قاطعات الدائرة الكهربية (AFCI) ووظائفها

خطأ في القوس الكهربائي قاطع الدائرة (AFCI) هو جهاز لحماية الدائرة مصمم للحماية من الحرائق الناتجة عن أعطال الانحناء في الأسلاك الكهربائية. يُعرَّف قاطع الدائرة بأعطال القوس الكهربائي بأنه 'جهاز مقترح لتوفير الحماية من تأثيرات أعطال القوس الكهربائي من خلال التعرف على الأقواس والعمل على إلغاء تنشيط الدائرة عند اكتشاف عطل القوس الكهربائي.

من الأهمية بمكان ملاحظة أن قاطعات دائرة أعطال القوس الكهربائي يمكن أن تخفف من نتائج أخطاء الانحناء ، ومع ذلك ، لا يمكن القضاء عليها. في بعض الحالات ، قد يتسبب القوس الأولي في الاشتعال قبل مقاطعة بوابة الكشف بواسطة AFCI.

أخطاء ARC

قاطعات الدائرة الكهروضوئية (AFCIs)

من الناحية النظرية ، يُعرَّف القوس بأنه تفريغ إضاءة مستمر للكهرباء عبر وسط عازل ، يُستكمل عادةً بالتطاير الجزئي للأقطاب الكهربائية. تم تصميم AFCIs في قواطع دوائر تقليدية تجمع بين الحمل الزائد التقليدي وحماية ماس كهربائى مع حماية خطأ القوس.

توفر قاطعات الدائرة AFCI حماية لأسلاك الدائرة الفرعية وحماية محدودة لأسلاك الطاقة وأسلاك التمديد. تحتوي قواطع الدائرة AFCI على زر اختبار وتشبه قواطع دوائر GFCI هو مبين في الشكل أدناه. بشكل عام ، تتطلب AFCIs اختبارًا شهريًا لإخطار المستخدم بأن AFCI يعمل بشكل صحيح.

هناك العديد من الأسباب المحتملة لحدوث عطل في القوس الكهربائي ، كما هو موضح أدناه.

• تركيب أو طعن سلك بشكل غير صحيح بمسمار أو مسمار أثناء تركيب أو صيانة النظام الكهربائي.
• تم وضع تلف في أسلاك التمديد أو الجهاز عن طريق المكانس الكهربائية أو أثاث الباب أو الجهاز الذي تم وضعه على السلك.
• العمر المتقدم لأسلاك التمديد أو الأجهزة ، أو حتى الأسلاك في الجدران ، والتي يمكن أن تتعرض بمرور الوقت للعزل البالي أو المتصدع.
• وصلات فضفاضة في المنافذ والمفاتيح وتركيبات الإضاءة.
• تلف أسلاك الجهاز بسبب الحرارة أو الالتواء أو الصدمة أو التمدد الزائد وانسكاب السوائل.

أسباب حدوث أعطال ARC

أخطاء ARC المتوازية والمتسلسلة

يمكن أن ينتج عن أي من الظروف المذكورة أعلاه ، والتي ناقشناها أعلاه ، قوس متوازي أو متسلسل. ينشأ خطأ القوس الموازي ، عندما يتدفق التيار عبر العزل التالف من موصل إلى موصل آخر ، مما ينتج عنه دائرة كهربائية قصيرة أضعف من أن يكتشفها قاطع الدائرة.

ينشأ خطأ القوس المتسلسل ، عندما يتلف سلك واحد ولا يمكنه تحمل التيار ، مما يتسبب في قوس التيار من الموصل إلى العزل. يمكن أن يحترق تيار التسرب هذا العزل وفي النهاية يحرقه.

ARC المتوازي وسلسلة ARC

كيف تعمل قاطعات الدائرة القوسية

تراقب دائرة AFCI دائمًا تدفق التيار عبر AFCI. تستخدم قاطعات دائرة القوس الكهربائي دائرة الكشف للتمييز بين ظروف الانحناء العادية وغير المرغوب فيها. بمجرد اكتشاف حالة الانحناء غير المرغوب فيه ، تقوم دائرة التحكم في AFCI برحلات جهات الاتصال الداخلية ، وبالتالي إلغاء تنشيط الدائرة وتقليل احتمالية حدوث حريق.

تنتج الأقواس توقيعًا حاليًا أو شكل موجة. يمكن أن ينتج القوس المعيب شكل موجة غير دوري. تشمل الطرق المختلفة لاكتشاف أقواس الأعطال النظر في ترددات معينة وانقطاعات وتغيرات في شكل الموجة الحالية. للكشف ، يلزم كل من الحجم والفترة الزمنية لنصف دورة معينة.

يجب ألا يتحرك قاطع الدائرة القوسية أثناء الظروف الحالية العادية. الرسم التوضيحي أدناه هو مخطط كتلة لقاطع دائرة AFCI أحادي القطب.

قواطع دوائر AFCI أحادية القطب

يمكن أن تعمل إلكترونيات AFCI بشكل مستقل عن قاطع الدائرة التقليدية. قواطع الدائرة التقليدية لديها وظيفة استشعار حراري ولحظية. باستخدام مستشعر تيار الحمل ، تكتشف إلكترونيات AFCI التدفق الحالي من أطراف التحميل.

يمكن أن يكون مستشعر تيار الحمل إما مستشعرًا مقاومًا أو مستشعرًا مغناطيسيًا. يتم تغذية خرج مستشعر تيار الحمل في مرشح توقيع القوس الذي يمرر مكونات التردد لأشكال موجة الانحناء بينما يرفض ترددات خطوط الطاقة الأخرى.

يتم تضخيم خرج مرشح توقيع القوس وإدخاله في دائرة منطقية تحدد وجود أي حالة غير آمنة في التدفق الحالي. كما تمت مناقشته من قبل ، يتم استخدام كل من السعة والفترة الزمنية للكشف عن حالة الانحناء غير المرغوب فيه.

إذا قرر المنطق أنه يجب إلغاء تنشيط الحمل ، يتم إرسال إشارة إلى TRIAC تستخدم لتنشيط الملف اللولبي الذي يفتح ملامسات قاطع الدائرة. يتم توفير دائرة اختبار للتأكد من أن دائرة الكشف عن أعطال القوس الكهربائي تعمل بشكل صحيح أم لا.

تُستخدم وظيفة زر الاختبار لتوليد إشارة مشابهة لشكل موجة خرج قوس لمستشعر تيار الحمل. سيقوم زر الاختبار بإلغاء تنشيط الدائرة إذا كان الجهاز يعمل بشكل صحيح.

أنواع قاطعات دائرة أعطال القوس الكهربائي

هنا تتوفر أنواع مختلفة من AFCIs وتعتمد على تطبيقاتها القابلة للتطبيق.

مخرج الدائرة AFCI

الغرض منه هو توفير الحماية لأسلاك الدائرة الفرعية وأسلاك إمداد الطاقة ومجموعات الأسلاك المتصلة بها ضد التأثيرات غير المرغوب فيها للانحناء.

دارة مخرج AFCI

فرع / مغذي AFCI

يتم تثبيتها في أصل وحدة التغذية أو الدائرة الفرعية. الغرض منه هو توفير الحماية للمغذي أو الأسلاك الفرعية.

مزيج AFCI

يجمع قاطع الدائرة Arc-Fault بين ميزات OC و B / F. الغرض منه هو توفير الحماية لحماية أسلاك الجهاز وأسلاك التمديد والدوائر الفرعية وأسلاك التغذية.

مجموعة نموذجية يوفرها قاطع الدائرة القوسي

• سلسلة حماية خطأ القوس
• حماية القوس المتوازي
• الحماية الأرضية
• حماية ماس كهربائى
• حماية من زيادة الحمولة

كمبيوتر محمول AFCI

هذا هو جهاز إضافي متصل عادةً بمأخذ الوعاء وله منفذ واحد أو أكثر محمي. الغرض منه هو توفير الحماية لأسلاك التمديد والأجهزة المتصلة.

كمبيوتر محمول AFCI

الحبل AFCI

سلك AFCI هو أيضًا جهاز توصيل متصل بمخرج المقبس وغالبًا ما يستخدم لحماية سلك الطاقة المتصل.

الحبل AFCI

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بمقاطع الدائرة Arc-Fault ووظائفها. نأمل أن يكون لديك فهم أفضل لهذا المفهوم. علاوة على ذلك ، فإن أي شكوك بشأن هذا المفهوم أو لتنفيذ أي الكهربائية و أفكار مشاريع الإلكترونيات ، يرجى تقديم ملاحظاتك من خلال التعليق في قسم التعليقات أدناه. هنا سؤال لك، ما هو مبدأ عمل الاتحاد الآسيوي لكرة القدم؟