عندما تعمل جميع الأجهزة والشبكة الكهربائية نفسها بشكل طبيعي، يلاحظ التدفق الطبيعي للتيار فيها. تنطبق هذه الظاهرة بشكل كامل على قاطع الدائرة الكهربائية. ومع ذلك، إذا تجاوز التيار قيمته المقدرة لسبب ما، يتم تشغيل جهاز الحماية ويتم فتح الدائرة. تُعرف معلمة هذه العملية بخاصية الوقت الحالي لقاطع الدائرة. إنه يمثل اعتماد وقت استجابة الجهاز والعلاقة بين التيار الحقيقي المتدفق عبر الجهاز والتيار المقدر للجهاز.
لماذا هناك حاجة إلى خاصية الوقت الحالي؟
ترتبط الصعوبات في التطبيق العملي لهذه المعلمة في المقام الأول بالرسوم البيانية، والتي يجب قراءتها بشكل صحيح وتطبيقها في الممارسة العملية. لن يتم إيقاف تشغيل الأجهزة التي لها نفس التصنيف بنفس الطريقة في حالة وجود تيارات زائدة مختلفة. ولذلك، فإن كل نوع من المحولات له منحنى خاص به معروض على الرسم البياني. وهذا يجعل من الممكن استخدام قواطع دوائر ذات خصائص مختلفة لنوع معين من الحمل.
ونتيجة لذلك، يقوم قاطع الدائرة الكهربائية بوظيفة التيار الوقائي وفي نفس الوقت يقلل من الرحلات الخاطئة. هذه هي بالضبط الأهمية العملية الرئيسية لخاصية الوقت الحالي.
في مجال الطاقة، غالبا ما تنشأ المواقف التي لا ترتبط فيها الزيادة في التيار لفترة قصيرة بحدوث عملية طارئة. في هذه الحالات، يجب ألا تتفاعل أجهزة الحماية مع مثل هذه التغييرات. يحدث هذا عند تشغيل المحركات الكهربائية، عند ملاحظة زيادة كبيرة في التيار، أعلى بعدة مرات من القيمة المقدرة. إذا اتبعت الاستنتاجات المنطقية، فيجب إيقاف تشغيل الجهاز بالضرورة. على سبيل المثال، إذا تم ضبط الجهاز على 10 أمبير، وكان تيار التدفق 12 أمبير، فسيؤدي ذلك حتماً إلى تعطيل الحماية. لمنع حدوث ذلك، من الضروري زيادة عتبة الاستجابة، على سبيل المثال، إلى 16 أمبير. ومع ذلك، إذا حدث هذا، فقد لا يتم إيقاف تشغيل الجهاز.
سيؤدي مستوى الزناد المنخفض جدًا إلى تفاعل الجهاز حتى مع القفزات البسيطة. يمكن حل هذه المشكلة من خلال خاصية الوقت الحالي، والتي تحدد وضع التشغيل الرئيسي لكل جهاز حماية.
خصائص الوقت الحالي للآلات
يحدث تشغيل قواطع الدائرة الأوتوماتيكية بسبب عمل عناصرها الرئيسية - الإطلاقات الحرارية والكهرومغناطيسية. يتكون تصميم الإصدار الحراري من لوحة ثنائية المعدن تسخن تحت تأثير التيار المتدفق. ونتيجة لذلك، فإنه ينحني وينشط آلية التحرير. للتشغيل، يلزم تحميل طويل الأمد، يتناسب عكسيا مع التأخير الزمني. يؤثر مستوى الحمل الزائد بشكل مباشر على تسخين اللوحة وزمن استجابة الإطلاق الحراري.
المكونات الرئيسية للإطلاق الكهرومغناطيسي هي الملف والنواة. عندما يصل التيار إلى مستوى معين، يتم سحب المجال المغناطيسي للملف إلى القلب، ويتم تحت تأثيره تنشيط آلية التحرير. يستجيب الجهاز على الفور في حالة حدوث دوائر قصيرة، دون انتظار ارتفاع درجة حرارة الإطلاق الحراري. يعتمد وقت تشغيل الآلة على قوة التيار الذي يمر عبر قاطع الدائرة. هذا الاعتماد هو بالضبط خاصية الوقت الحالي لجهاز الحماية.
يتم وضع علامة على جسم كل جهاز على الرموز اللاتينية B وC وD، ويتوافق كل منها مع مضاعف إعداد الإطلاق الكهرومغناطيسي للقيمة المقدرة للجهاز. أي أنه بمساعدة هذه الحروف يتم عرض تيار التعثر الفوري للإصدار أو حساسية قاطع الدائرة. تشير هذه المعلمة إلى الحد الأدنى للتيار الذي يتم عنده إيقاف تشغيل جهاز الحماية على الفور. وبالتالي، تتم الإشارة إلى خاصية الوقت الحالي لكل آلة محددة بالأحرف اللاتينية. يتوافق الرمز "B" مع الخصائص 3-5 x ln، و"C" - 5-10 x ln و"D" - 10-20 x ln.
يجب أخذ معنى هذه الأرقام في الاعتبار باستخدام مثال جهازين متساويين في الطاقة، أي لهما نفس التيار المقنن، على سبيل المثال، الطرازان B16 وC16. بالنسبة للمفتاح B16، سيكون نطاق التشغيل للإصدار الكهرومغناطيسي 16 × (3-5) = 48-80 أمبير. وفقًا لذلك، بالنسبة لقاطع الدائرة C16، سيكون هذا النطاق في حدود 16 × (5-10) = 80-160 أمبير . وبالتالي، في ظل وجود تيار 100 أ، سيتم إيقاف تشغيل طراز B16 على الفور، وسيتم إيقاف تشغيل جهاز C16 بعد ثوانٍ قليلة فقط من تسخين اللوحة ثنائية المعدن.
بالنسبة للمباني السكنية والإدارية، تعتبر أنسب الخيارات هي الآلات الأوتوماتيكية ذات العلامات B و C. ويرجع ذلك إلى عدم وجود تيارات انطلاق كبيرة والتشغيل النادر للغاية للمحركات الكهربائية عالية الطاقة. تُستخدم آلات الفئة D بشكل أساسي في تلك المنشآت التي توجد بها محركات كهربائية قوية وأجهزة أخرى ذات تيارات تشغيل عالية.
يأخذ المنحنى المميز للوقت الحالي في الاعتبار بالضرورة درجة حرارة جهاز الحماية نفسه. في حالة الرحلة الأولى، يستغرق إيقاف التشغيل وقتًا أطول لأن الشريط ثنائي المعدن بارد. عند التشغيل مرة أخرى، عندما تكون اللوحة قد تم تسخينها مسبقًا، يحدث إيقاف التشغيل بشكل أسرع.
الرسم البياني المميز للوقت الحالي
يوضح هذا الرسم البياني خصائص الوقت والتيار لأنواع مختلفة من قواطع الدائرة - B وC وD. المعلمة الرئيسية هي قيمة التيار المتدفق عبر جهاز الحماية، والذي له تأثير مباشر على وقت التعثر. يتم عرض نسبة التيار المتدفق في الدائرة والتيار المقنن للجهاز على المحور X. ويتم تسجيل وقت استجابة الجهاز، المقاس بالثواني، على المحور Y
وبما أن كل آلة تتكون من إطلاق كهرومغناطيسي وحراري، فإن الرسم البياني المعروض ينقسم بشكل مشروط إلى قسمين. يعكس القسم الحاد عملية الإطلاق الحراري، الذي يحمي من الأحمال الزائدة، ويعرض القسم المسطح عمل الإطلاق الكهرومغناطيسي، الذي يتم إيقافه في حالة حدوث دوائر قصيرة.
يوضح الرسم البياني بوضوح أنه في ظل الأحمال المختلفة، يتغير وقت إيقاف تشغيل الجهاز أيضًا. سيكون وقت إيقاف التشغيل عند نفس الحمل مختلفًا بالنسبة للجهاز البارد والساخن. وبالتالي، يتيح لك الرسم البياني المميز للوقت الحالي إجراء جميع الحسابات اللازمة مسبقًا واختيار جهاز الحماية الأكثر ملاءمة لظروف التشغيل المحددة.
اختيار آلة لمنزلك
بالنسبة لمعظم الشقق، يوصى باستخدام قواطع الدائرة الكهربائية من الفئة B، والتي تتميز بحساسية متزايدة. يتم تشغيله أثناء التحميل الزائد بنفس الطريقة التي يتم بها تشغيل الآلة من النوع C. ومع ذلك، في حالة حدوث ماس كهربائى، قد تختلف تصرفاتها.
تشمل الظروف المثالية وجود منزل جديد، وحالة جيدة للشبكة، وموقع محطة فرعية بالقرب من المنشأة. جودة جميع الاتصالات لها أهمية كبيرة. في مثل هذه الحالة، في حالة حدوث ماس كهربائي، قد يعمل حتى قاطع دائرة الإدخال.
الظروف مختلفة تماما في المنازل القديمة. كقاعدة عامة، لديهم أسلاك كهربائية قديمة جدًا ذات مقاومة عالية. قد لا يكون التيار كافيًا، وفي حالة حدوث ماس كهربائي، لن يعمل الجهاز. في مثل هذه المرافق، يجب أن تتوافق خاصية التيار الزمني لقاطع الدائرة بالضرورة مع الفئة ب. ولا ينطبق هذا الشرط على الشقق فحسب، بل أيضًا على البيوت الريفية والمنازل الريفية القديمة.