محفز التحميل الزائد هو جهاز كهربائي مصمم لحماية الدوائر والأجهزة الكهربائية من الأضرار الناجمة عن تيارات التحميل الزائد. يشير التحميل الزائد إلى حالة تكون فيها التيار في الدائرة يتجاوز قيمته المحددة لفترة طويلة، ولكن لم يصل بعد إلى مستوى القصر الكهربائي. يقوم محفز التحميل الزائد بلكشف عن التيار في الدائرة ويقوم بفصلها عندما يتجاوز التيار قيمة محددة مسبقًا، مما يمنع الاحترار والتلف أو الحرائق.
مبدأ العمل
عادة ما يتم الكشف والاستجابة للظروف التحميل الزائد من خلال أحد الطرق التالية:
الحماية الحرارية:
شريط ثنائي المعدن: يستخدم شريط ثنائي المعدن (مصنوع من معدنين لهما معاملات تمدد حراري مختلفة) لكشف درجة الحرارة. عندما يكون التيار مرتفعًا جدًا، يتشوه الشريط ثنائي المعدن بسبب الارتفاع في درجة الحرارة، مما يؤدي إلى تشغيل آلية الفصل.
الحماية الحرارية والمغناطيسية: تجمع بين التأثير الحراري والمغناطيسي، باستخدام مستشعر حراري ومستشعر مغناطيسي لكشف التحميل الزائد.
الحماية الكهرومغناطيسية:
وحدة القطع الكهرومغناطيسية: تستعمل مغناطيس كهربائي لكشف تيار التحميل الزائد. عندما يتجاوز التيار القيمة المحددة، يجذب المغناطيس آلية القطع، مما يؤدي إلى فصل الدائرة.
الحماية الإلكترونية:
التحكم بالمعالج الدقيق: يستخدم معالج دقيق أو دائرة متكاملة لمراقبة التيار. عندما يتجاوز التيار القيمة المحددة، يُشغل مفتاحًا إلكترونيًا لفصل الدائرة.
الأنواع
مفتاح التحميل الزائد الحراري:
يُستخدم بشكل شائع لحماية المحركات، حيث يكشف عن التيار في المحرك لمنع الاحترار الزائد. يمكن استخدام مفاتيح التحميل الزائد الحراري بشكل مستقل أو مع مفاتيح التلامس.
المقاطع الكهربائية:
جهاز حماية متعدد الوظائف لا يحمي فقط من التحميل الزائد بل أيضًا من القصر الكهربائي والتيارات العابرة العالية. عادةً ما تكون المقاطع الكهربائية متاحة بأنواع حرارية ومغناطيسية وإلكترونية.
المصانع:
جهاز حماية لمرة واحدة يذوب سلك معدني داخلي عندما يتجاوز التيار قيمته المحددة، مما يؤدي إلى فصل الدائرة. تناسب المصانع الدوائر ذات الجهد المنخفض والتيار المنخفض.
التطبيقات
تُستخدم محفزات التحميل الزائد على نطاق واسع في أنظمة وأجهزة كهربائية مختلفة، بما في ذلك ولكن ليس محصورًا في:
دوائر السكن: حماية دوائر المنازل من التحميل الزائد والقصر الكهربائي.
المعدات الصناعية: حماية المعدات الكبيرة مثل المحركات والمولدات والمحولات.
أنظمة التوزيع: حماية خطوط التوزيع ومعدات المحطات الفرعية.
الأجهزة الإلكترونية: حماية أقسام التغذية الكهربائية للأجهزة الإلكترونية لمنع الاحترار والتلف.
الاختيار والتركيب
عند اختيار محفز التحميل الزائد المناسب، يجب النظر في العوامل التالية:
التيار المقنن: يجب أن يتطابق التيار المقنن للمحفز مع التيار المقنن للدائرة المحمية.
وقت الاستجابة: يجب أن يقوم المحفز بفصل الدائرة بعد استمرار تيار التحميل الزائد لفترة معينة، بدلاً من الفصل الفوري، لتجنب التشغيل الخاطئ.
الظروف البيئية: يجب النظر في درجة الحرارة والرطوبة وتلوث البيئة المحيطة واختيار محفز مناسب.
الشهادات والمعايير: اختر محفزات تتوافق مع المعايير الدولية والوطنية ذات الصلة، مثل IEC و UL.
ملخص
محفز التحميل الزائد هو جهاز أمان أساسي في الأنظمة الكهربائية، يقوم بكشف واستجابة لتيارات التحميل الزائد لحماية الدوائر والأجهزة من التلف. الاختيار والتركيب الصحيح لمحفزات التحميل الزائد يمكن أن يعزز بشكل كبير الأمان والموثوقية في الأنظمة الكهربائية.