كهرباء

كيف تعمل جميع انواع القواطع الكهربائية

قواطع الدائرة هي أجهزة إلزامية في أي نوع من التركيبات الكهربائية ، حيث أنها توفر الأمان والحماية في الدوائر القصيرة Short circuit والحمل الزائد. هناك عدة أصناف من انواع القواطع الكهربائية الأكثر تطبيقا وعمومًا يحتوي المجمع السكني على لوحة كهربائية بها عدة قواطع لتشغيل دوائر التركيبات الكهربائية.
الغرض من هذه المقالة هو شرح القواطع الكهربائية وخصائصها ، كيف تعمل وأنواعها ، منحنيات القواطع ، تطبيقاتها.

الخصائص الرئيسية لانواع القواطع الكهربائية

يتم تصنيع قواطع الدائرة الكهربائية بأحجام مختلفة وبخصائص مختلفة. نظرًا لتصنيفها الواسع فهي مناسبة وتستخدم في كل من المنازل الخاصة والمباني التجارية أو المباني الصناعية.

كمكون كهربائي يجب أن نأخذ في الاعتبار الخصائص التالية لتمييزها عن بعضها البعض:

  • جهد العمل: الجهد الذي تم تصميمه من أجله. يمكن أن نجدها على شكل أحادية الطور أو ثلاثية الطور.
  • الشدة: يمثل قيمة تيار العمل.
  • قدرة القطع: إنه يتوافق مع الحد الأقصى من الشدة التي يمكن للجهاز مقاطعتها.
  • قدرة الإغلاق: إنه الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يتحمله قاطع الدائرة دون أن يتعرض للتلف.
  • عدد الأقطاب: إنها عدد الموصلات بالأرقام المطلقة التي يمكننا توصيلها بالجهاز الإلكتروني.
اقرأ المزيد:
5 إجابات كافية لفهم ما هو الجهد الكهربائي.تعرف على الباقي!!!

ما هي القواطع الكهربائية ؟

القواطع الكهربائية هي أجهزة واقية تعمل ضد الدوائر القصيرة والحمل الزائد لذلك عندما يكون هناك تماس كهربائي أو زيادة في حمولة التيار الكهربائي فإن قاطع الدائرة لديه وظيفة قطع مرور التيار في الدائرة.
قاطع الدائرة بالإضافة إلى كونه جهاز حماية يمكن استخدامه لتشغيل وإيقاف الدوائر كما أنه يعمل كجهاز تبديل لهذا السبب يعرفها كثير من الناس على أنها مفاتيح اللوحات للتركيبات الكهربائية.

قبل القواطع كانت هناك ما يسمى بالصهيرة أو الفيوز. المشكلة الكبرى هي أنه عند حدوث الحمل الزائد ينفجر المصهر ويحتاج إلى الاستبدال مما يجعل استخدامه أكثر تكلفة. من ناحية أخرى فإن قواطع الدائرة الكهربائية عندما تتجاوز الحد الحالي لها تقوم بقطع التيار عن الدائرة ويمكن ارجاعها يدويًا مرة أخرى دون أي مشكلة. لذلك لا يعد قاطع الدائرة مكونًا يمكن التخلص منه ويمكن استخدامه مرارًا وتكرارًا بعد التشغيل.

تتمتع كل انواع القواطع الكهربائية بحد أقصى للتيار الذي يؤدي عند تجاوزه إلى قطع مرور التيار الكهربائي في الدائرة.
يتم تصنيف قواطع الدائرة وفقًا لعملية التشغيل ووقت الاستجابة وتيار التشغيل. كما أنها تختلف في عدد المراحل التي يمكن أن تحميها ويمكن أن تكون أحادية القطب أو ثنائية القطب أو ثلاثية الأقطاب لذلك يمكن استخدام قواطع الدائرة في دوائر أحادية الطور أو ثنائية الطور أو ثلاثية الطور.

انواع القواطع الكهربائية

كيف تعمل قواطع الدائرة

قواطع الدائرة لها وظيفة تعتمد على الملفات التي تجذب نقاط الاتصال والتلامس التي تتمدد مع الحرارة. لذلك هناك 3 أنواع رئيسية من قواطع الدائرة الكهربائية. الأنواع الرئيسية من قواطع الدائرة هي قواطع الدائرة الحرارية والمغناطيسية والحرارية المغناطيسية ، وهي اتحاد من الأولين.

كيف تعمل قواطع الدائرة

اقرأ المزيد:
3 طرق يجهلها الكهربائيون لصيانة الاجهزة الكهربائية

انواع القواطع الكهربائية

القواطع الحرارية: Thermal Circuit Breakers

يعمل المفتاح الحراري من جهة اتصال على شفرة لها معامل تمدد معين. عندما يتدفق تيار أكبر من الحد خلال هذا التلامس ترتفع درجة حرارة المزدوجة ويبدأ في التشوه حتى يفتح التلامس ويقطع التيار في الدائرة.

تكمن مشكلة هذا النوع من قواطع الدائرة في أنه يحمي فقط من الأحمال الزائدة ولا يمكن استخدام قاطع الدائرة الحرارية للحماية من الدوائر القصيرة لأن تشوه الشفرة ليس فوريًا. لذلك يستغرق تنشيط قاطع الدائرة الحرارية وقتًا معينًا حتى يحدث ولا يكون بالسرعة الكافية لتوفير الأمان في حالات الدوائر القصيرة.

يستخدم هذا المكون لحماية الدائرة من الأحمال الزائدة لفترات طويلة والتي يمكن أن تسبب ارتفاع درجة الحرارة وبالتالي تلف المكونات بشكل لا يمكن إصلاحه.

قواطع الدائرة المغناطيسية: Magnetic Circuit Breakers

على عكس المفتاح الحراري يمكن للإصدار المغناطيسي للمكون أن يعمل ضد دوائر قصيرة مع وقت استجابة جيد.
يمر التيار الكهربائي في قاطع الدائرة هذا عبر ملف كهربائي ويولد مجالًا كهرومغناطيسيًا حول الملف. بهذه الطريقة تزداد شدة المجال الكهرومغناطيسي مع زيادة التيار.

لذلك عندما يصل المجال الكهرومغناطيسي إلى شدة معينة فإنه قادر على جذب جهة اتصال مغناطيسية تقطع الدائرة. لذلك عندما يتجاوز التيار الكهربائي الحد الأقصى لقاطع الدائرة يقوم الملف بإنشاء مجال كهرومغناطيسي يقوم بقطع قاطع الدائرة يحدث هذا بسرعة عالية جدًا مما يمنع تماسا كهربائيا من التسبب في مزيد من الضرر أو حتى نشوب حريق.

الميزة العظيمة لهذا النظام هي سرعة القطع والتي تسمح لقاطع الدائرة هذا بالحماية من الدوائر القصيرة والحمل الزائد. في الحماية من الحمل الزائد لن تكون دقيقة مثل القواطع الحرارية حيث يجب أن يتجاوز الحمل الحد الأقصى.
تطبيقه للحماية من الدوائر القصيرة على الرغم من أن تكلفة هذا الأخير أغلى من الأولى.

قواطع الدائرة المغناطيسية الحرارية: Thermomagnetic Circuit Breaker

قاطع الدائرة الحرارية المغناطيسية يعتبر أحد انواع القواطع الكهربائية  وهو اتحاد وظائف النماذج الحرارية والمغناطيسية في مكون واحد. لذلك هذا هو الجهاز الأكثر أمانًا  اليوم فهو الأفضل والأكثر استخدامًا من بين الأجهزة الثلاثة للتركيبات الكهربائية.

إنه يوفر ميزات مختلفة للدائرة مثل دوائر المناورة والدائرة القصيرة والحماية من الحمل الزائد. لذلك يتم استخدام قاطع الدائرة الحرارية المغناطيسية للحماية من الدوائر القصيرة وارتفاع درجة حرارة الموصلات.

هناك أنواع خاصة أخرى من قواطع الدائرة مثل قاطع دائرة المحرك والذي يستخدم خصيصًا للمحركات الكهربائية ويمكنه تحمل تيار بدء المحركات وهو أعلى بكثير من التيار المقدر حيث يحتاج المحرك إلى الكثير من القوة.

كيفية اختيار القواطع الكهربائية

اقرأ المزيد:
معلومات هامة حول الملف الكهربائي وأنواعه

فئات القواطع الكهربائية وانواعها

يوضح منحنى انهيار التيار مقابل الوقت في المكون بعد أن يتجاوز التيار المقدر. لذلك يوضح المنحنى كيف يتصرف قاطع الدائرة بعد تجاوز تياره المقنن ويوضح متى سيرحل. لذلك يتم تقسيم المكون إلى فئات ذات منحنيات مختلفة والتي يتم استخدامها في تطبيقات مختلفة.

قاطع منحنى B

يعمل قاطع الدائرة B بتيار كسر أكبر من 3 إلى 5 مرات من التيار المقدر لقاطع الدائرة. لذلك سيعمل قاطع التيار المقنن 20A والمنحنى B عندما يكون التيار بين 60A  و 100A.
يتم استخدامها في الأماكن التي سيتم فيها توصيل الأحمال المقاومة والتي يمكن أن تولد دائرة كهربائية قصيرة بنسب منخفضة. لذلك تُستخدم قواطع الدائرة ذات المنحنى B في مخارج الإستعمال العامة حيث لا يتم توصيل الأجهزة ذات التيارات الكبيرة بشكل عام.

قاطع منحنى C

تعمل قواطع الدائرة ذات المنحنى C على كسر التيارات أكبر من 5 إلى 10 مرات من التيار المقدر لقاطع الدائرة. لذلك سيعمل قاطع الدائرة بتيار مقدر 20A  ومنحنى C عندما يكون التيار بين 100A  إلى 200A .
يتم استخدامها في الأماكن التي يتوقع فيها وجود أحمال استقرائية. لذلك يتم استخدامها في منافذ للاستخدام المحدد مثل: مكيفات الهواء ، والمحركات الكهربائية الصغيرة ، وأنظمة التحكم ودوائر الإضاءة.

قاطع منحنى D

قواطع الدائرة مع منحنى الانهيار D تعمل على كسر التيارات عندما يكون تيار الانهيار أكبر من 10 إلى 20 مرة من التيار المقدر للمكون. لذلك سيعمل قاطع الدائرة بتيار مقدر 20A ومنحنى D عندما يكون التيار خلاله من 200A إلى 400A.
يتم استخدامها في الدوائر الصناعية مثل محركات الطاقة التي من المتوقع أن يكون لها تيار بدء عالٍ أو المحولات و آلات اللحام.

قاطع التفاضل

في التركيبات الكهربائية عندما يمر التيار خلال الطور ولا يعود من خلال المحايد. أي أن الطاقة الكهربائية وجدت طريقة أخرى للأرض غير الموصل المحايد. يمكن أن يحدث هذا بسبب الموصلات سيئة العزل ، أو ملامسة الجثث ، أو الصدمات الكهربائية بشكل أساسي.

يعمل قاطع التفاضل في الدائرة إذا اكتشف تيار تسرب. لذلك فإن تطبيقه الرئيسي هو من أجل سلامة مستخدم التركيبات الكهربائية ، والحماية من الصدمات الكهربائية ، ولكنه قادر أيضًا على اكتشاف أخطاء التركيب التي تسبب تسرب التيار.

مخطط-عمل-قواطع-الكهرباء

اقرأ المزيد:
ماهو التيار الكهربائي وكيف يستخدم في الدوائر الكهربائية

قواطع الدائرة بشكل عام لها نطاقات تيار مختلفة تعمل فيها. يجب أن تكون بحجمها وفقًا للتركيبات الكهربائية ولكل تركيب طلب مختلف. وهنا نصل إلى نهاية مقال “كيف تعمل جميع انواع القواطع الكهربائية” ونختم بأن أجهزة الأمان هذه إلزامية ولا ينبغي بأي حال من الأحوال تغييرها أو إزالتها من المنشأة.

إذا أعجبك هذا المحتوى فلا تقرأ وترحل تعليقاتك تشجيع لنا لنستمر فِــي البحث والعطاء. وإِذَا كنت تعتقد أنه قد يكون مفيداً لأشخاص آخرين، فشاركه على الشبكات الاجتماعية.

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
هوامير التقنية أسرع طريق للإحتراف

اشترك في النشرة الإخبارية الأسبوعية أدناه واحصل على آخر جديد التكنولوجيا الصناعية.

قد يكون مانع الاعلانات هو السبب في عدم ظهور هذه الصفحة

إذا كنت تستخدم إضافة Adblock فرجاءً قم بإزالتها لتستفيد من محتويات هذا الموقع أو قم بتحديث هذه الصفحة وشكرا على تفهمك.