عندما نتحدث عن الحماية الكهربائية ، فإن العنصرين اللذين يتبادران إلى الذهن بشكل طبيعي هما قاطع الدوائر المقسم (Disjoncteur Divisionnaire) والمفتاح او القاطع التفاضلي (Disjoncteur Diffirentiel) وغالبا ما نخلط ما بين وظيفة ودور وماهية كل واحد منهما.
لذلك قررت أن أقدم لك في هذا المنشور كل المعلومات التي تحتاجها لـــ :
فهم ما هو قاطع الدوائر التفاضلي في الكهرباء.
لماذا وفي ماذا نستخدمه.
كيفية اختياره.
كيفية توصيل وربط قاطع الدوائر الكهربائية التفاضلي.
1. ما هو قاطع الدائرة التفاضلي:
قبل أن أتحدث مباشرة عن قاطع الدوائر التفاضلي ، أُذَكِرْ بمفهومين أساسين في حماية التركيبات الكهربائية:
حماية الممتلكات (الأجهزة المتصلة بمنافذ الكهرباء).
حماية الأشخاص.
حماية الممتلكات:
يتم تحقيق ذلك بواسطة قاطع الدوائر المغناطو_حراري (المعروف أيضًا باسم قاطع الدائرة المقسم ، حامل المنصهرات ،و أيضًا "الرصاص الكهربائي").
مهما كان اسمه ، فإن هذا العنصر مخصص لحماية الأصول المادية في السكن، مثل المصابيح ، و مختلف الأجهزة الكهربائية الأخرى.
وبالتالي فإن قاطع الدوائريراقب ظاهرتين هما:
ظاهرة القصر الكهربائي
وظاهرة الحمل الزائد للتيار الكهربائي.
2. حماية الاشخاص:
هذه هي الحماية الأكثر أهمية على مستوى خِزَانات أو لوحات التحكم والحماية في المنازل.
تتم حماية الأشخاص من خطر تسرب التيار الكهربائي (والذي يمكن أن يسبب أضرارًا كبيرة عند المرور عبر جسم الإنسان). على وجه الخصوص.
يتم توفير هذه الحماية بواسطة المفتاح التفاضلي (يُسمى أيضًا Inter Diff ، أو ID) الذي يقيس بشكل دائم الفرق بين الطور (الحار) والمحايد (البارد).
إلى جانب دائرة التأريض ، يعد المفتاح التفاضلي ضروريًا لضمان سلامة الأشخاص فيما يتعلق بالكهرباء.
2. دور وتعريف قاطع الدوائر الكهربائية التفاضلي:
يجمع قاطع الدوائر التفاضلي بين سمتين: حماية الأصول المادية وحماية الأشخاص الطبيعيين.
إنه يضمن دور المفتاح التفاضلي إلى جانب قاطع الدوائر المقسم:
قاطع الدوائر التفاضلي = قاطع دوائر مقسم + مفتاح تفاضلي
بحيث:
يحمي النظام المغناطو_الحراري من الحمولة الزائدة والدوائر القصيرة (حماية الممتلكات)،
ونظام التفاضلية ضد تسريبات التيار الكهربائي (حماية الأشخاص).
الفرق بين قاطع الدوائرة الكهربائية التفاضلي والمفتاح التفاضلي:
شرحت لك أعلاه: الفرق بين المفتاح التفاضلي وقاطع الدوائر الكهربائية التفاضلي يأتي من حقيقة أن الثاني لديه وظيفة إضافية.
لماذا أريد أن أؤكد هذا الاختلاف؟
الانتباه إلى استخدام المصطلحات الفنية:
أولا : لأنه في العديد من الحالات وفي العديد من مقاطع الفيديو ، يتم استخدام مصطلح قاطع الدوائر التفاضلي بشكل خاطئ.
ثانيا: فرق سعر كبيروهذا هو أحد الاختلافات الواضحة بين "القاطع التفاضلي والمفتاح التفاضلي" .
خذ القضية مع اثنين من مراجع Legrand للأسعار مثلا:
- يتم عرض قاطع الدوائر التفاضلي 30mA 32A AC مرجع: 4 107 08 (كتالوج على الانترنت Legrand) بسعر 248،4 يورو.
- في حين يُعرض المفتاح التفاضلي 40A 30mA AC مرجع: 4 116 11 إلى جانب قاطع دوائر 32A للحصول على نفس الوظيفة بـسعر 135.12 يورو .
....................................... وبالتالي نلاحظ أن قاطع الدوائر التفاضلي 30mA يكلف حوالي مرة ونصف إلى مرتين أكثر من المفتاح التفاضلي + مكافئ قاطع الدوائر.
وهنا يُطرح السؤال التالي: إذا كان السعر رادعا ، فلماذا تستخدم قواطع الدوائر الكهربائية التفاضلية؟
تستخدم أساسا في قطاع التعليم العالي:
تُستخدم قواطع الدوائر الكهربائية التفاضلية بشكل ضئيل للغاية في التركيبات الكهربائية المنزلية ، ولكن أكثر في قطاع الصناعة والتعليم العالي.والسبب سأشرحه لك في المثال التالي:
....... في المكاتب مثلا ، يتم تجميع الدوائر وفقًا لمنطق قريب مما قد تعرفه في منزلك.
ولكن هناك عائق إضافي عن المنزل، إنه الإنتاجية.
ليس من الضروري لدائرة كهربائية مَعيبة أن تزعج كل أو جزء من التركيبات الكهربائية الأخرى.
كيف يمكن أن يكون هذا ممكنًا؟
خذ مثالا.
الفشل في خزانة كهربائية صناعية:
خزانة كهربائية لمصنع يتكون من عدة صفوف.
تخيل أنه على أحد هذه الصفوف ، يوجد مفتاح تفاضلي عند رأس السطر، يحمي دوائر القسم الإداري للمصنع (المكاتب المزودة بأجهزة كمبيوتر) وكذا دارات ماكينة اخاصة بقسم الإنتاج.
إذا كان هناك مشكل أو سوء عزل كهربائي على أحد الآلات (تسرب تيار كهربائي إلى الأرض) ، فالمفتاح التفاضلي الموجود في رأس السطر سيفصل كل القواطع الثانوية التابعة له عن الكهرباء وبالتالي سيتم حرمان الجزء الإداري من التغذية الكهربائية بسبب وجود نفس الجهاز في حالة عطل.
للتغلب على هذا النوع من الفشل الكهربائي ، في العديد من المؤسسات ، يتم حماية الدوائر الكهربائية الهامة بشكل مستقل عن طريق قواطع الدوائر التفاضلية.
وبالتالي ، إذا سقطت احدى الدوائر في حالة عجز أو عطل أو مشكل عزل، فلن تكون هناك مشكلة خسارة طاقة التغذية الكهربائية للمؤسسة بأكملها. بل فقط الدائرة الكهربائية المعيبة التي سيتم فصلها.
في الصورة التالية ، نرى أن كل دائرة محمية بشكل فردي بواسطة قواطع الدوائر التفاضلية.
إذا كان هناك عنصر افتراضي (كمبيوتر على سبيل المثال) ، فلن تتأثر به سوى دائرته وليس مجموعة من خطوط الطاقة.
3. كيفية اختياره: الحجم والنوع والعتبة التفاضلية والعلامة التجارية:
1.3. تصنيف قاطع الدائرة التفاضلية:
يتم اختيار تصنيف قاطع الدائرة التفاضلية وفقًا للدائرة الكهربائية الموردة:
لدائرة الاضاءة (10A أو 16A)
لدائرة مأخذ كهربائي (16A أو 20A)
لدائرة مخصصة مع أقصى قدر من الطاقة (20A 4600W)
لدائرة مخصصة مع أقصى قدرة (32A 7360W)
لدائرة مخصصة مع أقصى قدرة (40A 9200W)
.هذا هو نفس المبدأ عند اختيار تغيير حجم اللوحة الكهربائية أو قواطع الدائرة الثانوية وفقًا للدائرة المغذاة.
2.3. نوع قاطع الدائرة الكهربائية التفاضلية (A ، AC ، HI):
- نوع قاطع الدائرة التفاضلي هو نفسه بالنسبة لنوع المفتاح التفاضلي:
نوع AC: يستخدم لحماية الدوائر الكهربائية الشائعة مثل الإضاءة ، والمنافذ الكهربائية للمنزل ، وبعض المنافذ الكهربائية المتخصصة (بخلاف تلك المحمية حسب النوعA).
النوع A: يستخدم لحماية الدوائر المتخصصة. إن الأجهزة المنزلية التي تحمل بطاقة تحكم إلكترونية (الغسالة ، الفرن ... ) وهي التي تنتج تيارات عكسية بامكانها أن تشوش عمل القواطع من نوع AC.
نوع HI / HPI / SI: يستخدم للأجهزة الحساسة لحالات انقطاع الطاقة المفاجئة : الفريزر ، والتنبيه ، والكمبيوتر.
3.3. عتبة الحماية التفاضلية: 30ma أو 300ma؟
العتبة التفاضلية هي قيمة شدة التيار الكهربائي التي يقطع أو يفصل عندها القاطع التفاضلي الدارة المعنية عن مضدر تغذيتها. في الواقع هذه العتبة هي الحد الأقصى ، قاطع الدائرة التفاضلي سوف يفصل الدارة قبل القيمة المشار اليها.
في المنازل ، هذه العتبة هي 30 مللي أمبير (30mA).
في القطاعات الصناعية ، وفي بعض الحالات المحددة ، يتم رفع هذه العتبة التفاضلية إلى 300mA.
4.3. كتلة أحادية أو كتلة قابلة للتكيف:
هناك نوعان من قواطع الدوائر التفاضلية ، أحادي الكتلة وكتلة قابلة للتكيف.
هذان النموذجان وحدات ، أي أنهما مثبتان على سكة DIN في الخزانة الكهربائي.
القواطع الكهربائية التفاضلية أحادية الكتلة:
- يشبه نموذج قاطع الدائرة التفاضلي المكون من قطعة واحدة المفتاح التفاضلي (باستثناء أنه يؤدي وظيفة إضافية).
وعادة ما يستغرق مكان 2-4 وحدات الفضاء في خزانة التحكم والحماية الكهربائية وفقا للعيار.
كتلة قابلة للتكيف:
- يوجد هذا النوع من المعدات بحيث يمكن تحويل قاطع دائرة بسيط موجود إلى قاطع دارة تفاضلي. كما أنه مخصص للقواطع الكهربائية ذات الحجم الكبير أو ثلاثي الطور (ثلاثي أقطاب) أو بأربعة أقطاب (ثلاثة اطوار + محايد).
- في الواقع ، إذا كان هناك في GBT بالفعل حماية للدائرة الكهربائية وتريد تمرير هذه الدائرة تحت حماية تفاضلية مستقلة ، فمن الممكن استخدام نظام تفاضلي قابل للتكيف مع الدائرة.
- تتكون هذه الكتلة من صف أسنان منخفض يتصل به قاطع الدائرة الموجود. هذا الصف متصل ببلوك تفاضلي. يبدأ الاتصال الكهربائي أسفل هذه الكتلة التفاضلية. عادة ما يتم توصيله مباشرة بموزع رباعي الأعمدة.
4. توصيل قاطع الدوائر التفاضلي:
1.4. قواطع دوائر تفاضلية أحادية الكتلة:
- يتم توصيل قاطع الدائرة التفاضلية "أحادي الكتلة" باعتباره قاطع دائرة فرعي. يربط طرفي مزود الطاقة من الأعلى وينطلق إلى الدائرة الكهربائية من الأسفل.
- أين يجب تركيب القاطع التفاضلي؟
- لا يتم وضع قاطع الدائرة الكهربائية التفاضلية في نهاية الرأس على عكس "المفتاح التفاضلي" الذي يتم وضعه أمام كل قاطع الدائرة / الدائرة الذي يحميه.
- عادةً ما تكون في نهاية الصف (بعد مفاتيح التحكم عن بعد ، أو المؤقتات أو ليلة قواطع الليل) متصلة مباشرةً بأطراف تزويد الطاقة.
2.4. كتلة تفاضلية قابلة للتكيف:
يتم إجراء ربط الكتلة القابلة للتكيف مع خطوة إضافية:
- قاطع الدائرة متصل بالكتلة التفاضلية لتشكيل قاطع الدائرة التفاضلية (هذه هي الخطوة الإضافية).
- يتم توفير الطاقة من كتل محطة الطاقة إلى الجزء العلوي من قاطع الدائرة.
- تبدأ التركيبات الكهربائية من أسفل الكتلة التفاضلية.
3.4. ما هي الأدوات التي نستخدمها للتوصيل/ ربط قاطع تفاضلي؟
مرة أخرى ، بالإضافة إلى المفاتيح التفاضلية والتوصيلات في اللوحة/الخزانة الكهربائية ، من الضروري استخدام:
سلك H07VK بالمقطع المناسب (6mm² أو 4mm²). يتيح هذا الكابل المرن سهولة أكبر في الربط داخل خزانة الحماية والتحكم.
كما يمكن استعمال مشط توصيل كهربائي كما أشرت آنفا.
4.4. مثال على مخطط الدائرة مع قاطع الدائرة التفاضلية:
فيما يلي مثال على ربط قاطع دوائر تفاضلي 30mA على صف داخل خزانة التحكم والحماية الكهربائية:
في هذا النوع من الدوائر الكهربائية ، إذا ظهر خطأ في الدائرة المحمية بواسطة قاطع دوائر تفاضلي ، فإن هذا الأخير هو الوحيد الذي سيفصل الكهرباء.
جميع قواطع الدائرة المقسمة المحمية بواسطة المفتاح التفاضلي نوع 40A 30mA AC في الجزء العلوي من اللوحة الكهربائية ستستمر في الحصول على الطاقة.
لن تشعر بالانزعاج بسبب العطل الذي حدث على الخط الكهربائي المحمي بواسطة قاطع الدائرة التفاضلية 30mA الذي فصل عن التغذية.