شرح قواطع الدائرة: الحماية والتصنيف والاستخدام
ما هو قاطع الدائرة؟
قواطع الدائرة هي أجهزة حماية أساسية تُستخدم لقطع الدوائر الكهربائية المعيبة تلقائيًا في الأنظمة الكهربائية. تشمل وظائفها الأساسية الحماية من الحمل الزائد، والحماية من قصر الدائرة، والعزل الكهربائي.
قواطع الدائرة يتم تصنيفها حسب التطبيق إلى الدائرة المصغرة (MCB)، والدائرة المصبوبة (MCCB)، والدائرة الهوائية (ACB)، والدائرة الفراغية (VCB)، والتيار المتبقي (RCCB/RCBO) أنواع.
إنهم يعملون عن طريق حراري (حمل زائد) و مغناطيسي (قصر الدائرة) آليات التعثر انقطاع سريع.
في أنظمة التحكم في المحركات، تعمل القواطع كـ مفاتيح الحماية الرئيسية، العمل جنبًا إلى جنب مقاولات (للتحكم عن بعد) و مرحلات حرارية (للحماية من الحمل الزائد).
اختيار ينبغي أن تأخذ بعين الاعتبار التيار المقدر، قدرة الكسر، عدد الأقطاب، و منحنى التعثر (على سبيل المثال، النوع C لحماية المحرك القياسية) لتتناسب احتياجات الحمل والنظام بدقة.
المكونات الرئيسية لنظام قاطع الدائرة
قاطع سكة دين
قواطع الدائرة الكهربائية ذات القضبان DIN هي قواطع دوائر كهربائية مُثبّتة على قضبان DIN، وتُستخدم عادةً في صناديق التوزيع، وتتميز بهيكلها المدمج وسهولة تركيبها. تُستخدم غالبًا للحماية الكهربائية في المنازل والصناعات.
الأقطاب: 1P، 2P، 3P، 4P
التيار المقدر (بالبوصة): 6 أمبير - 125 أمبير
قدرة الكسر (ICN): 4.5 كيلو أمبير - 25 كيلو أمبير (وفقًا للمعيار IEC/EN 60898)
الجهد المقدر (Ue): 230 فولت - 400 فولت تيار متردد (أحادي/ثلاثي الطور) | 24 فولت - 60 فولت تيار مستمر
خاصية التعثر: النوع C (الأحمال العامة)، النوع D (الأحمال الاندفاعية العالية)، النوع K (خاص بالمحرك)
نوع المحطة: محطات المشبك اللولبي / محطات محملة بنابض
قواطع الدائرة المصبوبة
تُستخدم قواطع الدائرة المصبوبة لحماية التيارات المتوسطة والعالية (مثل توزيع الطاقة الصناعية). الغلاف مصنوع من مادة عازلة لمنع الصدمات الكهربائية والقوس الكهربائي. وهي مناسبة للمعدات عالية القدرة وحماية الطاقة الرئيسية.
الأقطاب: 3P، 4P
التيار المقدر (بالبوصة): 100 أمبير - 6300 أمبير
سعة الكسر (ICU/ICS): 25 كيلو أمبير - 200 كيلو أمبير (IEC 60947-2)
الجهد المقدر (Ue): 400 فولت - 690 فولت تيار متردد (50/60 هرتز) | 250 فولت - 1000 فولت تيار مستمر
خاصية التعثر: حراري مغناطيسي (ثابت) / إلكتروني قابل للتعديل (حماية LSI)
نوع المحطة: مدخل الكابل الأمامي/الخلفي، أطراف التوصيل
قواطع دوائر حماية المحرك
قواطع دوائر حماية المحركات مصممة خصيصًا للمحركات لمنع الحمل الزائد، وقصر الدائرة، وفقدان الطور. تُستخدم غالبًا في خزائن التحكم لحماية المحركات مباشرةً.
الأقطاب: 3P، 4P
التيار المقدر (بالبوصة): 0.4 أمبير - 630 أمبير
سعة الكسر (ICU/ICS): 10 كيلو أمبير - 150 كيلو أمبير (IEC 60947-2)
الجهد المقدر (Ue): 400 فولت - 690 فولت تيار متردد (50/60 هرتز) | 24 فولت - 250 فولت تيار مستمر
وظائف الحماية: الحمل الزائد، ماس كهربائي، فقدان الطور، اختلال توازن الطور، حماية الدوار المقفل
ضبط التعثر: حراري-مغناطيسي/إلكتروني
جهد التحكم: 24 فولت - 240 فولت تيار متردد/مستمر (اختياري لتحرير التحويلة/تحرير الجهد المنخفض)
نوع المحطة: مشبك زنبركي/طرف لولبي
كاسر الهواء
تُستخدم قواطع الدائرة الهوائية في حالات التيار العالي (مثل المفاتيح الرئيسية في غرف التوزيع)، ويكون الهواء هو وسيط إطفاء القوس الكهربائي. وهي مناسبة لحماية المعدات الصناعية عالية القدرة وأنظمة قضبان التوصيل.
الأقطاب: 3P، 4P
التيار المقدر (بالبوصة): 800 أمبير - 6300 أمبير
سعة الكسر (ICU/ICS): 50 كيلو أمبير - 200 كيلو أمبير
الجهد المقدر (Ue): 400 فولت - 690 فولت تيار متردد (50/60 هرتز) | 250 فولت - 1500 فولت تيار مستمر
وظائف الحماية: كشف الحمل الزائد، والدائرة القصيرة، وعطل الأرض، والقوس الكهربائي
وحدة التعثر: يعتمد على المعالج الدقيق (قابل للتعديل L، S، G، I 2 t، انتقائية المنطقة)
جهد التحكم: 24 فولت - 48 فولت تيار مستمر / 110 فولت - 440 فولت تيار متردد (متكامل لتحرير التحويلة/انخفاض الجهد)
نوع المحطة: اتصال قضيب التوصيل الأفقي/الرأسي
قاطع التيار المستمر
تُستخدم قواطع دوائر التيار المستمر في دوائر التيار المستمر (مثل أنظمة الطاقة الشمسية والمركبات الكهربائية). وهي مصممة بشكل مختلف عن قواطع دوائر التيار المتردد، وهي مصممة خصيصًا لقطع التيار المستمر.
الأقطاب: 1P (قطب واحد)، 2P (قطب مزدوج)
التيار المقدر (بالبوصة): 16 أمبير - 4000 أمبير
الجهد المقدر (Ue): 60 فولت - 1500 فولت تيار مستمر (يدعم نماذج الجهد العالي للأنظمة الكهروضوئية)
قدرة الكسر (وحدة العناية المركزة): 10 كيلو أمبير - 50 كيلو أمبير (عندما يكون الجهد ≤ 500 فولت تيار مستمر) | 5 كيلو أمبير - 20 كيلو أمبير (عندما يكون الجهد > 500 فولت تيار مستمر)
إطفاء القوس الكهربائي: تصميم إطفاء القوس المغناطيسي | إطفاء القوس الفراغي
خاصية التعثر: التعثر المغناطيسي الحراري الثابت | التعثر الإلكتروني القابل للتعديل
تكوين القطبية: قطبية واحدة/ثنائية القطبية
نوع المحطة: محطة لولبية/محطة معيارية قابلة للتوصيل
قاطع ذكي
قواطع دوائر مزودة بخاصية التحكم عن بُعد والمراقبة وإدارة الطاقة ووظائف أخرى. تُستخدم عادةً في أنظمة توزيع الطاقة الذكية، حيث يُمكنها التحكم في استهلاك الطاقة ومراقبته آنيًا عبر الهواتف المحمولة أو الأنظمة الأخرى.
عدد الأقطاب (الأقطاب): 1P، 2P، 3P، 4P
التيار المقدر (بالإنش): 6أ - 630أ
قدرة الكسر (وحدة العناية المركزة): 10 كيلو أمبير - 100 كيلو أمبير (يدعم الفصل المختلط للتيار المتردد/المستمر)
الجهد المقدر (Ue): 120 فولت - 400 فولت تيار متردد (أحادي/ثلاثي الطور) | 48 فولت - 1000 فولت تيار مستمر
بروتوكول الاتصال: واي فاي، بلوتوث، زيجبي، لوراوان، مودبوس تي سي بي، إيثركات
وظيفة المراقبة: مراقبة التيار/الجهد/الطاقة في الوقت الفعلي، واستشعار درجة الحرارة، وقياس الطاقة (كيلوواط/ساعة، ومعامل القدرة، والانحراف التوافقي الكلي)
وظيفة الحماية: الحمل الزائد، ماس كهربائي، تسرب (قابل للتعديل من 30 مللي أمبير إلى 3 أمبير)، خطأ القوس (AFCI)، الجهد الزائد/الجهد المنخفض، اختلال توازن الطور
وضع التحكم: التشغيل اليدوي المحلي، التحكم عن بعد بالتطبيق، ربط المشهد الآلي (IFTTT)، تكامل واجهة برمجة التطبيقات
تسجيل البيانات: سجل الأحداث (حتى 1000)، تاريخ استهلاك الطاقة (إحصائيات حسب اليوم/الشهر/السنة)، التقاط شكل موجة الخطأ
المحطات الطرفية: محطات المشبك الزنبركي/محطات المسمار