كيف يتفاعل الفاصل الكهربائي القياسي مع العطل الكهربائي
عمل مفتاح الدائرة لحماية الأعطال
يعتبر مفتاح الدائرة القياسي جهاز أمان حيوي مصمم لإيقاف التيار الكهربائي أثناء الأعطال، مثل زيادة الحمل أو قصر الدائرة، مما يمنع تلف النظام الكهربائي وتعرض الأسلاك للحرارة الزائدة ومخاطر الحريق. تعمل هذه الإجراءات الوقائية على ضمان سلامة وموثوقية الدائرة.
حماية قصر الدائرة
حماية زيادة الحمل
كيف يعمل مفتاح الدائرة القياسي أثناء الأعطال الكهربائية؟
لا يمكن لمفتاح الدائرة القياسي الكشف عن أعطال الأرضية أو فقدان السلك المحايد. بدلاً من ذلك، يوفر الحماية ضد قصر الدائرة وزيادة الحمل فقط. لهذا السبب، يتطلب كود الكهرباء الوطني (NEC) استخدام مفاتيح الدائرة القاطعة للأعطال الأرضية (GFCI) لضمان الحماية المناسبة للأجهزة والأشخاص.
فيما يلي أمثلة على الدوائر توضح كيفية عمل المفتاح القياسي تحت الظروف الطبيعية والأعطال:
الحالة الطبيعية
في الرسم البياني أدناه، يتم التحكم في دائرة الإضاءة وحمايتها بواسطة مفتاح دائرة 15 أمبير، م alimentado con 120V desde un panel principal de 120V/240V.
نظرًا لعدم وجود عطل في الدائرة، تعمل جميع المكونات بشكل طبيعي ويتوهج الضوء كما هو مقصود.
حالة قصر الدائرة / زيادة الحمل
الآن، لنفترض حالة حدوث قصر في الدائرة أو زيادة في الحمل - على سبيل المثال، إذا جاء السلك الحي في اتصال مع هيكل جهاز معدني (مثل حامل المصباح). في هذه الحالة، يتم إنشاء تيار عطل، ينتقل عبر السلك الأرضي إلى مصدر الطاقة. يتم توصيل السلك الأرضي بالسلك المحايد في اللوحة الرئيسية، مما يشكل مسارًا ذا مقاومة منخفضة يكمل الدائرة.
بسبب مقاومة السلك الأرضي المنخفضة للغاية، يتدفق تيار كبير (حتى 600 أمبير) عبر الدائرة أثناء العطل، مما يخلق زيادة حمل شديدة. تقوم آلية المفتاح الداخلية بتحديد هذا التيار الزائد على الفور وتثير رد فعل الانفصال. ثم يقوم مفتاح 15 أمبير بفصل الدائرة بسرعة من مصدر الطاقة الرئيسي، مما يحمي الجهاز الكهربائي والأفراد من مخاطر محتملة مثل التحميل الزائد، الشرارات، أو الصعق الكهربائي.
كشف الأعطال وفصل التيار
كما هو موضح في الرسم البياني أدناه، يقوم مفتاح 15 أمبير بفصل التيار فوراً عند اكتشاف تيار عطل يتجاوز قدرته المحددة. هذا الإجراء يفصل الدائرة من مصدر الطاقة الرئيسي، مما يوفر حماية قوية ضد زيادة الحمل وقصر الدائرة.
المفاتيح القياسية وأعطال الأرضية
كما تم التحدث عنه سابقًا، لا توفر المفاتيح القياسية حماية ضد أعطال الأرضية - وهي الحالات حيث يتدفق الكهرباء بشكل غير مقصود إلى الأرض - أو حالات انقطاع السلك المحايد، وكلاهما يشكل خطراً كبيراً على السلامة. في مثل هذه الحالات:
في كلا الحالتين، قد يكمل تيار العطل الدائرة عبر مسارات غير مقصودة، مما يتجاوز آلية حماية زيادة الحمل وقصر الدائرة في المفتاح القياسي. لهذا السبب، تكون الأجهزة المتخصصة مثل مفاتيح الدائرة القاطعة لأعطال الأرضية (GFCIs) أو مفاتيح الدائرة القاطعة لأعطال الشرارة (AFCIs) ضرورية لهذه المخاطر المحددة.
يمكن أن يؤدي ذلك إلى تدفق التيار عبر مسارات غير مقصودة، بما في ذلك أسلاك المحايد والأرض. بالإضافة إلى ذلك، قد يصبح أي مكونات معدنية مكشوفة في الدائرة مشحونة، مما يحمل جهوداً خطيرة تصل إلى 72V أو 120V - مما يخلق خطر صعق كهربائي أو حريق شديد.
لمعالجة هذه المشكلة، يجب استخدام مفتاح GFCI بدلاً من المفتاح القياسي لضمان السلامة في حالة أعطال الأرضية.
