قاطع الدائرة - ما يحمي وكيف يعمل

قواطع الدائرة هي الأجهزة التي تتمثل مهمتها في حماية خط كهربائي من التلف الناجم عن تيار كبير. يمكن أن يكون إما تيارات مفرطة في الدائرة القصيرة أو مجرد تدفق قوي للإلكترونات التي تمر عبر الكابل لفترة طويلة بما فيه الكفاية وتتسبب في ارتفاع درجة حرارته مع المزيد من ذوبان العزل. يمنع قاطع الدائرة الكهربائية في هذه الحالة النتائج السلبية عن طريق قطع التيار الحالي عن الدائرة. في وقت لاحق ، عندما يعود الموقف إلى طبيعته ، يمكن تشغيل الجهاز مرة أخرى يدويًا.

وظائف قاطع الدائرة

تم تصميم أجهزة الحماية لأداء المهام الأساسية التالية:

• تبديل الدوائر الكهربائية (القدرة على إيقاف المنطقة المحمية في حالة انقطاع التيار الكهربائي).
• إزالة تنشيط الدائرة المخولة عند ظهور تيارات الدائرة القصيرة فيها.
• حماية الخط من التحميل الزائد عندما يمر تيار مفرط عبر الجهاز (يحدث هذا عندما تتجاوز الطاقة الإجمالية للأجهزة الحد الأقصى المسموح به).

باختصار ، تؤدي ABs في نفس الوقت وظيفة الحماية والتحكم.

الأنواع الرئيسية للمفاتيح

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من AB ، تختلف عن بعضها البعض في التصميم ومصممة للعمل مع الأحمال ذات الأحجام المختلفة:

• وحدات. وقد حصل على اسمه بسبب العرض القياسي ، وهو مضاعف يبلغ 1.75 سم ، وهو مصمم للتيارات الصغيرة ويتم تثبيته في شبكات إمدادات الطاقة المنزلية للمنزل أو الشقة. كقاعدة ، هو قاطع دائرة أحادية القطب أو مزدوج القطب.
• المصبوب. يطلق عليه ذلك بسبب الجسم المصبوب. يمكن أن تتحمل ما يصل إلى 1000 أمبير وتستخدم في المقام الأول في الشبكات الصناعية.
• الهواء. مصمم للعمل مع تيارات تصل إلى 6300 أمبير. غالبًا ما تكون آلة أوتوماتيكية ثلاثية الأقطاب ، ولكن يتم الآن إنتاج أجهزة من هذا النوع بأربعة أقطاب.

قاطع الدائرة الواقية أحادي الطور هو قاطع الدائرة الأكثر شيوعًا في الشبكات المنزلية. يمكن أن يكون 1 و 2-القطب. في الحالة الأولى ، يتم توصيل موصل الطور فقط بالجهاز ، وفي الثانية - أيضًا صفر.

بالإضافة إلى الأنواع المدرجة ، هناك أيضًا أجهزة تيار متبقية ، تم تحديدها بواسطة اختصار RCD ، وآلات تفاضلية.

الأول لا يمكن اعتباره كامل AB ، مهمتهم ليست حماية الدائرة والأجهزة المدرجة فيها ، ولكن لمنع الصدمة الكهربائية عندما يلمس الشخص منطقة مفتوحة. قاطع الدائرة التفاضلية عبارة عن AB و RCD مدمجين في جهاز واحد.

كيف يتم ترتيب قواطع الدائرة؟

دعونا نفكر بالتفصيل في جهاز قاطع الدائرة. جسم الآلة مصنوع من مادة عازلة. يتكون من جزأين ، يتم توصيلهما بواسطة المسامير. إذا كان من الضروري تفكيك الجسم ، يتم حفر المسامير ، ويتم فتح الوصول إلى العناصر الداخلية لقواطع الدائرة. وتشمل هذه:

• محطات المسمار.
• موصلات مرنة.
• مقبض التحكم.
• اتصال منقولة وثابتة.
• الإفراج الكهرومغناطيسي ، وهو ملف لولبي مع نواة.
• الإطلاق الحراري ، والذي يتضمن لوحة ثنائية المعدن ومسمار ضبط.
• مخرج الغاز.
• غرفة إطفاء القوس.

على الجانب الخلفي ، تم تجهيز مصهر الأمان الأوتوماتيكي بمزلاج خاص ، يتم إرفاقه بسكة DIN.

هذا الأخير عبارة عن سكة معدنية بعرض 3.5 سم ، يتم إرفاق الأجهزة المعيارية عليها ، بالإضافة إلى بعض أنواع العدادات الكهربائية. لتوصيل الجهاز بالسكك الحديدية ، يجب أن يتم لف جسم جهاز الحماية فوق الجزء العلوي ، ثم انقر فوق المزلاج بالضغط على الجزء السفلي من الجهاز. يمكنك إزالة قاطع الدائرة من سكة DIN من خلال ربط المزلاج من الأسفل.

يمكن أن يكون مزلاج المفتاح المعياري ضيقًا جدًا. لإرفاق مثل هذا الجهاز بسكة DIN ، يجب أولاً ربط المزلاج من الأسفل ووضع جهاز الحماية بدلاً من السحابة ، ثم تحرير عنصر القفل.

يمكنك أن تجعل الأمر أسهل - عند التقاط المزلاج ، اضغط بقوة على الجزء السفلي باستخدام مفك البراغي.

من الواضح سبب الحاجة إلى قاطع الدائرة في الفيديو:

كيف يعمل قاطع الدائرة

الآن دعونا نتعرف على كيفية عمل قاطع دائرة حماية الشبكة. يتم توصيله عن طريق رفع مقبض التحكم. لفصل AB عن الشبكة ، يتم خفض الذراع.

عندما يعمل قاطع الدائرة الكهربائية الواقية في الوضع العادي ، يتم توفير التيار الكهربائي مع مقبض التحكم المرفوع للأعلى من خلال كابل الطاقة المتصل بالطرف العلوي. يذهب تدفق الإلكترونات إلى اتصال ثابت ، ومنه إلى اتصال متنقل.

ثم يتدفق التيار خلال الموصل المرن إلى الملف اللولبي للإطلاق الكهرومغناطيسي. من ذلك ، على طول الموصل المرن الثاني ، تذهب الكهرباء إلى اللوحة ثنائية المعدن ، والتي يتم تضمينها في الإصدار الحراري. بعد مرور اللوحة ، يمر تدفق الإلكترونات عبر الطرف السفلي إلى الشبكة المتصلة.

ميزات الإصدار الحراري

إذا تجاوز التيار الدائرة التي تم فيها تثبيت قاطع الدائرة ، يحدث الحمل الزائد. إن تدفق الإلكترونات عالية الطاقة ، التي تمر عبر اللوحة ثنائية المعدن ، له تأثير حراري عليه ، مما يجعله أكثر ليونة ويجبره على الانحناء نحو عنصر التعثر. عندما يلامس الأخير اللوحة ، يتم تشغيل الماكينة ، ويتوقف تزويد التيار بالدائرة. وبالتالي ، تساعد الحماية الحرارية على منع التسخين المفرط للموصل ، مما قد يؤدي إلى ذوبان الطبقة العازلة وإتلاف الأسلاك.

يحدث تسخين الصفيحة ثنائية المعدن لدرجة أنها تنحني وتحفز AB لفترة معينة. يعتمد ذلك على مقدار التيار الذي يتجاوز تصنيف الجهاز ، ويمكن أن يستغرق بضع ثوانٍ وساعة.

يتم تشغيل الإطلاق الحراري عندما يتجاوز تيار الدائرة تصنيف الماكينة بنسبة 13٪ على الأقل. بعد أن تبرد اللوحة ثنائية المعدن ويتم تطبيع التيار الحالي ، يمكن تشغيل جهاز الحماية مرة أخرى.

هناك معلمة أخرى يمكن أن تؤثر على تشغيل AB تحت تأثير الإطلاق الحراري - هذه هي درجة الحرارة المحيطة.

إذا كانت درجة حرارة الهواء في الغرفة التي تم تركيب الجهاز فيها عالية ، فستسخن اللوحة إلى حد الانطلاق بشكل أسرع من المعتاد ، وقد يتم تشغيلها حتى مع زيادة طفيفة في التيار. على العكس من ذلك ، إذا كان المنزل باردًا ، فسيتم تسخين اللوحة بشكل أبطأ وسيزداد الوقت قبل فصل الدائرة.

يتطلب الإصدار الحراري ، كما ذكرنا ، وقتًا معينًا يمكن أن يعود فيه تيار الدائرة إلى طبيعته. ثم سيختفي الحمل الزائد ولن يتم إغلاق الجهاز. إذا لم ينخفض ​​حجم التيار الكهربائي ، تقوم الآلة بإلغاء تنشيط الدائرة ، مما يمنع طبقة العزل من الذوبان ويمنع الكبل من الاحتراق.

غالبًا ما يكون سبب الحمل الزائد هو تضمين الأجهزة في الدائرة ، والتي تتجاوز طاقتها الإجمالية الجهاز المحسوب لخط معين.

الفروق الدقيقة في الحماية الكهرومغناطيسية

تم تصميم الإطلاق الكهرومغناطيسي لحماية الشبكة من الدوائر القصيرة ويختلف عن الدائرة الحرارية من حيث مبدأ التشغيل. تحت تأثير تيارات التيار القصيرة ، ينشأ مجال مغناطيسي قوي في الملف اللولبي. يدفع قلب الملف إلى الجانب ، والذي يفتح اتصالات الطاقة للجهاز الواقي ، يعمل على آلية التحرير. انقطاع التيار الكهربائي للخط ، وبالتالي القضاء على خطر نشوب حريق في الأسلاك ، وكذلك تدمير التركيب المغلق وقواطع الدائرة.

نظرًا لأنه في حالة حدوث دارة قصيرة في الدائرة ، تحدث زيادة فورية في التيار إلى قيمة يمكن أن تؤدي إلى عواقب وخيمة في وقت قصير ، فإن تشغيل الجهاز تحت تأثير الإطلاق الكهرومغناطيسي يحدث في أجزاء من الثانية. صحيح ، في هذه الحالة ، يجب أن يتجاوز التيار AB الاسمي 3 مرات أو أكثر.

من الواضح عن قواطع الدائرة في الفيديو:

شلال القوس

عندما تفتح اتصالات الدائرة التي يتدفق خلالها التيار الكهربائي ، ينشأ قوس كهربائي بينهما ، تتناسب طاقته بشكل مباشر مع حجم التيار الرئيسي. له تأثير مدمر على جهات الاتصال ، وبالتالي ، لحمايتها ، يتضمن الجهاز غرفة إطفاء القوس ، وهي عبارة عن مجموعة من الألواح المركبة بالتوازي مع بعضها البعض.

عند ملامسة الألواح ، يكون القوس مجزأ ، ونتيجة لذلك تنخفض درجة حرارته ويحدث التوهين. تتم إزالة الغازات الناتجة أثناء ظهور القوس من خلال ثقب خاص من جسم الجهاز الواقي.

خاتمة

في هذه المقالة ، تحدثنا عن قواطع الدائرة ، وما هي هذه الأجهزة وكيف تعمل. أخيرًا ، دعنا نقول أن قواطع الدائرة ليست مخصصة للتثبيت في الشبكة كمفاتيح تحويل تقليدية. سيؤدي هذا الاستخدام بسرعة إلى تدمير جهات اتصال الجهاز.