كيفية اختيار وضبط قاطع الدائرة الكهربائية

عندما يتعلق الأمر بقواطع الدائرة الكهربائية، يجب أن يكون معظم المصممين الكهربائيين على دراية بها. ومع ذلك، عندما يتعلق الأمر باختيار وضبط قواطع الدائرة، قد يكون العديد من المصممين الكهربائيين يجهلون ذلك، وبعض المبتدئين في التصميم الكهربائي أكثر جهلاً. نحن جميعًا قاطع دائرة أوتوماتيكي، كما يوحي الاسم، يستخدم لفصل دائرة الجهاز، ويستخدم بشكل أساسي في نقل واستخدام الكهرباء، في رابط التوزيع ضروري، ويمكن تجنب تحميل الجهد الزائد الناتج عن تلف الدائرة وتلف المعدات الكهربائية ومشاكل أخرى. بمجرد أن يكون التيار كبيرًا جدًا، أو يكون هناك دائرة كهربائية قصيرة، أو انخفاض الجهد الكهربي أو أخطاء أخرى، فإنه سيتم قطع الدائرة تلقائيًا لضمان السلامة. هناك العديد من المعلمات النموذجية لقواطع الدائرة، عندما نختار قاطع الدائرة، يجب علينا تحديد فئة الاستخدام وفقًا لظروف الاستخدام المحددة، وتحديد جهد العمل المقدر، والتيار المقنن، وإعداد تيار التعثر والمعلمات الأخرى، واختيار خصائص الحماية مع الإشارة إلى منحنى خاصية الحماية التي توفرها عينة المنتج، وتحتاج إلى التحقق من خصائص الدائرة القصيرة ومعامل الحساسية. إذًا، كيف ينبغي اختيار قاطع الدائرة وضبطه؟ المقال التالي سيخبرك بالتفصيل، وبعد قراءة المقال، آمل أن أعطي بعض الإشارة إلى غالبية المصممين الكهربائيين.
01 أنواع القواطع الكهربائية ووظائفها
(1) قاطع الدائرة الكهربائية من نوع الإطار (ACB)
قاطع دائرة الإطار، المعروف أيضًا باسم قاطع الدائرة العالمي، يتم تثبيت جميع أجزائه في إطار معدني معزول، غالبًا ما يكون مفتوحًا، ويمكن تركيبه مع مجموعة متنوعة من الملحقات، وهو أكثر ملاءمة لاستبدال جهات الاتصال والمكونات، ويستخدم في الغالب في المفتاح الرئيسي في نهاية الطاقة. هناك عدة أنواع من أجهزة التعثر ذات التيار الزائد، مثل أجهزة التعثر الكهرومغناطيسية والإلكترونية والذكية. يحتوي قاطع الدائرة على أربع مراحل من الحماية: التأخير الطويل، والتأخير القصير، والخطأ الفوري والأرضي، ويتم ضبط قيمة الإعداد لكل حماية ضمن نطاق معين وفقًا لمستوى غلافه.
قاطع دائرة الإطار مناسب للتيار المتردد 50 هرتز، والجهد المقدر 380 فولت، 660 فولت، والتيار المقدر 200 أمبير -6300 أمبير في شبكة التوزيع، ويستخدم بشكل أساسي لتوزيع الطاقة الكهربائية وحماية الخطوط ومعدات الطاقة من الحمل الزائد والجهد المنخفض والدوائر القصيرة والتأريض أحادي الطور وأخطاء أخرى. في ظل الظروف العادية، يمكن استخدامه لتحويل الخطوط بشكل غير متكرر. يمكن استخدام قواطع الدائرة التي تقل عن 1250 أمبير لحماية المحرك من الحمل الزائد وقصر الدائرة في شبكة بجهد تيار متردد 50 هرتز يبلغ 380 فولت.
تُستخدم قواطع الدائرة الإطارية أيضًا في كثير من الأحيان في المفاتيح الرئيسية للمخرج الجانبي للمحول 400 فولت، ومفاتيح اتصال الحافلة، ومفاتيح التغذية عالية السعة، ومفاتيح التحكم الكبيرة في المحركات.
(2) قاطع الدائرة المقولب (MCCB)
يتم وضع قاطع دائرة العلبة المقولب، والمعروف أيضًا باسم قاطع دائرة الجهاز، في غلاف بلاستيكي مع جهة الاتصال الخارجية لطرف سلك التأريض، وطفاية القوس، والتعثر وآلية التشغيل. إن جهات الاتصال المساعدة ومفكات الجهد المنخفض ومفكات التحويل هي في الغالب وحدات نمطية ومدمجة جدًا في الهيكل، ولا تأخذ في الاعتبار الصيانة بشكل عام، وهي مناسبة لمفاتيح الحماية المستخدمة كفروع. عادةً ما تحتوي قواطع الدائرة المقولبة على وحدة رحلة مغناطيسية حرارية، في حين أن قواطع الدائرة المقولبة الأكبر حجمًا مجهزة بمستشعر رحلة الحالة الصلبة.
هناك نوعان من قواطع التيار الزائد لقواطع الدائرة المقولبة: الكهرومغناطيسية والإلكترونية، وقاطع الدائرة المقولب الكهرومغناطيسي العام هو قاطع دائرة غير انتقائي، وهناك وضعان فقط للحماية: تأخير طويل ولحظي، ودائرة حالة مقولبة إلكترونية يحتوي الكسارة على أربع وظائف حماية: التأخير الطويل، والتأخير القصير، والخطأ الفوري والتأريض. تحتوي بعض المنتجات الجديدة لقواطع الدائرة الإلكترونية المقولبة أيضًا على وظيفة تشابك انتقائية للمنطقة.
تُستخدم قواطع الدائرة المقولبة عمومًا للتحكم في وحدة تغذية التوزيع وحمايتها، والمفتاح الرئيسي للمخرج الجانبي منخفض الجهد لمحول التوزيع الصغير، والتحكم في محطة توزيع الطاقة، ويمكن استخدامها أيضًا لمفتاح الطاقة لآلات الإنتاج المختلفة.
(3) قاطع الدائرة المصغرة (MCB)
قاطع الدائرة المصغرة هو جهاز الحماية الطرفية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع في إدخال أجهزة توزيع المحطات الكهربائية في المبنى. يتم استخدامه للدائرة القصيرة أحادية الطور وثلاث الطور، والحمل الزائد، والجهد الزائد وغيرها من وسائل الحماية أقل من 125A، بما في ذلك القطب الواحد 1P، ثنائي القطب 2P، ثلاثي القطب 3P، وأربعة أقطاب 4P.
يتكون قاطع الدائرة المصغر من آلية التشغيل، ونقطة الاتصال، وجهاز الحماية (مختلف أجهزة التعثر)، ونظام إطفاء القوس، وما إلى ذلك. ويتم تشغيل جهة الاتصال الرئيسية يدويًا أو إغلاقها كهربائيًا. بعد إغلاق جهة الاتصال الرئيسية، تقوم آلية الرحلة الحرة بقفل جهة الاتصال الرئيسية في وضع الإغلاق. يتم توصيل ملف جهاز التعثر الزائد والعنصر الحراري لجهاز التعثر الحراري على التوالي مع الدائرة الرئيسية، ويتم توصيل ملف جهاز التعثر ذو الجهد المنخفض ومصدر الطاقة بالتوازي.
في التصميم الكهربائي للمباني المدنية، تُستخدم قواطع الدائرة المصغرة بشكل أساسي في التحميل الزائد، والدوائر القصيرة، والتيار الزائد، وفقدان الجهد، وانخفاض الجهد، والتأريض، والتسرب، والتبديل التلقائي لمصادر الطاقة المزدوجة وحماية وتشغيل المحرك بشكل غير متكرر.
◀ 02 المعلمات التقنية ذات الصلة بقاطع الدائرة الكهربائية
(1) تصنيف جهد العمل Ue
يشير جهد التشغيل المقدر إلى الجهد الاسمي لقاطع الدائرة، والذي يمكن تشغيله بشكل مستمر في ظل الاستخدام العادي وظروف الأداء المحددة.
تنص الصين على أنه عند مستوى الجهد 220 كيلو فولت وما دونه، فإن 1.15 مرة من الجهد المقنن للنظام هو الحد الأقصى لجهد العمل، ومستوى الجهد 330 كيلو فولت وما فوق هو 1.1 مرة من الجهد المقنن باعتباره الحد الأقصى لجهد العمل. يمكن لقاطع الدائرة الحفاظ على العزل عند أقصى جهد تشغيل للنظام، ويمكن إغلاقه وكسره في ظل ظروف محددة.
(2) التصنيف الحالي في
يشير التيار المقنن إلى التيار الذي يمكن أن يمر عبر جهاز التعثر لفترة طويلة عند درجة حرارة محيطة تبلغ 40 درجة أو أقل. في حالة قواطع الدائرة الكهربائية ذات المثبطات القابلة للتعديل، هذا هو الحد الأقصى للتيار الذي يمكن تمريره عبر المثبطات لفترة طويلة.
عند استخدامه في درجة حرارة محيطة تزيد عن 40 درجة، ولكن ليس أعلى من 60 درجة، يُسمح له بالعمل مع حمل منخفض لفترة طويلة.
(3) قيمة الإعداد الحالية لأداة التخطي الزائد هي Ir
إذا تجاوز التيار قيمة الإعداد الحالية لجهاز التعثر Ir، فسوف يتعطل قاطع الدائرة مع تأخير. كما أنه يمثل الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يتحمله قاطع الدائرة عندما لا يتعثر. يجب أن تكون هذه القيمة أكبر من الحد الأقصى للحمل الحالي Ib، ولكن أقل من الحد الأقصى المسموح به للتيار Iz للخط.