القواطع الكهربائية

القواطع الكهربائية هي عبارة عن جهاز يقوم بوصل وفصل الدائرة الكهربائية يدوياً في ظروف التشغيل العادية وفصل الدائرة آليا عند حدوث خطأ وتستخدم هذه القواطع لحماية الأحمال الكهربائية من التلف نتيجة حدوث قصر أو زيادة في الحمل أو غيرها

 وظيفة القواطع الكهربائية

وظيفة القواطع الكهربائية الأساسية هي حماية الأجهزة الكهربائية و الإنسان من خطر التيار الكهربائي

 وذلك عن طريق قطع الدائرة في حالة وجود تيار غير عادي في الدائرة (حمل زائد أوقصر الدائرة أو تسرب تيار)
و لاكتشاف التغير الموجود في الكهرباء
و الذي يمثل خطرا على المحيط يستعمل قاطع الكهرباء ثلاث تقنيات مختلفة وهي:

حرارية ومغناطيسية وتفاضلية

و أحيانا توجد كل هذه التقنيات أو قد توجد بعضها أو أحدها في قاطع واحد
و هذا مرتبط بنوع القاطع

القاطع الحراري
يستعمل للحماية ضد الحمل الزائد over load
 و يرمز له بنصف مستطيل

 القاطع المغناطيسي
يستعمل للحماية من قصر الدائرة short circuit
 و يرمز له له بنصف دائرة

 القاطع التفاضلي(DDR)
 فيحمي الإنسان من تسرب التيار و يرمز له بالشكل البيضاوي

1-تقنية القطع الحراري:
تستعمل تقنية القطع الحراري في القاطع الكهربائي في الحماية من الحمل الزائد
 وهي تتكون أساسا من صفيحتان معدنيتان متصلتان ببعضهما البعض
و تتميز كل صفيحة بنسبة تمدد عند الحرارة مختلفة عن الصفيحة الأخرى
 أي عندما تسخن الصفيحتان بفعل زيادة الحمل فإن هذا سينتج عنه إنحناء الصفيحتان
 ثم يتسبب هذا الانحناء الميكانيكي في فتح الدائرة و بالتالي قطع التيار

 لفهم أكثر للنظام الميكانيكي
 هذه التقنية هي أيضا مبدأ عمل المرحل الحراري (thermal relay) الذي يستعمل عادة لحماية المحركات من الحمل الزائد

 

2-تقنية القطع المغناطيسي
تتميز  التقنية المغناطيسية بسرعة قطعها للتيار في حال وصول التيار الى المستوى المطلوب للقطع المغناطيسي
 و تتكون هذه التقنية أساسا من وشيعة (Electromagnetic coil) يمر من خلالها التيار
 و تحول هذه الوشيعة الطاقة الكهربائية إلى ميكانيكية في حالة وصلت قيمة التيار إلى قيمة تيار القطع المغناطيسي
 ثم تتسب هذه الطاقة الميكانيكية في فتح الدائرة

3-تقنية القطع التفاضلي
تقنية القطع التفاضلي ببساطة تقوم بقياس الفرق بين التيار الداخل و التيار الخارج
و إذا كان الفرق كبيرا فهذا يعني أن هناك تسرب تيار بسبب عيوب في العزل أو بسبب مرور التيار في جسم الإنسان
 وحتى تتمكن تقنية  القطع التفاضلي من معرفة الفرق في التيار يعتمد على:
وشيعة يمر فيها التيار الفاز
 (باللون الاحمر في الصورة اسفله)
وشيعة يمر فيها تيار النيوترال 
 (باللون الازرق في الصورة اسفله)

وشيعة ثالثة مستقبلةK1
مرتبطة بقاطع للتيار يقطع التيار في حالة وجود تيار معين في الوشيعة K1

لفهم مبدأ عمل التقنية علينا ان نقسم حالات عمله إلى حالتين:

الحالة العادية: 
تيار الفاز مساو لتيار النوترال
اي لا يوجد تسرب للتيار في هذه الحالة
 بالإضافة إلى أن التدفق المغناطيسي في في وشيعة الفاز مساو لنظيره في و شيعة النوترال
 و هذا يعني أن التدفق المغناطيسي في الوشيعة الثالثة المستقبلة يساوي 0 و بالتالي فإن التيار داخلها يساوي 0
 و بالتالي لن تفتح القاطعة

حالة تسرب تيار: 
في هذه الحالة سيكون هنالك فرق في التيار الموجود في وشيعة الفاز و وشيعة النوتر
و بالتالي سيتكون تدفق مغناطيسي في الوشيعة المستقبلة
 و نتيجة لهذا التغير في التدفق المغناطيسي سيتكون تيار داخل الوشيعة الثالثة K3 و بالتالي ستفتح القاطعة K2


أنواع القواطع الكهربائية في الجهد المنخفض

1-قواطع الدائرة المصغرة
 Miniature Circuit Breaker
 وتسمى اختصارا: MCB
يوجد منها أحادي وثنائي وثلاثي ورباعي الأقطاب

2-القواطع الآلية المقولبة
 Molded Case Circuit Breakers
 وتسمى اختصارا: MCCB
يوجد منها ثلاثي ورباعي الأقطاب

3-قاطع الدائرة ذو التسرب الأرضي
 Earth leakage circuit breaker
 وتسمى اختصارا: ELCB
يوجد منها ثنائي ورباعي الأقطاب

4-جهاز التيار الفرقي أو القاطع التفاضلي
Residual current device
 ويسمى اختصارا: RCD
يوجد منها ثنائي ورباعي الأقطاب

5- قاطع  التيار الهوائي 
Air Circuit breaker
ويسمى اختصارا ACB
يوجد منها ثلاثي ورباعي الاقطاب