواطع 30 mA. وإذا أُريد تركيب قاطع RCCB بتأخير زمني وحساسية 300 mA عند مدخل التغذية للحماية من الحريق على مغذٍّ لمبنى ملحق، فإنه ينسجم بطبيعته مع قواطع RCBO الموجودة أسفله.
  

  

نفس العطل على نفس الدوائر الـ16: قاطع RCCB الخاص بالإنارة يفصل نصف المنزل وجميع الأنوار فيه، وأربعة قواطع RCCB مجمّعة تفصل الربع، بينما قاطع RCBO لا يفصل سوى المروحة.

إلى أين وصلت أوروبا والمملكة المتحدة

لا توجد مواصفة رئيسية خارج منطقة الخليج لا تزال تقبل جهازاً واحداً أو اثنين بحساسية 30 mA للمسكن بأكمله. وصلت المملكة المتحدة إلى ذلك بتشديد القواعد المتعلقة بالفصل غير المرغوب فيه حتى أصبحت قواطع RCBO الحل العملي؛ أما هولندا وفرنسا وأستراليا فوصلت إليه عبر تحديد عدد الدوائر التي يجوز أن تشترك في قاطع RCCB واحد.

يُعد المسار البريطاني الأكثر فائدة لأن نقطة انطلاقه كانت لوحة التوزيع البحرينية الحالية. فقد فرض الإصدار السابع عشر (2008) حماية 30 mA على كل مقبس، وردّت الصناعة بـلوحة التوزيع المقسّمة ذات جهازي RCD: قاطعان RCCB تقف خلف كل منهما مجموعة من الدوائر، وهو نفس ترتيب الإنارة والقدرة الموجود في الفلل البحرينية.

تبع ذلك فصل مزعج وانقطاع للمجموعة بأكملها، لذلك أضاف الإصدار الثامن عشر (2018) البند 531.3.2 بشأن الفصل غير المرغوب فيه، ووسّع الحماية لتشمل الإنارة. أما "Electrium"، إحدى كبرى الشركات البريطانية المصنّعة للوحات التوزيع، فتصف اليوم وحدة RCD المزدوجة بأنها عاجزة عن إبقاء الدوائر السليمة في الخدمة عند حدوث عطل في إحدى دوائر المجموعة، كما أن إرشادات IET تسمّي قواطع RCBO الفردية بوصفها التصميم الذي يحقق متطلبات البند 314.1.

موقف البحرين ودول الخليج

قواعد التمديدات الكهربائية في البحرين ليست خاطئة، بل قديمة، وهي تضع الحد الأدنى عند جهاز واحد. تذكر لوائح التمديدات الكهربائية الصادرة عن EWA في مقدمتها أنها تستند إلى الإصدار السادس عشر من لوائح التمديدات الكهربائية الصادرة عن IEE، وهو مرجع استبدلته المملكة المتحدة في عام 2008 ثم مرة أخرى في عام 2018. ويطلب البند 611 قاطعاً "واحداً أو أكثر" للتسرب الأرضي، وتتوقف لوحة التوزيع البحرينية المعتادة عند اثنين: أحدهما للإنارة والآخر للقدرة، وخلف كل منهما ثماني دوائر أو أكثر.

اللوائح تترك الباب مفتوحًا بالفعل. تنص اللائحة 409 على أنه "يجوز تقسيم" الحماية من التسرب الأرضي على الدوائر الفرعية الخارجة لتحقيق الانتقائية، مع الاستغناء حينها عن قاطع التيار المتبقي (RCD) عند مدخل اللوحة. وتشترط اللائحة 718-2 وجود جدول للدوائر بالعربية والإنجليزية على كل لوحة، ولا تتحقق فائدته لصاحب المنزل إلا عندما يكون الجهاز الذي ينقطع هو الجهاز المذكور في الجدول. كما اعتمدت الجهة البحرينية للمواصفات والمقاييس معايير IEC الخاصة بمنتجات RCBO (سلسلة BH GSO IEC 62873 لعام 2022، والمواصفة IEC TR 60755 لعام 2024)، وبذلك فإن الأجهزة نفسها معتمدة؛ أما ممارسات التركيب فهي التي لم تتغير.

إن أجواء الخليج تجعل الحجة أقوى مما هي عليه في أوروبا، لا أضعف:

• الرطوبة والتكاثف. يسمح بند المناخ في لوائح هيئة الكهرباء والماء (اللائحة 301) بوصول الرطوبة النسبية إلى 100%. ويُعد التكاثف على أحواض تصريف المكيفات والوحدات الخارجية ومراوح الحمامات ومقابس الحدائق أكثر مصادر التسرب الأرضي الصغير شيوعًا، وهو التسرب الذي يكفي لفصل جهاز 30 مللي أمبير.

• تعدد المكيفات في المنزل الواحد. تضم الفيلا عادةً ما بين ست وعشر وحدات سبليت، وكل وحدة تحتوي على عاكس (إنفرتر) مع مرشح EMC يسرّب قدرًا يسيرًا من التيار إلى الأرض بحكم التصميم، وغالبًا ما تكون موصولة بجهاز RCCB الخاص بالإنارة. وعلى جهاز RCCB مشترك يتجمع هذا التسرب، أما مع أجهزة RCBO فيتوزع.

• سخان مياه في كل حمام. تشترط الهيئة أن يكون لكل سخان تخزين دائرة مستقلة بحماية 30 مللي أمبير (اللائحة 902-4). وتتكلس العناصر المغمورة وتتآكل في مياه الخليج، وهي السبب التقليدي لانقطاع الحماية؛ وعلى جهاز RCCB مشترك، يؤدي تعطل سخان في حمام الضيوف إلى فصل جميع الدوائر الأخرى على ذلك الجهاز.

• فقدان التكييف في أغسطس خطر على الصحة. إن انقطاع نصف المنزل في الثانية فجرًا في الصيف، في بيت يضم مسنًا أو رضيعًا، ليس مجرد إزعاج. إنه من نوع الأخطار التي وُضعت اللائحة 314.1 من BS 7671 لمنعها.

الكلفة

يكلف جهاز RCBO أكثر من قاطع MCB الذي يحل محله، لذا فإن اللوحة المزودة بجهاز RCBO على كل دائرة تكلف أكثر من لوحة اليوم ذات جهازي RCCB؛ أما توزيع الدوائر على أربع مجموعات أصغر من أجهزة RCCB فيضيف كلفة بسيطة فقط. وبالمقارنة مع كلفة بناء الفيلا أو تجديدها، فإن علاوة RCBO جزء صغير من الكلفة، وتُدفع مرة واحدة.

وفي مقابل هذه العلاوة، تأمل ما يكلفه جهاز RCCB المشترك في كل مرة ينقطع فيها: استدعاء كهربائي لتتبع العطل، وثلاجة من الطعام التالف، وليلة بلا إنارة أو تكييف، والخطر الصامت بأن يلجأ أحدهم إلى "إصلاح" المشكلة بإزالة الحماية. إن لوحة مجموعات RCCB هي أرخص تحسين مجدٍ في أعمال التحديث؛ أما لوحة RCBO فهي التصميم الذي ينبغي أن تُبنى عليه الفلل الجديدة.

من واقع خبرتي، نادرًا ما يرى العملاء الغاية من جهاز RCBO على كل دائرة حين يقرؤون عرض السعر أول مرة. وبعد شرح الفرق، أي ما يستطيع RCBO كشفه والحماية منه مما لا يستطيعه RCCB مشترك، وما يعنيه ذلك يوميًا حين لا يؤدي عطل واحد إلى إظلام نصف المنزل، لا يعود فرق السعر مهمًا.

ما الذي ينبغي أن يتغير، ومن الذي ينبغي أن يغيّره

ملاك المنازل الذين يبنون أو يجددون

• اطلبوا جهاز RCBO بحساسية 30 مللي أمبير على كل دائرة نهائية وأدرجوه في جدول لوحة التوزيع (DB). وتوقعوا أن يضيف ذلك بضع مئات من الدنانير على الأكثر في الفيلا.

• في اللوحة القائمة التي لا يمكن استبدالها، وزّعوا الدوائر على عدة أجهزة RCCB بحساسية 30 مللي أمبير، بما لا يزيد على أربع دوائر لكل جهاز، مع تقسيم الإنارة على جهازين على الأقل. وانقلوا سخانات المياه ومراوح الحمامات والدوائر الخارجية إلى أجهزة RCBO مستقلة أولًا؛ فهي المتسبب المعتاد.

• لا تقبلوا أبدًا جهازًا بحساسية 100 أو 300 مللي أمبير، ولا وصلة سلكية، علاجًا لجهاز RCCB يتكرر انقطاعه. الانقطاع هو العَرَض؛ أما الحل فهو العثور على مكان التسرب وتقسيم الدوائر.

• اختاروا أجهزة النوع A للدوائر التي تغذي مكيفات الإنفرتر وشواحن السيارات الكهربائية، واضغطوا زر الاختبار في كل جهاز مرة كل ثلاثة أشهر.

المقاولون والاستشاريون

• اجعلوا جهاز RCBO لكل دائرة هو الخيار الافتراضي في جداول لوحات التوزيع السكنية الجديدة. فاللائحة 409 تجيز بالفعل الاستغناء عن RCCB المدخل عند توزيع الحماية على الدوائر الخارجة.

• صمموا ميزانية التسرب لكل دائرة، وأبقوا كل دائرة دون 9 مللي أمبير وفق اللائحة 531.3.2 من BS 7671.

• ضعوا ملصقات لكل دائرة بالعربية والإنجليزية كما تشترط اللائحة 718-2، بحيث يخبر الجهاز الذي ينقطع صاحب المنزل بما ينبغي أن يفحصه.

هيئة الكهرباء والماء وهيئات المواصفات في دول الخليج

• ارفعوا لوائح التمديدات الكهربائية إلى مستوى الإصدار الثامن عشر: حماية 30 مللي أمبير على دوائر الإنارة، وحد أعلى لعدد الدوائر على كل جهاز 30 مللي أمبير، وتقسيم الإنارة على جهازين على الأقل، واعتماد RCBO ترتيبًا مفضلًا للمساكن.

• اجعلوا ذلك شرطًا لفحص التوصيل.

• لقد اعتمدت البحرين بالفعل معايير IEC الخاصة بمنتجات RCBO عبر GSO. ومن شأن قاعدة تركيب خليجية موازية أن تمكّن الخليج كله من التحرك معًا بدلًا من التحرك جهة خدمات بعد أخرى.

لو كان الأمر بيدي، لكانت القاعدة أبسط من ذلك: جهاز RCBO على كل دائرة نهائية كشرط إلزامي لا كتوصية، مع استبدال لوحات جهازي RCCB القديمة بلوحات جديدة بدلًا من تركها قائمة تحت الاستثناء الذي تمنحه اللائحة 106 للتمديدات القائمة.

كان استخدام جهازين من نوع RCCB، أحدهما للإنارة والآخر للقوى، حلاً معقولاً عندما كُتبت لوائح هيئة الكهرباء والماء، وكان كل منزل يعتمد على عشرة أحمال مقاومة أو أكثر. أما اليوم، فتعمل في الفيلا البحرينية ضواغط الإنفرتر ومشغلات LED وأسطح الطهي بالحث والشواحن على مدار الساعة، في رطوبة تبلغ 100%، وعلى نظام تأريض TT. ينبغي تقسيم الحماية بالطريقة نفسها التي تُقسَّم بها الأحمال.

وقد توصلت المملكة المتحدة وهولندا وفرنسا وأستراليا إلى هذه النتيجة، كلٌّ من طريق مختلف؛ وتكلفة اتباعها هي ثمن ستة عشر قاطعاً كهربائياً.

من أجل سلامتك: توجّه إلى لوحة التوزيع لديك اليوم، واضغط زر الاختبار في كل جهاز RCCB. فإذا لم ينفصل الجهاز، فهو لا يحمي أحداً في المنزل، ويشكّل بحد ذاته خطراً على السلامة؛ لذا اطلب من كهربائي استبداله.