عندما يتعلق الأمر بالحماية الكهربائية ، فإن جهازين شائع الاستخدام هما MCCBS (قواطع دائرة الحالات المصبوبة AC) وأجهزة الحماية القائمة على الصمامات. كمورد AC MCCB ، أجريت العديد من المناقشات مع العملاء حول الاختلافات بين هذين النوعين من الأجهزة الواقية. في منشور المدونة هذا ، سوف أتعمق في الفروق الرئيسية بين AC MCCBs وأجهزة الحماية القائمة على الصمامات لمساعدتك في اتخاذ قرار مستنير لأنظمة الكهرباء الخاصة بك.
مبدأ التشغيل
يكمن أحد الاختلافات الأساسية بين MCCBs وأجهزة الحماية القائمة على الصمامات في مبادئ التشغيل الخاصة بهم. الصمامات هو جهاز حماية أوضاع بسيط يعمل على أساس تأثير التدفئة للتيار الكهربائي. يتكون من شريط معدني أو سلك يذوب عندما يتجاوز التيار يتدفق عبره تصنيفًا معينًا ، وبالتالي مقاطعة الدائرة. بمجرد ضربات الصمامات ، يجب استبدالها بأحدها.
من ناحية أخرى ، فإن AC MCCB هو جهاز كهروميكانيكي يستخدم مزيجًا من العناصر الحرارية والمغناطيسية للحماية من ظروف الدائرة الزائدة والقصيرة. يستجيب العنصر الحراري للتيارات الزائدة على المدى الطويل عن طريق تسخين شريط ثنائي المعادن ، والذي يؤدي بعد ذلك إلى رحلة الكسارة. العنصر المغناطيسي ، من ناحية أخرى ، تم تصميمه للاستجابة بسرعة لتيارات الدائرة القصيرة عن طريق إنشاء مجال مغناطيسي يقوم برحلات الكسارة على الفور. بعد التعثر ، يمكن إعادة تعيين AC MCCB بسهولة ، وهي ميزة كبيرة في العديد من التطبيقات.
خصائص الحماية
توفر MCCBs AC حماية أكثر دقة وقابلة للتعديل مقارنة بالأجهزة القائمة على الصمامات. باستخدام AC MCCB ، يمكن تعديل تيار الرحلة والوقت وفقًا للمتطلبات المحددة للنظام الكهربائي. يسمح ذلك بتنسيق أفضل مع الأجهزة الوقائية الأخرى في النظام ، مما يقلل من خطر التعثر غير الضروري وتحسين الموثوقية الكلية للتركيب الكهربائي.
الصمامات ، ومع ذلك ، لها خاصية رحلة ثابتة تحددها تصنيفها. بمجرد تثبيت الصمامات ، يتم تعيين تيار التشغيل والوقت ، ولا يمكن تعديله. يمكن أن يؤدي هذا الافتقار إلى القابلية للضبط في بعض الأحيان إلى تحديات في التنسيق مع الأجهزة الأخرى في نظام كهربائي معقد. على سبيل المثال ، في النظام الذي يكون فيه الأحمال المختلفة متطلبات تيار مختلفة ، قد يكون من الصعب تحديد تصنيف فتيل واحد يوفر حماية كافية لجميع الأحمال دون التسبب في تعثر الإزعاج.
وقت استجابة الصدع
فيما يتعلق بوقت استجابة الصدع ، تكون الصمامات بشكل عام أسرع للاستجابة لتيارات الدائرة القصيرة مقارنةً بـ AC MCCBs. يحدث ذوبان عنصر الصمامات على الفور تقريبًا عندما يتدفق تيار الدائرة القصير ذو الحجم العالي عبره. يمكن أن تكون هذه الاستجابة السريعة حاسمة في حماية المعدات الحساسة من الأضرار الناجمة عن التيارات القصيرة للدوائر.
AC MCCBs ، على الرغم من أنه لا يزال قادرًا على الاستجابة بسرعة لتيارات الدوائر القصيرة ، يكون لها وقت استجابة أطول قليلاً بسبب الإجراء الميكانيكي الذي ينطوي عليه التعثر. ومع ذلك ، تم تصميم MCCBs الحديثة ليكون لها أوقات استجابة سريعة للغاية ، وفي كثير من الحالات ، فإن الفرق في وقت الاستجابة بين الصمامات و MCCB AC لا يكاد يذكر لمعظم التطبيقات العملية.
قابلية إعادة الاستخدام والصيانة
كما ذكرنا سابقًا ، فإن إحدى المزايا المهمة لـ AC MCCBs هي قابليتها لإعادة الاستخدام. بعد حدوث خطأ ورحلات MCCB ، يمكن إعادة ضبطها باستخدام عملية بسيطة ، عادة عن طريق تقليب المفتاح. هذا يلغي الحاجة إلى استبدال مكون ، كما هو الحال مع الصمامات. في التطبيقات التي قد يحدث فيها التعثر المتكرر ، كما هو الحال في الإعدادات الصناعية ذات المعدات عالية التحميل ، يمكن أن تؤدي إعادة استخدام MCCBs إلى وفورات كبيرة في التكلفة مع مرور الوقت.
الصمامات ، بمجرد تفجيرها ، تحتاج إلى استبدال. هذا لا يتحمل فقط تكلفة الصمامات الجديدة ولكن يتطلب أيضًا التوقف عن الاستبدال. في بعض الحالات ، يمكن أن يكون العثور على تصنيف النمو الصحيح ونوعه يمثل تحديًا ، خاصة في الأنظمة الكهربائية القديمة أو المتخصصة. بالإضافة إلى ذلك ، يجب القيام بالتخلص من الصمامات المستخدمة بشكل صحيح لضمان الامتثال البيئي.
ملاءمة التطبيق
تستخدم MCCBs على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك المباني التجارية والمصانع الصناعية ، والمحطة الفرعية الكهروضوئية الموزعة. خصائص الحماية القابلة للتعديل ، وإعادة استخدامها ، وسهولة التثبيت والصيانة تجعلها خيارًا شائعًا لحماية الدوائر الكهربائية في هذه الإعدادات. وهي جيدة بشكل خاص - مناسبة للتطبيقات التي تكون هناك حاجة إلى الحماية والتنسيق الدقيقة ، كما هو الحال في الأنظمة ذات الأحمال المتعددة أو البنية الكهربائية المعقدة.
الصمامات ، من ناحية أخرى ، تستخدم عادة في التطبيقات التي تكون فيها حماية الدائرة قصيرة القصيرة أمرًا بالغ الأهمية ، كما هو الحال في الأجهزة الإلكترونية وبعض أنظمة توزيع طاقة الجهد المنخفضة. يتم استخدامها أيضًا في التطبيقات التي تكون فيها تكلفة جهاز الحماية بمثابة اعتبار كبير ، حيث أن الصمامات أقل تكلفة بشكل عام من MCCBs. على سبيل المثال ، فيالشبكة الكهروضوئية - خزانة متصلة، يمكن استخدام الصمامات لحماية وحدات الكهروضوئية من التيارات القصيرة للدوائر بسبب وقت استجابةها السريع وتكلفة منخفضة نسبيًا.
ميزات السلامة
غالبًا ما يأتي MCCBs مع ميزات أمان إضافية غير موجودة عادة في الأجهزة القائمة على الصمامات. على سبيل المثال ، تم تجهيز العديد من MCCBs AC بغرف قوس - التبريد ، والتي تساعد على إطفاء القوس الذي يتشكل عندما تكون رحلات الكسارة. هذا يقلل من خطر الحريق والصدمة الكهربائية ، وخاصة في التطبيقات الحالية عالية.
الصمامات ، على الرغم من أنها توفر حماية أو التيار الزائد الأساسي ، فإنها لا تم تصميمها - في ميزات التبريد. في بعض الحالات ، يمكن أن تشكل الانحناء الذي يحدث عندما يمكن أن تشكل ضربات الصمامات خطراً على السلامة ، وخاصة في البيئات التي توجد فيها مواد قابلة للاشتعال.
التوافق مع الأجهزة الأخرى
تعتبر MCCBs AC أكثر توافقًا مع أنظمة التحكم والمراقبة الكهربائية الحديثة مقارنة بالصمامات. يمكن دمج العديد من MCCBs AC مع أجهزة التحكم والمراقبة عن بُعد ، مما يسمح بمراقبة الوقت الحقيقي لحالة الدائرة ، وأحداث الرحلة ، وغيرها من المعلمات. هذا مفيد بشكل خاص في المنشآت الكهربائية الكبيرة ، مثلالمحطة الفرعية الكهروضوئية الموزعة، حيث يمكن للمراقبة والتحكم عن بُعد تحسين كفاءة وموثوقية النظام.
الصمامات ، من ناحية أخرى ، ليس لديها القدرة على التفاعل مع أنظمة التحكم والمراقبة مباشرة. هذا يمكن أن يحد من القدرة على مراقبة حالة الصمامات والدائرة الكهربائية في الوقت الحقيقي ، مما يجعل من الصعب اكتشاف المشكلات المحتملة وتشخيصها قبل الفشل.
اعتبارات التكلفة
تكون التكلفة الأولية لجهاز الحماية المستندة إلى الصمامات أقل عمومًا من التكلفة الخاصة بـ AC MCCB. الصمامات بسيطة في التصميم ولا تتطلب عمليات تصنيع معقدة ، مما يجعلها أكثر بأسعار معقولة. ومع ذلك ، عند النظر في التكلفة الإجمالية للملكية ، قد تكون AC MCCBs أكثر فعالية على المدى الطويل.
تعني إعادة استخدام MCCBs AC أنه لا توجد حاجة لاستبدال المكونات باستمرار ، والتي يمكن أن توفر تكاليف الاستبدال مع مرور الوقت. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي قابلية ضبط وتنسيق MCCBs بشكل أفضل إلى عدد أقل من ثلاثة أضعاف ، مما يقلل من تكاليف التوقف والصيانة. في التطبيقات التي تكون فيها الموثوقية وسهولة الصيانة حاسمة ، قد يتم تبرير التكلفة الأولية المرتفعة لـ AC MCCB من خلال المدخرات الطويلة.
حماية زيادة
حماية الطفرة هي جانب آخر حيث تختلف MCCBs و MCCBs. في حين أن كلا الجهازين يمكن أن يوفروا مستوى من الحماية ضد التيارات الزائدة ، إلا أن MCCBs AC غير مصممة عادةً للحماية من جهد الجهد. لحماية الطفرة ، أجهزة إضافية مثلحاصرات زيادةغالبًا ما تكون مطلوبة.
الصمامات ، وبالمثل ، لا تقدم حماية للارتفاع من تلقاء نفسها. ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يمكن دمج أجهزة حماية الطفرة مع الصمامات لتوفير حماية شاملة للنظام الكهربائي.
في الختام ، فإن كل من أجهزة الحماية القائمة على الصمامات AC وأجهزة الحماية القائمة على الصمامات لها مزايا وعيوبها. يعتمد الاختيار بين الاثنين على عوامل مختلفة مثل المتطلبات المحددة للنظام الكهربائي ، ومستوى الحماية اللازمة ، واعتبارات التكلفة ، وسهولة الصيانة. كمورد AC MCCB ، أوصي بتقييم هذه العوامل بعناية قبل اتخاذ قرار. إذا كنت بحاجة إلى حماية أكثر دقة وقابلة للتعديل ، وإعادة ضبط سهلة ، وتوافق أفضل مع أنظمة التحكم الحديثة ، فقد يكون MCCB هو الخيار الأفضل. من ناحية أخرى ، إذا كانت الاستجابة السريعة لتيارات الدوائر القصيرة والتكلفة الأولية المنخفضة هي الأولويات الرئيسية ، فقد يكون الجهاز القائم على الصمامات أكثر ملاءمة.
إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد عن AC MCCBs أو تفكر في شرائها لمشروعك الكهربائي ، فأنا أشجعك على الاتصال بي لمزيد من المناقشة. يمكنني تزويدك بمعلومات مفصلة حول منتجاتنا ، ومساعدتك في اختيار AC MCCB المناسب لتطبيقك ، وتقديم المشورة المهنية حول حلول الحماية الكهربائية.
مراجع
- بلاكبيرن ، JL (2014). الترحيل الوقائي: المبادئ والتطبيقات. CRC Press.
- غروس ، كاليفورنيا (2013). توليد الطاقة الكهربائية ، ناقل الحركة ، والتوزيع. وايلي - الصحافة IEEE.
- اللجنة الكهربية الدولية (IEC). (2019). IEC 60947 - 2: Switchgear و ControlGear منخفضة الجهد - الجزء 2: الدائرة - الكسور.
