لتسهيل فهم التيار التفاضلي، ينبغي النظر في عملية فيزيائية واحدة. عندما يتم لمس خط معزول يحمل تيارا، لماذا لا توجد إجابة؟ الجواب واضح: العزل يمنع التيار من التدفق عبر جسم الإنسان. ولكن ماذا لو كشفت القلب، وقفت على الركيزة العازلة ولمس السلك؟ التأثير هو نفسه - لا توجد صدمة كهربائية. يمنع الدعم توصيل الدائرة عبر الجسم بالأرض.

مفهوم التيار التفاضلي

في الطبيعة لا توجد عملية فيزيائية مثل التيار التفاضلي. هذا المفهوم عبارة عن كمية متجهة يتم التعبير عنها كمجموع التيارات الموجودة في الدائرة، مأخوذة بقيمة جذر متوسط ​​التربيع. لكي يظهر التيار التفاضلي، يجب أن تحدث عملية فيزيائية تسمى تيار التسرب. ولكن يجب استيفاء شرط واحد: يجب أن يكون غلاف الجهاز الذي يظهر فيه تيار التسرب متصلاً بالأرض. خلاف ذلك، إذا لم يتم تأريض الجسم، فإن حدوث تيار تسرب لا يؤدي إلى ظهور تيار تفاضلي. ولن يعمل مفتاح التيار المتبقي (RCB).

العلاقة بين التيار التفاضلي والتسرب

عندما يحدث تسرب تيار في دائرة، فإنه يمر إلى العناصر التي تحتوي على مواد موصلة (العلب المعدنية للأجهزة، وأنابيب التدفئة، وما إلى ذلك) من الأجزاء الحية (الدوائر الكهربائية، والأسلاك). لا توجد دوائر قصيرة خلال هذه التسريبات. وبالتالي لا توجد حقيقة وجود خلل في الدائرة (ضررها الواضح).

وبما أن التيار التفاضلي، إذا تم التعبير عنه رياضياً، هو الفرق (في القيمة المتجهية) بين التيار عند خرج المصدر والتيار بعد الحمل، فمن الواضح أنه مطابق تقريباً لتيار التسرب. ولكن إذا كان هذا الأخير موجودا بالفعل عندما يكون هناك انتهاك، على سبيل المثال، العزل، أو ارتفاع نسبة الرطوبة في البيئة التي يمكن أن يمر من خلالها، أو أي شيء آخر، فإن التيار التفاضلي يظهر عند توصيله بالأرض.

التيارات التفاضلية المتكسرة وغير المتكسرة

يُفهم تيار التشغيل (أو تيار التعثر) على أنه تيار تفاضلي يؤدي تدفقه إلى فصل RCCB في حالة حدوث تسرب في الدائرة.

يسمى التيار الذي يسمح بتدفقه في الدائرة ولا يؤدي إلى تشغيله بالتيار التفاضلي غير المنطلق.

في الدائرة المحملة، حيث تعمل الأجهزة من نوع النبض: المقومات، والأجهزة الرقمية المنفصلة للتحكم في الطاقة - كل هذه الأجهزة المنزلية الحديثة، توجد تيارات خلفية تفاضلية. لكن مثل هذه التيارات لا تعتبر تيارات ضرر، ولا يمكن فصل الدائرة الكهربائية في هذه الحالة. ولذلك، تم اختيار عتبة استجابة التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية بحيث لا تتفاعل مع قيمة التشغيل للخلفية، ولكن لإيقاف تيار التسرب الذي يتجاوز هذه القيمة.

RCD أو قاطع الدائرة التفاضلية

من أجل حماية الدائرة من الأعطال الأرضية ذات التيار العالي، تم تطوير دوائر أجهزة خاصة تقوم باختبار الدائرة التي يتم التحكم فيها باستمرار للتأكد من عدم وجود تسربات كهربائية. بمجرد أن يصبح مجموع القيم المتجهة للتيارات الخطية أكبر من الصفر ويتجاوز حد حساسية الجهاز، سيتم إيقاف تشغيل الدائرة على الفور. يتم تثبيت هذه الأنظمة في كل من الخطوط أحادية الطور وثلاثية الطور.

خصائص المفاتيح التفاضلية

تختلف التعديلات المختلفة لأجهزة الحماية عن بعضها البعض في:

• ميزات التصميم؛
• نوع تسرب الكهرباء
• معلمات الحساسية
• سرعة.

اعتمادا على ميزات التصميم هناك:

• أجهزة VDT (المفتاح التفاضلي) حيث لا توجد حماية ضد التيارات العالية. إنها تتفاعل مع تيارات التسرب، ولكن لضمان حماية دوائرها الكهربائية، يجب تشغيل الصمامات على التوالي.
• جهاز RCBO مزود بمفتاح نوع تلقائي. هذه أجهزة عالمية ذات وظيفة مزدوجة - للحماية من الدوائر القصيرة والأحمال الزائدة، فضلاً عن مراقبة التسرب.
• جهاز BDT مع إمكانية الاتصال بمشغل تلقائي عند نقطة الاتصال. جهاز مصمم للتركيب المشترك مع قاطع الدائرة الكهربائية. تم تصميم تصميمه بحيث يسمح بالاتصال بالجهاز مرة واحدة فقط.

اعتمادًا على شكل تيارات التسرب، تم تطوير مجموعات من أجهزة الحماية بالتعديلات التالية:

• التيار المتردد - الأجهزة التي تعمل بالجهد المتناوب، فهي لا تستجيب لتيارات النبض التفاضلية التي تنشأ عند التشغيل، على سبيل المثال، مصابيح الفلورسنت، وأجهزة الأشعة السينية، وأجهزة معالجة إشارات المعلومات، ومحولات الثايرستور.
• أ - أجهزة الحماية ضد النبض المباشر والتيار المتردد. لم يتم التعرف على قيم التسرب القصوى للتيارات التفاضلية النبضية. إنهم يعملون في دوائر المقومات الإلكترونية ومنظمات تحويل نبض الطور. إنها تمنع تسرب الكهرباء النابضة إلى الأرض، والتي تحتوي على مكون جهد ثابت.
• ب - الأنظمة التي تعمل بتيارات التسرب المتناوبة والمباشرة والنابضة.

من حيث الحساسية، يحتوي المفتاح التفاضلي على الأنواع التالية:

• أنظمة منخفضة الحساسية تعمل على إيقاف تشغيل الدائرة عند الاتصال غير المباشر.
• الأنظمة ذات الحساسية العالية. أنها تحمي إذا كان هناك اتصال مباشر مع الموصل.
• عمل مقاوم للحريق.

حسب الوقت الذي يستغرقه تشغيل الجهاز:

• إجراءات فورية.
• سريع المفعول.
• للأغراض العامة.
• مع تأخير - نوع انتقائي.

أجهزة الحماية الحالية للأجهزة الانتقائية التفاضلية قادرة على فصل ذلك الجزء من الجهاز الذي حدث فيه الانتهاك فقط.

كيف يعمل قاطع الدائرة الحالية المتبقية؟

يتكون التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية من قلب على شكل حلقة ولففين. هذه اللفات هي نفسها تمامًا، أي أنها مصنوعة من سلك من نفس المقطع العرضي وعدد اللفات متطابق. يتدفق التيار من خلال ملف واحد في اتجاه دخل الحمل، ثم من خلال الحمل يعود إلى الملف الثاني. وبما أن كل حمل يحمل تيارًا مقننًا، فإن التيارات المجمعة عند المدخلات والمخرجات، وفقًا لكيرغوف، يجب أن تكون متساوية. ونتيجة لذلك، تخلق التيارات تدفقات مغناطيسية متطابقة في اللفات، موجهة في الاتجاه المعاكس. تعوض هذه التدفقات بعضها البعض، ويظل النظام ثابتًا. إذا ظهر للتو تيار تسرب، فستكون المجالات المغناطيسية مختلفة، وسيعمل مرحل التيار التفاضلي، مما سيؤدي إلى فتح الاتصالات الكهربائية. سيتم فصل الخط الكهربائي بالكامل.

حيثما ينطبق ذلك هو جهاز الحماية الحالي المتبقي

في البناء الحديث والمعدات الكهربائية للمناطق، وكذلك أثناء إعادة الإعمار، يتم استخدام الأجهزة التي تقوم بإيقاف التيار التفاضلي بشكل متزايد. ويبرر ذلك زيادة سلامة تشغيل الشبكات الكهربائية، وكذلك تقليل الإصابات. يستخدم التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية في:

• المباني العامة: المؤسسات التعليمية، المباني الثقافية، المستشفيات، المجمعات الفندقية، المؤسسات الرياضية؛
• المباني السكنية الفردية والمتعددة الشقق: المنازل، الأكواخ، المهاجع، المباني الملحقة؛
• مساحات البيع بالتجزئة، وخاصة تلك المبنية على الهياكل المعدنية؛
• المباني الإدارية
• المؤسسات الصناعية.

خيارات لمخططات اتصال RCD

يتم إنتاج جهاز الحماية الحالي التفاضلي لعدد مختلف من المراحل الخاضعة للرقابة. هناك مفاتيح تيار متبقية أحادية الطور، ثنائية الطور، وثلاثية الطور.

إذا كان الخط أحادي الطور وتحتاج إلى توصيل RCD وقاطع دائرة واحد به، فلا يوجد فرق جوهري فيما يجب تثبيته أولاً. يتم وضع كل هذه الأجهزة عند مدخل الدائرة. إنه أكثر ملاءمة لتثبيت قاطع الدائرة في المرحلة الأولى، ومفتاح التيار التفاضلي بعد ذلك. نظرًا لأن الحمل يتم توصيله بعد ذلك بكلتا جهات اتصال RCD، بدلاً من الطور - بالجهاز، وبدلاً من الصفر - بجهاز الحماية.

إذا تم تقسيم الخط الرئيسي إلى عدة خطوط مع الأحمال، فسيتم تثبيت التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية أولا، ومن ثم يكون لكل خط قاطع الدائرة الخاص به. من المهم أن يكون التيار المقنن الذي يمكن لـ RCD تمريره أكبر من تيار التعثر للجهاز، وإلا فلن يكون من الممكن حماية الجهاز نفسه.

خاتمة

من الأفضل أن يعهد بجميع الأعمال المتعلقة بتنظيم الأسلاك الكهربائية وأنظمة حماية الدوائر إلى كهربائيين محترفين! يمكنك فقط تجميع دوائر كهربائية بسيطة بيديك، وعند توصيل أجهزة الحماية، اتبع التعليمات بدقة. عادةً، يتم وضع علامة على كل جهة اتصال وفقًا لذلك.