كيف تؤخذ التيارات في الاعتبار لقواطع الدوائر الكهربائية

يتم تحديد التيار الذي يمر عبر قاطع الدائرة بواسطة قانون أوم الشهير من خلال قيمة الجهد المطبق ، والمشار إليه بمقاومة الدائرة المتصلة. هذا الموقف النظري للهندسة الكهربائية هو الأساس لتشغيل أي آلة.

في الممارسة العملية ، يتم دعم جهد التيار الكهربائي ، على سبيل المثال ، 220 فولت ، عن طريق أجهزة أوتوماتيكية لمؤسسة تزويد الطاقة ضمن المعايير المنصوص عليها في معايير الدولة ؛ وهي تختلف قليلاً داخل هذا النطاق. يعتبر تجاوز GOST عطلًا أو حادثًا.

يقتطع قاطع الدائرة سلك الطور الخاص بإمدادات الطاقة من المصابيح والمقابس والمستهلكين الآخرين. عندما يتم تغذية ماكينة الحلاقة الكهربائية لأول مرة من المخرج ، ومن ثم مكنسة الغسيل ، في كلتا الحالتين يتدفق التيار عبر الجهاز في دائرة مغلقة بين الطور والصفر.

لكن في الحالة الأولى ستكون صغيرة نسبياً ، وفي الحالة الثانية ستكون مهمة: هذه الأجهزة تختلف في المقاومة. أنها تخلق حمولة مختلفة. تتم مراقبة قيمتها باستمرار من خلال حماية الماكينة ، حيث تقوم بإغلاقها في حالة الانحرافات عن المعيار.

كيف يتدفق التيار من خلال قاطع الدائرة

من الناحية الهيكلية ، تم تصميم الماكينة بحيث يعمل التيار على عناصر موجودة بالتتابع. وتشمل هذه:

• محطات اتصال الأسلاك مع مسامير لقط.

• اتصالات السلطة مع جزء المحمول والثابتة.

• صفيحة حرارية ثنائية المعدن

• ماس كهربائى اغلاق التيار الكهربائي؛

• ربط الخيوط الحالية.

يظهر المسار الحالي عبر قاطع الدائرة في الصورة بواسطة أسهم حمراء تقليدية.

يتم ضغط جهات اتصال الطاقة المنقولة ضد تلك الثابتة ، مما يخلق دائرة كهربائية مستمرة فقط بعد أن يقوم المشغل بتدوير ذراع التحكم يدويًا. شرط أساسي للإدراج هو عدم وجود حالات طوارئ في الدائرة بتبديلها. في حالة ظهورها ، تبدأ الحماية فورًا في العمل على إيقاف التشغيل التلقائي. لا توجد طريقة أخرى لتشغيل الجهاز.

ولكن كسر هذه الاتصالات من خلال إلغاء تنشيط تزويد المرحلة المحتملة للمستهلكين يمكن القيام به بطريقتين:

• يدويا ، والعودة إلى الموقف الأولي ذراع التحكم ؛

• تلقائيا من إطلاق الحماية.

كيف يتم إنشاء العناصر الهيكلية لقاطع الدائرة والعمل

اتصالات السلطة

إنها ، مثل التصميم الكامل لقاطع الدائرة ، مصممة لنقل طاقة محدودة للغاية. من المستحيل تجاوزه ، لأنه في الحالة المعاكسة ، ستفشل الآلة - ستحترق.

السمة التقنية التي تحد من القدرة القصوى التي تمر عبر جهات اتصال الطاقة هي مؤشر يسمى "السعة القصوى للكسر". يتم الإشارة إليها بواسطة مؤشر "Icu".

يتم تعيين قيمة السعة القصوى لكسر الدائرة عند تصميمها من سلسلة قياسية من التيارات ، تقاس عادةً بالكيلو أمبير. على سبيل المثال ، قد يكون Icu 4 أو 6 ، أو حتى 100 kA أو أكثر.

يشار إلى هذه القيمة مباشرة على الجانب الأمامي من الجهاز ، وكذلك الخصائص الأخرى لإعدادات القيم الحالية.

لذلك ، من خلال جهات اتصال الطاقة للآلة الموضحة في الصورة ، يمكن أن يمر التيار الكهربائي من صفر إلى 4000 أمبير بأمان. عادةً ما تصمد AB نفسها وتوقف تشغيلها في حالة حدوث طارئ داخل الأسلاك المتصلة مع المستهلكين.

لهذا الغرض ، تم التمييز بين التيارات التي تتدفق عبر جهات اتصال الطاقة إلى:

1. الاسمية والعمل ؛

2. الطوارئ ، بما في ذلك الزائد والدوائر القصيرة.

ما هو التصنيف الحالي لقاطع الدائرة الكهربائية

يتم إنشاء أي جهاز للعمل في ظل ظروف تقنية معينة. يجب أن تضمن موثوق مرور تدفق الحمل التشغيل المتدفقة من خلال الأسلاك الكهربائية ومن خلال المستهلكين المتصلين.

عند اختيار جهاز أوتوماتيكي لشبكة منزلية ، غالبًا ما يأخذ المستخدمون في الاعتبار الخصائص الموصلة للأسلاك أو فقط قوة الأجهزة الكهربائية ، مما يرتكبون خطأً: من الضروري إجراء تحليل شامل لكلتا هاتين المشكلتين. من أجل ، يعتبر المفتاح جهازًا تلقائيًا تم ضبطه بالفعل للعمل عند الوصول إلى قيم حالية معينة.

عندما لا تصل هذه الظروف بعد ، ويكون تيار العمل عبر الجهاز أقل. من الحد الأدنى للفصل ، يتم إغلاق جهات اتصال الطاقة بشكل موثوق. يسمى الحد الأعلى لنطاق التشغيل هذا بالتيار المقدر ، والذي يشير إلى.

الرقم "16" الموضح في الصورة يعني أن التيارات التي تمر عبر جهات اتصال الطاقة ، وحتى 16 أمبير ، سيتم نقلها بشكل موثوق عبر قاطع الدائرة إلى المستهلكين المتصلين عبر الأسلاك الكهربائية.

هذه هي وظيفة الجهاز نفسه. ولصاحب التركيب الكهربائي وكهربائي الخدمة مهمة مختلفة تمامًا - اختيار قاطع الدائرة الصحيح للتحميل والأسلاك في المجمع. في الواقع ، عندما يتم تجاوز هذه الأمبيرات الـ 16 ، ستحدث حالات انقطاع للحماية ، والتي يتم تكوينها لتعمل من مختلف التيارات "المرتبطة" بواسطة الخوارزميات الكهربائية إلى القيمة الاسمية. اقرأ المزيد عنها هنا -اختيار قواطع الدائرة للشقة ، منزل ، المرآب

كيف تعمل الحماية

جميع التيارات أكبر من القيمة المقدرة تؤدي إلى الحماية. يطلق عليهم التيارات المتعرجة ، التي يرمز إليها Iav.

للإغلاق التلقائي داخل علبة الجهاز ، يتم تركيب نوعين من الأجهزة المركبة وفقًا لمبادئ إيقاف التشغيل المختلفة:

1. تسخين وثني ثنائية المعدن مع سحب المزلاج الميكانيكي من الشبكة ؛

2. يطرق المزلاج بصدمة ميكانيكية بواسطة قلب المغناطيس الكهربائي.

إطلاق حراري

إنه يعمل بسبب ثني اللوحة المركبة ثنائية المعدن عند تسخينها بالمرور عبرها ، ويتم تبريده عن طريق إزالة الحرارة إلى البيئة.

يتم تطبيق الطاقة الحرارية المتولدة من التيار الكهربائي من خلال ثنائية المعدن على هذا الإصدار. قيمتها ، كما نعلم من قانون جول لينز ، تعتمد على:

1. المقاومة الكهربائية للدائرة ؛

2. قوة التدفق الحالية.

3. ووقت تأثيرها.

من بين هذه المعلمات الثلاثة ، لا تتغير المقاومة الكهربائية في عملية الحالة الثابتة عملياً. يؤخذ في الاعتبار فقط في الحسابات النظرية. مع تبديل الحمل ، يتغير التيار فجأة. لذلك ، هناك معلمتان أخريان أكثر أهمية:

1. حجم التيار الكهربائي ؛

2. وقت مسارها.

تؤخذ في الاعتبار ميزات خاصة، والتي تسمى هذه المكونات - الوقت الحالي.

نظرًا لقوة التيار المتدفق عبر الماكينة ووقت عملها ، لا يتم تحديد منطقة تشغيل الإطلاق الحراري فحسب ، بل أيضًا تحديد القطع الكهرومغناطيسي.

أساس الحسابات هو قيمة التيار المقنن المحدد لتصميم قاطع الدائرة. يرتبط تشغيل الحماية بتعددها - نسبة التيار المار إلى التيار المقنن.

نظرًا لأن أشكال الحماية الحالية لكسر الدائرة تعمل أكثر من التيار المقنن ، فإن التعدد الحالي يكون دائمًا I / In> 1.

قطع الكهرومغناطيسي

يعتمد عمل الحماية على المحاسبة المستمرة للتيارات التي تمر عبر لفائف اللفات المغناطيسية. عندما لا يتجاوز حجم الأحمال القيمة الاسمية المحسوبة ، فإن التيارات التي تتدفق في كل منعطف تخلق مجالًا مغناطيسيًا كليًا لا يستطيع التغلب على قوة التمسك بالقضيب الميكانيكي داخل غلاف الملف اللولبي.

يتم سحب رأس انتهازي متحرك إلى الداخل ، ويتم الضغط بقوة على اتصال السلطة المنقولة لقاطع الدائرة بقوة إلى الجزء الثابت.

عندما تتجاوز قوة التيار المار التيار المقنن لنقطة الضبط ، فإن الحقل المغناطيسي الكلي الذي يتكون داخل الملف سيتغلب على قوة تثبيت القضيب. يطلق النار وبضربة حادة تضرب المزلاج ، تسحبها من العتاد.

نتيجة للإضراب ، يتم إهمال التلامس في الطاقة المنقولة لقاطع الدائرة بحدة بواسطة الطاقة الميكانيكية من الطاقة الثابتة - الدائرة الكهربائية مكسورة ، ويتم إزالة جهد التيار الكهربائي من الدائرة المتصلة.

كيف يتم تكوين الحماية قواطع الدوائر؟

لكي تتمكن الآلة من الصمود في وجه التيار المقنن بوضوح دون إنشاء إيجابيات خاطئة ، يتم ضبط حمايتها على القيم المحسوبة.

إطلاق حراري

عند اختيار الإعداد الحالي القياسي ، تؤخذ طبيعة الحمل المتصل في الاعتبار وتحسب وفقًا للمعادلة Iust = kr ∙ kn ∙ In ، حيث kr = 1.1 ، ويأخذ kn في الاعتبار ظروف التشغيل. تم ضبطه داخل:

• 1.1 ÷ 1.3 للدوائر ذات الحمل الزائد على المدى القصير من بدء تشغيل المحركات الكهربائية أو الأجهزة المماثلة ؛

• 1.1 - للدوائر المقاومة دون التحميل الزائد أو لتشغيل دوائر التيار المباشر.

كمثال ، خذ بعين الاعتبار السمة الوقائية للإطلاق الحراري لقاطع الدائرة A3120 القديم.

في القسم الحالي من 1.3 إلى 10 مرات ، يتم تمثيل "الخاصية المميزة" في المنحنى "a" ، ويتم تنفيذ العملية مع تأخير زمني ، مما يخلق احتياطي عمل للأجهزة الكهربائية المتصلة. مع زيادة الحمل ، يقل وقت الإغلاق من بضع دقائق إلى ثانية واحدة.

عند التحميل بعشرة أضعاف ، يعمل الإصدار الحراري A3120 على إلغاء تنشيط جهات اتصال الطاقة خلال حوالي 0.01 ثانية مع وجود تباين بسيط في المعلمات الموضحة في الرسم البياني بواسطة منطقة اللون الأحمر الفاتح. أكثر من عشرة أضعاف الزيادة في التيارات التشغيلية لا يمكن تسريع الحماية بسبب الخصائص الميكانيكية لتصميم قاطع الدائرة.

قطع الكهرومغناطيسي

يتم ضبط معلمات خاصية الوقت الحالي لجهاز القطع الكهرومغناطيسي أيضًا وفقًا للتيار المقدر. في الأجهزة المنزلية ، ينقسم تيار الرحلة الآني إلى ثلاث فئات:

1. في ، الكذب في 3 ÷ 5 في ؛

2. С - 5 ÷ 10 In؛

3. D - 10 ÷ 20 In.

للأجهزة التقنية الصناعية ، يتم إنشاء قواطع الدائرة مع فئات:

• A ، التي تسببت في التيارات أقل من 3In ؛

• E و F - بمضاعفات أكبر من 20In ضمن حدود مختلفة.

صنف فئة عمل الآلات الأوتوماتيكية المحلية الموصوفة بمتطلبات GOST R 50345–2010. يستخدم المصنِّعون الأجانب أيضًا قسماً مماثلاً للقطع الفوري ، ولكن قد تختلف المعايير الحالية وأوقات الإغلاق ، وفقًا لمعايير بلدانهم أو IEC 60947-2.

فئة الحد الحالي

ترتبط سرعة الحماية الحالية الآنية لقاطع الدائرة بتردد التوافقية الجيبية للشبكة الصناعية ويشار إليها بأحد الأرقام: 1 أو 2 أو 3. يوضح هذا الجزء جزء نصف الموجة من التوافقي القياسي الذي يجب أن تحدث أثناءه.

تعد آلة الحد الحالي 3 هي الأسرع - ستعمل في 1/3 من نصف الدورة. تشير الخاصية 2 إلى النصف ، و 1 - الطول الكامل لنصف الموجة.

شروط للحد من التيارات التي تمر عبر قاطع الدائرة

هناك نقطة مهمة في تشغيل قواطع الدائرة التي تعمل على التيارات الحمولة وهي دراسة الدائرة المتصلة بها ، والتي لديها بالفعل بعض المقاومة المحددة. ستحد قيمته من تشغيل القطع في وضع الطوارئ ، وفي مرحلة ما لن تسمح بإزالة جهد التيار الكهربائي في الوقت المناسب من المعدات التالفة.

مثال على هذا القسم هو المقاومة النشطة لملف مصدر محول الإمداد مع جميع النوى المتصلة من الكابلات والأسلاك في الشبكة الكهربائية ، ويتم تجميعها على كتل طرفية ومشابك من صناديق الوصلات والألواح حتى جهات اتصال منفذ الشقة. خبرائها دعوة المرحلة حلقة الصفر.

لمراعاة قيمته من خلال الإعداد والتشغيل الصحيحين لقاطع الدائرة ، يتم استخدام أجهزة خاصة - عدادات المقاومة لهذه الحلقة.

يتيح لك القياس الخاص بهم مراعاة التصحيح الذي أدخلته المقاومة الإضافية للأسلاك ، مما يعني أنه يمكنك مراعاة بدقة التيارات التي تمر في وضع الطوارئ من خلال اتصالات الطاقة وحماية قواطع الدائرة.

كيف يتم فحص قاطع الدائرة بحثًا عن التيارات التي تمر بها

بعد التصنيع ، يمكن نقل منتجات أي مصنع عبر مسافات طويلة أو تخزينها في المستودعات لفترة طويلة قبل تثبيتها في دائرة كهربائية. خلال هذا الوقت ، من الممكن حدوث انخفاض في جودته نظرًا لانتهاك الخصائص التقنية.

لذلك ، يجب أن تخضع قواطع الدوائر الكهربائية ، عند تثبيتها في الدائرة قبل تشغيلها ، لفحص صحي ، والذي يسمى عادة التحميل.

لهذا الغرض ، يتم تجميع مخطط خاص لتحميل الماكينة في المختبر الكهربائي أو يتم استخدام أحد التصميمات العديدة للحامل الثابتة أو المحمولة.

يتم فحص قاطع الدائرة للتيار المقنن المشار إليه على الهيكل. يجب أن تصمد أمام قيمته لفترة طويلة.

بعد ذلك ، تتعرض الماكينة لأحمال زائدة وتيارات ماس ​​كهربائى ، والتي يجب أن تتحملها أثناء التشغيل. في الوقت نفسه ، يتم قياسها وتسجيلها بشكل واضح:

1. التيارات عملية الحماية الإفراج الحراري وقطع التيار.

2. أوقات قبالة الجهاز من لحظة محاكاة لحالة الطوارئ.

تسمح لك بعض تصميمات الآلات بضبط معلمات الإخراج أثناء التحميل. على سبيل المثال ، هناك أنواع معينة من الإطلاقات الحرارية تحتوي على حامل لولبي ، والذي يسمح لك بضبط نقطة الضبط لتشغيل اللوحة ثنائية المعدن ضمن حدود معينة.

يتم تسجيل جميع الخصائص المقاسة بدقة عالية عن طريق أدوات القياس ويتم تسجيلها في بروتوكول التحقق ، مقارنة بمتطلبات GOST. بعد تحليلهم ، يتم إصدار شهادة مع استنتاج بشأن الملاءمة.

يتيح لك تحميل الجهاز تحت الحمل تحديد الزواج ، ويمنع حالات الحرائق المحتملة والإصابات الكهربائية.

وبالتالي ، تؤخذ التيارات التي تمر عبر قواطع الدائرة في الاعتبار في التصميم والإنتاج والاختبار والتشغيل. لهذا ، يتم أخذ الشروط في الاعتبار التي تتطلبها GOST:

• التصنيف الحالي ؛

• الزائد.

• ماس كهربائى الحالي ؛

• رحلة الحماية الحالية ؛

• خطأ وقت الاغلاق.