اجهزة القطع

تختلف أجهزة القطع Circuit breaker عن المفاتيح Switch فى أنها يمكنها فتح أو غلق الدائرة فى ظروف التشغيل العادية كذلك فى الحالات الخطيرة فى التشغيل مثل حدوث قصر والذي ينتج عنه قيم عالية للتيار المار فى الدائرة يمكن أن يصل إلى عشرة أمثال القيمة المقننة للتيار فى الدائرة وكذلك زاوية طور التيار تكون قليلة (أقل من 0.1 ). ويتم الفصل خلال زمن قليل جدًا ، وفى الآونة الحديثة ، قد يصل إلى زمن 40 أو 60 مللي ثانية .

ويتم فصل الدائرة الكهربية عند طرفي تلامس أقطاب أجهزة القطع والتى يتكون عندها قوس كهربي نتيجة ارتفاع درجة الحرارة وتأين الوسط المحيط والذي يتم إخماده بطرق متعددة مثل تبريد القوس الكهربي أو إطالته أو تجزئته .

القيم المقننة لأجهزة القطع

1-التيار المقنن Rated Current
وهو قيمة التيار الفعال ( جذر متوسط المربعات) Root mean square value of current التى يمكن أن يمر فى الدائرة باستمرار بدون حدوث ارتفاع فى درجة حرارة لأي من المكونات عن الحدود المسموح بها.

2 -تيار الفصل المقنن Rated Breaking Current
يوضح شكل رقم (1) موجة التيار المار فى دائرة عند حدوث قصر . تتكون هذه الموجه من مركبتان ، مركبة التيار المستمرة d.c. component وتتضاءل قيمتها مع الزمن ، ومركبة التيار المتردد a.c. component وسعة هذه الموجه تتضاءل أيضا نتيجة تغير قيمة الممانعة للمولد وفي حالة اعتبار أن المقاومة resistance فى الدائرة تساوي صفر فإن أعلى قيمة لمركبة التيار الثابت تساوي:

I d.c = Ö 2 V_ph / X

V_ph : Phase voltage of supply ( r.m.s. value ) جهد الوجه للمصدر الكهربي (المولد )

X   : Reactance       قيمة المفاعلة من مصدر الجهد إلى نقطة حدوث القصر

I a.c. = V_ph / X                                                        قيمة مركبة التيار المتردد الفعالة

وبذلك تكون القيمة الكلية للتيار (r.m.s.)

I b = Ö (Ö2 V_ph / X )² + (V_ph / X )² =   Ö 3 V_ph / X

وهي قيمة متغيرة نتيجة تغير المفاعلة X للمولد وتثبت القيمة مع ثبات قيمة X بعد عدد معين من الدورات (cycles ) ويكون تيار الفصل هو قيمة التيار لحظة فصل أقطاب جهاز القطع . ولأغراض التصميم تقدر هذه القيمة بـ (1.6)
×   V_ph /  X

3 -تيار الذرة الأولي Rated making current I m
يمر هذا التيار فى الدائرة بعد حوالي ربع دورة ويمثل ذروة الموجة الأولي لتيار القصر المار فى الدائرة . وهو ذو قيمة عالية تقدر بمجموع التيار المستمر فى البداية و مركبة التيار المتردد تيار الذروة ( Peak value) يساوي:

I _m = Ö2 V_ph / X + Ö2 V_ph / X = 2 Ö2 V_ph / X

وفى الغالب تؤخذ قيمة 1.8 بدلا من 2 (Doubling effect ) للسماح بانخفاض قيمة التيار خلال ربع الدورة .

4 -تيار القصر المقنن Rated short circuit current
هو أقصي قيمة لتيار القصر والذي يمكن أن يمر فى أجهزة القطع لمدة ثانية واحدة بدون حدوث أي تلفيات فى الجهاز .

5 -سعة القطع Circuit Breaker Breaking Capacity
تقدر هذه القيمة لأجهزة القطع ثلاثية الأوجه كالآتي :

MVA _b = Ö3 V I _b

Where ,

            V : rated system voltage in KV

            I_b : rated r.m.s breaking current in KA