قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

قاطع التيار.أو قاطع الدارة (وجمعها القواطع الكهربائية) مفتاح يعمل تلقائيٌا لحماية الدوائر الكهربائية، من محركات كهربائية ووصلات منزلية، وخطوط القدرة طويلة المدى، والدوائر الكهربائية الأخرى، من الضرر الناتج عن مرور تيار كهربائي عال جداً. وقد يمر التيار الكهربائي العالي في الدائرة الكهربائية، إما نتيجة عطب في الدائرة، أو نتيجة عامل خارجي إضافي مثل البرق.

ويصمم كل قاطع دائرة، بحيث يسمح بمرور حد أقصى من التيار الكهربائي. وإذا زاد التيار الكهربائي عن هذا الحد، فإن الآلية الأوتوماتيكية داخل قاطعالدائرة، تقوم بفتح مجموعة التلامس (المفاتيح) وتوقف التيار. وتتضمن الآليات المستخدمة في فتح مجموعة التلامس، المغانط الكهربائية والنبائط الحساسة للحرارة.

عند فتح المفتاح، يقفز قوس كهربائيعبرالتلامسات المفتوحة. وتستمر الكهرباء في المرور من خلال هذا القوس حتى ينطفئ. أما بالنسبة لقاطع الدائرة الزيتية، فإن المفتاح يغطس في زيت فيطفئ القوس الكهربائي. وبالنسبة لقاطع الدائرة الهوائي الدفع، يتم إطفاء القوس بنفخ هواء مضغوط. أما بالنسبة لقاطع الدائرة بكتم القوس مغنطيسيًا، فإن ذلك يتم عن طريق انحراف الحقل المغناطيسي وكسرالقوس

ويساعد قاطع الدائرة المسمى قاطعالدائرة المتسرِّب الأرضي، في منع الصدمات الكهربائية. وتحدث معظمها ، نتيجة لاستخدام الناس لتوصيلات أو معدات معينة، حيث تكون الأجزاء الفلزية المكشوفة متصلة بالكهرباء. وينتج عن لمس الفلز المكشوف مرور تيار كهربائي خلال جسم الشخص، ثم إلى الارض. ويمكن لقاطع الدائرة المتسرب الأرضي، تحديد هذا التيار المتسرب أرضيًا، ويغلق بطريقة أوتوماتيكية التيار الواصل إلى التوصيلة المعيبة. وقاطع الدائرة المتسرب الأرضي، جهاز حساس صُمم للعمل مع تيارات تكون من الضعف لدرجة لا تستطيع عندها تنشيط قاطع الدائرة العادي.

وتكون بعض قواطع دوائر صغيرة في الحجم، مثل مفتاح الإضاءة العادي، ولكن بعضها الآخر يكون كبيرًا، في حجم المنزل الصغير ذي الطابقين. ويستطيع قاطع الدائرة الكبير أن يقطع تيارات تصل إلى 100,000 امبير عند 345,000 فولت، ويمكنها أيضًا أن تفتح الدائرة في أقل من جزء واحد من ثلاثين جزءًا من الثانية، وتغلقها مرة أخرى في أقل من ثلث جزء من الثانية.

انواع القاطع التيار

1. MCB
2. ELCCB
3. CLCB
4. FUSES

  الاختلاف بين القواطع

-         سرعة الفصل

-         التيار المقنن

-         تيار القصر

-         إمكانية ضبط اعداداته

MCB)miniature circuit breaker) 

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

-         قواطع تستخدم في دوائر الجهد المنخفض التيار المقنن من 10 الى 125 امبير

-         تيار قصر خاص بها ضعيف

         انواعه:

-         TYPE-B

-         TYPE-C

-         TYPE-D

-         حيث ان TYPE-D أبطئ في الفصل من TYPE-C

-         وtype-c  أبطئ في الفصل من type-b

        ELCB(EARTH LEAKAGE CIRCUIT BREAKER)

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

-         يوجد منه نوعان 1فاز 3 فاز

-         يقصل الدائرة الكهربائية عند حدوث تسريب للتيار

-         يستخدم في منشاة لحماية جسم الانسان من الصدمات الكهربائية

     

  MCCB(molded clase crcuit breaker)

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

-         اكبر حجما

-         اعقد تركيب

-         يتحمل تيار القصر اعلى

-         يستخدم في دوائر التغذية الرئيسية

-         التيار مقنن اعلى

يوجد نوعان من MCCB

1.     Fixed:لا يمكن معاير التيار المقنن فيه ثابت

2.     Adjustable:يمكن معايرة التيار المقنن فيه و أحيانا تيار القصر

       ACB (air circuit breaker)

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

-         الأكثر تعقيدا في تركيب من جميع القواطع

-         الأكثر حجما من جميع قواطع

-         يتحمل تيار قصر عالي

-         يحتوي على محرك داخلي لتوصيل الدائرة أوتوماتيكيا

 

       المصهراتfuse

قواطع التيار(قواطع الكهربائية)

-         قيمة الامبير ampere rating:

-         يمثل مقدار الأقصى لتيار يمكن ان ينقله الفيوز و عندما يتعرض  الفيوز لامبير اعلى من ذلك لفترة زمنية معينة فانه ينقطع مرور تيار كهربائي

يتم كتابة قيمة الامبير Ampere Rating

يمثل مقدار أقصى تيار يمكن ان ينقله الفيوز، وعندما يتعرض الفيوز لأمبير أعلى من ذلك لفترة زمنية معينة، فإنه يتحول الى open circuit وينقطع مرور التيار. ويتم كتابة قيمته على الفيوز بوحدة الامبير أو بوحدة الملى أمبير، وفى حالة عدم كتابة الوحدة، فانها تعتبر بالامبير. كما يوضح الشكل التالى

فا         لقيمة المكتوبة 5 فقط، وهى تعنى 5 أمبير.

 

 

وا  الصورة التالية توضح تيار الفيوز بالاضافة الى جهده على الغطاء المعدنى للفيوز.

ق         قيمة الفولت Voltage Rating 

     أقصى جهد يمكن أن يتحمله الفيوز بأمان أثناء الفتح  (قطع مسار الدائرة) دون حدوث شرارة كهربية، ويتم كتابته على       الفيوز، ووحدته بالفولت، سواء كان جهد متردد AC او جهد مستمر DC.

 

Interrupting Rating - Breaking Capacity - Short circuit rating      

  

             يوضح أقصى تيار يمكن للفيوز ان يتحمله عند فتح الدائرة بأمان بحيث لا يحدث تلف أو شرارة كهربية تؤدى الى احتراق جسم الفيوز والمكان المركب به، وتكون وحدته امبير،وذات قيمة عالية، ويتم كتابة قيمة الامبيرفى صفحة البيانات الخاصة بالفيوز، وتوجد منه الانواع التالية:

LBC = Low Breaking Capacity

HRC =High Breaking Capacity

EBC = Enhanced Breaking Capacity

 

Fast Acting Fuse - Fast Blow Fusee 

هو   أحد أنواع الفيوز حيث يقوم بالفتح (قطع مسار الدائرة) سريعا، عند زيادة التيار، حيث لم يتم تصميم هذا النوع من الفيوز للصمود فترة من الزمن أمام الارتفاع المؤقت للتيار، ويستخدم فى الاغراض العامة.

 

High Speed Fuse       

هو أحد أنواع الفيوز الذى يقوم بالفتح بأقصى سرعة ممكنة، ويستخدم هذا النوع غالبا لحماية أشباه الموصلات Solid State.

اقرا ايضاكهرباء صناعية ورشة اساسيات

اقرا ايضاتحميل كهرباء صناعية ورشة اساسيات

اقرا ايضاأساسيات لف المحركات الكهربائية

اقرا ايضاLatest Products

 

Slow Acting Fuse - Slow Blow Fuse       

           صمم هذا النوع من الفيوز بحيث يسمح  بمرور الارتفاع فى التيار المؤقت وغير الضار Inrush Current (وهو تيار عالى لحظى، يحدث عند لحظة تشغيل الاجهزة حتى تصل الى وضع الاستقرار Steady State).

والشكل التالى يوضح أحد انظمة تكويد الفيوز

 

 كيفية تحديد قيمة أمبير الفيوز الذى سيتم اختياره ليحمى الدائرة

 

    لنفترض أن قيمة الامبير المكتوبة على الفيوز current rating هى 10 امبير، نقوم بخصم 25% من هذه القيمة (تسمى هذه العملية de-rating ) فتصبح القيمة المتبقية 7.5 أمبير هى قيمة تيار الدائرة التى سيركب عليها الفيوز، وذلك عند درجة حرارة 25 مئوية.

أو بعبارة أخرى اذا كانت الدائرة تقوم بسحب تيار قيمته 7.5 أمبير، فلكى نحسب قيمة أمبير الفيوز current rating ، نقوم بقسمة تيارالدائرة 7.5 على 0.75 فنحصل على 10 امبير، هى قيمة امبير الفيوز.

أما اذا كانت درجة الحرارة التى سيعمل فيها الفيوز أعلى من 25 مئوية،فان الفيوز سيقوم بالاستجابة أسرع لأى زيادة 

مفاجئة ولحظية  فى التيار ويقطع مسار الدائرة، لذلك نقوم بعمل re-rating باستخدام خريط الفيوز الموجودة 

بصفحة بياناته الخاصة بالشركة المصنعة، وهى موضحة بالشكل التالى

                        مثال
   نحتاج ان نختار فيوز نوعه Fast Acting Fuse لدائرة تسحب تيار قدره 15 أمبير عند درجة حرارة 105 مئوية.

من الخريط السابقة نجد ان عند درجة حرارة 25 مئوية تكون النسبة المئوية على الخظ الرأسى هى 100%، بينما عند درجة حرارة 105 مئوية تكون 93% (ممثلة بالخط ذو اللون الاخضر)، ثم نستخدم العلاقة التالية

 

            حيث
 Normal Operating Current: هو تيار الدائرة التى ستعمل على درجة الحرارة الاعلى من 25 مئوية.
Re-rating: قيمتها من على الخريطة السابقة 93%.
De-rating: تمثل 75%.

ثم نقوم بالتعويض

 

 

        وبالتالي تكون قيمة تيار الفيوز المطلوب 21.5 أمبير