7 نقاط معرفة للكهربائيين حول قواطع الدائرة الكهربائية

1. مقدمة لقاطع الدائرة الفراغية

1.1 ما هو قاطع الدائرة الكهربائية؟

تم تسمية "قاطع الدائرة الفراغية" لأن وسط إطفاء القوس والوسط العازل لفجوة التلامس بعد إطفاء القوس يكونان عاليي الفراغ ؛ تتميز بمزايا الحجم الصغير والوزن الخفيف ومناسبة للتشغيل المتكرر وعدم الحاجة إلى صيانة لإطفاء القوس. يستخدم على نطاق واسع في شبكة الطاقة. قواطع الدائرة الفراغية عبارة عن أجهزة توزيع طاقة داخلية بأنظمة تيار متردد ثلاثية الطور بقدرة 3-10 كيلو فولت و50 هرتز، والتي يمكن استخدامها في المؤسسات الصناعية والتعدينية ومحطات الطاقة والمحطات الفرعية. معدات كهربائية يستخدم لحماية ومراقبة المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي، ومناسب بشكل خاص لأماكن الاستخدام التي لا تحتاج إلى زيت، وصيانة أقل وعمليات متكررة. يمكن تكوين قاطع الدائرة الكهربائية في الخزانات المركزية، والخزانات ذات الطبقة المزدوجة والخزائن الثابتة للتحكم في المعدات الكهربائية ذات الجهد العالي وحمايتها.

1.2 ما هي مواصفات قاطع الدائرة الفراغية؟

1. يمكن عادةً تقسيم قواطع الدائرة الفراغية إلى مستويات جهد متعددة. يستخدم النوع ذو الجهد المنخفض بشكل عام للاستخدام الكهربائي المقاوم للانفجار. مثل مناجم الفحم وما إلى ذلك.

2. يصل التيار المقنن إلى 5000A، ويصل تيار الكسر إلى مستوى أفضل 50kA، وقد تطور إلى مستوى جهد 35kV.

2. مقدمة لقواطع دائرة التسرب الأرضي

2.1 ما هو قاطع دائرة التسرب الأرضي؟

قاطع دائرة التسرب، يشار إليه بمفتاح التسرب، والمعروف أيضًا باسم واقي التسرب، يستخدم بشكل أساسي لحماية الصدمة الكهربائية للشخص الذي يواجه خطرًا مميتًا عند حدوث خطأ تسرب في المعدات. يحتوي على وظائف حماية من الحمل الزائد والدائرة القصيرة، ويمكن استخدامه لحماية الحمل الزائد ويمكن أيضًا استخدام الدائرة القصيرة كبداية تبديل غير متكررة للخط في الظروف العادية.

2.2 ما هي تصنيفات قواطع دوائر التسرب؟

يمكن تصنيف قواطع دائرة التسرب وفقًا لوظائف الحماية والميزات الهيكلية وطرق التثبيت وطرق التشغيل وعدد الأعمدة والخطوط وحساسية العمل. هناك ثلاثة أنواع من مفاتيح الحماية ومقبس الحماية من التسرب.

1. يشير مرحل حماية التسرب إلى جهاز حماية التسرب الذي لديه وظيفة الكشف عن تيار التسرب والحكم عليه، ولكن ليس لديه وظيفة قطع الدائرة الرئيسية وتوصيلها.

2. مفتاح الحماية من التسرب يعني أنه ليس فقط يمكنه توصيل أو فصل الدائرة الرئيسية مثل قواطع الدائرة الأخرى، ولكن لديه أيضًا وظيفة الكشف والحكم على تيار التسرب. عند حدوث تسرب أو تلف في العزل في الدائرة الرئيسية، يمكن استخدام مفتاح الحماية من التسرب وفقًا لعنصر التبديل الذي يقوم بتشغيل أو إيقاف تشغيل الدائرة الرئيسية نتيجة للحكم.

3. يشير مقبس الحماية من التسرب إلى مقبس الطاقة الذي يكتشف ويحكم على تيار التسرب ويمكنه قطع الدائرة.

3. مقدمة لقواطع الدائرة المقولبة

3.1 ما هو قاطع الدائرة المقولب؟

يمكن لقاطع الدائرة الكهربائية المقولب أن يقطع التيار تلقائيًا بعد أن يتجاوز التيار إعداد الرحلة. تشير العلبة المقولبة إلى استخدام العوازل البلاستيكية كغلاف للجهاز لعزل الموصلات والأجزاء المعدنية المؤرضة. تحتوي قواطع الدائرة المقولبة عادةً على وحدات تعثر مغناطيسية حرارية، في حين تحتوي النماذج الأكبر حجمًا على مستشعرات تعثر الحالة الصلبة. على سبيل المثال، قاطع دائرة انقطاع التيار الكهربائي Dayton التالي هو عبارة عن قاطع دائرة مقولب.

3.2 كيف يعمل قاطع الدائرة الكهربائية المصبوب؟

بشكل عام، قواطع الدائرة ذات الجهد المنخفض عبارة عن قواطع دوائر مقولبة، ويتم إغلاق جهات الاتصال الرئيسية يدويًا أو كهربائيًا. بعد إغلاق جهة الاتصال الرئيسية، تقوم آلية التعثر الحر بقفل جهة الاتصال الرئيسية في وضع الإغلاق. يتم توصيل ملف إصدار التيار الزائد والعنصر الحراري للإطلاق الحراري بشكل متسلسل مع الدائرة الرئيسية، ويتم توصيل ملف إصدار الجهد المنخفض بالتوازي مع مصدر الطاقة.

عندما تكون الدائرة قصيرة الدائرة أو محملة بشكل زائد بشكل خطير، فإن عضو الإنتاج الخاص بإصدار التيار الزائد سوف يسحب لجعل آلية التعثر الحرة تعمل، وسوف تقوم جهة الاتصال الرئيسية بفصل الدائرة الرئيسية.

عندما تكون الدائرة مثقلة، فإن عنصر التسخين في جهاز التعثر الحراري سوف ينحني الصفائح ثنائية المعدن، ويدفع آلية التعثر الحرة للعمل، وسوف تقوم جهة الاتصال الرئيسية بفصل الدائرة الرئيسية.

عندما تكون الدائرة ذات جهد منخفض، يتم تحرير عضو الإنتاج الخاص بإصدار الجهد المنخفض، مما يجعل آلية التعثر الحر تعمل أيضًا، ويقوم جهة الاتصال الرئيسية بفصل الدائرة الرئيسية.

عند الضغط على زر تحرير التحويلة، يتم جذب عضو الإنتاج الخاص بتحرير التحويلة، مما يجعل آلية التعثر الحرة تعمل، وتقوم جهة الاتصال الرئيسية بفصل الدائرة الرئيسية

4. مبدأ ووظيفة قاطع الدائرة

4.1 مبدأ قاطع الدائرة

مبدأ عمل قاطع الدائرة هو أنه عندما يكون هناك ماس كهربائى، فإن المجال المغناطيسي الناتج عن التيار الكبير يتغلب على زنبرك قوة التفاعل، ويسحب التحرير آلية التشغيل للعمل، وينطلق المفتاح على الفور. عند التحميل الزائد، يصبح التيار أكبر، وتتكثف القيمة الحرارية، وتتشوه الصفائح ثنائية المعدن إلى حد ما لدفع الآلية إلى التحرك. كلما كان التيار أكبر، كلما كان وقت العمل أقصر. هناك قواطع دوائر إلكترونية تستخدم المحولات لتجميع تيار كل مرحلة ومقارنتها بالقيمة المحددة. عندما يكون التيار غير طبيعي، يرسل المعالج الدقيق إشارة لجعل جهاز التعثر الإلكتروني يدفع آلية التشغيل للتحرك.

4.2 وظيفة قاطع الدائرة

1. وظيفة التحكم. أي أنه حسب احتياجات التشغيل، يتم تركيب أو قطع بعض المعدات أو الخطوط الكهربائية.

2. تأثير وقائي. أي أنه عندما تتعطل معدات الطاقة أو الخط، تعمل حماية التتابع والجهاز الأوتوماتيكي على قاطع الدائرة لإزالة الجزء المعيب بسرعة من شبكة الطاقة لضمان التشغيل العادي للجزء غير المعيب من شبكة الطاقة.

5. الفرق بين قاطع الدائرة ومفتاح الهواء

5.1 مفهوم قاطع الدائرة

قاطع الدائرة هو جهاز تبديل الطاقة الذي يمكنه قطع التيار وتركيبه وكسره في ظل جميع ظروف دائرة التحكم العادية، ويمكنه قطع التيار وتثبيته وكسره في ظل ظروف دائرة التحكم غير الطبيعية (بما في ذلك ظروف الدائرة القصيرة) خلال الوقت المطلوب . يمكن استخدام قواطع الدائرة لتوزيع الطاقة الكهرومغناطيسية، وتشغيل المحركات غير المتزامنة بشكل غير متكرر، وإجراء صيانة على دوائر إمداد الطاقة والمحركات، وفصل الطاقة تلقائيًا عند وجود أحمال أو أعطال خطيرة مثل الدائرة القصيرة وحماية الجهد المنخفض، ووظيفتها تعادل قواطع الدائرة. تكوين مفتاح الطاقة من نوع قاطع الدائرة والمرحل الحراري. وبعد كسر تيار الخلل، ليست هناك حاجة بشكل عام لتغيير الأجزاء. في هذه المرحلة، تم استخدامه على نطاق واسع.

5.2 مفتاح الهواء، المعروف أيضًا باسم قاطع دائرة الهواء، هو نوع من قواطع الدائرة. إنه مفتاح سيتم فصله تلقائيًا طالما أن التيار في الدائرة يتجاوز التيار المقنن. يعد مفتاح الهواء جهازًا كهربائيًا مهمًا جدًا في شبكة توزيع الطاقة ذات الجهد المنخفض ونظام القيادة الكهربائية. فهو يدمج وظائف التحكم والحماية المتعددة. بالإضافة إلى استكمال الاتصال بالدائرة وكسرها، يمكنها أيضًا حماية الدائرة القصيرة والحمل الزائد الشديد وانخفاض الجهد للدائرة أو المعدات الكهربائية، ويمكن استخدامها أيضًا لبدء تشغيل المحرك بشكل غير متكرر.

6. ما هي أسباب تعطل قاطع الدائرة الكهربائية؟

أسباب تعثر قاطع الدائرة هي: الحمل الزائد، أو قصر الدائرة، أو التسرب، أو انخفاض الجهد أو الجهد الزائد.

6.1 إذا تجاوز التيار في الخط النطاق الذي يمكن أن يتحمله قاطع الدائرة، على سبيل المثال، نطاق الصمود هو 20 أمبير، ولكن التيار الفعلي هو 21 أمبير، فسوف يتعطل قاطع الدائرة. سبب التحميل الزائد على الدائرة هو أن الطاقة الإجمالية للأجهزة الكهربائية المستخدمة في نفس الوقت كبيرة جداً، لذلك لا بد من إزالة بعض الأجهزة الكهربائية ذات الطاقة العالية أو تقليل عدد الأجهزة الكهربائية المستخدمة، ومن ثم إغلاقها صمام البوابة.

6.2 يمكن أن يحدث التعثر أيضًا في حالة وجود تسرب في الخط أو الجهاز.

6.3 إذا كان الجهد غير كافي أو مرتفع جدًا، فسوف يتعطل، وفي هذه الحالة من الضروري ضبط الجهد حتى يستقر الجهد قبل إغلاق الفرامل.

7. ما الفرق بين قاطع الدائرة والمفتاح؟

مفتاح الهواء ليس مفتاحًا، ولكنه قاطع دائرة. يعتقد محرر مقبس تبديل دايتون أن الفرق بين قاطع الدائرة والمفتاح هو كما يلي:

7.1 خصائص مختلفة

1. قاطع الدائرة: جهاز تحويل يمكنه إغلاق وحمل وكسر التيار في ظل ظروف الدائرة العادية، ويمكنه إغلاق وحمل وكسر التيار تحت ظروف الدائرة غير الطبيعية خلال فترة زمنية محددة.

2. المفتاح: هو مكون إلكتروني يمكنه فتح الدائرة، أو قطع التيار، أو التسبب في تدفق التيار إلى دوائر أخرى.

7.2 فئات مختلفة

1. قواطع الدائرة: تنقسم قواطع الدائرة إلى قواطع دوائر ذات جهد عالي وقواطع دوائر ذات جهد منخفض.

2. المفاتيح: مصنفة حسب الغرض: مفتاح الموجة، مفتاح النطاق، مفتاح التسجيل والتشغيل، مفتاح الطاقة، مفتاح الاختيار المسبق، مفتاح الحد، مفتاح التحكم، مفتاح النقل، مفتاح العزل، مفتاح السفر، مفتاح الحريق الذكي، إلخ.