المفاتيح الكهربائية

لماذا يكون تيار الـ(Make) الخاص بـ Circuit Breaker أعلى من تيار الـ(Break)؟

لفهم هذا الفرق بين تيار “Make” و”Break” في القواطع الكهربائية (Circuit Breakers)، دعونا نلقي نظرة تفصيلية على كيفية عمل هذه الأجهزة خلال الأعطال الكهربائية.

1. تعريف تيار الـ(Make) وتيار الـ(Break):

  • تيار الـ(Make):
    • هو التيار الأقصى الذي يمكن للقاطع الكهربائي تحمله عند إغلاق الدائرة (Switching ON) في ظل وجود عطل مثل دائرة قصر (Short Circuit).
    • يشمل التيار اللحظي الذي يتولد عند بدء تشغيل القاطع ويحدث نتيجة لقيم التيار اللحظي العابر (Inrush Current) أثناء الإغلاق.
  • تيار الـ(Break):
    • هو التيار الأقصى الذي يستطيع القاطع فصله بأمان عندما يكون هناك عطل في الدائرة، مثل دائرة قصر.
    • هذا التيار يعبر عن قدرة القاطع على تحمل تيارات الأعطال وإيقاف تدفقها دون حدوث تلف.

2. الفرق بين الحالتين:

Break (الفصل):

  • عند حدوث عطل أثناء تشغيل النظام، فإن القاطع يتلقى إشارة من جهاز الوقاية (Protection Device) لفصل التيار.
  • التيار الذي يتم فصله في هذه الحالة يُسمى تيار الـ(Break)، وعادةً ما يكون مساويًا أو قريبًا من تيار العطل الثابت.

Make (التوصيل):

  • إذا كان هناك عطل موجود مسبقًا في الدائرة وقام الفني بإغلاق القاطع (أي توصيل الدائرة)، فإن القاطع سيواجه التيار اللحظي الناتج عن التيارات العابرة (Transients).
  • هذه التيارات تكون أعلى بكثير من تيار العطل الثابت، وقد تصل إلى 2 أو 3 أضعاف تيار العطل العادي بسبب:
    1. التيار اللحظي العابر (Peak Current): الناتج عن ترددات عالية لحظة الإغلاق.
    2. القيم اللحظية للتيار في دائرة القصر: والتي تتغير بناءً على توقيت الإغلاق في الدورة الكهربائية (Sine Wave).

3. لماذا تيار الـ(Make) أعلى من تيار الـ(Break)؟

أثناء التوصيل (Make):

  1. عند إغلاق القاطع في وجود عطل، يكون التيار اللحظي الناتج عن القصر أعلى بكثير بسبب طبيعة الموجة الجيبية (Sine Wave) والتي قد تكون في ذروتها عند لحظة الإغلاق.
  2. القاطع يحتاج إلى تحمل هذه القيم العالية لفترة قصيرة جداً حتى يتمكن من إتمام عملية الإغلاق أو حتى يتمكن من العمل لاحقًا لفصل الدائرة.

أثناء الفصل (Break):

  1. عند الفصل، يكون التيار الذي يمر عبر القاطع هو تيار العطل الثابت فقط، والذي يكون عادةً أقل من التيارات العابرة التي تحدث أثناء التوصيل.
  2. القاطع مزود بآليات للتحكم في فصل التيار مع تقليل الطاقة الناتجة عن قوس الكهرباء (Arc Energy)، مما يجعله يتعامل مع تيارات أقل مقارنة بمرحلة التوصيل.

4. مثال عملي لتوضيح الفرق:

سيناريو فصل التيار (Break):

  • إذا حدث قصر أثناء الخدمة:
    1. تيار العطل يبدأ بالتدفق عبر القاطع.
    2. جهاز الوقاية يرسل إشارة لفصل القاطع.
    3. القاطع يفصل التيار الثابت فقط (تيار العطل)، والذي يمكن التحكم فيه بسهولة نسبياً.

سيناريو توصيل التيار (Make):

  • إذا تم توصيل القاطع بينما العطل موجود بالفعل:
    1. التيار اللحظي المار عبر القاطع أثناء اللحظة الأولى للتوصيل يكون أعلى بـ 2-3 أضعاف تيار العطل.
    2. يجب أن يتحمل القاطع هذا التيار لفترة قصيرة (Milliseconds) حتى يتمكن من التوصيل الكامل أو الاستعداد للفصل.

5. أهمية تصميم تيار الـ(Make) أعلى من تيار الـ(Break):

  • السلامة: القاطع يجب أن يكون قادرًا على تحمل التيارات العالية العابرة عند الإغلاق لضمان عدم تلف مكوناته.
  • حماية النظام: إذا لم يتحمل القاطع تيار الـ(Make)، فإنه قد يفشل في أداء وظيفته ويؤدي إلى تلف النظام بالكامل.
  • اعتماديات التشغيل: تيار الـ(Make) الأعلى يضمن أن القاطع يمكنه توصيل الدائرة حتى في ظروف الأعطال الخطيرة.

6. الخلاصة:

  • تيار الـ(Make) أعلى من تيار الـ(Break) لأن القاطع يجب أن يتحمل التيارات اللحظية العابرة العالية التي تحدث أثناء التوصيل، والتي تفوق التيار الثابت الذي يتم فصله أثناء الأعطال.
  • لذلك، يتم تصميم القواطع الكهربائية لتحمل هذه الظروف وضمان أمان واستمرارية النظام الكهربائي.

الوسوم
زر الذهاب إلى الأعلى