ما هو قاطع الدائرة الكهربائية لتيار البقايا؟

ما هو قاطع الدائرة الحالي المتبقي؟

تعريف قاطع الدائرة الحالي المتبقي (RCCB)

يُعرف قاطع الدائرة الحالي المتبقي (RCCB) بأنه جهاز أمان يكتشف ويقطع الدائرة عندما يكون هناك تسرب للتيار الكهربائي إلى الأرض.

مبدأ العمل

يعمل قاطع الدائرة الحالي المتبقي على أساس قانون كيرشوف للتيار، الذي ينص على أن مجموع التيار الداخل إلى العقدة يساوي مجموع التيار الخارج منها. في الدائرة الطبيعية، تكون تيارات الأسلاك الحية والمحايدة متوازنة. إذا حدث عطل مثل تلف العازل أو الاتصال بالسلك الحي، يتدفق بعض التيار إلى الأرض. يتم اكتشاف هذا الخلل بواسطة قاطع الدائرة الحالي المتبقي، مما يؤدي إلى قطع الدائرة خلال ميلي ثوانٍ.

يحتوي قاطع الدائرة الحالي المتبقي على محول دائري مع ثلاثة ملفات: سلك حي، وسلك محايد، وملف استشعار. عند التوازن في التيار، تقوم ملفات السلك الحي والمحايد بإنتاج تدفقات مغناطيسية متساوية ومعاكسة. يؤدي الخلل إلى إنتاج تدفق مغناطيسي متبقي، مما يولد فرق جهد في ملف الاستشعار. يؤدي هذا الفرق الجهد إلى تشغيل رله لفتح نقاط الاتصال في قاطع الدائرة الحالي المتبقي وقطع الدائرة.

يشمل قاطع الدائرة الحالي المتبقي زر اختبار للمستخدمين لفحص وظائفه عن طريق إنشاء تسرب صغير للتيار. الضغط على الزر يربط السلك الحي على الجانب الأحمالي بالمحايد المصدر، مما يتجاوز ملف المحايد. يؤدي ذلك إلى خلل في التيار، مما يجعل قاطع الدائرة الحالي المتبقي ينقطع. إذا لم يحدث الانقطاع، فقد يكون قاطع الدائرة الحالي المتبقي معيبًا أو متصلاً بشكل غير صحيح ويحتاج إلى إصلاح أو استبدال.

أنواع قواطع الدائرة الحالي المتبقي

هناك أنواع مختلفة من قواطع الدائرة الحالي المتبقي بناءً على حساسيتها لأنواع مختلفة من التسربات الكهربائية:

• نوع AC: يستجيب هذا النوع فقط للتيار المتردد النقي. وهو مناسب للتطبيقات العامة حيث لا توجد أجهزة إلكترونية أو محركات ذات تردد متغير تنتج تيارًا مباشرًا أو نبضيًا.

• نوع A: يستجيب هذا النوع لكل من التيار المتردد والمستمر النابض. وهو مناسب للتطبيقات التي تحتوي على أجهزة إلكترونية مثل الكمبيوترات والأجهزة التلفزيونية وأضواء LED التي تولد تيارًا مستقيمًا مصححًا أو مقطوعًا.

• نوع B: يستجيب هذا النوع لكل من التيار المتردد والمستمر النابض والتواصل المستمر السلس. وهو مناسب للتطبيقات التي تحتوي على أجهزة مثل المعكوسات الشمسية ومعدات شحن البطاريات أو السيارات الكهربائية التي تنتج تيارًا مستمرًا سلسًا.

• نوع F: يستجيب هذا النوع لكل من التيار المتردد والمستمر النابض والتواصل المستمر السلس والتيار المتردد عالي التردد حتى 1 كيلو هرتز. وهو مناسب للتطبيقات التي تحتوي على أجهزة مثل المحولات الترددية وأفران القلي بالاستقراء أو أجهزة التعتيم التي تنتج تيارات عالية التردد.

تحدد حساسية قاطع الدائرة الحالي المتبقي بواسطة التيار التشغيلي المتبقي المحدد له (I∆n)، وهو التسرب الأدنى للتيار اللازم لتشغيله. القيم الشائعة لـ I∆n هي 10 مللي أمبير، 30 مللي أمبير، 100 مللي أمبير، 300 مللي أمبير، 500 مللي أمبير، و1 أمبير. القيم الأقل لـ I∆n توفر حماية أعلى ضد الصدمات الكهربائية. على سبيل المثال، يمكن لقاطع الدائرة الحالي المتبقي بـ 30 مللي أمبير حماية من الإصابة القلبية إذا استمرت الصدمة لأكثر من 0.2 ثانية.

تصنيف آخر لقواطع الدائرة الحالي المتبقي هو بناءً على عدد القطبين:

• ذو قطبين: هذا النوع يحتوي على فتحتين لتوصيل سلك حي واحد وسلك محايد واحد. يستخدم للدوائر الأحادية الطور.

• ذو أربعة أقطاب: هذا النوع يحتوي على أربع فتحات لتوصيل ثلاثة أسلاك حية وسلك محايد واحد. يستخدم للدوائر الثلاثية الطور.

المزايا

• توفر حماية ضد الصدمات الكهربائية عن طريق اكتشاف التسربات الكهربائية بدءًا من 10 مللي أمبير.

• منع الحرائق وتلف المعدات عن طريق قطع الدوائر المعيبة بسرعة.

• سهولة التركيب والتشغيل مع أزرار اختبار وإعادة بسيطة.

• توافق مع أنواع مختلفة من الأحمال والتيارات (AC، DC، عالي التردد).

• يمكن أن تعمل كمفاتيح قطع رئيسية قبل أي مفاتيح قطع دوائر صغيرة مشتقة (MCBs).

العيوب

• لا توفر حماية ضد زيادة التيار أو قصر الدائرة، والتي يمكن أن تسبب ارتفاع درجة حرارة الأسلاك وصهرها. لذلك، يجب استخدامها بالتسلسل مع MCB أو مفتاح ذائب يمكنه التعامل مع التيار المحدد للدائرة.

• قد تنقطع بشكل غير ضروري بسبب العوامل الخارجية مثل البرق أو التداخل الكهرومغناطيسي أو التشابك السعوي. وهذا يمكن أن يسبب عدم الراحة وفقدان الإنتاجية.

• قد تفشل في الانقطاع بسبب العوامل الداخلية مثل التآكل أو البلى أو الانغلاق الميكانيكي. وهذا يمكن أن يعرض الدائرة والأفراد للخطر.

• هي أكثر تكلفة وكبيرة الحجم من MCBs أو المفاتيح الذائبة.

اختيار قواطع الدائرة الحالي المتبقي

لإختيار قاطع الدائرة الحالي المتبقي المناسب للدائرة، يجب مراعاة العوامل التالية:

• نوع الحمل والتيار: يجب أن يتناسب قاطع الدائرة الحالي المتبقي مع نوع الحمل (AC، DC، عالي التردد) والنوع من التيار (نقي، نابض، سلس) الذي سيحميه. على سبيل المثال، يجب استخدام قاطع الدائرة الحالي المتبقي من نوع B لمعكوس شمسي ينتج تيارًا مستمرًا سلسًا.

• التيار التشغيلي المتبقي المحدد (I∆n): يجب أن يكون لدى قاطع الدائرة الحالي المتبقي قيمة I∆n منخفضة بما فيه الكفاية لتوفير حماية كافية ضد الصدمات الكهربائية، ولكن ليس منخفضة جدًا لتشكل إزعاجًا. على سبيل المثال، يُنصح باستخدام قاطع الدائرة الحالي المتبقي بـ 30 مللي أمبير للتطبيقات المنزلية والتجارية، بينما يعتبر قاطع الدائرة الحالي المتبقي بـ 100 مللي أمبير مناسبًا للتطبيقات الصناعية.

• التيار المحدد (In): يجب أن يكون لدى قاطع الدائرة الحالي المتبقي قيمة In عالية بما فيه الكفاية لمعالجة التيار التشغيلي الطبيعي للدائرة، ولكن ليس عالية جدًا بحيث تتجاوز طاقة MCB أو المفتاح الذائب الذي يتم توصيله به. على سبيل المثال، يجب استخدام قاطع الدائرة الحالي المتبقي بـ 40 أمبير مع MCB بـ 32 أمبير لدائرة أحادية الطور بـ 230 فولت.

• عدد الأقطاب: يجب أن يكون عدد الأقطاب في قاطع الدائرة الحالي المتبقي مساوياً لعدد الأقطاب في الجهد المزود. على سبيل المثال، يجب استخدام قاطع الدائرة الحالي المتبقي ذو قطبين لدائرة أحادية الطور بـ 230 فولت، بينما يجب استخدام قاطع الدائرة الحالي المتبقي ذو أربعة أقطاب لدائرة ثلاثية الطور بـ 400 فولت.

لتركيب قاطع الدائرة الحالي المتبقي، يجب اتباع الخطوات التالية:

• قم بإيقاف التيار الكهربائي الرئيسي وعزل الدائرة التي تحتاج إلى حمايتها بواسطة قاطع الدائرة الحالي المتبقي.

• قم بتوصيل السلك الحي(الأسلاك الحية) من جانب المصدر إلى محطة الإدخال(محطات الإدخال) في قاطع الدائرة الحالي المتبقي المعلمة بـ L1، L2، و L3.

• قم بتوصيل السلك المحايد من جانب المصدر إلى محطة الإدخال في قاطع الدائرة الحالي المتبقي المعلمة بـ N.

• قم بتوصيل السلك الحي(الأسلاك الحية) من جانب الأحمال إلى محطة الإخراج(محطات الإخراج) في قاطع الدائرة الحالي المتبقي المعلمة بـ L1’، L2’، و L3’.

• قم بتوصيل السلك المحايد من جانب الأحمال إلى محطة الإخراج في قاطع الدائرة الحالي المتبقي المعلمة بـ N’.

• تأكد من أن جميع التوصيلات متشددة وأمنة وأن لا أسلاك فضفاضة أو مكشوفة.

• قم بتشغيل التيار الكهربائي الرئيسي واختبر قاطع الدائرة الحالي المتبقي بالضغط على زر الاختبار. يجب أن ينقطع قاطع الدائرة الحالي المتبقي ويقطع الدائرة. إذا لم يحدث ذلك، فتحقق من وجود أخطاء في التوصيل أو مكونات معيبة واصلاحها قبل استخدام الدائرة.

• أعد تشغيل قاطع الدائرة الحالي المتبقي بالضغط على زر إعادة التشغيل. يجب أن يغلق قاطع الدائرة الحالي المتبقي ويصل الدائرة مرة أخرى. إذا لم يحدث ذلك، فتحقق من وجود أخطاء في التوصيل أو مكونات معيبة واصلاحها قبل استخدام الدائرة.