نظرة عامة على قواطع الدائرة
قاطع الدائرة هو جهاز أساسي في نظام الطاقة يُستخدم لحماية الدوائر الكهربائية والتحكم بها. يُمكنه إغلاق الدائرة، وتمرير التيار، وقطعه في الظروف العادية أو عند حدوث عطل. تشمل وظائفه الأساسية الحماية من الحمل الزائد، والحماية من قصر الدائرة، والحماية من انخفاض الجهد، وغيرها. وهو يُعادل مزيجًا من الصمامات والمرحلات الحرارية للحماية من الجهد الزائد/الناقص، ولكنه يتميز بموثوقية أعلى وقابلية أكبر لإعادة الاستخدام.

المعايير المميزة الرئيسية
الجهد المقنن (Ue): هو أعلى جهد يعمل عنده قاطع الدائرة الكهربائية بشكل طبيعي، مثل 220 فولت، 380 فولت، إلخ. 37

التيار المقنن (In): قيمة التيار القصوى التي يمكن حملها بأمان على مدى فترة طويلة من الزمن، والتي يجب أن تكون أكبر من تيار التشغيل للدائرة بنسبة 35٪.

قدرة القطع (Icu/Ics): تشير قدرة القطع القصوى للدائرة القصيرة (Icu) إلى القدرة على قطع أقصى تيار دائرة قصيرة في المرة الواحدة. أما قدرة القطع التشغيلية (Ics) فتشير إلى عتبة التيار التي يمكن استخدامها بعد القطع. عمومًا، تتطلب قواطع الدائرة الإطارية Ics ≥ 50% من Icu، بينما تتطلب قواطع الدائرة المصبوبة Ics ≥ 25% من ICU.

تيار التحمل قصير المدى (Icw): قدرة قاطع الدائرة على تحمل تيار قصر الدائرة خلال فترة زمنية محددة دون حدوث ضرر.

ثانيًا: تصنيف قواطع الدائرة
1. حسب مستوى الجهد
قواطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد العالي: تُستخدم في أنظمة الجهد 3 كيلوفولت وما فوق. تشمل وسائط إطفاء القوس الكهربائي الشائعة سداسي فلوريد الكبريت (SF6)، والفراغ، والزيت، وما إلى ذلك. 4

تُصنف قواطع الدائرة الكهربائية ذات الجهد المنخفض إلى ثلاثة أنواع: النوع الإطاري (ACB)، والنوع ذو الغلاف المصبوب (MCCB)، والنوع المصغر (MCB). 57.

2. من خلال الهيكل والتطبيق
قاطع الدائرة الكهربائية من النوع الإطاري (ACB)
التيار المقنن: من 200 أمبير إلى 6300 أمبير، مزود بحماية من أربع مراحل (تأخير طويل، تأخير قصير، فوري، وعطل أرضي)، ويستخدم في الغالب لحماية المفاتيح الرئيسية في أنظمة التوزيع أو المعدات ذات السعة الكبيرة.

قاطع الدائرة الكهربائية المصبوب (MCCB)
هيكل صغير الحجم، تيار مقنن من 10 أمبير إلى 1600 أمبير، مناسب لحماية الدوائر الفرعية. يدعم قاطع الدائرة الإلكتروني MCCB الحماية الانتقائية، وبعض الطرازات مزودة بوظيفة التعشيق الإقليمي 57.

قاطع الدائرة المصغر (MCB)
يستخدم في الدوائر الطرفية التي تقل عن 125 أمبير (مثل الدوائر المنزلية والتجارية)، وهو متوفر بمواصفات من 1P إلى 4P، ويدعم الحماية من الحمل الزائد وقصر الدائرة والتسرب.

3. اضغط على تقنية إطفاء القوس الكهربائي
قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي: إخماد سريع للقوس الكهربائي، عمر خدمة طويل، مناسب لسيناريوهات التشغيل المتكرر 4.

قاطع الدائرة الكهربائية SF6: يتميز بعزل ممتاز وقدرة فائقة على إخماد القوس الكهربائي، ويُستخدم غالبًا في أنظمة الجهد العالي. يجب فحص نقاء الغاز بانتظام.

ثالثًا: مبادئ اختيار قاطع الدائرة
مطابقة معلمات الدائرة
الجهد المقنن ≥ جهد الخط، التيار المقنن ≥ تيار الحمل الأقصى، قدرة القطع ≥ تيار قصر الدائرة المتوقع 57.

تكييف نوع الحمل
يجب أن تراعي حماية المحرك تيار بدء التشغيل (قيمة ضبط الفصل الفوري تتراوح بين 1.35 و1.7 ضعف تيار بدء التشغيل). وتستهلك دائرة الإضاءة ستة أضعاف تيار الحمل البالغ 78.

التنسيق الانتقائي
يجب أن تفي قواطع الدائرة العلوية والسفلية بفرق الوقت (مثل فرق التأخير القصير ≥ 0.1 ثانية) وفرق التيار (تيار التشغيل للمستوى العلوي ≥ 1.2 ضعف تيار التشغيل للمستوى السفلي) لتجنب الفصل الزائد.

القدرة على التكيف مع البيئة
في البيئات المرتفعة أو الرطبة أو ذات درجات الحرارة العالية، ينبغي اختيار نماذج خاصة وتعديل التيار المقنن (يلزم تقليل السعة عندما تتجاوز درجة الحرارة 40 درجة مئوية). 13.

رابعاً: اختبار وصيانة قواطع الدائرة
عناصر الاختبار الرئيسية
مقاومة التلامس الساكنة/الديناميكية: الكشف عن فقدان التلامس 12.

تحليل الخصائص الميكانيكية: وقت الفتح والإغلاق، والسرعة، والتزامن 14.

أداء العزل: اختبار تحمل الجهد، والكشف عن درجة الفراغ (لقواطع الدائرة الفراغية) 14.

التحقق من وظيفة الحماية: معايرة قيم إجراءات فصل الحمل الزائد وقصر الدائرة 8.

نقاط الصيانة الرئيسية
الفحص الدوري: ضغط الغاز (قاطع الدائرة الكهربائية SF6)، تآكل التلامس، تشحيم الآلية 48.

الاختبارات الوقائية: يتم إجراؤها وفقًا لمعايير مثل GB/T 1984 و GB 14048، مرة كل 1 إلى 3 سنوات.

معالجة الأعطال: في حالة نقص الزيت أو ارتفاع درجة الحرارة أو الانفجار، يلزم إجراء عزل طارئ، ويجب التحقق من مشاكل نظام التلامس أو نظام إخماد القوس الكهربائي. 4.

خامساً: تحليل المشكلات الشائعة
الفرق بين قاطع الدائرة الكهربائية ومفتاح الفصل
يُستخدم فاصل التيار (QS) فقط لعزل مصدر الطاقة، ولا يمتلك قدرة على إخماد القوس الكهربائي. أما قاطع الدائرة (QF) فيمكنه قطع تيار العطل البالغ 12.

أهمية وحدة العناية المركزة ووحدة العناية المركزة
يرمز Icu إلى أقصى قدرة كسر، بينما يرمز Ics إلى موثوقية التشغيل المستمر. وتركز الخطوط الرئيسية على Ics، بينما تركز الخطوط الفرعية على Icu8.

اختيار قواطع الدائرة الكهربائية المحددة للتيار
قم بمطابقة الإجهاد الحراري للكابل من خلال منحنى تحديد التيار، وأعط الأولوية للنماذج ذات سرعة القطع السريعة (مثل قواطع الدائرة الفراغية) 78.

تعطل نظام الحماية من التسرب
ويرجع ذلك في الغالب إلى انخفاض عزل الخط أو ضعف التأريض، ومن الضروري اكتشاف تيار التسرب وضبط عتبة العمل (عادة من 30 مللي أمبير إلى 300 مللي أمبير).