ما هو القوس في قاطع الدائرة؟

أن قوس في قواطع هو تفريغ كهربائي مضيء - قناة بلازما تصل حرارتها إلى 20000 درجة مئوية (36000 درجة فهرنهايت) - يتشكل بين نقاط التلامس المنفصلة عند قطع القاطع للتيار تحت الحمل. يمثل هذا القوس أحد أشد الظواهر عنفاً واستهلاكاً للطاقة في الهندسة الكهربائية، القادر على تدمير نقاط التلامس وإشعال الحرائق والتسبب في فشل كارثي للمعدات إذا لم يتم التحكم فيه بشكل صحيح من خلال نقاط تلامس القوس وأنظمة إخماد القوس.

في شركة VIOX إلكتريك، يصمم فريقنا الهندسي ويختبر قواطع الدوائر يومياً، ويشاهدون مباشرة كيف يتصرف القوس عبر أنواع القواطع المختلفة - من قواطع الدوائر المصغرة السكنية (MCBs) إلى قواطع الدوائر ذات القوالب المصبوبة (MCCBs) و وقواطع الدوائر الهوائية عالية السعة (ACBs). إن فهم تكوين القوس، والدور الحاسم لنقاط تلامس القوس في حماية نقاط التلامس الأساسية، والفيزياء التي تحكم إخماد القوس، أمر ضروري للمهندسين الكهربائيين ومديري المنشآت وأي شخص مسؤول عن تحديد أو صيانة معدات حماية الدوائر.

يشرح هذا الدليل الشامل ظاهرة القوس من منظور التصنيع في VIOX، متناولاً فيزياء القوس (البقع الكاثودية، ظواهر الأنود، ديناميكيات البلازما)، وكيف تضحي نقاط تلامس القوس بنفسها لحماية نقاط التلامس الرئيسية، وخصائص جهد القوس، وطرق الإخماد عبر أنواع القواطع، ومعايير الاختيار العملية لحماية أعطال القوس.

ما هو القوس في قاطع الدائرة؟

التعريف التقني للتفريغ القوسي الكهربائي

القوس الكهربائي في قاطع الدائرة هو تفريغ كهربائي مستمر عبر الهواء المؤين (بلازما) يحدث عند انفصال نقاط التلامس تحت الحمل. على عكس الشرارة العابرة، فإن القوس هو قناة بلازما مستمرة ذاتية الاستدامة تحمل تيار الدائرة الكامل عبر ما يفترض أن يكون فجوة هوائية عازلة.

يتشكل القوس لأن التيار يسعى للحفاظ على مساره حتى عندما تفصل القوى الميكانيكية نقاط التلامس. عندما يخلق انفصال التلامس فجوة هوائية، فإن المجال الكهربائي الشديد (الذي غالباً ما يتجاوز 3 ملايين فولت لكل متر عند الانفصال الأولي) يؤين جزيئات الهواء، محولاً إياها إلى إلكترونات حرة وأيونات موجبة. يصبح هذا الغاز المؤين - البلازما - موصلاً للكهرباء، مما يسمح للتيار بالاستمرار في التدفق عبر الفجوة على شكل قوس أبيض-أزرق لامع.

وفقاً لبيانات الاختبار في VIOX، يصل القوس النموذجي في قاطع MCCB بجهد 600 فولت يقطع 10000 أمبير إلى:

• درجة الحرارة الأساسية: 15000-20000 درجة مئوية (أكثر سخونة من سطح الشمس البالغ 5500 درجة مئوية)
• جهد القوس: 20-60 فولت (يختلف باختلاف طول القوس ومقدار التيار)
• كثافة التياركثافة التيار
• : تصل إلى 10^6 أمبير/سم² عند البقع الكاثوديةسرعة البلازما
• : 100-1000 متر في الثانية عند دفعها مغناطيسياًتبديد الطاقة

: 200-600 جول لكل ميلي ثانية لأعطال التيار العالي.

يجعل هذا التركيز الشديد للطاقة من التحكم في القوس التحدي الأساسي في هندسة قواطع الدوائر.

لماذا يتشكل القوس: الفيزياء الكامنة وراء انفصال نقاط التلامس

1. مبدأ استمرارية التيار: لا يمكن للتيار الكهربائي المتدفق عبر دائرة حثية (والتي تشمل تقريباً جميع الأنظمة الكهربائية في العالم الحقيقي) أن ينخفض إلى الصفر فورياً. عندما تبدأ نقاط التلامس في الانفصال، يجب أن يجد التيار مساراً - والقوس يوفر ذلك المسار.

2. تضييق نقطة التلامس والتسخين الموضعي: حتى عندما تبدو نقاط التلامس متلامسة عبر كامل مساحة وجهها، فإن التوصيل الفعلي للتيار يحدث عبر نقاط تلامس مجهرية (نتوءات) حيث تتلامس الاختلافات السطحية. تكون كثافة التيار عند هذه النقاط عالية للغاية، مما يسبب تسخيناً موضعياً ولحاماً دقيقاً.

3. الانبعاث المجهري والتأين الأولي: مع انفصال نقاط التلامس (عادةً بسرعة 0.5-2 متر في الثانية في قواطع الدوائر)، تتسبب مساحة التلامس المتناقصة في ارتفاع كثافة التيار بشكل حاد. هذا يسخن نقاط التلامس المتبقية إلى 2000-4000 درجة مئوية، متبخراً مادة التلامس. في الوقت نفسه، تخلق الفجوة المتسعة مجالات كهربائية شديدة تؤين بخار المعدن والهواء المحيط.

4. تكوين قناة البلازما: بمجرد تشكل قناة بلازما موصلة، تصبح ذاتية الاستدامة من خلال التأين الحراري. يؤدي التيار المتدفق عبر البلازما إلى تسخينها أكثر (تسخين جول: I²R)، مما يزيد من التأين، مما يزيد من التوصيلية، مما يحافظ على التيار. تحافظ حلقة التغذية الراجعة الإيجابية هذه على القوس حتى يخمده التبريد الخارجي والإطالة.

في دراسات VIOX بكاميرا عالية السرعة للتفريغ القوسي في قواطع الدوائر ذات القوالب المصبوبة، نلاحظ حدوث إنشاء القوس خلال 0.1-0.5 مللي ثانية من انفصال التلامس، حيث يبدأ القوس فوراً في التحرك تحت القوى الكهرومغناطيسية نحو مجاري القوس وغرف الإخماد.

في دراسات VIOX بكاميرا عالية السرعة للتفريغ القوسي في قواطع الدوائر ذات القوالب المصبوبة، نلاحظ حدوث إنشاء القوس خلال 0.1-0.5 ميلي ثانية من انفصال التلامس، حيث يبدأ القوس فوراً في التحرك تحت القوى الكهرومغناطيسية نحو مجاري القوس وغرف الإخماد.

قد يخلط المتخصصون في الكهرباء أحياناً بين القوس والشرارة، لكنهما ظاهرتان مختلفتان جوهرياً:

مميزة	الشرارة	القوس
مدة	عابر (من ميكروثانية إلى مللي ثانية)	مستمر (من ميلي ثانية إلى ثوانٍ أو أكثر)
الطاقة	تفريغ منخفض الطاقة	طاقة مستمرة عالية
التدفق الحالي	نبضة قصيرة، عادةً <1 أمبير	مستمر، يحمل تيار الدائرة الكامل (مئات إلى آلاف الأمبيرات)
درجة الحرارة	ساخن لكن لفترة وجيزة	ساخن للغاية (15000-20000 درجة مئوية)
ذاتي الاستدامة	لا – ينهار فوراً	نعم – يستمر حتى انقطاع خارجي
احتمالية الضرر	تآكل سطحي طفيف	تآكل شديد للتماس، تلف المعدات، خطر الحريق
مثال على ذلك	تفريغ الكهرباء الساكنة، فتح مفتاح حمل خفيف	قاطع الدائرة يقطع تيار العطل

التمييز مهم لأن كبح الشرر (مثل دوائر RC المثبطة عبر تلامسات المرحل) و انقراض القوس (كما في قواطع الدائرة) تتطلب منهجيات هندسية مختلفة تماماً.

تلامسات القوس مقابل التلامسات الرئيسية: آلية الحماية

أحد أهم المكونات وأقلها فهماً في قواطع الدائرة الحديثة هو تلامس القوس– تلامس متخصص مصمم لحماية تلامسات التوصيل الأساسية (الرئيسية) لقاطع الدائرة من تلف القوس.

ما هي تلامسات القوس؟

تلامسات القوس (تُسمى أيضاً قرون القوس أو موجهات القوس في القواطع الأكبر) هي تلامسات كهربائية ثانوية مصممة خصيصاً من أجل:

1. تحمل القوس أولاً عند فتح التلامسات تحت الحمل
2. سحب القوس بعيداً عن التلامسات الرئيسية عبر وسائل ميكانيكية وكهرومغناطيسية
3. مقاومة التآكل الناتج عن تكرار حدوث القوس من خلال مواد حرارية متخصصة
4. توجيه القوس نحو غرف الإخماد وممرات القوس

في نظام تلامسات قاطع الدائرة، لديك زوجين متميزين من التلامسات:

التلامسات الرئيسية (التلامسات الأولية):

• مساحة تلامس كبيرة مُحسنة للمقاومة المنخفضة أثناء حمل التيار العادي
• مواد مختارة للتوصيل الكهربائي والمتانة الميكانيكية (عادةً أكسيد الفضة-الكادميوم، تنغستن-فضة، أو سبائك نيكل-فضة)
• مصممة لحمل التيار المقنن باستمرار دون ارتفاع درجة الحرارة
• تُغلق أولاً عند إغلاق القاطع؛ تُفتح أخيراً عند فتح القاطع في ظل ظروف عدم حمل أو تيار منخفض
• مكلفة وصعبة الاستبدال في حالة تلفها

تلامسات القوس (التلامسات الثانوية):

• مساحة تلامس أصغر كافية لواجب حمل القوس القصير
• مواد مختارة لمقاومة الحرارة العالية ومقاومة تآكل القوس (نحاس-تنغستن، كربيد التنغستن، أو سبائك متخصصة مقاومة للقوس)
• مصممة لتحمل القوس الشديد قصير المدة
• تُفتح أولاً عند فصل القاطع تحت الحمل، مبتدئةً القوس بعيداً عن التلامسات الرئيسية
• غالباً ما تكون مدمجة مع موجهات القوس التي تنقل القوس فيزيائياً نحو مناطق الإخماد
• تعتبر قابلة للتضحية – مصممة لتتآكل تدريجياً ويتم استبدالها خلال الصيانة الكبرى

كيف تحمي تلامسات القوس قاطع الدائرة

تعمل آلية الحماية من خلال تشغيل متسلسل مؤقت بعناية. في تصميمات قواطع الدائرة المصغرة VIOX، يتبع تسلسل التلامس هذا النمط:

تسلسل الإغلاق (تزويد الدائرة بالطاقة):

1. التلامسات الرئيسية تُغلق أولاً، مؤسسةً مسار التيار
2. تلامسات القوس تُغلق بعد ذلك (تُغلق أخيراً)
3. أثناء التشغيل العادي، تحمل مجموعتي التلامسات التيار، لكن التلامسات الرئيسية تحمل الجزء الأكبر بسبب مقاومتها الأقل

تسلسل الفتح تحت الحمل (قطع التيار):

1. آلية الفصل تُفعّل
2. تلامسات القوس تبدأ بالانفصال أولاً (تنفتح أولاً)، بينما تبقى التلامسات الرئيسية مغلقة
3. مع اتساع فجوة تلامس القوس، يتشكل قوس بينهما – لكن التلامسات الرئيسية لا تزال مغلقة، حاملة التيار عبر المسار المعدني
4. التلامسات الرئيسية تُفتح مباشرة بعد ذلك، لكن في هذا الوقت، يكون القوس قد تأسس بالفعل على تلامسات القوس، وليس على التلامسات الرئيسية
5. تلامسات القوس تستمر في الانفصال، مطيلةً القوس
6. القوى الكهرومغناطيسية (قوة لورنتز من المجال المغناطيسي للقوس نفسه) تدفع القوس إلى موجهات القوس
7. ينتقل القوس إلى ممرات القوس أو غرف الإخماد حيث يتم تبريده وإطالته وإخماده
8. تبقى التلامسات الرئيسية سليمة لأنها لم تتعرض للقوس أبداً

عملية الفتح أولاً/الإغلاق أخيراً هذه تعني أن التلامسات الرئيسية تتعامل فقط مع تيار الحمل العادي وتنفتح في ظل ظروف خالية من القوس, ، بينما تمتص تلامسات القوس كل الطاقة التدميرية لتشكيل القوس وقطعه.

الأثر الواقعي: الخبرة الميدانية لـ VIOX

في تحليل VIOX للقواطع المرتجعة التي فشلت في قطع الأعطال بشكل صحيح، نجد أن حوالي 60% من حالات الفشل الكارثية تتضمن إما:

1. تلامسات قوس مفقودة أو متآكلة بشدة مما يسمح للأقواس بضرب التلامسات الرئيسية مباشرة
2. آليات تلامس قوس غير محاذاة مما يتسبب في انفصال التلامسات الرئيسية قبل تلامسات القوس
3. مواصفات مواد خاطئة حيث استخدمت تلامسات القوس سبائك فضة قياسية بدلاً من تركيبات التنغستن المقاومة للقوس

يطيل تصميم وصيانة جهات الاتصال القوسية المناسبة العمر التشغيلي لقواطع الدائرة بمقدار 3-5 مرات في التطبيقات عالية الأحمال. في المنشآت الحرجة مثل مراكز البيانات والمستشفيات حيث تحمي قواطعنا دوائر سلامة الحياة، نحدد أنظمة جهات اتصال قوسية معززة بطبقات تنغستن أكثر سمكًا ودورات فحص أكثر تكرارًا (سنويًا بدلاً من كل 3-5 سنوات).

فيزياء تشكل القوس: البقع الكاثودية، ظواهر الأنود، وديناميكيات البلازما

لفهم كيفية تحكم قواطع الدائرة في الأقواس حقًا، يجب علينا دراسة الفيزياء الأساسية التي تحكم سلوك القوس. يستكشف هذا القسم فيزياء القوس بمستوى يتجاوز ما تغطيه الشركات المنافسة عادةً - مما يمنح المهندسين الكهربائيين المعرفة التقنية العميقة لتحديد مشكلات القوس المتعلقة به وحلها.

الظواهر الكاثودية: مصدر طاقة القوس

إن الكاثود (القطب السالب) هو المكان الذي تنشأ منه الإلكترونات في القوس الكهربائي. على عكس التوصيل في الحالة المستقرة حيث يتدفق التيار بشكل موحد، تركز الكاثودات القوسية كثافة تيار هائلة في مناطق نشطة صغيرة تسمى بقع الكاثود.

خصائص بقعة الكاثود (من قياسات مختبر VIOX):

• الحجمالقطر: 10-100 ميكرومتر
• كثافة التياركثافة التيار: 10^6 إلى 10^9 أمبير/سم² (مليون إلى مليار أمبير لكل سنتيمتر مربع)
• درجة الحرارةدرجة الحرارة: 3000-4000 درجة مئوية على سطح الكاثود
• العمر الافتراضي: ميكروثانية - تنطفئ البقع وتتكون بسرعة مرة أخرى، مما يعطي الأقواس مظهرها المتذبذب المميز
• انبعاث المادة: تبخر بقع الكاثود مادة القطب، وتقذف أبخرة المعادن والأيونات والقطيرات الدقيقة في عمود القوس

تعمل بقعة الكاثود من خلال الانبعاث الحراري الإلكتروني و والانبعاث المجالي:

1. الانبعاث الحراري الإلكتروني: يوفر التسخين الشديد عند نقاط الاتصال المجهرية الطاقة الحرارية لتحرير الإلكترونات من سطح المعدن، متغلبًا على دالة الشغل (طاقة الربط). بالنسبة لجهات اتصال النحاس، دالة الشغل ≈ 4.5 إلكترون فولت، مما يتطلب درجات حرارة >2000 كلفن لانبعاث كبير.
2. الانبعاث المجالي: الحقل الكهربائي الشديد على سطح الكاثود (10^8 إلى 10^9 فولت/متر) يسحب الإلكترونات حرفيًا من المعدن عبر النفق الكمومي، حتى في درجات الحرارة المنخفضة. يهيمن الانبعاث المجالي في قواطع الفراغ و SF6 حيث يمكن الحفاظ على شدة مجال عالية.

تأثير اختيار المادة: تآكل الكاثود هو آلية التآكل الأساسية لجهات الاتصال القوسية. تحدد VIOX مركبات التنغستن-النحاس (عادةً 75% تنغستن، 25% نحاس) لجهات الاتصال القوسية لأن:

• نقطة انصهار التنغستن العالية (3422 درجة مئوية) تقلل من معدل التبخر
• دالة شغل التنغستن العالية (4.5 إلكترون فولت) تقلل من الانبعاث الحراري الإلكتروني، مما يثبت بقعة الكاثود
• يوفر النحاس الموصلية الكهربائية والموصلية الحرارية لتبديد الحرارة
• يقاوم المركب التآكل أفضل بـ 3-5 مرات من جهات اتصال النحاس أو الفضة النقية

ظواهر الأنود: تبديد الحرارة ونقل المادة

إن الأنود (القطب الموجب) يستقبل تدفق الإلكترونات من الكاثود. يختلف سلوك الأنود جوهريًا عن سلوك الكاثود:

خصائص الأنود:

• آلية التسخين: قصف بواسطة إلكترونات عالية السرعة من الكاثود، والتي تحول الطاقة الحركية إلى حرارة عند الاصطدام
• درجة الحرارةدرجة الحرارة: عادةً ما تكون بقع الأنود أقل حرارة بمقدار 500-1000 درجة مئوية من بقع الكاثود
• كثافة التياركثافة التيار: أكثر انتشارًا من الكاثود - ينتشر على مساحة أكبر
• نقل المادة: في أقواس التيار المستمر، تتآكل المادة من الكاثود وتترسب على الأنود، مما يخلق “المعدن المنقول” المميز الذي يُلاحظ في جهات الاتصال المتضررة من القوس

في في دوائر التيار المتردد (الغالبية العظمى من تطبيقات قواطع الدائرة)، ينعكس القطبية 50-60 مرة في الثانية، لذلك تتبادل كل جهة اتصال بين كونها كاثود وأنود. يفسر تناوب القطبية هذا سبب ظهور أنماط تآكل أكثر انتظامًا في جهات اتصال قواطع التيار المتردد مقارنة بقواطع التيار المستمر حيث يهيمن تآكل الكاثود.

عمود القوس: فيزياء البلازما في العمل

إن عمود القوس هو قناة البلازما المضيئة التي تربط الكاثود والأنود. هذا هو المكان الذي يتبدد فيه الجزء الأكبر من طاقة القوس.

خصائص البلازما:

• التركيب: أبخرة المعادن المؤينة من تآكل القطب + الهواء المؤين (يتحول النيتروجين والأكسجين إلى أيونات N+ و O+ بالإضافة إلى إلكترونات حرة)
• ملف درجة الحرارة: 15000-20000 درجة مئوية في القلب، تتناقص شعاعيًا نحو الحواف
• التوصيل الكهربائيالموصلية: 10^3 إلى 10^4 سيمنز/متر - موصلة للغاية، قابلة للمقارنة بالمعادن الرديئة
• الموصلية الحرارية: عالية - تنقل البلازما الحرارة بكفاءة إلى الهواء المحيط
• الانبعاث الضوئي: ضوء أبيض-أزرق شديد من الإثارة الإلكترونية وإعادة التركيب (إطلاق الفوتونات عند عودة الإلكترونات إلى الحالات الأرضية)

توازن الطاقة في عمود القوس:

يجب أن يحافظ عمود القوس على التوازن الحراري بين مدخلات الطاقة (التسخين الجول: V_القوس × I) وفقدان الطاقة (الإشعاع، الحمل الحراري، التوصيل):

• مدخلات الطاقة: P_in = V_القوس × I (عادةً 20-60 فولت × 1000-50000 أمبير = 20 كيلوواط إلى 3 ميجاوات)
• فقدان الإشعاع: تشع البلازما عالية الحرارة ضوءًا فوق بنفسجي ومرئي (ستيفان-بولتزمان: P ∝ T^4)
• فقدان الحمل الحراري: ترتفع البلازما بسبب الطفو (غاز ساخن) وتنفجر بالقوى المغناطيسية
• فقدان التوصيل: الحرارة المنقولة إلى الأقطاب الكهربائية، وجدران غرفة القوس الكهربائي، والغاز المحيط

عندما يتجاوز فقدان الطاقة مدخلات الطاقة (مثل عندما يتم إطالة القوس أو تبريده بسرعة)، تنخفض درجة حرارة البلازما، ويقل التأين، وترتفع المقاومة، وينطفئ القوس الكهربائي.

خصائص جهد القوس: مفتاح تحديد التيار

أحد أهم معايير القوس الكهربائي لأداء قاطع الدائرة هو جهد القوس—انخفاض الجهد عبر القوس الكهربائي من الكاثود إلى الأنود.

مكونات جهد القوس:

V_arc = V_cathode + V_column + V_anode

أين:

• V_cathode: انخفاض جهد الكاثود (عادة 10-20 فولت) — الطاقة المطلوبة لاستخراج الإلكترونات من الكاثود
• V_column: انخفاض جهد العمود (يختلف مع طول القوس: ~10-50 فولت لكل سم من طول القوس)
• V_anode: انخفاض جهد الأنود (عادة 5-10 فولت) — الطاقة المبددة عند اصطدام الإلكترونات بالأنود

إجمالي جهد القوس في قواطع VIOX الدائرية أثناء قطع العطل:

نوع القاطع	فجوة القوس الأولية	طول القوس بعد النفخ	جهد القوس النموذجي
MCB (مصغر)	2-4 مم	20-40 مم (في قنوات القوس)	30-80 فولت
MCCB (مغلف بالقوالب)	5-10 مم	50-120 مم (في قنوات القوس)	60-150 فولت
ACB (قاطع دائرة هوائي)	10-20 مم	150-300 مم (في قرون القوس الممتدة)	100-200 فولت
VCB (فراغي)	5-15 مم	لا يوجد إطالة (فراغ)	20-50 فولت (منخفض بسبب المدة القصيرة)

جهد القوس وتحديد التيار:

جهد القوس هو الآلية التي من خلالها تقلل قواطع الدائرة المحددة للتيار تيار العقل إلى مستويات أقل من المتوقعة. يمكن نمذجة النظام على النحو التالي:

V_system = I × Z_system + V_arc

بإعادة الترتيب:

I = (V_system – V_arc) / Z_system

من خلال توليد جهد قوس عالٍ بسرعة (من خلال إطالة القوس، التبريد، والتفاعل مع ألواق التقسيم)، يقلل القاطع جهد القيادة الصافي، وبالتالي يحد من التيار. تطور قواطع MCCB المحددة للتيار من VIOX جهود قوس تبلغ 120-180 فولت خلال 2-3 مللي ثانية، مما يقلل ذروة تيار العطل إلى 30-40٪ من القيم المتوقعة.

قياس جهد القوس: أثناء اختبار الدائرة القصيرة في مختبر VIOX بقدرة 65 كيلو أمبير، نقوم بقياس جهد القوس باستخدام مجسات تفاضلية عالية الجهد واكتساب بيانات عالي السرعة (معدل أخذ عينات 1 ميجاهرتز). تُظهر أشكال موجات جهد القوس ارتفاعًا سريعًا مع انفصال جهات الاتصال، ثم تذبذبات مميزة أثناء تحرك القوس عبر قنوات القوس، ثم انهيار مفاجئ إلى الصفر عند صفر التيار عند انطفاء القوس.

طرق إطفاء القوس عبر أنواع قواطع الدائرة

تستخدم تقنيات قواطع الدائرة المختلفة استراتيجيات متميزة لإطفاء القوس، كل منها مُحسَّن لفئات جهد وتصنيفات تيار ومتطلبات تطبيق محددة.

قواطع الدائرة الهوائية (ACBs): النفخ المغناطيسي وقنوات القوس

قواطع الدائرة الهوائية هي الحصان العاملي التقليدي للتطبيقات الصناعية الكبيرة (أحجام إطارات 800-6300 أمبير، حتى سعة قطع 100 كيلو أمبير). تطفئ الأقواس في الهواء الطلق باستخدام القوة الميكانيكية والكهرومغناطيسية.

آلية إطفاء القوس:

1. انفجار مغناطيسي: تخلق المغناطيسات الدائمة أو الملفات الكهرومغناطيسية مجالًا مغناطيسيًا عموديًا على مسار القوس. يتفاعل تيار القوس مع هذا المجال، منتجًا قوة لورنتز: F = I × L × B
   • اتجاه القوة: عمودي على كل من التيار والمجال المغناطيسي (قاعدة اليد اليمنى)
   • المقدار: يتناسب مع تيار القوس — يتم نفخ تيارات العطل الأعلى بشكل أسرع
   • التأثير: يقود القوس لأعلى وبعيدًا عن جهات الاتصال بسرعات 50-200 م/ث
2. مسارات القوس: يتم دفع القوس على مسارات نحاسية أو فولاذية ممتدة تطيل مسار القوس، مما يزيد جهد القوس والمقاومة.
3. قنوات القوس (فاصل القوس): يدخل القوس إلى غرفة تحتوي على عدة ألواح معدنية متوازية (عادة 10-30 لوحة متباعدة 2-8 مم). يتم:
   • تقسيم القوس إلى عدة أقواس متسلسلة (واحد بين كل زوج من الألواح)
   • تبريد القوس عن طريق التلامس الحراري مع الألواح المعدنية
   • إطالة القوس أثناء انتشاره عبر أسطح الألواح
   • تضيف كل فجوة ~20-40 فولت إلى جهد القوس، لذا 20 لوحة = 400-800 فولت إجمالي جهد القوس
4. إزالة التأين: يسمح مزيج التبريد وعبور التيار الصفري (في أنظمة التيار المتردد) للهواء بإزالة التأين، مما يمنع إعادة اشتعال القوس.

تصميم VIOX لـ ACB: تستخدم قواطع VAB-series ACB الخاصة بنا هندسة قناة قوس محسنة مع ألواق فاصلة متقاربة المسافة (3-5 مم) ومغناطيسات دائمة عالية القوة تولد قوة مجال 0.3-0.8 تسلا. يضمن هذا التصميم إطفاء الأقواس حتى 100 كيلو أمبير بشكل موثوق خلال 12-18 مللي ثانية.

قواطع الدائرة المغلفة بالقوالب (MCCBs): قنوات القوس المدمجة

مركبات MCCBs هي أكثر قواطع الدائرة الصناعية شيوعًا (16-1600 أمبير)، وتتطلب أنظمة إطفاء قوس مدمجة مناسبة للأغلفة المغلفة بالقوالب.

استراتيجية إطفاء القوس:

تستخدم MCCBs مبادئ مشابهة لـ ACBs ولكن في غرف قوس مصغرة ومحسنة:

1. تصميم غرفة القوس: غلاف مقاوم للقوس مصبوب متكامل (غالبًا مركب بوليستر زجاجي) يحتوي على القوس ويوجه الغازات
2. انفجار مغناطيسي: مغناطيسات دائمة صغيرة أو ملفات نفخ حاملة للتيار
3. صواني القوس المدمجة: 8-20 لوحة فاصلة في حجم محدود
4. تنفيس ضغط الغاز: يسمح التنفيس المتحكم به بتخفيف الضغط مع منع اللهب الخارجي

قاطع دائرة لقصر التيار محدود التيار (MCCB): تستخدم سلسلة CLM من VIOX تصميمًا محسنًا لغرفة القوس:

• تباعد ضيق: لوحات فاصلة متباعدة 2-3 مم (مقارنة بـ 4-6 مم في قواطع MCCB القياسية)
• مسار ممتد: يُجبر القوس على السفر 80-120 مم عبر صواني قوس متعرجة
• تطور سريع للجهد: يصل جهد القوس إلى 120-180 فولت خلال 2 مللي ثانية
• الطاقة المارة: مخفض إلى 20-30٪ من I²t المتوقع

تحمي تصاميم تحديد التيار هذه المعدات الإلكترونية الحساسة، وتقلل من خطر وميض القوس، وتقلل إلى الحد الأدنى من الإجهاد الميكانيكي على قضبان التوصيل ومعدات التبديل.

قواطع الدائرة المصغرة (MCBs): التحكم الحراري والمغناطيسي في القوس

مركبات MCBs (قواطع 6-125 أمبير سكنية/تجارية) تستخدم إطفاء قوس مبسطًا مناسبًا لتيارات الأعطال الأقل وبناء أحادي القطب مضغوط.

ميزات إطفاء القوس:

1. مزلقة القوس: 6-12 لوحة فاصلة في غرفة قولبة مضغوطة
2. انفجار مغناطيسي: مغناطيس دائم صغير أو موصل قوس مغناطيسي حديدي
3. تولد الغاز: يبخر حرارة القوس مكونات صواني القوس الليفية أو البوليمرية، مولدة غازات إزالة التأين (الهيدروجين من تحلل البوليمر) التي تساعد على تبريد وإطفاء القوس

تصميم VIOX لـ MCB (سلسلة VOB4/VOB5):

• صواني القوس مختبرة حتى 10,000 عملية فصل وفقًا لـ IEC 60898-1
• يتم إطفاء القوس خلال 8-15 مللي ثانية لتيارات العطل المقننة (6 كيلو أمبير أو 10 كيلو أمبير)
• احتواء القوس الداخلي مُتحقق منه لمنع اللهب الخارجي

قواطع الدائرة الفراغية (VCBs): إطفاء القوس السريع في الفراغ

قواطع الدائرة الفراغية تستخدم نهجًا مختلفًا جذريًا: إزالة الوسط بالكامل. تعمل نقاط التلامس في زجاجة فراغية محكمة الإغلاق (ضغط 10^-6 إلى 10^-7 تور).

آلية إطفاء القوس:

في الفراغ، لا يوجد غاز للتأين. عند انفصال نقاط التلامس:

1. قوس بخار معدني: يتكون القوس الأولي حصريًا من بخار معدني متأين من أسطح التلامس
2. تمدد سريع: يتمدد البخار المعدني في الفراغ ويتكثف على الأسطح الباردة (الدروع ونقاط التلامس)
3. إزالة تأين سريعة: عند صفر التيار، تتبقى الأيونات والإلكترونات المتبقية أو تترسب خلال ميكروثوانٍ
4. استعادة عزل كهربائي عالية: تستعيد فجوة الفراغ قوتها العازلة الكاملة على الفور تقريبًا
5. انقراض القوس: عادةً خلال 3-8 مللي ثانية (نصف إلى دورة واحدة عند 50/60 هرتز)

مزايا VCB:

• تآكل ضئيل لنقاط التلامس (بخار معدني فقط، لا تفاعلات غازية)
• فصل سريع جدًا (3-8 مللي ثانية)
• عمر طويل لنقاط التلامس (100,000+ عملية)
• لا تتطلب صيانة (محكمة الإغلاق مدى الحياة)
• حجم صغير الحجم

القيود:

• أكثر تكلفة من القواطع الهوائية
• محدودية الجهد (عادةً 1-38 كيلو فولت؛ غير مناسب للتطبيقات منخفضة الجهد)
• إمكانية وجود جهود زائدة (تيارات القطع) في بعض التطبيقات

تصنع VIOX قواطع VCB (موصلات فراغية من سلسلة VVB) لتطبيقات تحكم المحركات ذات الجهد المتوسط وتبديل المكثفات حيث يبرر عمرها الطويل وصيانتها الدنيا العلاوة في السعر.

قواطع دائرة SF6: إخماد القوس عالي الضغط

قواطع SF6 تستخدم غاز سداسي فلوريد الكبريت، الذي يتمتع بخصائص استثنائية لإخماد القوس:

• قوة العزل الكهربائي: 2-3 أضعاف الهواء عند نفس الضغط
• سالبية كهربية: يلتقط SF6 الإلكترونات الحرة، مزيلًا تأين القوس بسرعة
• الموصلية الحرارية: يبرد بلازما القوس بكفاءة

انقراض القوس:

يتشكل القوس في SF6 مضغوط (2-6 بار). عند صفر التيار، يزيل SF6 الحرارة بسرعة ويلتقط الإلكترونات، مما يسمح باستعادة العزل الكهربائي خلال ميكروثوانٍ. تُستخدم بشكل أساسي في تطبيقات الجهد العالي (>72 كيلو فولت) وبعض قواطع الجهد المتوسط.

الاعتبارات البيئية: يعتبر SF6 غاز دفيئة قوي (أقوى 23,500 مرة من ثاني أكسيد الكربون على مدى 100 عام)، مما يؤدي إلى انتقال الصناعة نحو بدائل فراغية ومعزولة بالهواء. لا تصنع VIOX قواطع SF6، وتركز بدلاً من ذلك على تقنيات الهواء والفراغ الصديقة للبيئة.

تصنيفات ومعايير قوس قاطع الدائرة

يتطلب اختيار قواطع الدائرة فهم التصنيفات الموحدة المتعلقة بالقوس التي تحدد قدرة القاطع على فصل تيارات العطل بأمان. تختلف هذه التصنيفات بين المناطق وهيئات المعايير، لكنها جميعًا تتناول نفس السؤال الأساسي: هل يمكن لهذا القاطع إطفاء القوس بأمان عند فصل أقصى تيار عطل متاح؟

سعة الفصل (سعة القطع)

سعة المقاطعة هي أقصى تيار عطل يمكن لقاطع الدائرة فصله بأمان دون تلف أو فشل. يمثل هذا التصنيف أسوأ سيناريو: حدوث قصر دائرة تام (عطل معاوقة صفرية) عند أطراف القاطع.

معايير IEC (IEC 60947-2 لـ MCCBs):

• Icu (سعة قطع ماس كهربائي قصوى): أقصى تيار عطل يمكن للقاطع فصله مرة واحدة. بعد فصل Icu، قد يتطلب القاطع فحصًا أو استبدالًا. يُعبر عنه بالكيلو أمبير.
• Ics (سعة قطع ماس كهربائي تشغيلية): تيار العطل الذي يمكن للقاطع فصله عدة مرات (عادةً 3 عمليات) والاستمرار في العمل بشكل طبيعي. عادةً ما تكون 25٪، 50٪، 75٪، أو 100٪ من Icu.

معايير UL/ANSI (UL 489 لـ MCCBs):

• التصنيف الفاصل (IR أو AIC): تصنيف مفرد يُعبر عنه بالأمبير (مثال: 65,000 أمبير أو “65 كيلو أمبير”). يجب أن يفصل القاطع هذا المستوى من التيار ويمر باختبارات لاحقة دون فشل. قابل للمقارنة بشكل عام مع IEC Icu.

نطاقات منتجات VIOX:

نوع القاطع	الأحجام النموذجية للإطار	نطاق سعة الفصل لـ VIOX	الامتثال القياسي
MCB	6-63 أمبير	6 كيلو أمبير، 10 كيلو أمبير	IEC 60898-1, EN 60898-1
MCCB	16-1600 أمبير	35 كيلو أمبير، 50 كيلو أمبير، 65 كيلو أمبير، 85 كيلو أمبير	IEC 60947-2، UL 489
بنك الاتحاد الآسيوي	800-6300 أمبير	50 كيلو أمبير، 65 كيلو أمبير، 80 كيلو أمبير، 100 كيلو أمبير	IEC 60947-2، UL 857

إرشادات الاختيار: يجب أن تتجاوز سعة فصل القاطع تيار العطل المتاح (يُسمى أيضًا تيار القصر المتوقع) عند نقطة التثبيت. يتم حساب تيار العطل هذا بناءً على سعة محول الخدمة، ومعاوقات الكابلات، ومعاوقة المصدر. يؤدي تثبيت قاطع بسعة فصل غير كافية إلى فشل كارثي أثناء الأعطال - لا يمكن إخماد القوس، وينفجر القاطع، ويتبع ذلك حريق/إصابة.

توصي VIOX بهامش أمان: تحديد قواطع مصنفة بما لا يقل عن 125٪ من تيار العطل المتاح المحسوب لمراعاة تغييرات نظام الخدمة وعدم دقة الحسابات.

تصنيفات تحمل تيار الوقت القصير

بالنسبة لـ التنسيق الانتقائي في أنظمة الحماية المتتالية، تتضمن بعض القواطع (خاصة ACBs و MCCBs الإلكترونية) إعدادات تأخير زمني قصير تتحمل عمدًا تيارات العطل لفترات وجيزة (0.1-1.0 ثانية) للسماح للقواطع المصبّية بالفصل أولاً.

Icw (IEC 60947-2): تصنيف تحمل تيار الوقت القصير. يمكن للقاطع حمل تيار العطل هذا لمدة محددة (مثلاً 1 ثانية) دون فصل أو تلف، مما يسمح بالتنسيق مع الأجهزة المصبّية.

تقدم موديلات VIOX ACB مع وحدات فصل LSI (زمن طويل، زمن قصير، لحظي) إعدادات زمن قصير قابلة للتعديل (0.1-0.4 ثانية) وتصنيفات Icw تتراوح من 30-85 كيلو أمبير، مما يتيح التنسيق الانتقائي في أنظمة التوزيع الصناعية.

طاقة حادثة القوس الكهربائي والملصقات

بالإضافة إلى تصنيفات القاطع الخاصة،, متطلبات وضع العلامات لمخاطر القوس الكهربائي (وفقًا لـ NEC 110.16، NFPA 70E، و IEEE 1584) تلزم أن تعرض المعدات الكهربائية تيار العطل المتاح و وقت التطهير لتمكين حساب حدود القوس الكهربائي وطاقة الحادثة.

تشحن VIOX جميع القواطع مع وثائق لدعم وضع ملصقات القوس الكهربائي:

• أقصى تصنيف لتيار العطل المتاح
• أوقات القطع النموذجية عند مستويات تيار عطل مختلفة (من منحنيات الوقت-التيار)
• قيم I²t المنفذة للقواطع المحددة للتيار

يستخدم المقاولون والمهندسون الكهربائيون هذه البيانات مع برنامج حساب القوس الكهربائي لتحديد طاقة الحادثة (كالوري/سم²) وإنشاء مسافات العمل الآمنة ومتطلبات معدات الحماية الشخصية.

الاختبار والاعتماد

تخضع جميع قواطع VIOX الدائرية للاختبار والشهادة من طرف ثالث للتحقق من أداء إطفاء القوس:

اختبار النوع (وفقًا لـ IEC 60947-2 و UL 489):

1. تسلسل اختبار القصر: تقطع القواطع تيار العطل المصنف عدة مرات (تسلسل “O-t-CO”: فتح، تأخير زمني، إغلاق-فتح) للتحقق من متانة جهات الاتصال القوسية وغرفة القوس
2. اختبار ارتفاع درجة الحرارة: يؤكد أن جهات الاتصال القوسية وغرف القوس لا تسخن بشكل مفرط أثناء التشغيل العادي
3. اختبار التحمل: 4000-10000 عملية ميكانيكية بالإضافة إلى عمليات كهربائية مصنفة للتحقق من عمر جهات الاتصال
4. اختبار العزل الكهربائي: يؤكد الاختبار عالي الجهد أن العزل المتضرر من القوس يحافظ على مسافة العزل

الاختبار الروتيني (كل وحدة إنتاج):

• التحقق من تيار الفصل
• قياس مقاومة التلامس
• الفحص البصري لجهات الاتصال القوسية ومقصورات إخماد القوس
• اختبار العزل الكهربائي عالي الجهد

يتطلب نظام إدارة الجودة في VIOX (المعتمد بـ ISO 9001:2015) أخذ عينات واختبار الدُفعات وفقًا للملحق B من IEC 60947-2، مع إمكانية التتبع الكامل من مكونات غرفة القوس حتى التجميع النهائي.

اختيار القواطع الدائرية لأداء القوس والتطبيق

يضمن الاختيار الصحيح للقاطع الدائري مع مراعاة سلوك القوس فصلًا آمنًا وموثوقًا طوال عمر المنشأة. اتبع هذا النهج المنهجي:

الخطوة 1: تحديد تيار العطل المتاح

احسب أو قس تيار القصر المتوقع عند نقطة تثبيت القاطع. الطرق:

طريقة الحساب:

1. احصل على تصنيف محول الخدمة بالكيلو فولت أمبير ومعاوقته (عادة 4-8٪)
2. احسب تيار عطل الملف الثانوي للمحول: I_fault = kVA / (√3 × V × Z٪)
3. أضف معاوقة الكابل من المحول إلى موقع القاطع
4. راعِ المصادر المتوازية (المولدات، المغذيات الأخرى)

طريقة القياس:

استخدم محلل تيار العطل أو جهاز اختبار تيار القصر المتوقع عند نقطة التثبيت (يتطلب اختبارًا بلا طاقة أو معدات متخصصة تحت الطاقه).

طريقة بيانات الخدمة:

اطلب بيانات تيار العطل المتاح من شركة الكهرباء لمدخل الخدمة.

بالنسبة للتطبيقات النموذجية لعملاء VIOX:

• سكني: 10-22 كيلو أمبير نموذجيًا
• المباني التجارية: 25-42 كيلو أمبير نموذجيًا
• المنشآت الصناعية: 35-100 كيلو أمبير (حتى 200 كيلو أمبير بالقرب من المحولات الكبيرة)

الخطوة 2: اختيار سعة الفصل بهامش أمان

اختر تصنيف Icu/AIC للقاطع ≥ 1.25 × تيار العطل المتاح.

مثال: تيار العطل المتاح = 38 كيلو أمبير → حدد قاطعًا مصنفًا ≥ 48 كيلو أمبير → قاطع VIOX VPM1 سلسلة MCCB المصنف 50 كيلو أمبير مناسب.

الخطوة 3: تقييم طاقة القوس وتحديد التيار

لحماية المعدات الحساسة (الإلكترونيات، محركات التردد المتغير، أنظمة التحكم)، ضع في اعتبارك القواطع المحددة للتيار التي تقلل الطاقة المنفذة:

أداء تحديد التيار: تحقق قواطع VIOX CLM سلسلة MCCB مع مقصورات إخماد القوس المحددة للتيار:

• ذروة التيار المنفذ: 30-45٪ من تيار العطل المتوقع
• I²t المنفذة: 15-25٪ من طاقة I²t المتوقعة
• يحدث التحديد خلال أول 2-5 مللي ثانية (أقل من 1/4 دورة عند 60 هرتز)

يقلل هذا الانخفاض الكبير في الطاقة من الإجهاد الحراري والميكانيكي على الكابلات المصبّية، والقضبان الموصلية، والمعدات.

الخطوة 4: مراعاة السلامة من وميض القوس وإمكانية الوصول

في المواقع التي يجب على العاملين فيها الوصول إلى المعدات المكهربة:

• حدد قواطع الدائرة ذات الأغلفة المقاومة للقوس أو آليات التمرير عن بُعد
• استخدم وحدات القفز الإلكترونية مع التشابك الانتقائي للمنطقة (ZSI) لتصفية الأعطال بشكل أسرع
• ضع في الاعتبار مرحلات وميض القوس مع الكشف الضوئي للقفز فائق السرعة (2-5 مللي ثانية)
• قم بتركيب ملصقات تحذيرية لميض القوس وإنشاء إجراءات السلامة وفقًا لمعيار NFPA 70E

تسمح نماذج قواطع VIOX ACB ذات آليات السحب القابلة للسحب بإزالة القاطع مع الحفاظ على محاذاة غرفة القوس والسلامة - وهو أمر بالغ الأهمية للصيانة في الأنظمة عالية الطاقة.

الخطوة 5: تحديد مادة جهات الاتصال القوسية وفترات الصيانة

للتطبيقات عالية الواجب (التبديل المتكرر، بيئات تيار عطل مرتفع):

جهات اتصال قوسية معززة: حدد تركيبة التنغستن-النحاس ذات الكتلة المتزايدة

فترات التفتيش: توصيات VIOX بناءً على التطبيق:

دورة الواجب	عمليات التفتيش في السنة	العمر المتوقع لجهة الاتصال القوسية
خفيف (سكني، مكاتب تجارية)	0 (مرئي فقط)	20-30 سنة
متوسط (بيع بالتجزئة، صناعة خفيفة)	كل 3-5 سنوات	10-20 سنة
ثقيل (تصنيع، بدء متكرر)	سنويا	5-10 سنوات
شديد (لوحات التوزيع الرئيسية، تعرض عالي للأعطال)	كل 6 أشهر	2-5 سنوات أو بعد عطل رئيسي

الخطوة 6: التحقق من التنسيق والانتقائية

ارسم منحنيات الوقت-التيار لضمان التنسيق السليم لأعطال القوس:

• لا ينبغي أن يقفز القاطع العلوي قبل القاطع السفلي أثناء الأعطال
• هامش زمني كافٍ (عادة 0.2-0.4 ثانية) بين المنحنيات
• خذ في الاعتبار وقت قوس القاطع وتأثيرات الحد من التيار

توفر VIOX بيانات منحنى الوقت-التيار (TCC) وبرامج التنسيق لتسهيل تحليل الانتقائية.

الصيانة والتفتيش واستكشاف الأخطاء وإصلاحها المتعلقة بالقوس

تمديد الصيانة السليمة عمر جهات الاتصال القوسية، وتحافظ على قدرة القطع، وتمنع الأعطال المتعلقة بالقوس.

التفتيش البصري لجهات الاتصال القوسية

قم بإجراء التفتيش البصري أثناء الصيانة المجدولة (القاطع غير مكهرب ومسحوب):

ما يجب البحث عنه:

1. تآكل جهة الاتصال: فقدان المادة من أطراف جهة الاتصال القوسية - مقبول إذا بقي <30% من المادة الأصلية
2. الحفر والتجويق: الحفر العميقة تشير إلى قوس شديد؛ استبدل إذا كان عمق الحفرة >2 مم
3. تغير اللون: الأكسدة الزرقاء/السوداء طبيعية؛ الرواسب البيضاء/الرمادية تشير إلى ارتفاع درجة الحرارة
4. التتبع الكربوني: مسارات كربونية موصلة على العوازل من بلازما القوس - نظف أو استبدل الأجزاء المتأثرة
5. الانبعاج أو الانصهار: يشير إلى طاقة قوس مفرطة أو فشل في إخماد القوس - استبدل القاطع
6. تلف صاد القوس: ألواق تقطيع مكسورة، حواجز منصهرة، أو تراكم السخام - نظف أو استبدل غرفة القوس

أدوات تفتيش VIOX: مقاييس سمك التلامس وقوالب حدود التآكل متاحة لجميع نماذج MCCB/ACB لقياس التآكل كميًا.

قياس مقاومة التلامس

قم بقياس المقاومة عبر كل قطب باستخدام مقياس الميكرو أوم (مقياس الأوم الرقمي منخفض المقاومة):

القيم المقبولة (قواطع VIOX، وفقًا لمعيار IEC 60947-2):

حجم هيكل القاطع	مقاومة التلامس الجديدة	الحد الأقصى المسموح به
MCB (6-63A)	0.5-2 ملي أوم	4 ملي أوم
MCCB (100-250A)	0.1-0.5 ملي أوم	1.5 ملي أوم
MCCB (400-800A)	0.05-0.2 ملي أوم	0.8 ملي أوم
MCCB (1000-1600A)	0.02-0.1 ملي أوم	0.4 ملي أوم
ACB (1600-3200A)	0.01-0.05 ملي أوم	0.2 ملي أوم

ارتفاع مقاومة التلامس يشير إلى:

• تآكل جهة الاتصال القوسية
• تلوث أو أكسدة جهة الاتصال الرئيسية
• انخفاض ضغط التلامس (نوابض بالية)
• اختلال المحاذاة

إذا تجاوزت المقاومة الحد الأقصى المسموح به، استبدل جهات الاتصال القوسية أو القاطع بأكمله حسب النموذج وإمكانية الإصلاح.

استكشاف أخطاء المشاكل المتعلقة بالقوس وإصلاحها

المشكلة: يقفز القاطع فورًا عند الإغلاق على الحمل

• الأسباب المحتملة: دائرة قصر في المصب (تحقق باختبار مقياس الميجا أوم)، إعداد القفز اللحظي منخفض جدًا، جهات اتصال قوسية بالية تسبب مقاومة أولية عالية وتيار اندفاع
• الحل: اعزل الحمل في المصب، اختبر استمرارية الدائرة، افحص جهات الاتصال القوسية

المشكلة: قوس مرئي أثناء التشغيل العادي

• الأسباب المحتملة: جهات الاتصال الرئيسية لا تغلق بشكل صحيح (جهات الاتصال القوسية تحمل تيارًا مستمرًا)، توصيلات فضفاضة عند أطراف القاطع، تلوث جهة الاتصال يقلل من التوصيلية، اختلال ميكانيكي في المحاذاة
• الحل: افصل الطاقة فورًا وافحص. القوس أثناء التشغيل العادي يشير إلى فشل وشيك - استبدل القاطع.

المشكلة: فشل القاطع في قطع العطل

• الأسباب المحتملة: تيار العطل يتجاوز تصنيف القطع (لا يمكن إخماد القوس)، تآكل شديد في جهة الاتصال القوسية، تلف أو انسداد في غرفة القوس، تلوث في صاد القوس (جزيئات معدنية تقصر ألواق التقطيع)
• الحل: استبدل القاطع فورًا. الفشل في القطع يشير إلى خطر سلامة حرج.

المشكلة: رائحة احتراق أو دخان من القاطع أثناء قطع العطل

• الأسباب المحتملة: منتجات القوس الثانوية الطبيعية (الأوزون، أكاسيد النيتروجين) إذا حدثت مرة واحدة أثناء تصفية العطل، تحلل حراري للعزل العضوي إذا كانت طاقة القوس مفرطة، ارتفاع درجة حرارة المكونات الداخلية
• الحل: إذا كان حدثًا واحدًا أثناء تصفية العطل، قم بإجراء تفتيش ما بعد القطع وفقًا لمعيار IEC 60947-2 (بصري، مقاومة، عزل كهربائي). إذا تكرر أو حدث أثناء التشغيل العادي، استبدل القاطع.

متى يتم استبدال القواطع بعد التعرض للقوس

توصي VIOX باستبدال القواطع في ظل هذه الظروف:

1. مقاطعة ≥80% من قيمة Icu المقدرة: مقاطعة واحدة بالقرب من السعة القصوى تتسبب في تآكل شديد لقواطع التلامس بسبب الشرارة الكهربائية
2. مقاطعات متعددة ≥50% من قيمة Icu: الأضرار التراكمية تتجاوز العمر التصميمي
3. تآكل مرئي للتلامس >30%: كمية غير كافية من المواد المتبقية للمقاطعة الموثوقة في المستقبل
4. مقاومة التلامس تتجاوز الحد الأقصى: يشير إلى مسار تيار متدهور
5. تلف حجرة القوس الكهربائي: ألواح فاصلة مكسورة، مكونات منصهرة
6. العمر >20 عامًا في الخدمة: حتى بدون أعطال، يؤثر تقادم المواد على إطفاء القوس الكهربائي

معظم عملاء VIOX التجاريين/الصناعيين ينفذون دورات استبدال مدتها 25 عامًا للقواطع MCCB الحرجة بغض النظر عن الحالة المرئية، مما يضمن إطفاءً موثوقًا للقوس الكهربائي عند الحاجة.

الختام

الأقواس هي قوة مدمرة، ولكن مع تلامسات تقويس مصممة بدقة وأنظمة إطفاء القوس الكهربائي، يمكن التحكم فيها. إن فهم فيزياء التقويس - من البقع الكاثودية إلى ديناميكيات البلازما - يسمح للمهندسين باختيار معدات الحماية المناسبة وصيانتها من أجل السلامة والموثوقية. تواصل VIOX Electric تطوير تقنية التحكم في القوس، مما يضمن أن قواطعنا توفر حماية فائقة للبنية التحتية الكهربائية الحيوية الخاصة بك.