انواع القواطع الكهربائية المنزلية و شرح كيفية عملها و توصيلها في اللوحة الكهربائية

ماهي وظيفة قاطع التيار

وظيفة قاطع التيار 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, قصر الدائرة أو تسرب تيار). و لاكتشاف التغير الموجود في الكهرباء و الذي يمثل خطرا على المحيط يستعمل قاطع الكهرباء ثلاث تقنيات مختلفة. و قد نجد كل هذه التقنيات أو قد نجد بعضها أو أحدها في قاطع واحد. هذا مرتبط بنوع القاطع كما سنرى في فقرة تالية.

تقنيات القطع الثلاث الموجودة داخل قاطع التيار

فالقاطع الحراري يستعمل للحماية ضد الحمل الزائد و يرمز له بنصف مستطيل. و القاطع المغناطيسي يستعمل للحماية من قصر الدائرة و يرمز له له بنصف دائرة. أما القاطع التفاضلي(DDR) فيحمي الإنسان من تسرب التيار و يرمز له بالشكل البيضاوي.

القاطع الحراري

تستعمل تقنية القطع الحراري في القاطع الكهربائي في الحماية من الحمل الزائد. وهي تتكون أساسا من صفيحتان معدنيتان متصلتان ببعضهما البعض كما في الصورة التالية. 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 الميكانكي في فتح الدائرة و بالتالي قطع التيار. لفهم أكثر للنظام الميكانيكي شاهد الفيديو في الأسفل. هذه التقنية هي أيضا مبدأ عمل المرحل الحراري (thermal relay) الذي يستعمل عادة لحماية المحركات من الحمل الزائد.

القاطع المغناطيسي

يتميز هذا القاطع بسرعة قطعه للتيار في حال وصول التيار الى المستوى المطلوب للقطع المغناطيسي. و يتكون هذا القاطع 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.لمن يريد أن يفهم أكثر ميكانيكية عمل القاطع المغناطيسي يمكنه مشاهدة الفيديو التالي.

القاطع التفاضلي (DDR)

القاطع التفاضلي ببساطة يقوم 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 يتمكن القاطع التفاضلي من معرفة الفرق في التيار يعتمد على:

-وشيعة يمر فيها التيار الفاز (باللون الاحمر في الصورة اسفله)

-وشيعة يمر فيها تيار النوتر (باللون الازرق في الصورة اسفله)

-وشيعة ثالثة مستقبلة K1 مرتبطة بقاطع للتيار يقطع التيار في حالة وجود تيار معين في الوشيعة K1.

لفهم مبدأ عمل القاطع علينا نقسم حالات عمله إلى حالتين:

الحالة العادية: تيار الفاز مساو لتيار النوتر, اي لا يوجد تسرب للتيار في هذه الحالة. بالإضافة إلى أن التدفق المغناطيسي في في وشيعة الفاز مساو لنظيره في و شيعة النوتر. 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.