تعريف قاطع المنحنى: ماذا تعني فعليًا منحنيات الفصل B و C و D

قد لا يكون القاطع المنحني نوعًا جديدًا من القواطع ولكنه يشير إلى قاطع يتم تحديد زمن فصله بواسطة منحنى تم ضبطه مسبقًا بحيث يسمح للقاطع بالفصل في كل مرة يتم فيها تشغيل محرك أو يبقى مغلقًا عندما يحترق سلك. من السهل أن يحدث لبس خاطئ لأن العنوان لا يتعلق بالتيار بل بسرعة استجابة القاطع لمعدل معين من التيار المقنن له. لذلك بغض النظر عن قيمة الأمبير، فإن كسر المنحنى الخاطئ يعني أنه لا يوجد حل للمشكلة، ولهذا السبب يمكن حل نفس الفصل المزعج الذي يجعل المهندس يبحث عن قاطع أكبر بسهولة فقط إذا تم تغيير حرف واحد في اسمه. يوفر هذا الدليل تعريفًا لمنحنى الفصل، ويقدم أوصافًا للمنحنيات ومستويات الفصل، كما يشرح سبب ضرورة اختيارها بشكل صحيح.

للتلخيص، القاطع المنحني هو نوع محدد من قواطع الدائرة يستخدم منحنيات قياسية (موسومة بـ B أو C أو D)؛ يعرض كل منحنى خاصية الفصل الزمني-التياري، والتي تشير إلى ضبط صمام الفصل المغناطيسي. أنواع قواطع الدائرة المختلفة لها إعدادات فصل مختلفة بناءً على التيار In. يتم تعريف تيار الفصل للقاطع المنحني أدناه في جدول حيث يجب أن يفصل القاطع من النوع B عند 3 إلى 5 أضعاف In، والنوع C عند 5 إلى 10 أضعاف In، والنوع D عند 10 إلى 20 ضعف In، وفقًا لمعيار IEC/EN 60898-1. الخصائص الحرارية متشابهة لجميع الأنواع الثلاثة من القواطع؛ ومع ذلك، يختلف تيار الفصل اللحظي. وبالتالي، على سبيل المثال، يمكن استخدام قواطع النوع B مع الأحمال الإلكترونية التي لها تيار اندفاع منخفض، ويمكن استخدام قاطع النوع C مع الأحمال المختلطة والمحركات العادية، وأخيرًا قاطع النوع D مخصص للأجهزة ذات التيار الاندفاعي الثقيل.

ما معنى “القاطع المنحني”

تصف هذه العبارة نوعًا من قواطع الدائرة التي تعمل وفقًا لخاصية زمن-تيار محددة مسبقًا بدلاً من نقطة زمنية واحدة عند فصل مفتاحها. لكل قاطع دائرة حراري مغناطيسي صغير “منحناه” الخاص. “المنحنى” هو اسم المصطلح الذي يحدد كيفية تصرف هذا الجهاز عند تعرضه لتيارات مختلفة.

هناك آليتان مسؤولتان عن هذه العملية. الأولى هي جهاز حراري – شريط ثنائي المعدن يتم تسخينه بواسطة التيار المار من خلاله. إذا حدث حمل زائد، ينحني الشريط تدريجيًا حتى يفصل؛ وبالتالي، له معنى وقائي ضد ارتفاع درجة حرارة الأسلاك ببطء ويعمل وفقًا لمنحنى يسمى الزمن العكسي لأنه يزداد سرعة مع زيادة الحمل الزائد، لكنه ليس فوريًا. الآلية الثانية هي جهاز مغناطيسي، أو ملف لولبي يزيد القوة المطبقة على الدائرة مع ارتفاع التيار. هذه هي الطريقة التي يتم بها تحقيق الجزء اللحظي من المنحنى.

بما أن كلا الآليتين تُستخدمان لنفس آلية التلامس، فإن “المنحنى” يمثل كيفية تصرف هاتين الآليتين معًا: الانحدار العكسي السلس عند قيم التيار المنخفضة حيث يعمل الجهاز الحراري والانخفاض العمودي تقريبًا في هذا الجزء من المنحنى عندما يتحكم الجهاز المغناطيسي. النقطة التي يتحول فيها المنحنى إلى عمودي هي القيمة المحددة بحرفه. الأجهزة المبنية على هذا المبدأ، والعائلات التي تنتمي إليها، مغطاة في دليلنا لـ اختيار MCB و MCCB.

المعنى العملي هو أن المنحنى لا يمثل جودة أو تصنيف تيار. كل من قاطع التيار من النوع B بقوة 20A وقاطع التيار من النوع D بقوة 20A يحملان 20A طوال الوقت ويحميان دائرة بقوة 20A. الفرق الوحيد بين القاطعَين هو مقدار التيار الذي يمكنهما تحمله لفترات قصيرة.

تشريح منحنى الفصل

يُمثل منحنى الفصل باستخدام محاور لوغاريتمية-لوغاريتمية. المحور الأفقي هو التيار كنسبة من التيار المقنن؛ أي، I/In. المحور العمودي هو زمن الفصل، والذي يُعبر عنه بالثواني من آلاف الثواني إلى المللي ثانية.

منطقة المنحنى	نطاق التيار	الآلية	ما يحمي منه
منطقة عدم الفصل	حتى حوالي 1.13 × I_n	لا يعمل أي عنصر	— تيار الحمل الطبيعي
نطاق حراري غير محدد	13-1.45 × I_n	حراري؛ قد يفصل أو لا يفصل ضمن الوقت المحدد	حمل زائد هامشي
فصل حراري مؤكد	فوق 1.45 × I_n	حراري، زمن عكسي	حمل زائد على الكابل وارتفاع درجة الحرارة
الانتقال المغناطيسي	3-5× (B)، 5-10× (C)، 10-20× (D)	مغناطيسي، فوري	دائرة قصر وتمييز التيار العالي المفاجئ

بدلاً من النظر إلى البيانات في الجدول من حيث السلامة، يجب التعامل معها كقصة تمييز. المنطقة الحرارية هي نفسها تمامًا لكل المنحنيات لأن حماية الكابل هي مسألة مشتركة بغض النظر عن نوع الحمل. في المنطقة المغناطيسية، يعود القرار للمصنع فيما إذا كان يجب أن يفصل الجهاز في حالة التيار المنخفض بطريقة تحمي المعدات الحساسة ولكن تتجاهل جميع التيارات المفاجئة المقبولة أو العكس – أن يفصل متأخرًا مما يسمح بجميع التيارات المفاجئة مع قبول أن الجهاز سيتفاعل مع الأعطال الحقيقية للتيار الزائد بشكل أبطأ. حرف المنحنى هو سجل هذا الاختيار.

يجب توضيح نقطة مهمة لأنها تظهر الصلة العملية لقضية اختيار المنحنيات بأكملها. التيار المفاجئ هو ظاهرة حقيقية وطبيعية تمامًا. يأخذ محرك الحث AC الشائع من خمسة إلى ثمانية أضعاف التيار المقنن خلال فترة قصيرة جدًا بعد بدء تشغيله. قد يستهلك المحول عند توصيله بالشبكة من عشرة إلى أربعة عشر ضعف التيار المقنن خلال الدورات الأولى. إذا كانت قيمة التيار أقل من أي من هذه القراءات، فإن الجهاز يفصل في كل مرة حتى عندما لا يكون هناك عطل. يجب تطبيق نفس المنطق على جهات التلامس التحكمية جنبًا إلى جنب مع أجهزة الحماية، حيث تقوم بالتبديل ولكن لا تقضي على العطل.

المنحنيات القياسية

يحدد IEC/EN 60898-1 المنحنيات الثلاثة المستخدمة في الغالبية العظمى من التركيبات المنزلية والتجارية الخفيفة.

المنحنى	عتبة الفصل المغناطيسي	وقت الفصل النموذجي عند العتبة	مصمم لـ	التطبيقات الشائعة
النوع B	3-5 × أنا_n	1 ثانية وأقل عند الحد الأعلى	الأحمال ذات التيار الابتدائي الأدنى	دوائر الإضاءة، التسخين المقاوم، مآخذ التوصيل في الأعمال المنزلية، إمدادات PLC والأجهزة، دوائر التحكم
النوع C	5-10 × أنا_n	1 ثانية وأقل عند الحد الأعلى	الأحمال الحثية والمختلطة	المحركات القياسية، المضخات، المراوح، HVAC، دوائر المآخذ التجارية، التوزيع الصناعي العام
النوع D	10-20 × أنا_n	1 ثانية وأقل عند الحد الأعلى	تيار ابتدائي عالي جداً	المحولات الكبيرة، أجهزة اللحام، معدات الأشعة السينية، المولدات، المحركات الكبيرة، الرافعات والمصاعد، الضواغط

طريقة فعالة لمتابعة التسلسل الهرمي هي أن نطاقات الأرقام تميل إلى أن تكون متتالية إلى حد ما، مما يعني أن المنحنيات تشبه سلسلة من الخطوات في التسامح. في B، عدد مرات القفز في التصنيف يكون حوالي ثلاثة إلى خمسة، بينما في C يتراوح هذا العدد من خمسة إلى عشرة وفي D من عشرة إلى عشرين. فوق العتبة، يتفاعل كل شيء تقريباً على الفور، أما تحت العتبة فيجب معالجة كل شيء عبر العامل الحراري الأبطأ إذا كان بالإمكان معالجته على الإطلاق.

هناك نقطتان جديرتان بالملاحظة بخصوص النوع C. أولاً، النوع C هو في الواقع الخيار الافتراضي لمعظم المعدات التجارية والإنتاجية في الصناعة لأنه جيد بما فيه الكفاية من حيث التوازن بين مستوى تحمل التيار الابتدائي ومستوى حساسية العطل. بالإضافة إلى ذلك، ليس خياراً سيئاً للحمل المقاوم لأنه لا يزال يعمل بشكل جيد لحماية الكابلات. السبب الرئيسي لاستخدام النوع B هو عامل الحساسية: فسوف يفصل عند اضطراب مغناطيسي أقل وبالتالي يكون قادراً على السماح بتطور العطل وتأثيره على دوائر التحكم المكلفة قبل أن يتم تفعيل جهاز النوع B.

منحنيات وأنواع أخرى

B و C و D هي المجموعة القياسية، ولكن توجد عدة خصائص أخرى لمشاكل محددة.

المنحنى	العتبة المغناطيسية	الاستخدام المقصود
النوع A	2-3 × أنا_n	الأحمال شبه الموصلة والإلكترونية التي تتطلب حماية حساسة جدًا من الدائرة القصيرة؛ الدوائر القصيرة في مسافات كابلات طويلة
النوع Z	2-3 × أنا_n	الإلكترونيات ودوائر التحكم حيث تكون الحساسية هي الأولوية؛ مماثل للنوع A مع خط إنتاج معياري مختلف
النوع K	8-12 × أنا_n	المحركات والمحولات والمعدات ذات التيار العالي عند التشغيل حيث يكون النوع D غير حساس بشكل مفرط
النوع MA	مغناطيسي فقط، حوالي 12 × I_n	حماية دائرة المحرك حيث يتم التعامل مع الحمل الزائد بواسطة مرحل حمل زائد منفصل؛ لا يوجد عنصر حراري
منحنيات قابلة للتعديل (MCCB)	قابلة للتعديل ميدانيًا	قواطع الحالة المصبوبة حيث يتم ضبط المنحنى والتصنيف حسب التركيب ويمكن تنسيقه مع الأجهزة العليا

الفرق بين عائلات الأجهزة مهم لهذا السبب حيث تعتمد المنحنيات المتاحة على المعيار المستخدم في تصنيع القاطع. تستخدم قواطع الدائرة المصغرة المتوافقة مع IEC 60898-1 منحنيات ثابتة بدون إمكانية تعديل من أي من عائلات B أو C أو D. أما قواطع الدائرة المصبوبة المتوافقة مع IEC 60947-2، فعادةً ما تتوفر لها فرصة لتعديل بعض الإعدادات المغناطيسية والحرارية، مما يتيح مجالًا للتزامن عبر نظام التوزيع بدلاً من الخيارات الثابتة. القرار بين عائلات الأجهزة يتعلق بالتصنيف ومستوى الخطأ والتعديلات وليس باختيار المنحنى.

منحنى B مقابل منحنى C

هذا هو المقارنة العملية الأكثر شيوعًا، والإجابة تعتمد تقريبًا بالكامل على التيار العالي عند التشغيل.

	النوع B	النوع C
نطاق الفصل المغناطيسي	3-5 × أنا_n	5-10 × أنا_n
الاستجابة لتيار 6 × I_n الاندفاع	يفصل فورًا في الجزء العلوي من النطاق	قد يتحمله؛ يفصل فقط فوق 5 × حسب الجهاز الفردي
الحساسية للأخطاء الحقيقية	أعلى — يكتشف دوائر قصيرة ذات شدة منخفضة	أقل — قد يترك دائرة قصيرة ذات شدة منخفضة للعنصر الحراري
المخاطر في دائرة المحرك	خطر عالي للفصل غير المرغوب فيه عند كل تشغيل	مناسب في معظم الحالات
المخاطر في دائرة الإضاءة أو الإلكترونيات	لا يوجد؛ مناسب	احتمال عدم اكتشاف خطأ متطور
المواصفات النموذجية	الإضاءة المنزلية، المقابس، لوحات التحكم، الأجهزة القياسية	المحركات، المضخات، التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، التوزيع التجاري والصناعي العام

من الجدير بالذكر أن هناك تداخلًا بين النطاقين: جهاز يقع في منتصف نطاق النوع B (4 × In)، على سبيل المثال، ليس بعيدًا عن جهاز يقع عند الحد الأدنى لنطاق النوع C (5 × In)، وفي الواقع يجب اعتبار النطاقات كمدى وليس كنقاط دقيقة بسبب التسامحات التصنيعية. هذا هو السبب في أن الفصل غير المرغوب فيه يمكن تجنبه أحيانًا ببساطة عن طريق تغيير الشركة المصنعة، وليس المنحنى، على الرغم من أن الإجراء الصحيح هو استخدام المنحنى المناسب من المعلومات المنشورة من الشركة المصنعة.

حيث يكون الحمل قريبًا من حد — مثل محرك يبدأ بتيار على حافة نطاق النوع C — يجب التحقق من المواصفات مقابل بيانات التيار الابتدائي الفعلية للمعدات بغض النظر عن القيم المستخدمة في الحسابات. في الواقع، اختيار منحنى بناءً على قاعدة عامة ثم اكتشاف بعد التشغيل أنه لا يعمل هو على الأرجح السبب الأكثر شيوعًا لضرورة فتح اللوحة. ينطبق نفس مبدأ مطابقة الجهاز مع الحمل على تكوين الأقطاب، ومنطق الاختيار لذلك موضح في دليلنا لـ قواطع أحادية القطب وثنائية القطب.

سؤال “منحنى التيار المتردد”

لا يوجد تعريف لـ “منحنى التيار المتردد” في IEC 60898-1، ومن المهم توضيح ذلك لأن المصطلح يُستخدم في الممارسة العملية. يشير مصطلح “منحنى التيار المتردد” عادةً إلى أحد الأمرين التاليين.

الأمر الأول هو تصنيف قاطع الدائرة المصمم للتيار المتردد وليس للتيار المستمر. هذه نقطة صحيحة لكنها تتعلق بتصنيف الجهاز بدلاً من التصنيف نفسه. قواطع التيار المتردد والتيار المستمر لها تصاميم مختلفة، حيث أنه من الأصعب بكثير إخماد القوس الكهربائي باستخدام دوائر التيار المستمر. وذلك لأن التيار لا يصل إلى الصفر مرتين في دورة واحدة، لذلك لا يوجد نقطة طبيعية يتم عندها إخماد القوس. نتيجة لذلك، يحتوي قاطع التيار المستمر على تصميم مختلف لمصائد القوس، والاتصالات، والأنظمة المغناطيسية، بما في ذلك منحنيات مختلفة منشورة. استخدام قاطع مصنف للتيار المتردد في دائرة تيار مستمر هو نتيجة خطأ في التطبيق وليس خطأ في المنحنى.
المعنى الثاني لهذا المصطلح هو سوء فهم النوع C في المحادثة. هذا الالتباس شائع في ورش العمل المزدحمة وكذلك عبر الحدود اللغوية. في الحالات التي يكون فيها تطبيق تيار مستمر فعلي — مثل الألواح الشمسية، البطاريات، الجر بالتيار المستمر، طاقة الاتصالات — يجب استخدام التصنيف والمنحنيات المناسبة للتيار المستمر، وقد تكون القطبية مهمة أيضًا. بشكل عام، إذا ذكرت المواصفات “منحنى التيار المتردد”، يجب فقط معرفة ما يعنيه فعليًا وتأكيد تصنيفات الجهاز قبل تقديم الطلب.

كيفية اختيار المنحنى

عملية اختيار المنحنى المناسب هي إجراء بسيط. يجب تنفيذها بالتسلسل لأن تخطي اختيار المنحنى قبل تقدير حجم الكابل قد يكون مصدرًا للمشاكل.

حساب تيار الحمل المستمر. هذا يحدد قيمة التيار المقنن (In) لقاطع الدائرة، لكنه لا علاقة له بمنحنى الجهاز. تم تصميم القاطع لحماية الكابل، مما يعني أن قدرة الكابل على التيار هي العامل المحدد في العملية.
إيجاد قيم التيار الابتدائي لجميع عناصر الدائرة. في حالة المحركات، يكون التيار الابتدائي مساويًا لخمس إلى ثماني أضعاف التيار التشغيلي، بينما قد تنتج المحولات وأنواع الأحمال الحثية المماثلة تيارًا يعادل 10 إلى 14 ضعف التيار المقنن أو أكثر. يمكن تجاهل مساهمة الأحمال المقاومة والإلكترونية، حيث تكون تقريبًا صفر.
احسب نسبة تيار البدء إلى التيار المقنن. إذا كانت النسبة أقل من ثلاثة أضعاف التيار المقنن، فإن نوع المنحنى B مناسب للتعامل مع هذه المسألة. إذا كانت النسبة بين ثلاثة وخمسة، يمكن استخدام النوع B ولكن النوع C سيكون خيارًا أكثر موثوقية. إذا كانت النسبة أعلى من خمسة، فإن النوع C هو الخيار الأفضل. إذا أظهر الحساب نسبة أعلى من عشرة أضعاف، يجب تطبيق منحنى النوع D.
تأكد من مراعاة نوع الكابل ووقت الفصل. تعمل أنواع المنحنيات الأعلى بشكل أفضل مع التيارات الكبيرة، ولكن في نفس الوقت لا تعمل بشكل صحيح في حالة التيارات العطل المتوسطة. تحقق من أن فصل الدائرة يحدث في الوقت المناسب حتى في حالة قيمة تيار العطل المنخفضة، خاصة في حالة وجود مسافات طويلة للكابل.
تأكد من أن جميع الأجهزة العليا فوق هذا الجهاز في الدائرة مفصولة أثناء استخدام هذا القاطع المحدد. في حالة تركيب جهاز من النوع D أسفل جهاز من النوع C في الدائرة، قد لا تعمل بشكل صحيح بسبب اختلاف أداء النوعين تحت تيار العطل المحدد.
تحقق مما إذا كان تصنيف القطع أعلى من تيار القصر المتوقع في الموقع المثبت فيه. يُنصح بعدم افتراض قيمة هذا التيار، بل حسابه بدلاً من ذلك.
تأكد من أن الجهاز قد اجتاز الاختبار وحصل على شهادة للاستخدام. تغطي مقالتنا المواضيع التالية المتعلقة بشهادة UL 489.

بمجرد معرفة المنحنى الصحيح، يصبح الاختيار المتبقي بسيطًا. يُبسط المصنع الذي يقدم منحنيات B و C و D عبر عائلة منتجات معتمدة واحدة كل من التحديد واحتفاظ القطع الاحتياطية؛ نطاق HUM18-63N, ، المتوفر من 1P إلى 4P حتى 63 A في منحنيات B و C و D، هو مثال على هذا الهيكل ويوضح تفاصيل المواصفات التي يجب أن يتوقعها المشتري.

درجة حرارة البيئة والتخفيض

عندما يتعلق الأمر بالأجهزة التي تتبع IEC 60898-1، يحدد المنحنى السلوك عند درجة حرارة مرجعية، عادة عند 30°C. ويرجع ذلك إلى أن عنصر الحمل الزائد يعمل على أساس حراري، ونتيجة لذلك، يتغير أداؤه مع تغير درجة الحرارة المحيطة به، وهذا سبب شائع للتشغيل غير المتوقع في التركيبات.

في حالة البيئة الحارة، مثل لوحة في يوم حار، أو لوحة توزيع في صندوق معرض للشمس، أو قاطع بجانب معدات تنتج حرارة، يكون شريط البيمتال ذو نقطة بدء أعلى ويصل إلى نقطة الفصل عند تيار أقل، وهذا أمر مهم، حيث لدى المصنعين جداول توضح كيف أن الأجهزة التي تعمل بتيار 20A عند 60°c تحمل تيارًا أقل بكثير، والعكس صحيح، عندما يعمل الجهاز عند مستوى حرارة أقل، فإنه يفصل عند تيار أعلى.

هناك ثلاثة أمور تستحق الذكر. أولاً، عند وضع الأجهزة في أماكن دافئة يمكن اختيار تصنيف القاطع بناءً على بيانات جداول التخفيض بدلاً من القيمة الاسمية، والتي قد تشير إلى الحاجة لاختيار تصنيف أعلى. ثانيًا، تؤثر الأجهزة المثبتة بالقرب من بعضها في اللوحات على بعضها البعض بحيث يجب إضافة عامل المصنع إلى تصحيح درجة الحرارة المحيطة. ثالثًا، إذا كان القاطع يفصل فقط في الظهيرة الحارة، فهذه غالبًا مشكلة تخفيض وليس خللًا في التشغيل. حيثما يكون الجهاز مشكوكًا فيه فعليًا، فإن النهج التشخيصي في دليلنا لـ تحديد القاطع المعطل هو نقطة البداية.

الأخطاء الشائعة

زيادة السعة بدلاً من تعديل المنحنى هو الخطأ الأكثر خطورة في هذا المجال. تركيب قاطع دائرة 32 A في دائرة موصلة بأسلاك كهربائية 20 A يعني أن الأسلاك قد تسخن وقد تتدهور العزل قبل أن يعمل القاطع. في الجوهر، يوفر قاطع الدائرة الحماية للسلك أكثر من الحمل.
تركيب قواطع نوع D في حالات أقل تحديدًا. يمتلك نوع D القدرة على تحمل التيارات الاندفاعية لكنه يسمح بتيارات خطأ معتدلة لفترات أطول قد تمر دون ملاحظة في الدوائر الحساسة. يجب استخدام قواطع نوع D فقط في حالات التيارات الاندفاعية العالية.
تجاهل عامل تصحيح درجة الحرارة المحيطة. أحيانًا قد يتبين أن جهازًا يبدو صحيحًا هو خاطئ بسبب درجات الحرارة العالية.
الخطأ في التمييز بين B و C و D عبر مختلف المصنعين. هناك معايير للأشرطة، لكن هذا لا يعني أن التسامحات وشكل المنحنيات تبقى نفسها؛ لذا من الحكمة التحقق من المنحنيات التي يصنعها مصنع معين بدلاً من استخدام القيم التقريبية.
استخدام جهاز مصنف للتيار المتردد على التيار المستمر. التيار المستمر يتطلب عمليات أكثر تعقيدًا بكثير.
إهمال التنسيق. حتى إذا تم اختيار الأجهزة بشكل صحيح، فقد تتعطل بشكل غير صحيح بسبب خطأ في التنسيق.
اختيار منحنى قبل اختيار الكابل. يحدد الكابل تصنيف قاطع الدائرة، ويحدد الحمل المنحنى؛ وإلا قد يبدو أن التركيب قد اتبع القواعد بينما لا يكون آمنًا على الإطلاق.

المعايير والشهادات

المعيار المطبق يحدد المنحنيات الموجودة، وما يتم اختبار الجهاز عليه، وما تعنيه العلامات.

المعيار	ينطبق على	خصائص المنحنى
IEC/EN 60898-1	قواطع الدائرة المصغرة للتركيبات المنزلية والمماثلة	منحنيات B و C و D ثابتة مع أشرطة مغناطيسية محددة؛ للاستخدامات المنزلية والتجارية الخفيفة
IEC/EN 60947-2	قواطع الدائرة للتركيبات الصناعية، بما في ذلك MCCBs	غالبًا ما تكون الإعدادات الحرارية والمغناطيسية قابلة للتعديل؛ تستخدم حيث يلزم التنسيق عبر النظام
UL 489	قواطع الدائرة ذات الغلاف المصبوب للسوق الأمريكية الشمالية	تستخدم اتفاقيات نطاقات تعطل مختلفة؛ الأجهزة غير قابلة للتبادل مع أنواع منحنيات IEC
UL 1077	الحمايات التكميلية	ليست أجهزة حماية الدائرة الفرعية؛ لا يجب استبدالها بقاطع UL 489

التمييز في أمريكا الشمالية يسبب صعوبة للمشترين الذين يعملون في أسواق متعددة. الجهاز المصنف كـ “نوع C” وفقًا لـ IEC 60898-1 والجهاز الذي يحمل رقم كتالوج C-شيء وفقًا لـ UL 489 ليسا نفس الشيء ويعملان بخصائص تعطل مختلفة. هذا مهم بشكل خاص عندما يعبر مشروع واحد معايير مختلفة، مثل لوحة أوروبية يجب تركيبها في موقع أمريكي شمالي: يتم تحديد الشهادة حسب القانون في موقع التركيب، مما يعني أن الجهاز يجب أن يكون معتمدًا وفقًا لذلك. ينطبق نفس المنطق على الوظائف المساعدة التي توفرها بعض هذه الأجهزة: يجب أن تتطابق الشهادة مع اللوحة، وليس اسم الكتالوج.

الأسئلة الشائعة

ماذا يعني أن يكون قاطع منحنى؟

هذا يعني أن سلوك قاطع الدائرة من حيث التعطيل يعتمد على منحنى زمن-تيار منشور بدلاً من قيمة تعطل ثابتة واحدة. يعطي هذا المنحنى معلومات عن زمن تشغيل الجهاز لكل مضاعف من التيار المقنن، موضحًا الخط الأساسي حول نوعي التعطيل: تعطل حراري بطيء يحمي الموصلات من التحميل الزائد وتعطل مغناطيسي فوري يحمي من الدوائر القصيرة. الحرف الذي يشير إلى نوع الدائرة على الجهاز – B أو C أو D وفقًا لـ IEC 60898-1 – يشير إلى المضاعف الذي ينتمي إليه الجهاز المحدد: 3-5، 5-10 و 10-20 مرة من التيار المقنن، على التوالي. المبدأ العامل للمنحنى هو تحديد زمن التعطيل بدلاً من التيار الأقصى الذي يمكن للجهاز تحمله.

ما هي الأنواع الثلاثة للقواطع؟

الأنواع القياسية في عائلة IEC 60898-1 هي ثلاثة. النوع الأول هو النوع B بنطاق فصله المغناطيسي من 3 إلى 5 أضعاف التيار المقنن؛ النوع C بفصل مغناطيسي من 5 إلى 10 أضعاف التيار المقنن؛ والنوع D من 10 إلى 20 ضعف التيار المقنن. النوع B مناسب للأحمال التي لها تيار اندفاعي ضئيل أو مهمل، مثل الإضاءة، التسخين المقاوم، مآخذ التوصيل وأجهزة التحكم. النوع C هو النوع المفضل للأحمال المختلطة والمحركات العادية مما يجعله المواصفة الأكثر استخدامًا في التوزيع التجاري والصناعي. النوع D يستخدم للمعدات التي لها أحمال اندفاعية كبيرة، مثل المحولات الكبيرة، أجهزة اللحام، المولدات، أجهزة الأشعة السينية والمحركات الكبيرة. بالإضافة إلى هذه الأنواع الثلاثة، توجد الأنواع A وZ وK المصممة لتطبيقات محددة وعادةً ما تأتي القواطع الحديثة المصبوبة بإعدادات قابلة للتعديل بدلاً من الثابتة.

ماذا يعني قاطع التيار ذو منحنى التيار المتردد (AC curve breaker)؟

مصطلح “منحنى التيار المتردد” لا يوجد تحديدًا في معيار IEC 60898-1. في الواقع، يمكن أن يشير “منحنى التيار المتردد” إلى معنيين. على سبيل المثال، يمكن أن يتعلق بجهاز مصنف للخدمة بالتيار المتردد بدلاً من التيار المستمر لأن قَطع القوس الكهربائي أصعب بكثير في التيار المستمر بسبب التدفق المستمر للتيار الكهربائي. الأجهزة المصنفة خصيصًا للعمليات بالتيار المستمر تحتوي على أجهزة مطورة مثل قنوات القوس والاتصالات. كما يمكن أن يعني “منحنى التيار المتردد” النوع C نتيجة لسوء استخدام المصطلح أو سوء الفهم. من المهم توخي الحذر عند استخدام هذا المصطلح لأن أي طلب يجب أن يوضح المعنى المقصود لـ “منحنى التيار المتردد”. للتطبيقات التي تتطلب فعليًا العمل في وضع التيار المستمر مثل الخلايا الشمسية الفوتوفولطية أو تخزين البطاريات، من الضروري الاعتماد بدقة على الأجهزة المصنفة للعمليات بالتيار المستمر واستخدام منحنيات التيار المستمر فقط من قبل المصنعين.

ما الفرق بين قواطع التيار ذات منحنى B ومنحنى C؟

الفرق يكمن في منحنى الفصل المغناطيسي. قاطع النوع B يفصل عند 3-5 أضعاف التيار المقنن، في حين يفصل النوع C عند 5-10 أضعاف. في جميع الجوانب الأخرى — أي آلية الحماية من الحمل الزائد الحراري، قدرة التيار المستمر، والحجم — هما متطابقان عمليًا. في التطبيق العملي، النوع B أكثر حساسية، ولهذا فهو جيد في التعرف على حالات العطل الناشئة في الدوائر ذات التيار الاندفاعي المنخفض؛ ومع ذلك، فإنه يفصل أيضًا عند بدء تشغيل المحرك. النوع C قادر على تحمل التيار الاندفاعي من 5 إلى 8 أضعاف الذيار الناتج عن المحرك مع الحفاظ على حساسية كافية للاستخدام العام. لذلك، يميل إلى أن يكون القاطع الافتراضي في التركيبات الصناعية والتجارية. من الناحية النظرية، ليس هناك نوع من القواطع أفضل من الآخر؛ فكل منها مناسب للعمل في ظروفه الخاصة.

هل يمكنني إصلاح الفصل المزعج بتركيب قاطع أكبر؟

لا، هذه المهمة خطيرة جدًا للقيام بها. تصنيف الأمبير لقاطع الدائرة يعتمد على قدرة الأسلاك التي يحميها على حمل التيار (عادةً ما يتم توصيل دائرة 15 أمبير بأسلاك 14 AWG، بينما يتم توصيل دائرة 20 أمبير عادةً بأسلاك 12 AWG). هذا يعني أن توصيل قاطع دائرة 32 أمبير بأسلاك 20 أمبير قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة السلك الذي لا يحظى بحماية ضد السخونة الزائدة وقد يشتعل. كلما كان هناك مشكلة في الفصل غير المرغوب فيه في دائرة المحرك، يجب اعتبارها مشكلة في المنحنى بدلاً من مشكلة في التصنيف وحل المشكلة بالانتقال من النوع B إلى النوع C أو من C إلى D (إذا كان التيار الاندفاعي يبرر ذلك)، مع التحقق من النتيجة على القيمة الفعلية للتيار الاندفاعي بدلاً من التخمين.

المراجع

الخلاصة

قاطع المنحنى هو مجرد نوع معين من القواطع يتم تحديد سلوكه الخاص بواسطة منحنى، والشيء الوحيد الذي يختلف بين المنحنيات المختلفة هو قيمة التيار التي يعمل عندها الجهاز المغناطيسي. النوع B يعمل عند ثلاثة إلى خمسة أضعاف التيار الاسمي وهو مناسب للأحمال التي يكون انطلاقها قريبًا من السلس؛ النوع C عند خمسة إلى عشرة أضعاف وهو مناسب للمحركات والأحمال المختلطة التي تهيمن على التركيبات النموذجية؛ النوع D عند عشرة إلى عشرين ويستخدم للمحولات، وآلات اللحام، والمعدات الضخمة التي تصدر نبضة تجعل القاطع المختار بشكل صحيح يفصل طوال الوقت. استجابة الحماية من الحمل الزائد الحراري لجميع الأجهزة هي نفسها؛ وهذه هي النقطة التي تزيل أي لبس حيث من الواضح أن المنحنى يتعلق بالتمييز بين التيار الاندفاعي وليس بقدرة الحماية. لتجنب الفصل غير المرغوب فيه، فقط حدد تصنيف الكابل، والمنحنى بناءً على منحنى التيار الاندفاعي للحمل، تحقق من أن الجهاز المختار أعلاه يستجيب في وقت قصير في حالة أدنى تيار خطأ، استخدم عوامل التخفيض وتحقق من التنسيق مع الأجهزة العليا.