تعرف على القواطع الكهربائية وأنوعها واستخداماتها وبنيته الداخلية وآلية عمله

 القواطع الكهربائية 

electrical circuit breakers

المقدمة :

تعد الطاقة الكهربائية من اهم الطاقات في عصرنا الحديث لذلك تستخدم هذه الطاقة بكثرة ولكن عند حدوث خلل او عطل او تماس  فإن ذلك يؤدي الى اضرار جسيمة في الدوائر الكهربائية او المحولات او الأجهزة  او الانسان لذلك تم اختراع القاطع الكهربائي من قبل العالم توماس أديسون عام 1879  لتجنب الكثير من المشاكل الكهربائية  

ما هو القاطع الكهربائي :

هو أداة حماية تقوم بحماية الدوائر الكهربائية في حالة حدوث قصر ناتج عن انهيار العازل في الكابلات او قطع في الكابلات او حدوث تلامس بين موصلات الكابل  ويقوم أيضا بفصل الدوائر الكهربائية في حالة زيادة التحميل 

صورة بعض القواطع

البنية الداخلية للقاطع :

يتكون القاطع من عدة أجزاء وهي :

الملامس المتحرك :

مادة موصلة للكهرباء وظيفته الوصل المباشر بين اطراف المصدر الكهربائي واطراف  دائرة الحمل 

الملامس الثابت :

مادة موصلة للكهرباء وظيفته مشتركة مع الملامس المتحرك

الجزء الميكانيكي :

قلب حديدي لملف مغناطيسي ووظيفته يتحكم بحركة الملامس المتحرك 

الجزء الكهربي :

إما محرك كهربي او ملف مغناطيسي ووظيفته إعطاء أوامر الفصل والوصل للجزء الميكانيكي 

العازل بين الأقطاب :

حاجز يمنع التماس بين الأقطاب بسبب الشرر الكهربي  نوع العازل يعتمد على شدة التيار المار في القاطع 

مبدأ عمل القواطع الكهربائية :

القواطع الحرارية :

تستخدم لحماية الأجهزة من ارتفاع شدة التيار الكهربي بسبب انخفاض الجهد او حدوث قصر يتم معايرته على التيار المطلوب للموتور 

آلية عمله :

عند ارتفاع شدة التيار المحرك ترتفع درجة حرارة الملفات الحرارية مما يؤدي الى تمددها ويؤدي هذا التمدد الى تحريك التلامس المتحرك تحريك هذا الجزء يؤدي الى فصل نقطة تلامس داخل هذا القاطع

القاطع الحراري 

القاطع المغناطيسي :

هذه الفكرة موجودة في الريليه والكونتاكتور حيث يعمل بالتأثير المغناطيسي للتيار الكهربي فعند لف سلك حول قلب من الحديد المطاوع لعمل ملف وتوصيل هذا الملف بتيار  DC او AC يتحول القلب الحديدي الى مغناطيس فيجذب نقطة التلامس وبإزالة التيار الكهربائي تزول المغنطة عن القلب الحديدي 

آلية عمله :

يفصل القاطع في حالة حدوث قصر في الدائرة الكهربائية نتيجة عطل كهربائي مما يؤدي الى مرور تيار كبير جدا في القاطع يمر هذا التيار الكبير ضمن ملف مغناطيسي يوجد في داخله قلب  متحرك ينتج عن مرور هذا التيار في الملف توليد مجال مغناطيسي مما يؤدي الى سحب القلب المتحرك الذي يدفع ذراع الفصل في القاطع فيفصل القاطع 

القاطع المغناطيسي

أجزاء القاطع :

1. ذراع الفصل والوصل في القاطع 
2. آلية الفصل الاوتوماتيكي
3. نقطة التلامس المتحرك
4. نقطة توصيل كابل او السلك 
5. شريط ثنائي المعدن
6. مثبت القاطع
7. ملف مغناطيسي
8. المخمد

صورة أجزاء القاطع

أصناف القواطع حسب جهد التشغيل :

قواطع الجهد المتوسط :

حماية المحولات ولوحات الجهد المتوسط 

يقوم بفصل الدوائر فقط بناء على أوامر من جهاز منفصل لاكتشاف الأعطال 

ومفرق قوس الشرارة يكون غالبا اما هواء  Air CB  او Vacuum CB 

وهي اما Draw-Out Switchgear او withOut Draw-Out

Draw-Out Switchgear:d;يكون القاطع محمولا على عجلات لسهولة دخوله وخروجه من اللوحة 

تصنيف التيار Rated Current  يتراوح بين 600 و 4000 امبير  

قواطع الجهد المتوسط 

قواطع الجهد المنخفض :

MCB:

يتحمل تيارات القصر العالية بما لا يزيد عن 10KV 

قاطع MCB

MCCB:

لديه القدرة على تحمل تيارات القصر بنسب اعلى من MCB  وربما يزيد عن 100KV

قاطع MCCB

GFCB:

يستخدم في الحماية من الصدمات الكهربية الناتجة عن تسرب التيار 

قاطع GFCB

المراجع :

ملف القواطع PDF