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:
- التيار اللحظي العابر (Peak Current): الناتج عن ترددات عالية لحظة الإغلاق.
- 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):
- 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.
- 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):
- عند الفصل، يكون التيار الذي يمر عبر القاطع هو تيار العطل الثابت فقط، والذي يكون عادةً أقل من التيارات العابرة التي تحدث أثناء التوصيل.
- 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:
- تيار العطل يبدأ بالتدفق عبر القاطع.
- جهاز الوقاية يرسل إشارة لفصل القاطع.
- 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:
- التيار اللحظي المار عبر القاطع أثناء اللحظة الأولى للتوصيل يكون أعلى بـ 2-3 أضعاف تيار العطل.
- 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.
