ماذا رحلة قاطع الدائرة؟ خصائص تشغيل قاطع الدائرة - مبدأ التشغيل في المواقف المختلفة. كيف يعمل الملف اللولبي للإغلاق؟

لحماية الدوائر الكهربائية المنزلية، عادة ما يتم استخدام قواطع الدائرة المعيارية. إن الاكتناز وسهولة التركيب والاستبدال، إذا لزم الأمر، يفسر توزيعها على نطاق واسع.

خارجيا، مثل هذه الآلة عبارة عن جسم مصنوع من البلاستيك المقاوم للحرارة. يوجد على السطح الأمامي مقبض تشغيل/إيقاف، وفي الخلف يوجد مزلاج للتثبيت على سكة DIN، وفي الأعلى والأسفل توجد أطراف لولبية. في هذه المقالة سوف ننظر.

كيف يعمل قاطع الدائرة؟

في وضع التشغيل العادي، يتدفق تيار عبر الجهاز أقل من أو يساوي القيمة المقدرة. يتم توفير جهد الإمداد من الشبكة الخارجية إلى الطرف العلوي المتصل بجهة الاتصال الثابتة. من جهة الاتصال الثابتة، يتدفق التيار إلى جهة الاتصال المتحركة المغلقة به، ومنه عبر موصل نحاسي مرن إلى الملف اللولبي. بعد الملف اللولبي، يتم توفير التيار إلى الإطلاق الحراري وبعده إلى الطرف السفلي، مع توصيل شبكة الحمل به.

في أوضاع الطوارئ، يقوم قاطع الدائرة بفصل الدائرة المحمية عن طريق تشغيل آلية التعثر الحر المدفوعة بإطلاق حراري أو كهرومغناطيسي. سبب هذه العملية هو الحمل الزائد أو ماس كهربائى.

الافراج الحراريعبارة عن صفيحة ثنائية المعدن تتكون من طبقتين من السبائك ذات معاملات تمدد حراري مختلفة. عند مرور تيار كهربائي، تسخن اللوحة وتنحني نحو الطبقة ذات معامل التمدد الحراري الأقل. عند تجاوز القيمة الحالية المحددة، يصل انحناء اللوحة إلى قيمة كافية لتنشيط آلية التحرير، وتفتح الدائرة، مما يؤدي إلى قطع الحمل المحمي.

الافراج الكهرومغناطيسييتكون من ملف لولبي ذو قلب فولاذي متحرك مثبت بزنبرك. عندما يتم تجاوز القيمة الحالية المحددة، وفقًا لقانون الحث الكهرومغناطيسي، يتم تحفيز مجال كهرومغناطيسي في الملف، تحت تأثيره يتم سحب القلب إلى ملف الملف اللولبي، والتغلب على مقاومة الزنبرك، ويطلق الإصدار آلية. في التشغيل العادي، يتم أيضًا تحفيز المجال المغناطيسي في الملف، لكن قوته ليست كافية للتغلب على مقاومة الزنبرك وسحب القلب.

كيف يعمل الجهاز في وضع التحميل الزائد؟

يحدث وضع التحميل الزائد عندما يتجاوز التيار في الدائرة المتصلة بقاطع الدائرة القيمة المقدرة التي تم تصميم قاطع الدائرة من أجلها. في هذه الحالة، يؤدي التيار المتزايد الذي يمر عبر الإطلاق الحراري إلى زيادة درجة حرارة اللوحة ثنائية المعدن، وبالتالي زيادة في ثنيها حتى يتم تنشيط آلية الإطلاق. يتم إيقاف تشغيل الجهاز وفتح الدائرة.

لا تعمل الحماية الحرارية على الفور، حيث أن تسخين الشريط ثنائي المعدن سيستغرق بعض الوقت. يمكن أن تختلف هذه المرة حسب حجم التيار الزائد من بضع ثوانٍ إلى ساعة.

يتيح لك هذا التأخير تجنب انقطاع التيار الكهربائي أثناء الزيادات العشوائية والقصيرة المدى في التيار في الدائرة (على سبيل المثال، عند تشغيل المحركات الكهربائية التي لها تيارات انطلاق عالية).

يتم ضبط الحد الأدنى للقيمة الحالية التي يجب أن يعمل بها الإصدار الحراري باستخدام برغي ضبط في الشركة المصنعة. عادةً ما تكون هذه القيمة أعلى بمقدار 1.13-1.45 مرة من القيمة الموضحة على ملصق الآلة.

يتأثر حجم التيار الذي ستعمل به الحماية الحرارية أيضًا بدرجة الحرارة المحيطة. في غرفة ساخنة، سوف يسخن الشريط ثنائي المعدن وينحني حتى يتم تشغيله عند تيار أقل. وفي الغرف ذات درجات الحرارة المنخفضة، قد يكون التيار الذي سيعمل فيه الإطلاق الحراري أعلى من المسموح به.

سبب التحميل الزائد على الشبكة هو اتصال المستهلكين الذين تتجاوز طاقتهم الإجمالية القدرة التصميمية للشبكة المحمية. قد يؤدي التنشيط المتزامن لأنواع مختلفة من الأجهزة المنزلية القوية (مكيف الهواء، والموقد الكهربائي، والغسالة، وغسالة الأطباق، والمكواة، والغلاية الكهربائية، وما إلى ذلك) إلى إطلاق الحرارة.

في هذه الحالة، حدد المستهلكين الذين يمكن تعطيلهم. ولا تتعجل في تشغيل الجهاز مرة أخرى. لا تزال غير قادر على وضعه في وضع التشغيل حتى يبرد وتعود لوحة التحرير ثنائية المعدن إلى حالتها الأصلية. الآن أنت تعرف أثناء الأحمال الزائدة

كيف تعمل الآلة في وضع الدائرة القصيرة؟

في حالة وجود ماس كهربائى الأمر مختلف. أثناء حدوث ماس كهربائي، يزداد التيار في الدائرة بشكل حاد وعدة مرات إلى قيم يمكنها إذابة الأسلاك، أو بالأحرى عزل الأسلاك الكهربائية. من أجل منع مثل هذا التطور للأحداث، من الضروري كسر السلسلة على الفور. هذه هي بالضبط الطريقة التي يعمل بها الإطلاق الكهرومغناطيسي.

الإطلاق الكهرومغناطيسي عبارة عن ملف لولبي يحتوي على قلب فولاذي مثبت في موضع ثابت بواسطة زنبرك.

تؤدي الزيادة المتعددة في التيار في ملف الملف اللولبي، والتي تحدث أثناء ماس كهربائى في الدائرة، إلى زيادة متناسبة في التدفق المغناطيسي، الذي يتم تحت تأثيره سحب النواة إلى ملف الملف اللولبي، والتغلب على مقاومة الملف اللولبي. الربيع، ويضغط على شريط التحرير لآلية التحرير. يتم فتح نقاط اتصال الطاقة الخاصة بالجهاز، مما يؤدي إلى انقطاع إمداد الطاقة إلى قسم الطوارئ بالدائرة.

وبالتالي فإن تشغيل الإطلاق الكهرومغناطيسي يحمي الأسلاك الكهربائية والجهاز الكهربائي المغلق والآلة نفسها من الحريق والدمار. يبلغ زمن الاستجابة حوالي 0.02 ثانية، ولا يتوفر للأسلاك الكهربائية الوقت الكافي للتسخين إلى درجات حرارة خطيرة.

في وقت فتح ملامسات الطاقة الخاصة بالجهاز، عندما يمر تيار كبير من خلالها، يظهر قوس كهربائي بينهما، يمكن أن تصل درجة حرارته إلى 3000 درجة.

لحماية جهات الاتصال وأجزاء أخرى من الجهاز من التأثيرات المدمرة لهذا القوس، يتم توفير غرفة إطفاء القوس في تصميم الجهاز. الغرفة القوسية عبارة عن شبكة من مجموعة من الصفائح المعدنية المعزولة عن بعضها البعض.

يحدث القوس عند النقطة التي ينفتح فيها الاتصال، ثم يتحرك أحد طرفيه مع الاتصال المتحرك، وينزلق الثاني أولاً على طول الاتصال الثابت، ثم على طول الموصل المتصل به، مما يؤدي إلى الجدار الخلفي للموصل غرفة إطفاء القوس.

هناك يتم تقسيمه (سحقه) على لوحات غرفة إطفاء القوس، ويضعف ويخرج. يوجد في الجزء السفلي من الماكينة فتحات خاصة لإزالة الغازات المتكونة أثناء الاحتراق القوسي.

إذا تم إيقاف تشغيل الجهاز عند إطلاق الإطلاق الكهرومغناطيسي، فلن تتمكن من استخدام الكهرباء حتى تجد سبب الدائرة القصيرة وتزيله. على الأرجح أن السبب هو خلل في أحد المستهلكين.

افصل جميع المستهلكين وحاول تشغيل الجهاز. إذا نجحت ولم تعمل الآلة، فهذا يعني أن أحد المستهلكين هو المسؤول بالفعل وعليك فقط معرفة أي منهم. إذا تعطل الجهاز مرة أخرى حتى مع انقطاع اتصال المستهلكين، فكل شيء أكثر تعقيدًا، ونحن نتعامل مع انهيار عزل الأسلاك. سيتعين علينا البحث عن مكان حدوث هذا.

وهذا هو الحال في حالات الطوارئ المختلفة.

إذا أصبح تعطل قاطع الدائرة يمثل مشكلة مستمرة بالنسبة لك، فلا تحاول حلها عن طريق تركيب قاطع دائرة بتيار ذي تصنيف أعلى.

يتم تثبيت الأجهزة مع الأخذ بعين الاعتبار المقطع العرضي لأسلاكك، وبالتالي، لا يُسمح ببساطة بالمزيد من التيار في شبكتك. لا يمكنك إيجاد حل للمشكلة إلا بعد إجراء فحص كامل لنظام الإمداد الكهربائي بمنزلك بواسطة متخصصين.

من المستحيل الاستغناء عن أجهزة الحماية. يجب أن تحتوي أي لوحة توزيع على قاطع دائرة إدخال والعديد من القواطع الإضافية للإضاءة والمقابس ومجموعات الأسلاك الأخرى. بعد ذلك، سننظر في التصميم والغرض ومبدأ تشغيل قاطع الدائرة الكهربائية.

غاية

أولا وقبل كل شيء، دعونا معرفة ما هو قاطع الدائرة (AB). قاطع الدائرة هو جهاز وقائي يقوم بفصل الكهرباء في قسم معين من الأسلاك للأسباب التالية:

• ازدحام الشبكة
• ارتفاع الجهد.

بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام هذا الجهاز "لتخفيف" الجهد في قسم معين من الأسلاك الكهربائية عن طريق فصله بسرعة (وهو حدث نادر للغاية). بكلمات بسيطة، الغرض من قاطع الدائرة هو حماية الأجهزة الكهربائية عند فشل الأسلاك.

أما بالنسبة لنطاق تطبيق الآلات، فمن الممكن في الظروف المنزلية (حماية المنازل والشقق) وفي المؤسسات الصناعية. تستخدم قواطع الدائرة في جميع مجالات صناعة الطاقة الكهربائية.

نلفت انتباهكم إلى درس فيديو يحتوي على شرح كامل لماهية قاطع الدائرة الكهربائية وما هو مبدأ تشغيله:

مراجعة المنتجات الحالية

تصميم

يوجد اليوم العديد من المنتجات المختلفة لفصل التيار في الشبكة. يتمتع كل جهاز بتصميمه الخاص، لذلك سننظر في هذه المقالة إلى مثال لآلة معيارية.

لذلك، يتكون جهاز قاطع الدائرة من أربعة أجزاء رئيسية:

• نظام الاتصال (المتحرك والثابت). يتم توصيل جهة الاتصال المتحركة برافعة التحكم، ويتم تثبيت جهة الاتصال الثابتة في السكن نفسه. يحدث انقطاع التيار الكهربائي عن طريق دفع جهة الاتصال المتحركة بنابض، وبعد ذلك تفتح الشبكة.
• الإطلاق الحراري (الكهرومغناطيسي). العنصر الذي يتم من خلاله فتح جهات الاتصال. الإصدار الحراري عبارة عن لوحة ثنائية المعدن تنحني وتفتح نقاط الاتصال. يحدث الانحناء بسبب التسخين بالتيار (إذا تجاوزت قيمته القيمة الاسمية). تحدث هذه الرحلة عندما يكون هناك حمل متزايد على خط الكهرباء. يكون عمل الإطلاق المغناطيسي فوريًا بسبب حدوث ماس كهربائي. يثير التيار الزائد حركة قلب الملف اللولبي، مما يؤدي إلى تنشيط آلية تحرير الاتصال.
• نظام إطفاء القوس. يتم تمثيل هذا الجزء من الماكينة بلوحتين معدنيتين تعملان على تحييد القوس الكهربائي. يحدث الأخير عندما تنكسر السلسلة.
• آلية التحكم. لإيقاف التشغيل اليدوي، يتم استخدام رافعة أو زر ميكانيكي خاص (في أنواع أخرى من AB).

نلفت انتباهكم أيضًا إلى تصميم أكثر تفصيلاً لقاطع الدائرة الكهربائية:

يوضح مثال الفيديو هذا بوضوح مبدأ التصميم والتشغيل للجهاز:

مبدأ التشغيل التفصيلي

تحديد

أي قاطع دائرة له خصائصه الفردية، والتي على أساسها نختار النموذج المناسب.

الخصائص التقنية الرئيسية لقاطع الدائرة هي:

• الفولطية (الامم المتحدة). يتم تعيين هذه القيمة من قبل الشركة المصنعة ويتم الإشارة إليها على اللوحة الأمامية للجهاز.
• التصنيف الحالي (في). تم تعيينه أيضًا من قبل المصنع ويمثل الحد الأقصى للقيمة الحالية التي لن تعمل الحماية عندها.
• تصنيف التشغيل الحالي للإصدار (Ipн). عندما يزيد التيار في الشبكة إلى قيم 1.05*Irn أو 1.2*Irn، لن يتم التشغيل لبعض الوقت. يجب أن تكون هذه القيمة أقل من التيار المقنن.
• زمن الاستجابة للدائرة القصيرة (ماس كهربائى). عند حدوث ماس كهربائى، ينطفئ الجهاز بعد فترة زمنية معينة من مرور هذا التيار عبر الجهاز (زمن التشغيل). تم تركيبه أيضًا من قبل الشركة المصنعة.
• الحد الأقصى لقدرة التبديل لقاطع الدائرة. قيمة تمرير تيارات الدائرة القصيرة التي لا يزال الجهاز يعمل بها بشكل طبيعي.
• الإعداد الحالي التشغيل. إذا تم تجاوز هذه القيمة، يقوم الجهاز على الفور بتشغيل الدائرة وفصلها. هنا يتم تقسيم المنتجات إلى 3 أنواع: B، C، D. يتم استخدام النوع الأول عند تركيب خط كهرباء طويل، نطاق التشغيل هو 3-5 تيارات التشغيل المقدرة للإصدار (Irn). يعمل الجهاز من النوع C في حدود 5-10 قيم ويستخدم في دوائر الإضاءة. يستخدم النوع D لحماية المحولات والمحركات الكهربائية. نطاق التشغيل من 10 إلى 20 إيران.

التصنيف العام

أود أيضًا أن أقدم لك التصنيف الأكثر عمومية لقواطع الدائرة الكهربائية للمنزل. اليوم، يتم تقسيم المنتجات عادةً وفقًا للمعايير التالية:

تركيب قواطع الدائرة

قواطع الدائرة الكهربائية في الدوائر الكهربائية هي الأجهزة التي تقوم تلقائيًا بإيقاف تشغيل مصدر الطاقة عن طريق فتح جهات الاتصال. تفتح جهات الاتصال عندما يكون هناك ماس كهربائى، ويتجاوز الحمل الحالي القيمة المحسوبة، وعندما تظهر تيارات تسرب غير طبيعية في الشبكة. تعمل قواطع الدائرة أيضًا كمحول لفصل الشبكة يدويًا.
وفي المقابل، تنقسم قواطع الدائرة إلى المجموعات التالية:

• الصمامات المعيارية (للاستخدام مرة واحدة)؛

• الأجهزة الكهروميكانيكية (القابلة لإعادة الاستخدام) التي تستجيب لتيارات أعلى من تيار التشغيل ولتسخين الأسلاك بسبب تجاوز تيارات الحمل المقدرة، والتي حلت محل الصمامات.

• تستجيب الأجهزة الحالية المتبقية (RCD)، التي ظهرت مؤخرًا نسبيًا، لظهور تيار التسرب، والذي لا ينبغي أن يكون موجودًا في الشبكة العادية. يستخدم لحماية الأشخاص المعرضين لخطر الصدمة الكهربائية، وكذلك للحماية من خطر الحريق في حالة كسر عزل الأسلاك والاتصالات؛

في الآونة الأخيرة، ظهرت أيضًا أجهزة مدمجة تجمع بين قاطع الدائرة الكهربائية و RCD، ما يسمى بـ diffautomats.

diffavtomat - جهاز الحماية

في هذه المقالة سوف نلقي نظرة على قواطع الدائرة وميزات تصميمها واختيارها وتركيبها.

جهاز قاطع الدائرة

• 1. يتكون قاطع الدائرة الحديث من زوج واحد (مرحلة واحدة) إلى أربع (ثلاث مراحل بسلك محايد) من نقاط الاتصال المحملة بنابض والمحاطة بعلبة بلاستيكية. يتم الاحتفاظ بجهات الاتصال في حالة مغلقة باستخدام مزلاج. يتم استخدام رافعة خارجية لإغلاق جهات الاتصال. من خلال الضغط على الرافعة، والتغلب على مقاومة الربيع الافتتاحي، نقوم بإغلاق جهات الاتصال، ويتم تثبيتها في الحالة المغلقة بمزلاج.

• 2. لفتح نقاط الاتصال، ما عليك سوى تحريك المزلاج وسيقوم زنبرك الفتح المتصل بجهة (جهات) الاتصال المفتوحة بفتح الدائرة. يتم إطفاء القوس الكهربائي الذي يحدث عند فتح نقاط الاتصال بواسطة جهاز إطفاء خاص. يتم تحريك المزلاج للفتح، أولاً، بواسطة ملف لولبي متصل على التوالي في سلسلة عند نقطة معينة

قيمة التيار المتدفق من خلاله، وثانيًا، لوحة ثنائية المعدن، متصلة أيضًا بالتسلسل، تنحني عند تسخينها وتحريك المزلاج لفتحه. يمكنك أيضًا فتح جهات الاتصال يدويًا عن طريق الضغط على الزر المتصل ميكانيكيًا بالمزلاج في الأعلى والأسفل توجد جهات اتصال (أطراف) للاتصال بالأسلاك. يتم تثبيت الجهاز على ما يسمى بسكة DIN (DIN - Deutsche Industrie Normen - معايير الصناعة الألمانية). يتم استخدام سكة DIN لتجهيز لوحات الإدخال للشبكات الكهربائية المثبتة أيضًا في هذه اللوحات. يتم وضع الماكينة على قضيب DIN بمجرد تثبيتها في مكانها، ولإزالتها تحتاج إلى تحريك إطار التثبيت الخاص باستخدام مفك البراغي.

يقوم قاطع الدائرة بحماية الشبكة الكهربائية والأجهزة المتصلة بعدها.
عندما يكون هناك ماس كهربائى، فإن التيار المتدفق عبر الملف اللولبي يزيد عدة مرات، ويسحب الملف اللولبي النواة المتصلة بالمزلاج وتفتح الدائرة. إذا زاد الحمل الحالي (قبل تشغيل الملف اللولبي) وهذا يسبب تسخينًا مفرطًا للأسلاك، يتم تشغيل اللوحة ثنائية المعدن. علاوة على ذلك، إذا كان زمن استجابة الملف اللولبي حوالي 0.2 ثانية، فإن زمن استجابة اللوحة ثنائية المعدن يبلغ حوالي 4 ثوانٍ.

التصنيف الحالي وتيار التعثر الفوري للآلة. اختيار قاطع الدائرة

السمة الرئيسية عند اختيار الجهاز هي التيار المقنن المشار إليه في ملصقات الآلات. لفهم معناها، عليك أن تعرف أن أي شبكة كهربائية تتكون من مجموعات تسمى، كل مجموعة تشكل "حلقة" مستقلة، جميع الحلقات متصلة بأسلاك الإدخال بالتوازي، أي بشكل مستقل. يتم ذلك، أولا، لزيادة موثوقية الشبكة الكهربائية وتقليل احتمالية التحميل الزائد، وثانيا، بمساعدة المجموعات، يتم معادلة جميع الأحمال الحالية وإحضارها إلى بعض القيم القياسية، مما يتيح لك توفير الأسلاك - يتم تحديد المقطع العرضي الخاص بكل مجموعة من الأسلاك.
كقاعدة عامة، تتكون مجموعة واحدة من أجهزة الإضاءة، والأخرى - المقابس، والثالثة - الأفران الكهربائية المستهلكة للطاقة، والغسالات، وما إلى ذلك. لكل مجموعة، عند تصميم شبكة إمداد الطاقة، يتم تحديد التيار المقدر، والذي يتم على أساسه حساب المقطع العرضي للأسلاك. تجدر الإشارة إلى أن التيار المقنن لمجموعة من المستهلكين لا يتم حسابه ببساطة عن طريق تلخيص قوة المستهلكين، ولكن مع الأخذ في الاعتبار احتمال التضمين المتزامن للعديد من المستهلكين في الشبكة. للقيام بذلك، يتم تقديم ما يسمى بمعامل الاحتمال، ويتم حسابه باستخدام تقنية خاصة.

بناءً على التيارات المقدرة المحسوبة لكل مجموعة مستهلكين، يتم حساب المقطع العرضي للسلك المطلوب، ويتم اختيار قواطع الدائرة (كل مجموعة لديها قاطع الدائرة الخاص بها). يتم اختيار الآلات بطريقة يتم من خلالها، بناءً على التيار المقنن المعروف للمجموعة، تحديد الجهاز ذو القيمة الحالية المقدرة الأقرب. على سبيل المثال، مع مجموعة تيار مقنن 15 أمبير، حدد جهازًا بقيمة تيار مقدر 16 أمبير.

عليك أن تفهم أن قاطع الدائرة لا يتعطل عندما يتم تجاوز التيار المقنن قليلاً، ولكن عندما يكون التيار في الشبكة أعلى بعدة مرات من التيار المقنن. يُسمى هذا التيار بتيار التعثر اللحظي (على عكس تيار الشريط ثنائي المعدن) لقاطع الدائرة. هذه هي المعلمة الثانية التي يجب مراعاتها عند اختيار الجهاز. وفقًا لحجم تيار التعثر اللحظي، أو بالأحرى حسب علاقته بالتيار المقنن، تنقسم الآلات إلى ثلاث مجموعات، يُشار إليها بالأحرف اللاتينية B؛ مع؛ و D. (في الاتحاد الأوروبي، يتم أيضًا إنتاج آلات من الفئة A.) ماذا تعني هذه الحروف؟

تم تصميم آلات الفئة B للتعثر الفوري عند التيارات التي تزيد عن 3 وما يصل إلى 5 تيارات مصنفة.
الفئة C أعلى في المقابل من 5 وما يصل إلى 10 تيارات مصنفة.
الفئة D - أعلى من 10 وحتى 20 تيارًا مقننًا.

لماذا تم تقديم هذه الفئات؟

والحقيقة هي أن هناك ما يسمى تيار تحميل البداية، والذي بالنسبة لبعض المستهلكين يمكن أن يتجاوز تيار التشغيل المقدر عدة مرات. على سبيل المثال، تعمل أي محركات كهربائية في وقت البدء (بينما يكون دوار المحرك ثابتًا) في وضع الدائرة القصيرة تقريبًا، أي أنها تقوم بتحميل الشبكة فقط بالمقاومة النشطة للملفات النحاسية، وهي صغيرة. وفقط عندما يزيد دوار المحرك من سرعته، تظهر المفاعلة، مما يقلل التيار. تيارات بدء تشغيل المحركات الكهربائية أعلى بمقدار 4-5 مرات من التيارات المقدرة (تيارات التشغيل). (صحيح أن مدة تدفق التيار الداخلي قصيرة؛ ولن يكون للوحة ثنائية المعدن الخاصة بقاطع الدائرة الكهربائية الوقت الكافي للعمل).

إذا استخدمنا قواطع الدائرة من الفئة B لحماية المحركات، فسنحصل على تشغيل خاطئ لقاطع الدائرة لبدء التيار في كل مرة يبدأ فيها المحرك. وقد لا نتمكن من تشغيل المحرك على الإطلاق. ولهذا السبب يجب استخدام قواطع الدائرة من الفئة D لحماية المحركات.

حماية الآلة من تيارات البدء - محرك كهربائي

الفئة ب - لحماية شبكات الإضاءة وأجهزة التدفئة حيث تكون تيارات التدفق ضئيلة أو غائبة تمامًا. وفقًا لذلك، فإن الفئة C مخصصة للأجهزة ذات التيارات المتوسطة.

تيارات البداية المتوسطة - مصابيح الإضاءة

بطبيعة الحال، لتحديد قاطع الدائرة، عليك أن تأخذ في الاعتبار الجهد ونوع التيار وبيئة التشغيل وما إلى ذلك، ولكن كل هذا لا يتطلب تعليقات خاصة.

تركيب وتركيب قواطع الدائرة

دعونا نلاحظ على الفور أن العمل على تركيب وتركيب قواطع الدائرة الكهربائية يجب أن يتم بواسطة موظفين مؤهلين خضعوا للتدريب المناسب ومصرح لهم بتنفيذ هذا العمل. هذا هو شرط السلامة المنصوص عليها في PUE.

يتم تنفيذ تركيب الآلات وتركيبها على أساس مخطط تخطيطي، والذي يجب إرفاقه في مكان مرئي داخل لوحة إمداد الطاقة المدخلة. تم تطوير الرسم التخطيطي لتثبيت معين على أساس الرسوم البيانية القياسية. كقاعدة عامة، توجد المعدات التالية في لوحة المدخل:

1. يتم تثبيت مفتاح عند المدخل - مفتاح أو مفتاح دفعي أو قاطع دائرة عام (يتم تركيب قواطع دوائر في لوحات المفاتيح الحديثة). يتم ذلك بحيث يمكن تنفيذ الأعمال الكهربائية داخل اللوحة بمجرد فصل اللوحة بأكملها عن مصدر الطاقة.
2. بعد ذلك، يتم توصيل عداد كهربائي، وهو محكم الإغلاق للحماية من جميع أنواع "الحرفيين" الذين "يوفرون" الكهرباء.
3. بعد العداد، تتفرع أسلاك الإمداد إلى مجموعات، وعند مدخل كل مجموعة يتم تثبيت قاطع الدائرة الكهربائية، وبعده - التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية (جهاز التيار المتبقي). يتم اختيار RCDs بحيث يتجاوز تيارها المقنن التيار المقنن لقاطع الدائرة. بعد ذلك، تخرج الأسلاك من اللوحة إلى مجموعات من المستهلكين، كل مجموعة لها كابل منفصل خاص بها.

يتم تركيب قواطع الدائرة و RCDs على سكة DIN. التثبيت في حد ذاته ليس صعبًا ، ما عليك سوى ملاحظة أنه لتسهيل التثبيت ، توجد شرائط وصلات أو وصلات وصل جاهزة - وهذا لتزويد ، على سبيل المثال ، جهد الطور لجميع القواطع ؛ يتم توصيل سلك الإدخال بالقاطع الأول والباقي - باستخدام وصلات العبور. يتم أيضًا تثبيت شرائط التثبيت الشائعة للأسلاك المحايدة والأسلاك الأرضية في اللوحة. كل هذا يجعل التثبيت أسهل بكثير.

• هواء؛
• زيت؛
• مكنسة

يتم استخدام إطفاء القوس الكهربائي في الزيت أو الفراغ بشكل رئيسي في قواطع الدائرة ذات الجهد العالي. يمكن استخدام التبريد القوسي في الهواء في كل من قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض والجهد العالي.

يمكن تشغيل قواطع الدائرة يدويًا باستخدام محرك كهربائي مدمج أو محرك كهرومغناطيسي. تستخدم المحركات الكهربائية بشكل أساسي للتحكم عن بعد في الآلات. معظم قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض، المصممة للتيارات الصغيرة نسبيًا، عادةً ما تكون مجهزة بمحرك يدوي.

تجدر الإشارة إلى أنه على الرغم من أن قواطع الدائرة تعمل على تبديل الأجهزة، إلا أن عمر التشغيل والإيقاف الخاص بها أقل بكثير من عمر البادئات المغناطيسية أو الموصلات.

في هذه المادة سننظر في الآلات المستخدمة على نطاق واسع والمصممة للتركيب على سكة DIN.

الغرض ومبدأ تشغيل حماية قواطع الدائرة

كما هو مذكور أعلاه، تم تجهيز قواطع الدائرة بنوعين من الحماية الحالية، الحماية ضد تيارات الدائرة القصيرة والحماية الحرارية.

في قواطع الدائرة المعيارية، تتم الحماية ضد تيارات الدائرة القصيرة باستخدام الإصدارات الكهرومغناطيسية المثبتة في كل مرحلة. الإصدار الكهرومغناطيسي عبارة عن ملف مكون من عدة لفات من الأسلاك السميكة التي يتدفق من خلالها التيار. يوجد داخل الملف قلب مصنوع من مادة مغناطيسية حديدية. عندما يصل التيار إلى قيمة عتبة، يتم سحب القلب إلى الملف ويتم إطلاق الإطلاق الكهرومغناطيسي. يسمى التيار الذي يتم عنده إطلاق الإطلاق الكهرومغناطيسي بإعداد القطع. تجدر الإشارة إلى أن القطع يحدث بسرعة كبيرة. ولذلك، فإن القطع هو الحماية الحالية دون تأخير زمني. عادة ما يتم اختيار عتبة التشغيل لقطع التيار لتكون أكبر من 4. ويشار إلى تعدد تيار التشغيل للإطلاقات على جسم الآلة.

يتم تنفيذ الحماية ضد التيارات الزائدة في قواطع الدائرة باستخدام المرحلات الحرارية المثبتة في كل مرحلة. المرحل الحراري عبارة عن لوحة ثنائية المعدن يتم لف سلك عليها يتدفق من خلالها التيار. عندما يتدفق التيار بما يتجاوز التيار المقنن للمفتاح، يسخن المعدن الثنائي ويتشوه. تؤثر اللوحة المشوهة على قاطع الدائرة الكهربائية وتنطفئ. عادةً ما يكون إعداد الإطلاقات الحرارية لقواطع الدائرة الأوتوماتيكية هو 1.2I nom. يعتمد وقت استجابة الحماية على القيمة الحالية. كلما زاد التيار، زادت سرعة عمل الحماية. وبالتالي، بمساعدة المرحل الحراري، لا يتم التحكم في القيمة الحالية فحسب، بل يتم أيضًا تنفيذ تأخير زمني. تجدر الإشارة إلى أن تشغيل الحماية الحرارية يعتمد بشكل مباشر على درجة الحرارة المحيطة. لذلك، يمكن ضمان الحماية من الحمل الزائد لقواطع الدائرة الكهربائية للحفاظ على خصائصها فقط ضمن نطاق درجة الحرارة المحدد من قبل الشركة المصنعة.

يسمى اعتماد وقت استجابة حماية قاطع الدائرة على التيار بخاصية الوقت الحالي. يظهر في الشكل رسم بياني نموذجي لخصائص الوقت الحالي للجهاز.

يوضح الرسم البياني أن زمن استجابة الحماية الحرارية، اعتمادًا على التيار، يمكن أن يتراوح من ساعة إلى ثانية واحدة. تعتمد سرعة استجابة القطع بدرجة أقل بكثير على القيمة الحالية.

تصميم قواطع الدوائر الكهربائية المعيارية

الأجزاء الرئيسية لقاطع الدائرة المعياري موضحة في الشكل.

تم تصميم قواطع الدائرة المعيارية لتركيب السكك الحديدية DIN. لهذا الغرض، يوجد أخدود خاص على الجانب الخلفي من الماكينات وقفل يثبت المفتاح على السكة بشكل آمن. يمكن أن تحتوي قواطع الدائرة على واحد إلى أربعة أقطاب. في شبكة أحادية الطور، غالبًا ما يتم استخدام قواطع الدائرة أحادية القطب، وفي شبكة ثلاثية الطور، يتم استخدام قواطع الدائرة ثلاثية القطب في أغلب الأحيان.

المكونات الرئيسية للآلات هي:

• نظام الاتصال؛
• الإطلاقات الحرارية والكهرومغناطيسية؛
• نظام إطفاء القوس
• آلية التصويب والإفراج.

يتكون نظام الاتصال من جهات اتصال متحركة وثابتة. لضمان مقاومة اتصال منخفضة، يتم طلاء الأسطح الملامسة بسيراميك معدني ذو قاعدة فضية. يتم توصيل جهة الاتصال المتحركة بالإصدار الكهرومغناطيسي عبر وصلة معدنية مرنة.

يتم إطفاء القوس في قواطع الدائرة الكهربائية في غرف إطفاء القوس. لإطفاء القوس، يتم تركيب سلسلة من الصفائح المعدنية في الحجرة، والتي تقوم بسحق القوس وتبريده. الحجرة مصنوعة من الألياف التي عند تسخينها تطلق غازات تساعد على إطفاء القوس. تتم إزالة ضغط الغاز الزائد من جسم الآلة من خلال قناة خاصة.

تم تصميم آلية تشغيل وإيقاف قاطع الدائرة بحيث يتم تشغيل وإيقاف قاطع الدائرة بسرعة، بغض النظر عن سرعة حركة ذراع التحكم.

معايير اختيار قواطع الدائرة

يجب أن يتوافق التيار المقنن لقاطع الدائرة مع الحد الأقصى للتيار المسموح به للخط المحمي. عادة، يتم تحديد الحد الأقصى للتيار من خلال المقطع العرضي للأسلاك أو الكابلات والمواد المستخدمة فيها.

يتم تحديد التعدد الحالي للإصدار الكهرومغناطيسي لقاطع الدائرة بناءً على تيارات البدء للمحركات الكهربائية المحمية بواسطة قاطع الدائرة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن تيارات بدء تشغيل المحرك يمكن أن تتجاوز التيارات المقدرة بأربع مرات أو أكثر.

تم تصميم المفاتيح الأوتوماتيكية للتركيب في لوحات توزيع الطاقة. والغرض الرئيسي منها هو التعويض عن انخفاض الجهد، وكذلك فصل قسم معين من الشبكة الكهربائية. تم تصميم الآلات الأوتوماتيكية، أو VA باختصار، للتركيب في بداية الدائرة الكهربائية، عند مدخل مبنى أو شقة أو منزل.

يوجد حاليًا في السوق مجموعة واسعة إلى حد ما من قواطع الدائرة، والتي تم تصميمها ليس فقط لقطع التيارات ذات التصنيف العالي أثناء ارتفاع الجهد، ولكن أيضًا من التحميل الزائد لقسم من الدائرة الكهربائية، وكذلك من أحمال الشبكة المنخفضة. تنقسم جميع المفاتيح الأوتوماتيكية حسب نوعها إلى:

• انتقائي.
• تنظيمية؛
• سريع المفعول.

يتراوح وقت القطع القياسي للآلات الأوتوماتيكية الانتقائية والقياسية بين 0.02 و0.1 ثانية. لكن بالنسبة للسرعات العالية، يكون الأمر أعلى من حيث الحجم، ويصل إلى قيمة 0.05 ثانية.

تحتوي جميع الآلات على عناصر تثبيت تسمح بتركيبها في الصناديق الكهربائية والألواح وما إلى ذلك، وهي مجهزة بشريط تثبيت خاص في الخلف.

تركيب قواطع الدائرة في الصندوق ليس بالأمر الصعب. للقيام بذلك، تحتاج إلى الضغط على الجزء الخلفي منه مقابل لوحة التثبيت الخاصة بالصندوق والضغط عليه قليلاً حتى تسمع نقرة مميزة. إذا كنت بحاجة إلى إزالة الجهاز، فسوف تحتاج إلى سحب اللسان الموجود أعلى الجهاز.

مبدأ تشغيل قاطع الدائرة

توجد الآلية الأوتوماتيكية داخل علبة بلاستيكية. وبالإضافة إلى ذلك، هناك أيضا أجهزة السلامة أو الإصدارات ، والتي يمكن أن يكون هناك اثنين - الكهرومغناطيسية والحرارية. وهي مصممة لقطع الدائرة الكهربائية.

الإطلاق الحراري عبارة عن لوحة ثنائية المعدن، والتي، في حالة مرور التيارات العالية، يتم تقويمها، مما يؤدي إلى كسر الدائرة الكهربائية. هذا هو الكسارة بطيئة إلى حد ما.

الإصدار الكهرومغناطيسي عبارة عن ملف خاص مصمم للتيارات ذات قيمة عتبة معينة. إذا تجاوزت هذه القيمة القاعدة، فإن الملف يكسر الدائرة الكهربائية. بفضل هذه الخاصية، تتمتع الماكينة ذات الإطلاق الكهرومغناطيسي بوقت توقف قصير جدًا.

مستوى حساسية الآلة

الآلات الحديثة لديها القدرة على فصل الجهد الكهربائي بطريقتين. الأول سريع. بفضل الإطلاق الكهرومغناطيسي، يتم تشغيل الماكينة عندما يتجاوز الجهد 140% (هذه هي قيمة العتبة للأجهزة القياسية). إذا لم يصل الجهد الزائد إلى مستوى محدد مسبقًا، فمع مرور الوقت، بسبب ارتفاع درجة الحرارة، سيعمل الإصدار الحراري.

اعتمادا على الخصائص الحرارية للإصدار نفسه، والجهد، وكذلك درجة الحرارة المحيطة، يمكن أن تستمر عملية القطع عدة ساعات.

قطبية قاطع الدائرة

كما يتم تقسيم جميع الآلات الحديثة حسب الأعمدة. وهذا يعني أن الآلة يمكن أن تحتوي على عدة خطوط كهربائية، والتي ستكون مستقلة عن بعضها البعض، ولكنها متحدة بواسطة آلية فصل واحدة. حاليًا، يمكن أن تحتوي الآلات على 1،2،3،4 قطبًا.

عتبة قاطع الدائرة الحالية

قواطع دوائر وهي مقسمة أيضًا وفقًا لحساسية عتبة معينة. يتيح لك ذلك قطع جهد القوة الحالية المقابلة من الشبكة. يتم تصنيع الآلات ذات القيمة الاسمية وتكوينها في الشركة المصنعة. قيمة هذا المؤشر مكتوبة على الجهاز نفسه.

في البناء الخاص والحياة اليومية، يتم استخدام قواطع الدائرة ذات القيم الحالية التالية: 3A، 6A، 10A، 16A، 25A، 32A، 40A، 63A، 100A، 160A. بالإضافة إلى ذلك، هناك قواطع دوائر ذات أداء متزايد - وهي 1000 أمبير، 2600 أمبير، والتي لا تستخدم في البناء الخاص. توضح لنا هذه القيمة إجمالي الطاقة لمستهلكي الدائرة الكهربائية الذين سيكونون تحت سيطرة آلة معينة. بالإضافة إلى الطاقة الإجمالية للأجهزة، من الضروري أيضًا مراعاة الأسلاك الكهربائية للدائرة الكهربائية والمقابس والمفاتيح وما إلى ذلك.

أنواع القواطع الكهربائية الحديثة

حاليًا، يتم تقسيم جميع الآلات من قبل الشركات المصنعة إلى عدة أنواع، يتم تحديدها بأحرف معينة:

أ- مصممة للتشغيل في الدوائر التي تحتوي على أجهزة أشباه الموصلات، وكذلك ذات طول كبير إلى حد ما؛
في- توضع في دائرة أنظمة الإضاءة للأغراض العامة؛
مع– يتم تركيبها في دوائر أنظمة الإضاءة وكذلك في التركيبات الكهربائية ذات التيارات المتوسطة. وتشمل هذه المنشآت المحركات والمحولات.
د- مثبتة في دائرة الحمل الاستقرائي النشط. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا تركيب هذه الآلات على محركات كهربائية ذات تيارات تشغيل عالية.
ل- قواطع دوائر مصممة للتركيب في الشبكات ذات الأحمال الحثية.
ز– توفير الحماية للأجهزة الإلكترونية.