كيفية حساب قاطع الدائرة الكهربائية. آلة أوتوماتيكية ثلاثية الطور: الخصائص، الغرض، الاتصال أي آلة أوتوماتيكية هي 50 كيلوواط 3 مراحل

عند تجميع لوحة كهربائية أو توصيل أجهزة منزلية كبيرة جديدة، سيواجه سيد المنزل بالتأكيد مشكلة مثل الحاجة إلى اختيار قواطع الدائرة. إنها توفر السلامة الكهربائية والسلامة من الحرائق، لذا فإن اختيار الماكينة المناسبة هو المفتاح لسلامتك أنت وعائلتك وممتلكاتك.

ما هو الجهاز المستخدم ل؟

يتم تركيب آلة في دائرة إمداد الطاقة لمنع ارتفاع درجة حرارة الأسلاك. تم تصميم أي أسلاك لتحمل تيارًا معينًا. إذا تجاوز التيار المار هذه القيمة، يبدأ الموصل في التسخين أكثر من اللازم. إذا استمر هذا الوضع لفترة زمنية كافية، تبدأ الأسلاك في الذوبان، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي. تم تركيب قاطع الدائرة الكهربائية لمنع هذا الموقف.

المهمة الثانية لقاطع الدائرة هي إيقاف تشغيل الطاقة عند حدوث تيار ماس كهربائى (SC). عند حدوث ماس كهربائي، تزداد التيارات في الدائرة عدة مرات ويمكن أن تصل إلى آلاف الأمبيرات. لمنعهم من تدمير الأسلاك وإتلاف المعدات المدرجة في الخط، يجب أن يقوم قاطع الدائرة بإيقاف تشغيل الطاقة في أسرع وقت ممكن - بمجرد أن يتجاوز التيار حدًا معينًا.

لكي يؤدي قاطع الدائرة الواقية وظائفه بشكل صحيح، من الضروري تحديد الجهاز بشكل صحيح وفقًا لجميع المعلمات. إنهم ليسوا كثيرا - ثلاثة فقط، ولكن عليك التعامل مع كل منهم.

ما هي أنواع قواطع الدائرة الموجودة؟

لحماية موصلات شبكة أحادية الطور 220 فولت، توجد أجهزة فصل أحادية القطب وثنائية القطب. يتم توصيل موصل واحد فقط بالأسلاك أحادية القطب - الطور، بالأسلاك ذات القطب المزدوج، سواء الطور أو المحايد. يتم تركيب قواطع الدائرة أحادية القطب على دوائر الإضاءة الداخلية 220 فولت، على مجموعات المقابس في الغرف ذات ظروف التشغيل العادية. يتم أيضًا تثبيتها على بعض أنواع الأحمال في شبكات ثلاثية الطور، حيث يتم توصيل إحدى المراحل.

بالنسبة للشبكات ثلاثية الطور (380 فولت) هناك ثلاثة وأربعة أقطاب. يتم تثبيت قواطع الدائرة (الاسم الصحيح هو قاطع الدائرة) على حمل ثلاثي الطور (الأفران والمواقد وغيرها من المعدات التي تعمل على شبكة 380 فولت).

في الغرف ذات الرطوبة العالية (الحمام، الحمام، حمام السباحة، إلخ) يتم تركيب قواطع دوائر ثنائية القطب. يوصى أيضًا بتركيبها على الأجهزة القوية - الغسالات وغسالات الأطباق والغلايات والأفران وما إلى ذلك.

إنه فقط في حالات الطوارئ - في حالة حدوث ماس كهربائي أو انهيار العزل - يمكن أن يصل جهد الطور إلى السلك المحايد. إذا تم تركيب جهاز أحادي القطب على خط الكهرباء، فسوف يفصل سلك الطور، وسيظل الصفر ذو الجهد الخطير متصلاً. وهذا يعني أنه لا يزال هناك احتمال لحدوث صدمة كهربائية عند لمسها. وهذا يعني أن اختيار الماكينة بسيط - حيث يتم تثبيت مفاتيح أحادية القطب على بعض الخطوط، ومفاتيح ثنائية القطب على خطوط أخرى. يعتمد المبلغ المحدد على حالة الشبكة.

بالنسبة للشبكة ثلاثية الطور، هناك قواطع دوائر ثلاثية الأقطاب. يتم تركيب مثل هذه الآلة عند المدخل وعند المستهلكين، حيث يتم تزويدها بالمراحل الثلاث - موقد كهربائي، وموقد ثلاثي الطور، وفرن، وما إلى ذلك. تم تجهيز المستهلكين المتبقين بقواطع دوائر ثنائية القطب. يجب عليهم فصل كل من المرحلة والمحايدة.

مثال على أسلاك الشبكة ثلاثية الطور - أنواع قواطع الدائرة

لا يعتمد اختيار تصنيف قاطع الدائرة على عدد الأسلاك المتصلة به.

اتخاذ قرار بشأن المذهب

في الواقع، من وظائف قاطع الدائرة، تتبع قاعدة تحديد تصنيف قاطع الدائرة: يجب أن يعمل حتى يتجاوز التيار قدرات الأسلاك. وهذا يعني أن التصنيف الحالي للجهاز يجب أن يكون أقل من الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن تتحمله الأسلاك.

وبناءً على ذلك، فإن خوارزمية اختيار قاطع الدائرة الكهربائية بسيطة:

• لمنطقة معينة.
• تعرف على الحد الأقصى للتيار الذي يمكن أن يتحمله هذا الكابل (انظر الجدول).
• بعد ذلك، من بين جميع تصنيفات قواطع الدائرة، نختار أقرب قاطع أصغر. ترتبط تصنيفات الآلات بتيارات الحمل المسموح بها على المدى الطويل لكابل معين - ولديها تصنيف أقل قليلاً (انظر الجدول). تبدو قائمة الفئات كما يلي: 16 أ، 25 أ، 32 أ، 40 أ، 63 أ. من هذه القائمة تختار الفئة المناسبة. هناك قيم أصغر، لكنها لم تعد تستخدم عمليا - لدينا عدد كبير جدا من الأجهزة الكهربائية ولديها قوة كبيرة.

مثال

الخوارزمية بسيطة للغاية، لكنها تعمل بشكل لا تشوبه شائبة. لجعل الأمر أكثر وضوحا، دعونا نلقي نظرة على مثال. يوجد أدناه جدول يوضح الحد الأقصى للتيار المسموح به للموصلات المستخدمة. هناك أيضًا توصيات بشأن استخدام الآلات. يتم تقديمها في عمود "التيار الاسمي لقاطع الدائرة الكهربائية". هذا هو المكان الذي نبحث فيه عن التقييمات - وهي أقل بقليل من الحد الأقصى المسموح به لكي تعمل الأسلاك بشكل طبيعي.

نجد في الجدول المقطع العرضي للسلك المحدد لهذا الخط. لنفترض أننا بحاجة إلى وضع كابل بمقطع عرضي 2.5 مم 2 (الأكثر شيوعًا عند مده بأجهزة متوسطة الطاقة). يمكن للموصل الذي يحتوي على هذا المقطع العرضي أن يتحمل تيارًا يبلغ 27 أمبير، والتصنيف الموصى به للآلة هو 16 أمبير.

كيف ستعمل الدائرة إذن؟ طالما أن التيار لا يتجاوز 25 أمبير، فلن يتم إيقاف تشغيل الجهاز، كل شيء يعمل كالمعتاد - يتم تسخين الموصل، ولكن ليس إلى القيم الحرجة. عندما يبدأ تيار الحمل في الزيادة ويتجاوز 25 أ، لا يتم إيقاف تشغيل الجهاز لبعض الوقت - ربما تكون هذه تيارات بداية وهي قصيرة العمر. ينطفئ إذا تجاوز التيار 25 أمبير بنسبة 13٪ لفترة طويلة بما فيه الكفاية. في هذه الحالة، إذا وصل إلى 28.25 أ. فعندئذٍ سيعمل مصدر الطاقة وسيقوم بإلغاء تنشيط الفرع، لأن هذا التيار يشكل بالفعل تهديدًا للموصل وعزله.

حساب الطاقة

هل من الممكن اختيار الجهاز على أساس قوة الحمل؟ إذا تم توصيل جهاز واحد فقط بخط الكهرباء (عادةً ما يكون أجهزة منزلية كبيرة ذات استهلاك مرتفع للطاقة)، ​​فيجوز إجراء حساب بناءً على قوة هذا الجهاز. يمكنك أيضًا اختيار آلة تمهيدية تعتمد على الطاقة، والتي يتم تركيبها عند مدخل المنزل أو الشقة.

إذا كنا نبحث عن تصنيف قاطع دائرة الإدخال، فنحن بحاجة إلى إضافة طاقة جميع الأجهزة التي سيتم توصيلها بالشبكة المنزلية. ثم يتم استبدال الطاقة الإجمالية الموجودة في الصيغة، ويتم العثور على تيار التشغيل لهذا الحمل.

بعد أن وجدنا التيار، حدد القيمة الاسمية. قد تكون إما أكثر قليلاً أو أقل قليلاً من القيمة التي تم العثور عليها. الشيء الرئيسي هو أن تيار الإغلاق الخاص به لا يتجاوز الحد الأقصى المسموح به للتيار لهذه الأسلاك.

متى يمكنك استخدام هذه الطريقة؟ إذا تم وضع الأسلاك بهامش كبير (وهذا ليس سيئًا بالمناسبة). بعد ذلك، من أجل توفير المال، يمكنك تثبيت المفاتيح التي تتوافق مع الحمل تلقائيًا، وليس المقطع العرضي للموصلات. ولكن مرة أخرى نلفت الانتباه إلى حقيقة أن التيار المسموح به على المدى الطويل للحمل يجب أن يكون أكبر من الحد الأقصى لتيار قاطع الدائرة. عندها فقط سيكون اختيار قاطع الدائرة صحيحًا.

اختيار قدرة الكسر

تم وصف اختيار جهاز التعبئة بناءً على الحد الأقصى المسموح به لتيار الحمل أعلاه. ولكن يجب أيضًا إيقاف تشغيل قاطع دائرة الشبكة عند حدوث ماس كهربائى (ماس كهربائى) في الشبكة. وتسمى هذه الخاصية كسر القدرة. يتم عرضه بآلاف الأمبيرات - وهذا هو الترتيب الذي يمكن أن تصل إليه التيارات أثناء دائرة كهربائية قصيرة. إن اختيار الماكينة بناءً على قدرتها على التكسير ليس بالأمر الصعب للغاية.

توضح هذه الخاصية القيمة القصوى لتيار الدائرة القصيرة الذي يظل قاطع الدائرة قيد التشغيل، أي أنه لن يكون قادرًا على إيقاف التشغيل فحسب، بل سيعمل أيضًا بعد تشغيله مرة أخرى. تعتمد هذه الخاصية على العديد من العوامل، ومن أجل الاختيار الدقيق من الضروري تحديد تيارات الدائرة القصيرة. ولكن بالنسبة للأسلاك في المنزل أو الشقة، يتم إجراء مثل هذه الحسابات في حالات نادرة جدًا، وتستند إلى المسافة من محطة المحولات الفرعية.

إذا كانت المحطة الفرعية تقع بالقرب من مدخل منزلك/شقتك، فاستخدم قاطع دائرة بقدرة كسر تبلغ 10000 أمبير، وبالنسبة لجميع الشقق الأخرى في المدينة، تكفي 6000 أمبير. إذا كان المنزل يقع في منطقة ريفية أو كنت عند اختيار قاطع دائرة للسكن الصيفي، قد يكون كافيًا وقدرة كسر تبلغ 4500 أمبير. الشبكات هنا عادة ما تكون قديمة وتيارات الدائرة القصيرة ليست كبيرة. وبما أن السعر يرتفع بشكل كبير مع زيادة قدرة الكسر، فيمكن تطبيق مبدأ التوفير المعقول.

هل من الممكن تركيب أكياس ذات قدرة كسر أقل في شقق المدينة؟ من حيث المبدأ، فمن الممكن، ولكن لا أحد يضمن أنه بعد الدائرة القصيرة الأولى لن تضطر إلى تغييره. قد يكون لديه الوقت لإيقاف تشغيل الشبكة، ولكن سوف تكون غير صالحة للعمل. في أسوأ السيناريوهات، سوف تذوب جهات الاتصال ولن يكون لدى الجهاز وقت لإيقاف تشغيله. ثم سوف تذوب الأسلاك وقد يحدث حريق.

نوع الافراج الكهرومغناطيسي

يجب أن تعمل الآلة عندما يرتفع التيار فوق مستوى معين. لكن الأحمال الزائدة قصيرة المدى تحدث بشكل دوري في الشبكة. وعادة ما ترتبط بتيارات التدفق. على سبيل المثال، يمكن ملاحظة مثل هذه الأحمال الزائدة عند تشغيل ضاغط الثلاجة، ومحرك الغسالة، وما إلى ذلك. لا ينبغي أن يتم إيقاف تشغيل قاطع الدائرة أثناء هذه الأحمال الزائدة المؤقتة والقصيرة الأجل، لأن لديهم تأخير معين في التشغيل.

ولكن إذا زاد التيار ليس بسبب الحمل الزائد ولكن بسبب ماس كهربائي، فخلال فترة "انتظار" قاطع الدائرة، سوف تذوب جهات الاتصال الخاصة به. هذا هو الغرض من الإطلاق التلقائي الكهرومغناطيسي. إنه يعمل عند قيمة تيار معينة، والتي لم يعد من الممكن أن تكون بمثابة حمل زائد. ويسمى هذا المؤشر أيضًا تيار القطع، لأنه في هذه الحالة يقوم قاطع الدائرة بقطع الخط عن مصدر الطاقة. يمكن أن يختلف حجم تيار التشغيل ويتم عرضه من خلال الحروف التي تظهر أمام الأرقام التي تشير إلى تصنيف الجهاز.

هناك ثلاثة أنواع الأكثر شعبية:

ما هي الخصائص التي يجب أن تختارها؟ في هذه الحالة، يعتمد اختيار قاطع الدائرة أيضًا على مسافة منزلك من المحطة الفرعية وحالة الشبكات الكهربائية، ويتم اختيار قاطع الدائرة باستخدام قواعد بسيطة:

• مع وجود الحرف "B" على الجسم، فهي مناسبة للمنازل الريفية في القرى والبلدات التي تتلقى إمدادات الطاقة من خلال قنوات الهواء. ويمكن أيضًا تركيبها في شقق المنازل القديمة التي لم يتم إعادة بناء الشبكة الكهربائية الداخلية فيها. لا يتم بيع قواطع الدائرة هذه دائمًا، فهي تكلف أكثر قليلاً من الفئة C، ولكن يمكن تسليمها حسب الطلب.
• تعتبر الحقائب التي تحمل حرف "C" على الجسم الخيار الأكثر استخدامًا. يتم تركيبها في شبكات ذات حالة عادية، ومناسبة للشقق في المباني الجديدة أو بعد التجديدات الكبيرة، في المنازل الخاصة بالقرب من المحطة الفرعية.
• يتم تثبيت الفئة D في المؤسسات وورش العمل المزودة بمعدات ذات تيارات انطلاق عالية.

وهذا هو، في جوهره، اختيار قاطع الدائرة في هذه الحالة بسيط - يناسب معظم الحالات النوع C. وهو متوفر في المتاجر بتشكيلة كبيرة.

ما هي الشركات المصنعة التي يجب أن تثق بها؟

وأخيرا، دعونا ننتبه إلى الشركات المصنعة. لا يمكن اعتبار اختيار قاطع الدائرة مكتملاً إذا لم تكن قد فكرت في نوع قواطع الدائرة التي ستشتريها. لا ينبغي عليك بالتأكيد التعامل مع شركات غير معروفة - فالهندسة الكهربائية ليست مجالًا يمكنك من خلاله إجراء التجارب. تعرف على المزيد حول اختيار الشركة المصنعة في الفيديو.

لقد ولت الأيام التي كان يمكن فيها العثور على المقابس الخزفية التقليدية على اللوحات الكهربائية في الشقق أو المنازل الخاصة. في الوقت الحاضر، يتم استخدام المفاتيح الأوتوماتيكية ذات التصميم الجديد على نطاق واسع - ما يسمى بقواطع الدائرة الكهربائية.

ما هي هذه الأجهزة ل؟ كيف نفعل ذلك بشكل صحيح في كل حالة محددة؟ وبطبيعة الحال، فإن الوظيفة الرئيسية لهذه الأجهزة هي حماية الشبكة الكهربائية من الدوائر القصيرة والأحمال الزائدة.

يجب أن يتم إيقاف تشغيل الجهاز عندما يتجاوز الحمل الحد المسموح به بشكل كبير أو عند حدوث ماس كهربائي عندما يزيد التيار الكهربائي بشكل كبير. ومع ذلك، يجب أن يمر التيار ويعمل بشكل طبيعي، على سبيل المثال، إذا قمت بتشغيل الغسالة والمكواة الكهربائية في نفس الوقت.

ما الذي يحميه قاطع الدائرة؟

قبل اختيار الجهاز، فمن المفيد أن نفهم كيف يعمل وما الذي يحميه. يعتقد الكثير من الناس أن الآلة تحمي الأجهزة المنزلية. ومع ذلك، هذا ليس صحيحا على الاطلاق. لا يهتم الجهاز بالأجهزة التي تتصل بها بالشبكة - فهو يحمي الأسلاك الكهربائية من التحميل الزائد.

في الواقع، عندما يتم تحميل الكابل بشكل زائد أو يحدث ماس كهربائى، يزداد التيار، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الكابل وحتى حريق الأسلاك.

يزداد التيار بقوة خاصة أثناء ماس كهربائى. يمكن أن يزيد حجم التيار إلى عدة آلاف من الأمبيرات. وبطبيعة الحال، لا يمكن لأي كابل أن يستمر لفترة طويلة تحت مثل هذا الحمل. علاوة على ذلك، يحتوي الكابل على مقطع عرضي يبلغ 2.5 متر مربع. مم، والذي يستخدم غالبًا لمد الأسلاك الكهربائية في المنازل والشقق الخاصة. سوف تضيء ببساطة مثل الماسة. يمكن أن تتسبب النار المفتوحة في الداخل في نشوب حريق.

لذلك صحيح يلعب دورا هاما جدا. يحدث موقف مماثل أثناء الأحمال الزائدة - حيث يحمي قاطع الدائرة الأسلاك الكهربائية.

عندما يتجاوز الحمل القيمة المسموح بها، يزداد التيار بشكل حاد، مما يؤدي إلى تسخين السلك وذوبان العزل. وهذا بدوره يمكن أن يؤدي إلى ماس كهربائي. وعواقب مثل هذا الموقف يمكن التنبؤ بها - إطلاق النار والنار!

ما هي التيارات المستخدمة لحساب الآلات؟

تتمثل وظيفة قاطع الدائرة في حماية الأسلاك الكهربائية المتصلة أسفله. المعلمة الرئيسية التي يتم من خلالها حساب الآلات الأوتوماتيكية هي التيار المقنن. لكن التيار المقنن لماذا الحمل أم السلك؟

بناءً على متطلبات PUE 3.1.4، يتم تحديد تيارات الإعداد لقواطع الدائرة التي تعمل على حماية الأقسام الفردية للشبكة بأقل قدر ممكن من التيارات المحسوبة لهذه الأقسام أو وفقًا للتيار المقنن لجهاز الاستقبال.

يتم حساب الآلة بناءً على الطاقة (استنادًا إلى التيار المقنن للمستقبل الكهربائي) إذا كانت الأسلاك بطول كامل في جميع أقسام الأسلاك الكهربائية مصممة لمثل هذا الحمل. أي أن التيار المسموح به للأسلاك الكهربائية أكبر من تصنيف الماكينة.

كما يتم أخذ الوقت والخصائص الحالية للآلة في الاعتبار، ولكننا سنتحدث عن ذلك لاحقًا.

على سبيل المثال، في منطقة يتم فيها استخدام سلك ذو مقطع عرضي يبلغ 1 متر مربع. مم، قيمة الحمل 10 كيلو واط. نختار الجهاز وفقًا لتيار الحمل المقدر - اضبط الجهاز على 40 أ. ماذا سيحدث في هذه الحالة؟ سيبدأ السلك في التسخين والذوبان، لأنه مصمم لتيار مقدر من 10 إلى 12 أمبير، ويمر عبره تيار قدره 40 أمبير. سيتم إيقاف تشغيل الجهاز فقط عند حدوث دائرة كهربائية قصيرة. ونتيجة لذلك، قد تفشل الأسلاك وقد تتسبب في نشوب حريق.

ولذلك، فإن القيمة المحددة لاختيار التيار المقنن للجهاز هي المقطع العرضي للسلك الحامل للتيار. يتم أخذ حجم الحمولة في الاعتبار فقط بعد اختيار المقطع العرضي للسلك. يجب أن يكون التيار المقدر المشار إليه على الجهاز أقل من الحد الأقصى للتيار المسموح به لسلك ذو مقطع عرضي معين.

وبالتالي، يتم اختيار الماكينة بناءً على الحد الأدنى من المقطع العرضي للسلك المستخدم في الأسلاك.

على سبيل المثال، التيار المسموح به لسلك نحاسي ذو مقطع عرضي 1.5 كيلو واط. مم، 19 أمبير. وهذا يعني أننا بالنسبة لهذا السلك نختار القيمة الأقرب للتيار المقدر للآلة إلى الجانب الأصغر، وهي 16 أمبير. إذا اخترت آلة بقيمة 25 أمبير، فسيتم تسخين الأسلاك، لأن سلك هذا المقطع العرضي غير مصمم لمثل هذا التيار. لإنتاجه بشكل صحيح، فمن الضروري، أولا وقبل كل شيء، أن تأخذ بعين الاعتبار المقطع العرضي للسلك.

حساب قاطع دائرة الإدخال

ينقسم نظام الأسلاك الكهربائية إلى مجموعات. كل مجموعة لديها كابل خاص بها بمقطع عرضي معين وقواطع دوائر بتيار مقنن يفي بهذا المقطع العرضي.

لتحديد المقطع العرضي للكابل والتيار المقدر للجهاز، تحتاج إلى حساب الحمل المتوقع. يتم إجراء هذا الحساب من خلال تلخيص قوة الأجهزة التي سيتم توصيلها بالموقع. ستحدد الطاقة الإجمالية التيار المتدفق عبر الأسلاك.

يمكن تحديد القيمة الحالية باستخدام الصيغة التالية:

1. P - الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة الكهربائية، W؛
2. U - جهد الشبكة، V (U=220 V).

على الرغم من حقيقة أن الصيغة يتم تطبيقها على الأحمال النشطة التي يتم إنشاؤها بواسطة المصابيح الكهربائية العادية أو الأجهزة التي تحتوي على عنصر تسخين (الغلايات الكهربائية، السخانات)، إلا أنها ستظل تساعد في تحديد مقدار التيار تقريبًا في منطقة معينة. الآن نحن بحاجة إلى تحديد الكابل الموصل. بمعرفة القيمة الحالية، يمكننا استخدام الجدول لتحديد المقطع العرضي للكابل لتيار معين.

بعد هذا يمكنك إنتاج للأسلاك الكهربائية لهذه المجموعة. تذكر أنه يجب إيقاف تشغيل الجهاز قبل أن يسخن الكابل، لذلك نختار تصنيف الجهاز الأقرب إلى القيمة الأقل للتيار المحسوب.

نحن ننظر إلى التيار المقنن على الجهاز ونقارنه بالتيار الأقصى المسموح به لسلك بمقطع عرضي معين. إذا كان التيار المسموح به للكابل أقل من التيار المقدر الموضح على الجهاز، فاختر كابلًا بمقطع عرضي أكبر.

لا ينبغي استخدام أي جهاز كهربائي أو أي جهاز كهربائي بدون معدات الحماية الأوتوماتيكية. يتم تركيب قاطع الدائرة الأوتوماتيكي (AB) لجهاز معين، أو لمجموعة من المستهلكين المتصلين بنفس الخط. من أجل الإجابة بشكل صحيح على سؤال ما هي الطاقة التي تتوافق، على سبيل المثال، مع جهاز بتصنيف 25A، يجب عليك أولاً التعرف على تصميم قاطع الدائرة وأنواع أجهزة الحماية.

من الناحية الهيكلية، تجمع AB بين الإصدارات الميكانيكية والحرارية والكهرومغناطيسية التي تعمل بشكل مستقل عن بعضها البعض.

إطلاق ميكانيكي

مصممة لتشغيل/إيقاف تشغيل الجهاز يدويًا. يسمح لك باستخدامه كجهاز تبديل. يستخدم أثناء أعمال الإصلاح لإلغاء تنشيط الشبكة.

الإطلاق الحراري (TR)

هذا الجزء من قاطع الدائرة يحمي الدائرة من الحمل الزائد. يمر التيار عبر الشريط ثنائي المعدن، مما يؤدي إلى تسخينه. الحماية الحرارية هي بالقصور الذاتي، ويمكن أن تمرر التيارات لفترة وجيزة تتجاوز عتبة التشغيل (في). إذا تجاوز التيار التيار المقنن لفترة طويلة، فإن اللوحة تسخن كثيرًا بحيث تتشوه وتطفئ AV. بعد تبريد اللوحة ثنائية المعدن (وإزالة سبب التحميل الزائد)، يتم تشغيل الماكينة يدويًا. في جهاز 25 أمبير، يشير الرقم 25 إلى عتبة استجابة TP.

الإطلاق الكهرومغناطيسي (ER)

يقطع الدائرة الكهربائية أثناء حدوث ماس كهربائي. تتطلب التيارات الزائدة المتولدة خلال دائرة كهربائية قصيرة استجابة فورية من جهاز الحماية، وبالتالي، على عكس الإطلاق الحراري، يتم إطلاق الإطلاق الكهرومغناطيسي على الفور، في جزء من الثانية. يحدث إيقاف التشغيل بسبب مرور التيار عبر ملف لولبي ذو قلب فولاذي متحرك. يتغلب الملف اللولبي، عند تنشيطه، على مقاومة الزنبرك ويوقف الاتصال المتحرك لقاطع الدائرة الكهربائية. لقطع الاتصال بسبب قصر الدائرة الكهربائية، يلزم وجود تيارات تتجاوز من ثلاث إلى خمسين مرة، حسب نوع قاطع الدائرة.

أنواع AV وفقا لخصائص الوقت الحالي

دعونا نتجاهل الإلكترونيات الصناعية وأجهزة حماية المحركات ذات المرحلات الحرارية المدمجة، ونفكر في الأنواع الأكثر شيوعًا من قواطع الدائرة:

• الخاصية B - عندما يكون In أعلى بثلاث مرات، يتم تشغيل TR خلال 4-5 ثوانٍ. يتم تشغيل ER عند تجاوز In ثلاث إلى خمس مرات. يتم استخدامها في شبكات الإضاءة أو عند توصيل عدد كبير من مستهلكي الطاقة المنخفضة.
• الخاصية C هي النوع الأكثر شيوعًا من AB. يتم تشغيل TR خلال 1.5 ثانية عندما يتم تجاوز In خمس مرات، ويتم تشغيل ER عندما يتم تجاوز In 5-10 مرات. يتم استخدامها للشبكات المختلطة التي تتضمن أجهزة من أنواع مختلفة، بما في ذلك تلك ذات التيارات المنخفضة. النوع الرئيسي من قواطع الدوائر الكهربائية للمباني السكنية والإدارية.
• الخاصية د - الآلات ذات القدرة القصوى على التحميل الزائد. يستخدم لحماية المحركات الكهربائية ومستهلكي الطاقة ذوي التيارات العالية.

نسبة تقييمات AV وقوة المستهلك

لتحديد عدد الكيلووات التي يمكن توصيلها من خلال قاطع دائرة بقوة معينة، استخدم الجدول:

لحساب قوة الآلة التمهيدية في المنزل، استخدم معامل 0.7 من إجمالي الطاقة للمستهلكين.

عند تحديد سعة الحمولة لقاطع الدائرة الكهربائية، من المهم أن نأخذ في الاعتبار ليس فقط تصنيفه، ولكن أيضًا خاصية التحميل الزائد. سيساعد ذلك في تجنب الإنذارات الكاذبة عند بدء تشغيل الأجهزة الكهربائية القوية.

لتحديد قاطع الدائرة بناءً على طاقة الحمل، من الضروري حساب تيار الحمل وتحديد تصنيف قاطع الدائرة أكبر من أو يساوي القيمة التي تم الحصول عليها. عادة ما تتجاوز القيمة الحالية المعبر عنها بالأمبير في شبكة أحادية الطور 220 فولت قيمة طاقة الحمل المعبر عنها بالكيلووات بمقدار 5 مرات، أي. إذا كانت قوة جهاز الاستقبال الكهربائي (غسالة، مصباح كهربائي، ثلاجة) 1.2 كيلو واط، فإن التيار الذي سيتدفق في السلك أو الكابل هو 6.0 أمبير (1.2 كيلو واط * 5 = 6.0 أمبير). يتم حسابه عند 380 فولت، في الشبكات ثلاثية الطور، كل شيء مشابه، فقط القيمة الحالية تتجاوز طاقة الحمل بمقدار مرتين.

عامل القوى

هذه كمية فيزيائية بلا أبعاد تميز مستهلك التيار الكهربائي المتناوب من وجهة نظر وجود مكون تفاعلي في الحمل. يُظهر عامل القدرة مقدار التيار المتردد الذي يتدفق عبر الحمل خارج الطور بالنسبة للجهد المطبق عليه.
عدديا، معامل القدرة يساوي جيب التمام لهذا التحول المرحلة أو جتا φ

نأخذ cosine phi من الجدول 6.12 من الوثيقة التنظيمية SP 31-110-2003 "تصميم وتركيب التركيبات الكهربائية للمباني السكنية والعامة"

الجدول 1. قيمة Cos φ تعتمد على نوع مستقبل الطاقة

لنأخذ جهاز استقبال الطاقة الخاص بنا بقوة 1.2 كيلو واط. كثلاجة منزلية أحادية الطور بجهد 220 فولت، نأخذ cos φ من الجدول كـ 0.75 كمحرك من 1 إلى 4 كيلو واط.
دعونا نحسب التيار I = 1200 واط / 220 فولت * 0.75 = 4.09 أمبير.

الآن الطريقة الصحيحة لتحديد تيار جهاز الاستقبال الكهربائي— خذ القيمة الحالية من اللوحة أو جواز السفر أو تعليمات التشغيل. توجد لوحات تصنيف على جميع الأجهزة الكهربائية تقريبًا.

قواطع الدائرة EKF

يتم تحديد إجمالي التيار في الخط (على سبيل المثال، شبكة المقبس) عن طريق جمع تيار جميع أجهزة الاستقبال الكهربائية. بناءً على التيار المحسوب، نختار أقرب تصنيف لقاطع الدائرة الأوتوماتيكي، لأعلى. في مثالنا، بالنسبة لتيار 4.09A، ستكون الآلة 6A.

من المهم جدًا ملاحظة أن اختيار قاطع الدائرة بناءً على قوة الحمل فقط يعد انتهاكًا صارخًا لمتطلبات السلامة من الحرائق ويمكن أن يؤدي إلى نشوب حريق في عزل الكابل أو السلك، ونتيجة لذلك، نشوب حريق. عند الاختيار، من الضروري أيضًا مراعاة المقطع العرضي للسلك أو الكابل.

بناءً على قوة الحمل، فمن الأصح اختيار المقطع العرضي للموصل. تم تحديد متطلبات الاختيار في الوثيقة التنظيمية الرئيسية للكهربائيين والتي تسمى PUE (قواعد التركيبات الكهربائية)، أو بشكل أكثر دقة في الفصل 1.3. في حالتنا، بالنسبة للشبكة الكهربائية المنزلية، يكفي حساب تيار الحمل كما هو موضح أعلاه، وفي الجدول أدناه حدد المقطع العرضي للموصل، بشرط أن تكون القيمة الناتجة أقل من التيار المسموح به على المدى الطويل المقابلة للمقطع العرضي لها.

اختيار الجهاز وفقا للمقطع العرضي للكابل

دعونا ننظر في مشكلة اختيار قواطع الدائرة للتمديدات الكهربائية المنزلية بمزيد من التفصيل، مع الأخذ في الاعتبار متطلبات السلامة من الحرائق.المتطلبات الضرورية موضحة في الفصل 3.1 "حماية الشبكات الكهربائية حتى 1 كيلو فولت"، حيث أن جهد الشبكة خاص المنازل والشقق والبيوت 220 أو 380 فولت.

الجهد 220 فولت.

– تستخدم الشبكة أحادية الطور بشكل أساسي للمقابس والإضاءة.
380 فولت. - هذه شبكات التوزيع بشكل أساسي - خطوط الكهرباء الممتدة على طول الشوارع والتي ترتبط بها المنازل بالفروع.

وفقاً لمتطلبات الفصل أعلاه، يجب حماية الشبكات الداخلية للمباني السكنية والعامة من تيارات الدائرة القصيرة والأحمال الزائدة. ولتحقيق هذه المتطلبات، تم اختراع أجهزة حماية تسمى قواطع الدائرة.

قاطع الدائرة الأوتوماتيكي

هذا جهاز تبديل ميكانيكي قادر على التشغيل وحمل التيارات في الحالة الطبيعية للدائرة، وكذلك التشغيل والتوصيل لفترة محددة وإيقاف التيارات تلقائيًا في الحالة غير الطبيعية المحددة للدائرة، مثل ماس كهربائى و التيارات الزائدة.

ماس كهربائى (SC)

توصيل كهربائي لنقطتين من الدائرة الكهربائية بقيم محتملة مختلفة لا ينص عليها تصميم الجهاز ويعطل تشغيله الطبيعي. يمكن أن تحدث دائرة كهربائية قصيرة نتيجة لانتهاك عزل العناصر الحاملة للتيار أو التلامس الميكانيكي للعناصر غير المعزولة. كما أن الدائرة القصيرة هي حالة تكون فيها مقاومة الحمل أقل من المقاومة الداخلية لمصدر الطاقة.

الزائد الحالي

– تجاوز القيمة المقدرة للتيار المستمر المسموح به والتسبب في ارتفاع درجة حرارة الموصل.الحماية من تيارات الدائرة القصيرة وارتفاع درجة الحرارة ضرورية للسلامة من الحرائق، ومنع نشوب حريق في الأسلاك والكابلات، ونتيجة نشوب حريق في المنزل .

التيار المسموح به المستمر للكابل أو الأسلاك

- مقدار التيار الذي يتدفق باستمرار عبر الموصل ولا يسبب تسخينًا زائدًا.

فيما يلي قيمة التيار المستمر المسموح به للموصلات من مختلف الأقسام والمواد، الجدول عبارة عن نسخة مجمعة ومبسطة تنطبق على شبكات إمداد الطاقة المنزلية، الجدولان رقم 1.3.6 و1.3.7 PUE.

اختيار قاطع الدائرة الكهربائية على أساس تيار الدائرة القصيرة

يتم اختيار قاطع الدائرة للحماية من الدائرة القصيرة (ماس كهربائى) بناءً على القيمة المحسوبة لتيار الدائرة القصيرة في نهاية الخط. الحساب معقد نسبيًا، وتعتمد القيمة على قوة محطة المحولات الفرعية والمقطع العرضي للموصل وطول الموصل، وما إلى ذلك.

من تجربة إجراء الحسابات وتصميم الشبكات الكهربائية، فإن المعلمة الأكثر تأثيرًا هي طول الخط، وفي حالتنا طول الكابل من اللوحة إلى المنفذ أو الثريا.

لأن في الشقق والمنازل الخاصة، يكون هذا الطول ضئيلًا، وعادةً ما يتم إهمال هذه الحسابات ويتم اختيار قواطع دوائر ذات خاصية "C"، يمكنك بالطبع استخدام "B"، ولكن فقط للإضاءة داخل شقة أو منزل، لأن مثل هذه المصابيح منخفضة الطاقة لا تسبب تدفقًا عاليًا للتيار، وبالفعل في شبكة أدوات المطبخ ذات المحركات الكهربائية، لا ينصح باستخدام الآلات ذات الخاصية B، لأن قد يتم تشغيل الجهاز عند تشغيل الثلاجة أو الخلاط بسبب قفزة في تيار البداية.

اختيار الجهاز على أساس التيار المسموح به على المدى الطويل (LTC) للموصل

يتم اختيار قاطع الدائرة للحماية من الحمل الزائد أو ارتفاع درجة حرارة الموصل بناءً على قيمة DDT للقسم المحمي من السلك أو الكابل. يجب أن يكون تصنيف الجهاز أقل من أو يساوي قيمة DDT للموصل المشار إليه في الجدول أعلاه. وهذا يضمن إيقاف تشغيل الجهاز تلقائيًا عند تجاوز الـ DDT في الشبكة، أي. جزء من الأسلاك من الجهاز إلى آخر جهاز استقبال كهربائي محمي من الحرارة الزائدة، ونتيجة لذلك، من الحريق.

مثال على اختيار قاطع الدائرة

لدينا مجموعة من اللوحة التي نخطط لتوصيل غسالة أطباق بها -1.6 كيلووات، وماكينة صنع القهوة - 0.6 كيلووات، وغلاية كهربائية - 2.0 كيلووات.

نحن نحسب الحمل الإجمالي ونحسب التيار.

الحمل = 0.6+1.6+2.0=4.2 كيلو واط. الحالي = 4.2*5=21A.

ننظر إلى الجدول أعلاه، جميع المقاطع العرضية للموصل باستثناء 1.5 مم 2 للنحاس و 1.5 و 2.5 للألومنيوم مناسبة للتيار الذي حسبناه.

نختار كابلًا نحاسيًا ذو قلب بمقطع عرضي 2.5 مم 2، لأن... ليس من المنطقي شراء كابل ذو مقطع عرضي أكبر للنحاس، ولا ينصح باستخدام موصلات الألومنيوم، وقد يكون محظورًا بالفعل.

نحن ننظر إلى حجم فئات الآلات المنتجة - 0.5؛ 1.6؛ 2.5؛ 1؛ 2؛ 3؛ 4؛ 5؛ 6؛ 8؛ 10؛ 13؛ 16؛ 20؛ 25؛ 32؛ 40؛ 50؛ 63.

قاطع الدائرة الخاص بشبكتنا مناسب لـ 25 أمبير، نظرًا لأنه غير مناسب لـ 16 أمبير لأن التيار المحسوب (21 أمبير) يتجاوز تصنيف قاطع الدائرة 16 أمبير، مما سيؤدي إلى تعطله عند تشغيل جميع أجهزة استقبال الطاقة الثلاثة في وقت واحد . الجهاز 32 أمبير غير مناسب لأنه يتجاوز DDT لكابل 25 أمبير الذي اخترناه، مما قد يسبب ارتفاع درجة حرارة الموصل، ونتيجة لذلك، نشوب حريق.

جدول ملخص لاختيار قاطع الدائرة لشبكة أحادية الطور 220 فولت.

جدول ملخص لاختيار قاطع الدائرة لشبكة ثلاثية الطور 380 فولت.

* - كابل مزدوج، كابلين متصلين على التوازي، على سبيل المثال 2 كابل VVGng 5x120

نتائج

عند اختيار الجهاز، من الضروري أن تأخذ في الاعتبار ليس فقط قوة الحمل، ولكن أيضا المقطع العرضي والمواد للموصل.

بالنسبة للشبكات ذات المناطق المحمية الصغيرة من تيارات الدائرة القصيرة، يمكن استخدام قواطع الدائرة ذات الخاصية "C".

يجب أن يكون تصنيف الآلة أقل من أو يساوي التيار المسموح به على المدى الطويل للموصل.