الصمام القاطع المصغر [MCB]: ما هو؟
ما هو القاطع الكهربائي المصغر (MCB)
القاطع الكهربائي المصغر (MCB) هو مفتاح كهربائي يعمل تلقائيًا لحماية الدوائر الكهربائية ذات الجهد المنخفض من التلف الناتج عن زيادة التيار بسبب الحمل الزائد أو قصر الدائرة. غالبًا ما يكون القاطع الكهربائي المصغر مصنفًا حتى تيار يصل إلى 125 أمبير، ولا يحتوي على خصائص قابلة للتعديل، ويمكن أن يعمل بشكل حراري أو حراري-مغناطيسي.
المقاومة الكهربائية مقابل القاطع الكهربائي المصغر
في الوقت الحالي، يتم استخدام القواطع الكهربائية المصغرة (MCBs) بشكل أكثر شيوعًا في الشبكات الكهربائية ذات الجهد المنخفض بدلاً من المقاومات الكهربائية. للقاطع الكهربائي المصغر (MCB) العديد من المزايا مقارنة بالمقاومة الكهربائية:
يقوم بإيقاف الدائرة الكهربائية تلقائيًا خلال الظروف غير الطبيعية للشبكة (كلاً من حالة الحمل الزائد وحالة العطل). القاطع الكهربائي المصغر أكثر موثوقية في اكتشاف مثل هذه الظروف، فهو أكثر حساسية للتغير في التيار.
عندما يأتي مقبض التشغيل في وضع الإيقاف أثناء الانقطاع، يمكن تحديد منطقة العطل في الدائرة الكهربائية بسهولة. ولكن في حالة المقاومة الكهربائية، يجب فحص سلك المقاومة عن طريق فتح ماسك المقاومة أو القطع من قاعدة المقاومة للتأكد من انفصال سلك المقاومة. وبالتالي، من السهل جداً اكتشاف إذا تم تشغيل القاطع الكهربائي المصغر مقارنة بالمقاومة الكهربائية.
لا يمكن استعادة التغذية بسرعة في حالة المقاومة الكهربائية، حيث يجب إعادة توصيل أو استبدال المقاومات لإعادة التغذية. ولكن في حالة القاطع الكهربائي المصغر، يمكن استعادة التغذية بسرعة بواسطة (حرفياً) عكس المفتاح.
يعتبر التعامل مع القاطع الكهربائي المصغر أكثر أماناً كهربائيًا من المقاومة الكهربائية.
يمكن تحكم القواطع الكهربائية المصغرة عن بعد، بينما لا يمكن ذلك للمقاومات الكهربائية.
بسبب هذه المزايا الكثيرة للقاطع الكهربائي المصغر مقارنة بالمقاومات الكهربائية، يتم استخدام القاطع الكهربائي المصغر تقريبًا دائمًا بدلاً من المقاومة الكهربائية في الشبكات الكهربائية الحديثة ذات الجهد المنخفض.
العيوب الوحيدة للقاطع الكهربائي المصغر مقارنة بالمقاومة الكهربائية هي أن نظام القاطع الكهربائي المصغر أغلى من نظام المقاومة الكهربائية.
مبادئ عمل القاطع الكهربائي المصغر
هناك نوعان من طرق العمل للقاطع الكهربائي المصغر. أحدهما ناتج عن التأثير الحراري للتيار الزائد والآخر ناتج عن التأثير المغناطيسي للتيار الزائد. يتم تحقيق التشغيل الحراري للقاطع الكهربائي المصغر باستخدام شريط ثنائي المعدن، بحيث عندما يتدفق تيار زائد مستمر عبر القاطع الكهربائي المصغر، يسخن الشريط ثنائي المعدن ويتشوه.
يشكل هذا التشوه في الشريط ثنائي المعدن إطلاق رابطة ميكانيكية. بما أن هذه الرابطة الميكانيكية مرتبطة بآلية التشغيل، فإنها تؤدي إلى فتح نقاط الاتصال في القاطع الكهربائي المصغر.
ولكن في حالة حدوث قصر دائرة، يؤدي الارتفاع المفاجئ للتيار إلى نزوح ميكانيكي-كهربائي للعمود المرتبط بملف الانقطاع أو المغناطيس في القاطع الكهربائي المصغر. يضرب العمود مقبض الانقطاع مما يؤدي إلى إطلاق آلية الرابطة الميكانيكية وبالتالي فتح نقاط الاتصال في القاطع الكهربائي المصغر. كان هذا شرحًا بسيطًا لمبدأ عمل القاطع الكهربائي المصغر.
بنية القاطع الكهربائي المصغر
بنية القاطع الكهربائي المصغر بسيطة وقوية وخالية من الصيانة. عادةً ما يتم استبدال القاطع الكهربائي المصغر بواحد جديد عند الحاجة بدلاً من إصلاحه أو صيانته. يتكون القاطع الكهربائي المصغر عادةً من ثلاثة أجزاء رئيسية. وهي:
إطار القاطع الكهربائي المصغر
إطار القاطع الكهربائي المصغر هو غلاف مصبوب. إنه غلاف متين وقوي ومعزول يتم فيه تركيب المكونات الأخرى.
آلية التشغيل للقاطع الكهربائي المصغر
توفر آلية التشغيل للقاطع الكهربائي المصغر وسيلة لفتح وإغلاق القاطع الكهربائي المصغر يدويًا. لها ثلاثة مواقف "تشغيل"، "إيقاف"، و"انقطاع". يمكن أن يكون مقبض التبديل الخارجي في وضع "انقطاع" إذا تم انقطاع القاطع الكهربائي المصغر بسبب زيادة التيار.
عندما يتم إيقاف القاطع الكهربائي المصغر يدويًا، سيكون مقبض التبديل في وضع "إيقاف". في حالة إغلاق القاطع الكهربائي المصغر، سيكون المفتاح في وضع "تشغيل". يمكن تحديد حالة القاطع الكهربائي المصغر (سواء كان مغلقًا أو انقطع أو تم إيقافه يدويًا) من خلال ملاحظة موضع مقبض التبديل.
وحدة الانقطاع للقاطع الكهربائي المصغر
وحدة الانقطاع هي الجزء الرئيسي المسؤول عن عمل القاطع الكهربائي المصغر بشكل صحيح. هناك نوعان رئيسيان من آليات الانقطاع متوفرة في القاطع الكهربائي المصغر. يقوم الشريط ثنائي المعدن بتوفير الحماية ضد تيار الحمل الزائد بينما يقوم المغناطيس بتوفير الحماية ضد تيار قصر الدائرة.
عمل القاطع الكهربائي المصغر
يوجد ثلاثة آليات في القاطع الكهربائي المصغر الواحد لجعله يفصل. إذا نظرنا بعناية إلى الصورة المجاورة، سنجد أن هناك شريط ثنائي المعدن واحد، ملف انقطاع واحد، ومقبض تشغيل يدوي واحد.
مسار التيار الكهربائي في القاطع الكهربائي المصغر كما هو موضح في الصورة هو كالتالي: أولاً، محطة الطاقة الجانب الأيسر – ثم الشريط ثنائي المعدن – ثم ملف التيار أو ملف الانقطاع – ثم نقطة الاتصال المتحركة – ثم نقطة الاتصال الثابتة – وأخيراً محطة الطاقة الجانب الأيمن. كلها مرتبة بشكل متسلسل.
إذا كانت الدائرة مشحونة لفترة طويلة، يصبح الشريط ثنائي المعدن ساخنًا ومتشوهًا. يؤدي هذا التشوه في الشريط ثنائي المعدن إلى نقل نقطة الرابطة. يتم ترتيب نقطة الاتصال المتحركة في القاطع الكهربائي المصغر بواسطة ضغط الربيع بحيث يؤدي أي نقل صغير لنقطة الرابطة إلى إطلاق الربيع وفتح القاطع الكهربائي المصغر.
يتم وضع ملف التيار أو ملف الانقطاع بطريقة تجعل المجال المغناطيسي لهذا الملف يدفع العمود ليصطدم بنقطة الرابطة نفسها ويحركها. وبالتالي، سيتم فتح القاطع الكهربائي المصغر بنفس الطريقة.
مرة أخرى، عندما يتم تشغيل مقبض القاطع الكهربائي المصغر يدويًا، يعني ذلك أنه عندما نقوم بإيقاف القاطع الكهربائي المصغر يدويًا، يتم نقل نفس نقطة الرابطة مما يؤدي إلى فصل نقطة الاتصال المتحركة عن نقطة الاتصال الثابتة بنفس الطريقة.
بغض النظر عن آلية التشغيل - سواء بسبب التشوه في الشريط ثنائي المعدن، أو بسبب زيادة المجال المغناطيسي لملف الانقطاع، أو بسبب التشغيل اليدوي - يتم نقل نفس نقطة الرابطة وتطلق نفس الربيع المشوه. وهذا هو المسؤول في النهاية عن حركة نقطة الاتصال المتحركة. عندما يتم فصل نقطة الاتصال المتحركة عن نقطة الاتصال الثابتة، قد يكون هناك احتمال كبير لحدوث قوس كهربائي.
يتجه هذا القوس الكهربائي لأعلى عبر جريان القوس ويدخل إلى مجزئات القوس ويتم إخماده في النهاية. عندما نقوم بتشغيل القاطع الكهربائي المصغر، نقوم في الواقع بإعادة تعيين نقطة الرابطة المتشوهة إلى وضعها السابق "تشغيل" ونعد القاطع الكهربائي المصغر للعملية التالية من الفصل أو الانقطاع.
بيان: احترام الأصل، المقالات الجيدة مستحقة للتشارك، إذا كان هناك انتهاك للحقوق يرجى الاتصال لحذف.
