كيفية اختيار قاطع الدائرة

هناك عدد قليل من المعايير المختلفة التي يجب مراعاتها عند اختيار قاطع الدائرة بما في ذلك الجهد والتردد وسعة المقاطعة وتصنيف التيار المستمر وظروف التشغيل غير العادية واختبار المنتج. ستقدم هذه المقالة نظرة عامة خطوة بخطوة حول اختيار قاطع الدائرة المناسب لتطبيقك المحدد.

تصنيف الجهد
يتم حساب تصنيف الجهد الإجمالي من خلال أعلى جهد يمكن تطبيقه عبر جميع المنافذ النهائية ونوع التوزيع وكيفية دمج قاطع الدائرة مباشرة في النظام. من المهم اختيار قاطع دائرة بسعة جهد كافية لتلبية التطبيق النهائي.

يمكن تطبيق قواطع الدائرة حتى 600 أمبير على ترددات تتراوح من 50 إلى 120 هرتز. ستؤدي الترددات الأعلى من 120 هرتز إلى ضرورة خفض تصنيف القاطع. أثناء المشاريع ذات التردد الأعلى، تتسبب التيارات الدوامية وخسائر الحديد في زيادة التسخين داخل مكونات الرحلة الحرارية وبالتالي تتطلب خفض تصنيف القاطع أو معايرته بشكل خاص. تعتمد الكمية الإجمالية لخفض التصنيف على تصنيف الأمبير وحجم الإطار بالإضافة إلى تردد التيار. القاعدة العامة هي أنه كلما زاد تصنيف الأمبير في حجم إطار معين، زاد التخفيض المطلوب. تحتوي جميع القواطع ذات التصنيف الأعلى التي تزيد عن 600 أمبير على ثنائي المعدن مسخن بالمحول وهي مناسبة لتطبيقات التيار المتردد بتردد 60 هرتز كحد أقصى. بالنسبة لتطبيقات التيار المتردد بتردد 50 هرتز كحد أدنى، تتوفر معايرة خاصة بشكل عام. تتم معايرة قواطع الفصل ذات الحالة الصلبة مسبقًا لتطبيقات 50 هرتز أو 60 هرتز. إذا كنت تقوم بمشروع مولد ديزل، فسيكون التردد إما 50 هرتز أو 60 هرتز. من الأفضل التحقق مسبقًا مع مقاول كهربائي للتأكد من وجود تدابير المعايرة قبل المضي قدمًا في مشروع 50 هرتز.

الحد الأقصى لسعة المقاطعة
يُقبل تصنيف المقاطعة عمومًا باعتباره أعلى مقدار من تيار الخطأ الذي يمكن لقاطع الدائرة الموجود بلوحة التحكم أن يقطعه دون التسبب في فشل النظام. يمكن حساب تحديد الحد الأقصى لمقدار تيار الخطأ الذي يوفره النظام في أي وقت معين. القاعدة الوحيدة التي لا تقبل الخطأ والتي يجب اتباعها عند تطبيق قاطع الدائرة الصحيح هي أن سعة المقاطعة للقاطع يجب أن تكون مساوية أو أكبر من مقدار تيار الخطأ الذي يمكن توصيله عند النقطة في النظام حيث يتم تطبيق القاطع. سيؤدي الفشل في تطبيق المقدار الصحيح من سعة المقاطعة إلى تلف القاطع.

تصنيف التيار المستمر
فيما يتعلق بتصنيف التيار المستمر، يتم تصنيف قواطع الدائرة المصبوبة بالأمبير عند درجة حرارة محيطة محددة. تصنيف الأمبير هذا هو التيار المستمر الذي سيحمله القاطع في درجة الحرارة المحيطة حيث تم معايرته. القاعدة العامة التي يجب على مصنعي قواطع الدائرة اتباعها هي معايرة قواطعهم القياسية عند 104 درجة فهرنهايت. يعتمد تصنيف الأمبير لأي تطبيق قياسي فقط على نوع الحمل ودورة العمل. يخضع تصنيف الأمبير لقانون الكهرباء الوطني (NEC) وهو المصدر الأساسي للمعلومات حول دورات الحمل في صناعة المقاولات الكهربائية. على سبيل المثال، تتطلب دوائر الإضاءة والتغذية عادةً قاطع دائرة مقدرًا وفقًا لقدرة تحمل التيار للموصل. للعثور على تصنيفات تيار قواطع قياسية مختلفة لموصلات ذات أحجام مختلفة والأحمال المسموح بها، راجع جدول NEC 210.24.

ظروف التشغيل غير النمطية
عند اختيار قاطع الدائرة، من الضروري أن تضع في اعتبارك موقع المستخدم النهائي. كل قاطع يختلف عن الآخر وبعضها أكثر ملاءمة للبيئات الأكثر قسوة. فيما يلي بعض السيناريوهات التي يجب وضعها في الاعتبار عند تحديد قاطع الدائرة الذي يجب استخدامه: لوحات التحكم المقاومة للعوامل الجوية تحمي المكونات

• درجة حرارة محيطة عالية: إذا تم تطبيق قواطع مغناطيسية حرارية قياسية في درجات حرارة تتجاوز 104 درجة فهرنهايت، فيجب تخفيض تصنيف القاطع أو إعادة معايرته للبيئة. لسنوات عديدة، تم معايرة جميع القواطع عند 77 درجة فهرنهايت مما يعني أنه يجب تخفيض تصنيف جميع القواطع فوق هذه الدرجة. من الناحية الواقعية، كانت معظم العبوات عند درجة حرارة حوالي 104 درجة فهرنهايت؛ تم استخدام قاطع خاص شائع لهذه الأنواع من المواقف. في منتصف الستينيات، تم تغيير معايير الصناعة لجعل جميع القواطع القياسية معايرة بدرجة حرارة 104 درجة فهرنهايت في الاعتبار. • التآكل والرطوبة: في البيئات حيث تكون الرطوبة ثابتة، يوصى بمعالجة رطوبة خاصة للقواطع. يساعد هذا العلاج على مقاومة العفن و/أو الفطريات التي قد تتسبب في تآكل الوحدة. وفي الأجواء التي تسودها نسبة عالية من الرطوبة، فإن أفضل حل هو استخدام سخانات المساحة في العلبة. وإذا أمكن، يجب إزالة القواطع من المناطق المسببة للتآكل. وإذا لم يكن هذا عمليًا، فهناك قواطع مصنعة خصيصًا ومقاومة للتآكل.

• احتمالية عالية للصدمات: إذا كان من المقرر تركيب قاطع دائرة في منطقة حيث توجد احتمالية عالية للصدمات الميكانيكية، فيجب تركيب جهاز خاص مضاد للصدمات. تتكون أجهزة مقاومة الصدمات من ثقل موازن بالقصور الذاتي فوق العمود المركزي الذي يحمل قضيب التعثر مقفلاً في ظل ظروف الصدمة العادية. يجب تركيب هذا الوزن بحيث لا يمنع وحدات التعثر الحرارية أو المغناطيسية من العمل في سيناريوهات التحميل الزائد أو ماس كهربائي. تعد البحرية الأمريكية أكبر مستخدم نهائي لقواطع مقاومة للصدمات العالية والتي تعد مطلوبة في جميع السفن القتالية.

• الارتفاع: في المناطق التي يزيد ارتفاعها عن 6000 قدم، يجب تخفيض تصنيف قواطع الدائرة من حيث قدرتها على حمل التيار والجهد وسعة المقاطعة. على ارتفاعات عالية، لا ينقل الهواء الرقيق الحرارة بعيدًا عن مكونات حمل التيار وكذلك الهواء الأكثر كثافة الموجود في ارتفاعات منخفضة. بالإضافة إلى ارتفاع درجة الحرارة، يمنع الهواء الرقيق أيضًا بناء شحنة عازلة بسرعة كافية لتحمل نفس مستويات الجهد التي تحدث عند الضغط الجوي العادي. يمكن أن تؤدي مشكلات الارتفاع أيضًا إلى تخفيض تصنيف معظم المولدات المستخدمة ومعدات توليد الطاقة الأخرى. من الأفضل التحدث مع متخصص في توليد الطاقة قبل الشراء.

• وضع الراحة: في الغالب، يمكن تركيب قواطع الدائرة في أي وضع، أفقيًا أو رأسيًا، دون التأثير على آليات التعثر أو سعة المقاطعة. في المناطق ذات الرياح العاتية، من الضروري وضع القاطع في حاوية (تأتي معظم الوحدات مغلقة) على سطح يتأرجح قليلاً مع الرياح. عندما يتم توصيل قاطع الدائرة بسطح غير مرن، فهناك احتمال لتعطيل الدائرة عند التعرض للرياح العاتية.

الصيانة والاختبار
ضمان الجودة يوصى بأن يشتري العميل قواطع دوائر تم اختبارها من قبل UL. كن على علم بأن المنتجات غير المختبرة من قبل UL لا تضمن المعايرة الصحيحة للقاطع. يتم اختبار جميع قواطع الدوائر المصبوبة ذات الجهد المنخفض المدرجة في قائمة UL وفقًا لمعيار UL 489 والذي ينقسم إلى فئتين: اختبار المصنع واختبار الحقل.

• اختبار المصنع من قبل UL: تخضع جميع قواطع الدوائر المصبوبة ذات الجهد المنخفض من قبل UL لاختبارات مكثفة للمنتج والمعايرة بناءً على معيار UL 489. تحتوي قواطع الدوائر المعتمدة من UL على أنظمة معايرة محكمة الغلق من قبل المصنع. يضمن الختم غير المكسور أن القاطع معاير بشكل صحيح ولم يخضع للتلاعب أو التغيير وأن المنتج سيعمل وفقًا لمواصفات UL. إذا تم كسر الختم، فإن ضمان UL يصبح باطلاً وكذلك أي ضمانات.

• الاختبار الميداني: من الطبيعي أن تختلف البيانات التي تم الحصول عليها في الميدان عن المعلومات المنشورة. يرتبك العديد من المستخدمين بشأن ما إذا كانت البيانات الميدانية معيبة أو المعلومات المنشورة غير متزامنة مع طرازهم الخاص. الفرق في البيانات هو أن ظروف الاختبار في المصنع تختلف بشكل كبير عن تلك الموجودة في الميدان. تم تصميم اختبارات المصنع لإنتاج نتائج متسقة. تؤثر درجة الحرارة والارتفاع والبيئة التي يتم التحكم في مناخها واستخدام معدات الاختبار المصممة خصيصًا للمنتج الذي يتم اختباره على النتيجة. يعد منشور NEMA AB4-1996 دليلاً رائعًا للاختبار الميداني. يمنح الدليل المستخدم متغيرًا أفضل لما هي النتائج الطبيعية للاختبار الميداني. تأتي بعض القواطع مع تعليمات الاختبار الخاصة بها. في حالة عدم وجود تعليمات، استخدم شركة خدمة قواطع دوائر موثوقة.

• الصيانة: في أغلب الأحيان، تتمتع قواطع الدائرة المصبوبة بسجل استثنائي من الموثوقية ويرجع ذلك في الغالب إلى حقيقة أن الوحدات مغلقة. يقلل الغلاف من التعرض للأوساخ والرطوبة والعفن والغبار وغيرها من الاحتواءات والتلاعب. جزء من الصيانة المناسبة هو التأكد من إحكام جميع الوصلات الطرفية ووحدات الرحلة إلى قيمة عزم الدوران المناسبة كما حددها المصنع. بمرور الوقت، سوف تتراخى هذه الوصلات وتحتاج إلى إعادة إحكامها. تحتاج القواطع أيضًا إلى التنظيف بانتظام. الموصلات التي لم يتم تنظيفها بشكل صحيح، والموصلات الخاطئة المستخدمة للطرف والنهايات الفضفاضة كلها ظروف يمكن أن تسبب ارتفاعًا مفرطًا في درجة الحرارة وإضعاف القاطع. تتطلب القواطع التي يتم تشغيلها يدويًا فقط أن تكون جهات اتصالها نظيفة وأن تعمل الوصلات بحرية. بالنسبة لقواطع الدائرة التي لا يتم استخدامها بشكل منتظم، يلزم تشغيل القاطع بشكل متقطع لتحديث الأنظمة. كما هو الحال دائمًا، من الأفضل استشارة كهربائي معتمد لتحديد نوع قاطع الدائرة المناسب لتطبيق المولد الخاص بك. العوامل التي تؤثر على التشغيل الآمن والسليم لمولد الطاقة وقاطع الدائرة تختلف من موقع إلى آخر ولا يمكن إلا للمتخصص المرخص له تحديد المعدات المناسبة.