مبدأ العمل لقواطع الدائرة الحالية المتبقية

تحليل المبدأ الأساسي

قبل أن نفهم المبدأ الأساسي للواقي من الصدمات الكهربائية، من الضروري أن نفهم ما هي الصدمة الكهربائية. تشير الصدمة الكهربائية إلى الإصابة الناجمة عن مرور تيار كهربائي عبر جسم الإنسان. عندما يلمس شخص سلكًا ويشكل حلقة تيار، يتدفق التيار عبر جسمه؛ عندما يكون التيار كبيرًا بدرجة كافية، يمكن الشعور به ويسبب الضرر. عند حدوث صدمة كهربائية، يجب قطع التيار في أقصر وقت ممكن. على سبيل المثال، إذا كان التيار المار عبر شخص ما 50 مللي أمبير، فيجب قطع التيار خلال ثانية واحدة؛ إذا كان التيار 500 مللي أمبير، فإن الحد الزمني هو 0.1 ثانية.

يتم تركيب جهاز التيار المتبقي (RCD) عند النقطة التي يدخل فيها خط الكهرباء إلى المنزل، بالقرب من عداد الكهرباء، ويتم توصيله بطرف خرج العداد، أي جانب المستخدم. يتم تمثيل كافة الأجهزة المنزلية بواسطة المقاوم RL، ومقاومة الشخص المتصل يتم تمثيلها بواسطة RN.

يرمز CT إلى "المحول الحالي"، والذي يستخدم لقياس التيار المتردد باستخدام مبدأ الحث المتبادل، ومن هنا جاء اسم "المحول". وهو في الأساس محول. الملف الأساسي هو خط التيار المتردد الوارد، حيث يتم التعامل مع السلكين كسلك واحد ومتصلين بالتوازي لتشكيل الملف الأساسي. يتم توصيل الملف الثانوي بملف "مرحل القصب" SH.

 

"مرحل القصب" هو في الأساس أنبوب من القصب به ملف ملفوف حوله. عندما يتم تنشيط الملف، يتسبب المجال المغناطيسي الناتج عن التيار في تعشيق قطب القصب الموجود داخل أنبوب القصب، وبالتالي توصيل الدائرة الخارجية. عندما يتم إلغاء تنشيط الملف-، يتم تحرير القصب، مما يؤدي إلى فصل الدائرة الخارجية. باختصار، إنه تتابع صغير.

 

المفتاح DZ ليس مفتاحًا عاديًا؛ إنه مفتاح محمّل بنابض-. بعد أن يتغلب الشخص على قوة الزنبرك لإغلاقه، يجب استخدام خطاف خاص لتثبيته في مكانه لضمان بقائه في حالة "التشغيل"؛ وإلا فسيتم قطع الاتصال بمجرد تحرير اليد.

يتم توصيل قطب القصب الخاص بمرحل القصب بدائرة TQ "ملف الرحلة". ملف الرحلة هو ملف كهرومغناطيسي. عندما يتدفق التيار من خلاله، فإنه يولد قوة جاذبة. هذه القوة الجذابة كافية لتحرير الخطاف المذكور أعلاه، مما يتسبب في قطع اتصال DZ على الفور. نظرًا لأن DZ متصل على التوالي بالسلك المباشر لخط الطاقة الرئيسي للمستخدم، فإن التعثر يفصل الطاقة، مما ينقذ الشخص من الصدمة الكهربائية.

 

ومع ذلك، لكي يتمكن جهاز التيار المتبقي (RCD) من حماية الأشخاص، يجب عليه أولاً "اكتشاف" الصدمة الكهربائية. فكيف يعرف التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية عندما يتعرض شخص ما للصعق بالكهرباء؟ كما هو موضح في الرسم البياني، إذا لم تحدث صدمة كهربائية، فإن التيار المار في السلكين من مصدر الطاقة سيكون دائمًا بنفس المقدار ولكن في اتجاهين متعاكسين. لذلك، فإن التدفق المغناطيسي في الملف الأولي لمحول التيار (CT) سوف يختفي تمامًا، ولن يكون للملف الثانوي أي خرج. إذا تعرض شخص ما للصعق الكهربائي، فهذا يعادل مرور المقاوم عبر السلك الحي، مما يؤدي إلى إخراج تيار على الجانب الثانوي. يؤدي هذا الإخراج إلى تعشيق نقطة الاتصال (SH)، وتنشيط ملف الرحلة، وسحب الخطاف بعيدًا، وفصل المفتاح (DZ)، وبالتالي توفير الحماية.

 

من المهم ملاحظة أنه بمجرد أن يتعطل قاطع الدائرة، حتى لو اختفى التيار الموجود في ملف العطل (TQ)، فإنه لن يقوم بإعادة توصيل DZ تلقائيًا. لا يمكن استعادة الطاقة دون أن يقوم أحد بإغلاقها. بعد مغادرة الشخص الذي تعرض للصعق بالكهرباء وتأكيد الفحص عدم وجود أي مخاطر أخرى، لاستخدام الكهرباء مرة أخرى، يجب إغلاق منطقة DZ -لإعادة تشغيل قاطع الدائرة واستعادة الطاقة.

 

ما سبق يشرح المبدأ الأساسي للواقي من الصدمات الكهربائية. ومع ذلك، حتى مع وجود واقي من الصدمات الكهربائية، لا يتم ضمان السلامة، ويجب اتخاذ الاحتياطات اللازمة عند استخدام الكهرباء.

 

1. كما هو موضح في الرسم البياني، عندما تعمل الدائرة بشكل طبيعي، وفقًا لنظرية التيار، يكون التيار المتدفق داخل وخارج الشبكة صفرًا. لذلك، يجب أن يكون إجمالي التيار على الجانب الأيمن من جهاز التيار المتبقي (RCD) صفرًا، أي I1 + I2 + I3 + IN=0; وبالتالي فإن التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية لن يعمل. لاحظ أن الاتجاه الفعلي للتيار يعتمد على الدائرة الفعلية. في هذا المثال، يكون اتجاه IN معاكسًا لاتجاه I1 وI2 وI3.

 

2. عندما يتسرب تيار من غلاف الجهاز ويلمسه شخص ما، فإن جزءًا من التيار IK سوف يتدفق عبر جسم الإنسان إلى الأرض، مما يجعل إجمالي التيار على الجانب الأيمن من RCD لا يساوي صفرًا. وهذا يعني أنني 1 + I2 + I3 + IN ≠ 0. عندما يصل تيار التسرب إلى تيار التشغيل لـ RCD، سوف يتعثر RCD، مما يؤدي إلى قطع الطاقة وتحقيق غرض الحماية من التسرب.

 

لاحظ النقطتين التاليتين:

 

1. لا يجوز استخدام السلك المحايد الذي يمر عبر جهاز التيار المتبقي (RCD) كموصل وقائي. كما هو موضح في الرسم البياني، عند حدوث تسرب تيار، يتدفق تيار التسرب IK1 مرة أخرى إلى التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية من خلال غلاف المعدات. في هذا الوقت، لا يزال إجمالي التيار على الجانب الأيمن من التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية صفرًا، وبالتالي لن يتعثر التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية، ولم يتحقق الغرض من الحماية من التسرب.

 

2. يجب عدم تأريض السلك المحايد الذي يمر عبر التجمع الكونغولي من أجل الديمقراطية بشكل متكرر. كما هو موضح في الرسم البياني، إذا تم تأريضه بشكل متكرر، فسيتم تحويل بعض التيار إلى الأرض، مما يجعل إجمالي التيار على الجانب الأيمن من RCD غير - صفرًا، وبالتالي إيقاف تشغيل RCD ومنع استخدام الأجهزة الكهربائية الأخرى.

 

3. ملاحظة: يجب تحديد طريقة الاتصال الفعلية لـ RCD وفقًا لنظام حماية التأريض المحايد المستخدم في النظام.