A مرحل الوقت(ديسمبر 2018) قاطع دائرة التيار الكهربائي المتبقي (RCCB) أو قاطع دائرة الخطأ الأرضي (GFCI) في أمريكا الشمالية هو جهاز أمان كهربائي مصمم لمنع الصدمة الكهربائية عن طريق الكشف عن تدفق التيار غير الطبيعي إلى الأرض. والتي حكمت من قبل IEC 61008-1:2024 ل RCCBs مستقلة و IEC 61009-1:2024 ل RCBOs (مجتمعة RCD MCB)، RCDs إلزامية في العديد من الولايات القضائية للدوائر التي قد يلامسة فيها الناس الأجزاء الموصلة المكشوفة أو تشغيل المعدات في ظروف رطبة. "التيار المتبقي" الذي يراقبه الجهاز هو الفرق بين التيار المتدفق من خلال الموصل الحي والتيار العائد من خلال الموصل المحايد. في الظروف العادية، يكون هذان التياران متساويين -كل إلكترون يغادر يجب أن يعود عبر المسار المحايد. ولكن عندما يسوء امر ما -عندما يلمس شخص سلاكا حيا، يصبح غلاف الاداة مشتعلا بالطاقة، يفشل العزل داخل جهاز ما -يجد تيار آخر مسارا بديلا الى الارض. اختلال التوازن هذا هو التيار المتبقي، وهذا ما يكتشفه التجمع. هذا هو السبب في أن RCDs تنقذ الأرواح عصر ما بعد الحرب: يتم فقدان التحكم في العضلات البشرية عند حوالي 10-15 مللي أمفيتامين من التيار في الجسم. الرجفان البطيني (توقف القلب) يبدأ حوالي 50-100 ميللي أمبير مستمر لمدة ثانية واحدة. ويصنف التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية النموذجي لحماية الأفراد بـ 30 ميللي أمبير مع مدة رحلة تتراوح بين 25 و 40 ميلي ثانية. إنه يفصل الدائرة الكهربية قبل أن يتدفق تيار يكفي لمدة كافية لإيقاف قلبك لا تحمي أقراص RCDs الفوقية من التيار الزائد أو الدوائر القصيرة. إذا قمت بزيادة الحمل على الدائرة المحمية فقط بواسطة RCD، على سبيل المثال، توصيل سخان 3000 وات في دائرة مقبس 13 أمبير -سيبقى RCD ساكنًا بينما الكابل يسخن بشكل زائد. هذه وظيفة (إم سي بي) RCD لديها مهمة واحدة: الكشف عن التسرب الحالي إلى الأرض والرحلة قبل أن يقتل شخص ما. إذا تحرك التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ولم يعيدوا تشغيله، لا تستمروا في إجباره. فهنالك امر ما يجعل التيار يسرب -جهاز تالف، رطوبة في صندوق توصيل، او عازل كابلات رديء. أعثر على الخطأ وأصلحه أولاً تجاوز أو استبدال التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية دون معالجة السبب الجذري هو المقامرة بحياة شخص ما. حول كيفية عمل RCD: نظام الكشف عن إنقاذ الحياة يعقب في داخل كل RCD يجلس جهاز أنيق بشكل ملحوظ: محول تيار حلقي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي رباعي (يسمى أيضا محول تفاضلي). هذا المحول يقارن باستمرار التيار في الموصل الحي ضد التيار في الموصل المحايد. وفيما يلي كيفية عملها: محور الدوران المحوري الحالة العادية (بدون رحلة) محور الفريت المحوري يمر كل من الموصلات الحية والمحايدة من خلال مركز محور الفريت الحلقي. في ظل التشغيل العادي، يتدفق 5A من خلال السلك الحي، و 5A بالضبط يعود من خلال السلك المحايد. هذان التياران يخلقان حقول مغناطيسية في القلب الحلقي متساوية في الحجم ولكن معاكسة في الاتجاه -تلغي كل منهما الأخرى. لا يوجد تدفق مغناطيسي صافي في القلب، لذلك لا يتم تحفيز أي جهد في ملف الاستشعار الملفوف حول القلب. ولا يزال التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية مغلقا. يحدث الخطأ الآن: يلمس الشخص جزءًا حيًا مكشوفًا، أو ينكسر عزل الكابل، مما يسمح بتسرب 35 ميللي أمبير من التيار إلى الأرض. الآن 5.035A يتدفق من خلال السلك الحي، ولكن 5.000A فقط يعود من خلال السلك المحايد. الـ 35 ميللي أمبير المفقودة تخلق حالة من عدم التوازن المجالات المغناطيسية لم تعد تلغى وهذا الاختلال في التوازن يؤدي إلى جهد في ملف الاستشعار، والذي يؤدي إلى تشغيل آلية الرحلة (عادة ما تكون مرحل أو ملف لولبي)، وفتح الملامسات ميكانيكيًا وفصل الدائرة. كل هذا يحدث في الفهرس الفهرس 25 إلى 40 ميلي ثانية الفهرس الفهرس عند التيار المتبقي المقنن (تتطلب IEC 61008-1 التعثر في غضون 300 ملي ثانية عند IΔn، أسرع بكثير عند التيارات المتبقية الأعلى). بالنسبة لـ 30 ميللي أمبير RCD، يجب أن يطير الجهاز عندما يصل التيار المتبقي إلى 30 ميللي أمبير، ولكن عادة ما يرحل إلى ما بين 15 ميللي أمبير (50% من التقييم) و 30 ميللي أمبير (100% من التقييم). عند 150 مللي أمبير (تقييم 5×)، ينخفض وقت الرحلة إلى أقل من 40 ميلي ثانية. زر الاختبار كل زر اختبار يجب أن تضغط عليه كل ثلاثة أشهر. الضغط على زر الاختبار يخلق عدم توازن اصطناعي عن طريق توجيه كمية صغيرة من التيار حول المحول الحلقي، محاكاة خطأ أرضي. إذا لم يتعثر RCD عند الضغط على زر الاختبار، فإن الجهاز معيب ويجب استبداله على الفور. الاختبار ليس اختياريا -إنها الطريقة الوحيدة للتحقق من أن التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية سيعمل عندما تعتمد حياة شخص ما عليه. ما لا يمكن اكتشافه في أي مكان أو في أي مكان لا يمكنهم الكشف عن ما يلي: التيارات الخلوية الاختيارية من مرحلة إلى مرحلة التيارات الخلوية: إذا لمس شخص ما كلاً من الحيّ والمحايد في وقت واحد (أو طورين في نظام ثلاثي الطور)، يدخل التيار من خلال موصل واحد ويغادر من خلال الآخر -لا يوجد خلل، لا يوجد رحلة. كهربي أو دائرة كهرومغناطيسي كهربي دائرة كهرومغناطيسي كهربي: يؤدي قصر التيار بين الحي والمحايد إلى تدفق تيار هائل، ولكن إذا كان متوازنًا (نفس التيار للخارج والخلف)، فإن RCD لا يرى شيئًا. الأخطاء في اتجاه تيار التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية في اتجاه واحد: إذا حدث الخطأ على جانب التحميل من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية ولكن لا ينطوي على الأرض، التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية لن يساعد. هذا هو السبب في أنك بحاجة إلى MCBإس. RCDs متخصصون -يقومون بشيء واحد ببراعة، لكنهم ليسوا حلاً كاملاً للحماية. مؤقت التتابع أو مرحل التأخير الزمني—هو مرحل تحكم يضيف شرط توقيت محدد بين دخل كهربائي وخرج تلامس المرحل. بدلاً من تغيير الحالة فوراً مثل المرحل القياسي، فإنه ينتظر، أو يحتفظ بالحالة، أو يرسل نبضات، أو يكرر العملية وفقاً لوظيفة التوقيت المختارة.
أقصر تعريف مفيد هو:
يقوم المرحل الزمني بتغيير تلامس الخرج وفقاً لكل من حالة الدخل والوقت المنقضي.
هذا يجعل المرحل الزمني مفيداً عندما تحتاج دائرة التحكم إلى تأخير بسيط وقابل للتكرار، ولكنها لا تحتاج إلى المنطق الأوسع، والبرمجة، والتشخيصات الخاصة بجهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC).
ما الذي يفعله المرحل الزمني فعلياً؟
يقع المرحل الزمني بين إشارة التحكم وجهاز آخر في دائرة التحكم. يمكن فهم تشغيله من خلال ثلاث كتل:
- الدخل أو المشغل: يبدأ جهد التغذية أو إشارة تحكم منفصلة في تسلسل التوقيت أو يوقفه أو يعيد ضبطه.
- منطق التوقيت: تقوم دائرة إلكترونية بقياس الفاصل الزمني المحدد وتطبيق قاعدة التوقيت المكونة.
- طرف توصيل الخرج: يتحول طرف توصيل مفتوح عادةً، أو مغلق عادةً، أو طرف تبديل بعد استيفاء شرط التوقيت.
يتحكم الخرج عادةً في ملف كونتاكتور، أو صمام ملف لولبي، أو مصباح إشارة، أو دخل PLC. ولذلك، يعد مرحل التحكم الزمني جزءاً من دائرة تحكم; النظام الكهربائي؛ ولا ينبغي افتراض أنه يقوم بتبديل محرك أو أي حمل طاقة آخر بشكل مباشر. يعتمد الحمل المسموح به على تصنيف طرف توصيل الخرج الدقيق وفئة الحمل في ورقة البيانات الخاصة بالطراز.
قد تبدأ مرحلات التحكم الزمني الحديثة في التوقيت عند توصيل طاقة التغذية، أو عند تغير حالة مشغل منفصل، أو عند إزالة إشارة. لا يكشف اسم الجهاز وحده عن هذا السلوك. يعد مخطط التوقيت المرفق للطراز المحدد هو التعريف الموثوق به لبدء التوقيت، ووقت تغير الخرج، وكيفية إعادة ضبط المرحل.
المرحل الزمني مقابل المرحل القياسي، ومفتاح المؤقت، ومؤقت PLC
يمكن للعديد من الأجهزة إنشاء إجراء مؤجل، لكنها لا تؤدي نفس وظيفة التحكم.
| الجهاز | ما الذي يسبب تغير المخرج؟ | الدور النموذجي | الحد الرئيسي |
|---|---|---|---|
| مرحل قياسي | تغير في دخل كهربائي | عزل فوري أو تبديل تلامس | لا توجد وظيفة توقيت قابلة للضبط بشكل مقصود |
| مرحل التوقيت | حالة دخل بالإضافة إلى وقت منقضٍ | تحكم بسيط بالتأخير، أو الفاصل الزمني، أو الدوري | محدود بوظائف التوقيت المنشورة الخاصة به |
| مفتاح مؤقت | توقيت الساعة، أو جدول التقويم، أو العد التنازلي | أحمال الإضاءة والمباني المجدولة | عادة ما يتم تنظيمها حول وقت اليوم بدلاً من إشارات التحكم في الآلة |
| مؤقت جهاز التحكم المنطقي القابل للبرمجة (PLC) | منطق البرمجيات والشروط المبرمجة | الأتمتة متعددة المدخلات، والتسلسل، والإنذارات، والتشخيص | يتطلب جهاز PLC، وبرنامجاً، ومنطق تحكم مُصان |
يتمتع مرحل التحكم القياسي بزمن تشغيل فيزيائي قصير، ولكن هذا لا يجعله مرحلاً زمنياً. يوفر المرحل الزمني وظيفة توقيت مقصودة يمكن للمستخدم اختيارها أو ضبطها. للمزيد من المقارنة على مستوى الجهاز، راجع مرحل التحكم مقابل المؤقت.
كيفية قراءة مرحل زمني نحيف يركب على سكة DIN
جهاز VIOX المورد لهذا المقال هو مرحل زمني نحيف يركب على سكة DIN، مزود بمفتاحي تحكم دوارين، ومؤشرات حالة، وأطراف توصيل علوية للتغذية/التشغيل، ونقطة تلامس خرج تبادلية واحدة. هذا التصميم الفيزيائي شائع في لوحات التحكم المدمجة، ولكن المخطط المطبوع وورقة البيانات الدقيقة يظلان المرجع النهائي.
| عنصر مرئي | الدور النموذجي | ما يجب عليك التحقق منه |
|---|---|---|
| A1 / A2 | أطراف توصيل تغذية التحكم | الجهد المقنن، التوافق مع AC/DC، التردد، وقطبية DC |
| S | مدخل بدء أو تحكم منفصل في بعض الطرازات | مرجع التشغيل، جهد الدخل، متطلبات النبضة، وسلوك إعادة الضبط |
| 11 / 12 / 14 | تلامس تبادلي واحد: عادةً 11 مشترك (COM)، 12 مغلق عادةً (NC)، و14 مفتوح عادةً (NO) | مخطط التلامس، فئة الحمل، الجهد، التيار، وما إذا كان يلزم وجود جهاز وسيط |
| أدوات تحكم دوارة | عادةً ما يتم اختيار نطاق زمني، أو ضبط دقيق للوقت، أو وظيفة التشغيل | مضاعف المقياس ورمز الوظيفة للطراز المحدد |
| مؤشرات الحالة الضوئية (LEDs) | بيان حالة التغذية، أو التوقيت، أو المخرج | دليل مؤشرات LED المطبوع على الجهاز أو في ورقة البيانات |
تصف هذه العلامات أجزاءً منفصلة من الجهاز. الجهد المطبق على A1/A2 ليس بنفس مواصفات الجهد أو التيار الذي قد يقوم مخرج التلامس 11/12/14 بتبديله. وبالمثل، فإن طرف التوصيل S لا ينبغي أبداً اعتباره طرف توصيل تشغيل عام دون التحقق من مخطط النموذج.
للحصول على مخططات أطراف التوصيل الدقيقة وتنسيقات القواعد الشائعة، استخدم دليل توصيل مرحل تأخير الوقت.
مثال بسيط على التأخير عند التشغيل (On-Delay)
يوفر تسلسل التأخير عند التشغيل أوضح مثال للتعريف:
الدخل يعمل ON ← يبدأ التوقيت ← ينقضي الوقت المحدد مسبقاً ← يتغير وضع مخرج التلامس
الدخل يتوقف OFF ← يعاد ضبط المؤقت والمخرج، وفقاً لمخطط توقيت النموذجلنفترض أن دائرة تحكم يجب أن تغذي ملف الكونتاكتور فقط بعد فترة استقرار قصيرة. عندما يظهر شرط البدء، يبدأ المرحل الزمني في قياس التأخير. إذا ظل الدخل صالحاً حتى انقضاء الوقت المحدد، تتغير حالة تلامس الخرج ويمكن تغذية ملف الكونتاكتور.
تستجيب وظائف التوقيت الأخرى بشكل مختلف. وظيفة تأخير الإيقاف (off-delay)، على سبيل المثال، تتعلق بما يحدث بعد إزالة إشارة التحكم. تنتمي هذه الوظائف إلى الدليل المخصص لـ الرئيسية للمرحلات الزمنية.
ما لا يخبرك به تعريف المرحل الزمني
معرفة أن الجهاز عبارة عن مرحل زمني هي الخطوة الأولى فقط. فالمصطلح لا يحدد:
- وظيفة التوقيت؛;
- ما إذا كان التوقيت يبدأ من طاقة التغذية أم من مشغل منفصل؛;
- نطاق الوقت القابل للضبط؛;
- جهد تغذية التحكم؛;
- ترتيب طرف توصيل الخرج وواجب التبديل؛;
- سلوك إعادة الضبط وفقدان الطاقة؛;
- شكل التركيب أو الحدود البيئية؛;
- الاعتمادات المعمول بها لسوق أو تجميع معين.
تغطي المواصفة IEC 61812-1:2023 المتطلبات والاختبارات الخاصة بمرحلات التحكم الزمني ومرحلات الربط ضمن نطاق استخدامها الصناعي والسكني المذكور، ولكن الإشارة إلى المواصفة على مستوى المنتج لا تثبت أن منتجاً معيناً معتمد. لتفسير المواصفات، راجع VIOX دليل مرحل التحكم الزمني IEC 61812-1. تحقق دائماً من الطراز الدقيق من خلال ورقة البيانات ووثائق الاعتماد الخاصة به.
عندما تكون مستعداً لتحديد مواصفات جهاز ما، انتقل من التعريف إلى لاختيار مرحل التوقيت (timer relay) أو قارن بين المتاح عائلة مرحل زمني VIOX للتركيب على سكة DIN.
الأسئلة الشائعة حول مصطلحات المرحل الزمني
هل مرحل التوقيت هو نفسه مرحل المؤقت (Timer Relay)؟
عادةً، نعم. في استخدامات التحكم الصناعي،, مرحل الوقت, مؤقت التتابعو مرحل التأخير الزمني تشير عادةً إلى نفس عائلة الجهاز. قد يستخدم المصنع مصطلحاً واحداً للفئة ومصطلحاً آخر لسلسلة معينة أو وظيفة توقيت.
ما هو الفرق الرئيسي بين المرحل الزمني والمرحل العادي؟
يغير المرحل العادي حالة التلامس استجابةً لمدخلاته دون تأخير زمني متعمد وقابل للضبط. بينما يُدخل المرحل الزمني قاعدة توقيت محددة بين حالة الإدخال وإجراء تلامس الإخراج.
هل المرحل الزمني هو نفسه مفتاح المؤقت؟
ليس بشكل عام. يستجيب المرحل الزمني عادةً لمدخلات دائرة التحكم ووظائف التوقيت. بينما يتم تنظيم مفتاح التوقيت عادةً حول جداول زمنية، أو برامج تقويم، أو التبديل بالعد التنازلي.
هل يقوم المرحل الزمني بتزويد الحمل بالطاقة؟
يقوم طرف التوصيل الخاص بمخرج المؤقت بتبديل دائرة خارجية ضمن تصنيفه المعلن. في اللوحات الصناعية، غالباً ما يتحكم في جهاز آخر، مثل ملف الكونتاكتور، بدلاً من تبديل حمل الطاقة الرئيسي مباشرةً.
ماذا تعني A1 و A2 و 11 و 12 و 14؟
في العديد من المرحلات الصناعية، تحدد A1/A2 مصدر طاقة التحكم، وتحدد 11/12/14 طرف توصيل مخرج تبادلي واحد. التفسير الشائع هو أن 11 هو الطرف المشترك (COM)، و12 هو مغلق عادةً (NC)، و14 هو مفتوح عادةً (NO)، ولكن يجب التحقق من الرسم التخطيطي المطبوع الخاص بالمرحل بدقة قبل التوصيل.