قدرة القطع مقابل تصنيفات قاطع الدائرة: هل هما نفس الشيء؟

غالبًا ما يتم الخلط بين قدرة القطع وتصنيفات قاطع الدائرة، إلا أنهما يخدمان أغراضًا مختلفة في الأنظمة الكهربائية. 

تشير قدرة القطع إلى الحد الأقصى للخطأ الذي يمكن أن يقاطع بأمان، في حين تغطي تصنيفات قاطع الدائرة مواصفات متعددة مثل الجهد والتيار و القدرة على المقاطعة من قواطع الدائرة. 

يتطلب اختيار القاطع الصحيح فهم كليهما. 

في هذا الدليل، سنقوم بتوضيح الاختلافات بينهما ولماذا يعتبر كل منهما مهمًا للسلامة الكهربائية.

الاختلافات الرئيسية بين قدرة القطع وتصنيفات قاطع الدائرة

يساعد فهم هذه الاختلافات في اختيار قاطع الدائرة المناسب لأي تطبيق كهربائي.

فهم تصنيفات قاطع الدائرة

تصنيف قاطع الدائرة هو مجموعة من المعلمات الكهربائية التي تحدد كيفية عمل القاطع في ظل الظروف العادية وظروف الخطأ.

تضمن هذه التصنيفات عمل القاطع بكفاءة ضمن حدوده المحددة. تشمل المواصفات الرئيسية ما يلي:

التيار المقدر (بوصة)

هذا هو التيار المستمر الذي يتحمله القاطع دون انقطاع. يقاس بالأمبير (A)، ويتراوح عادةً من 1 أمبير إلى عدة آلاف من الأمبيرات، حسب نوع القاطع.

الجهد المقدر (Ue)

يُحدد هذا أقصى جهد للنظام يُمكن للقاطع العمل عنده بأمان. ومن الأمثلة على ذلك: ٢٣٠ فولت، ٤٠٠ فولت، ١١ كيلو فولت، و٣٣ كيلو فولت لتطبيقات الجهد المنخفض والمتوسط والعالي.

التردد المقدر (هرتز)

يتم تصنيف معظم قواطع الدائرة على أنها 50 هرتز أو 60 هرتز، وهو ما يتوافق مع مصادر الطاقة المترددة القياسية في جميع أنحاء العالم.

سعة الكسر (ICU / ICS)

هنا يأتي دور قدرة القطع. إنها أقصى تيار عطل يمكن للقاطع تحمله دون التعرّض لضرر دائم.

ما هي قدرة الكسر؟

قدرة القطع (وتسمى أيضًا قدرة المقاطعة) لقاطع الدائرة هي قدرته على مقاطعة تيارات الدائرة القصيرة بأمان. 

عندما يحدث ماس كهربائي، يتدفق تيار كهربائي هائل عبر القاطع، ويجب فصل الدائرة لمنع الحرائق الكهربائية أو تلف المعدات.

أنواع قدرة القطع

هناك نوعان رئيسيان من قدرات الكسر:

• القدرة القصوى على التحمل (وحدة العناية المركزة) - أعلى تيار خطأ يمكن أن يقطعه القاطع قبل الفشل.
• سعة قطع الخدمة (ICS) - نسبة Icu، تشير إلى مقدار تيار الخطأ الذي يمكن أن يتعامل معه القاطع بشكل متكرر دون حدوث أي ضرر.

قياس قدرة الكسر

ما يحدد قدرة القطع أو كيفية قياسها بالكيلو أمبير (kA) يختلف حسب النظام الكهربائي كما هو موضح أدناه:

يعد اختيار قدرة القطع الصحيحة أمرًا بالغ الأهمية لمنع الأعطال الكهربائية الكارثية.

لماذا تعد قدرة القطع مهمة في مجال السلامة الكهربائية

قد يؤدي قصر دائرة قاطع الدائرة إلى أضرار جسيمة إذا كانت قدرة القطع غير كافية. من بين المخاطر الرئيسية:

• الحرائق الكهربائية - يمكن أن تؤدي تيارات الخطأ العالية إلى ارتفاع درجة الحرارة، مما يؤدي إلى مخاطر الحرائق.
• أضرار المعدات - يمكن أن تتعرض المحولات والمحركات والأسلاك لأضرار لا يمكن إصلاحها.
• مخاطر السلامة - إذا فشل القاطع في مقاطعة التيار الزائد، فقد يؤدي ذلك إلى حدوث صدمات كهربائية أو انفجارات.

إن التأكد من أن قدرة قاطع الدائرة على المقاطعة تتطابق مع تيار الخطأ المحتمل للنظام أمر بالغ الأهمية للسلامة.

استخدام الجودة العالية قواطع الدائرة القصيرة هو الحل الأمثل.

كيفية اختيار قاطع الدائرة المناسب بناءً على سعة القطع

عند اختيار القاطع، اتبع الخطوات التالية:

الخطوة #1: تحديد تيار الدائرة القصيرة للنظام

استخدم سعة المحول وطول الكابل والمقاومة لحساب أقصى تيار ماس كهربائي في نظامك.

الخطوة #2: مطابقة قدرة قاطع الدائرة على القطع

قم باختيار قاطع ذو قدرة قطع أعلى من تيار الخطأ المتوقع.

الخطوة #3: مراعاة جهد النظام والتطبيق

• بالنسبة للأنظمة السكنية، قاطع 6 كيلو أمبير إلى 10 كيلو أمبير يكفي.
• بالنسبة للاستخدام الصناعي، قد تكون هناك حاجة إلى 50 كيلو أمبير +.

يضمن الاختيار الصحيح أن القاطع يمكنه فصل الدائرة بأمان في ظل الظروف القاسية.

تأثير قدرة القطع على تنسيق النظام

تلعب قدرة القطع دورًا حاسمًا في تنسيق النظام، وخاصة في الشبكات الكهربائية متعددة المستويات. 

يجب اختيار قواطع الدائرة ليس فقط بناءً على قدرتها على مقاطعة تيارات الخطأ ولكن أيضًا لضمان تنسيقها مع أجهزة الحماية العلوية والسفلية.

يتيح التنسيق المناسب لقواطع الدائرة الصغيرة أن تنطلق قبل قواطع الدائرة الأكبر حجمًا، مما يقلل من انقطاع الخدمة ويحمي النظام بأكمله. 

وتضمن هذه العملية، المعروفة بالتنسيق الانتقائي، فصل الجزء المتأثر بالخطأ فقط من الدائرة، مما يؤدي إلى تحسين موثوقية النظام.

عند تصميم نظام كهربائي، يجب على المهندسين حساب تيارات الخطأ في كل مستوى واختيار قواطع ذات قدرات كسر تتوافق مع التسلسل الهرمي لحماية النظام. 

ويضمن هذا عزل الأخطاء دون التأثير على الشبكة بأكملها.

الأسئلة الشائعة حول قدرة القطع وتصنيفات قاطع الدائرة

ما الذي يحدد سعة الدائرة؟

تعتمد سعة الدائرة على الجهد، والتيار المطلوب، وأقصى تيار قصر يمكنها تحمله. تساعد هذه العوامل في اختيار قاطع دائرة ذي تصنيفات مناسبة.

ماذا يحدث إذا كانت قدرة القاطع على القطع منخفضة للغاية؟

إذا تجاوز تيار العطل قدرة القاطع على القطع، فقد يفشل القاطع في الانطلاق، مما يؤدي إلى مخاطر كهربائية شديدة مثل الحرائق أو الانفجارات.

كيف يتم حساب قدرة قاطع الدائرة؟

يتم حساب قدرة القطع على أساس تيار الدائرة القصيرة للنظام باستخدام:

حيث Isc هو تيار الدائرة القصيرة، وV هو جهد النظام، وZ هي المعاوقة الكلية للنظام.

هل قدرة الكبح العالية أفضل دائمًا؟

ليس بالضرورة. قواطع الدائرة ذات سعة القطع الأعلى أغلى ثمناً وقد لا تكون ضرورية للأنظمة ذات تيار الأعطال المنخفض. من الأفضل أن تتناسب سعة القاطع مع متطلبات النظام.

ما هي المدة التي يجب فيها اختبار قواطع الدائرة لمعرفة قدرتها على القطع؟

يضمن الفحص الدوري كل سنة إلى ثلاث سنوات عمل القاطع بشكل صحيح في ظل الأعطال. ينبغي على الصناعات ذات المعدات عالية القدرة إجراء الفحوصات بشكل متكرر.

قدرة القطع مقابل تصنيف قاطع الدائرة: الاستنتاج

على الرغم من أن قدرة القطع تشكل جزءًا أساسيًا من تصنيفات قاطع الدائرة، إلا أنهما ليسا متماثلين. 

تشير قدرة مقاطعة قواطع الدائرة إلى أقصى تيار خطأ يمكن لقاطع الدائرة مقاطعته، في حين تحدد تصنيفات قواطع الدائرة معلمات تشغيلية متعددة. 

إن فهم كلا الأمرين يضمن السلامة الكهربائية والحماية المناسبة للمعدات والامتثال لمعايير الصناعة.

موارد:

قدرة قاطع الدائرة القصيرة على قطع الدائرة وكيفية اختيارها

ما هي قدرة قطع الخدمة

ما هي قدرة قاطع الدائرة على القطع؟

الخصائص الأساسية لقاطع الدائرة

تصنيف قاطع الدائرة

الفرق بين تصنيف الدائرة القصيرة وتصنيف القطع النهائي (ICU)