شرح قواطع MCB ومواصفاتها

قوطع الدارة المصغرة MCB تفصل التيار في حالة زيادة الحمل أو القصر حتى لا تحترق الكابلات المغذية للوحة أو تتلف الأحمال. وفي هذا المقال شرح لقواطع MCB وتركيبها وموصفاتها وأنواعها.

ما هو قاطع MCB؟

القواطع المصغرة الآلية MCB (بالإنجليزية: Miniature Circuit Breaker) هي أحد أنواع القواطع الكهربائية تقوم بوصل وفصل الدارة الكهربائية يدويًا في ظروف التشغيل العادية وفصلها آليًا في حالات حدوث أعطال، وتستخدم لحماية الأحمال الكهربائية من التلف نتيجة حدوث دارة قصر أو حمل زائد أو غير ذلك من الأخطاء.

ويوجد منه نوعين أحدهما يستخدم مع دوائر الثلاثة فاز، والآخر مع دوائر الـ 1 فاز، ويحتوي على عنصرين من الحماية الرئيسيين الأول هو الفصل المغناطيسي magnetic trip للأعطال العالية، والثاني هو الفصل الحراري thermal bimetal strip لفصل الأعطال ذات التيار المنخفض والمستمر لمدة طويلة.

والجدير بالذكر أن قواطع الدائرة MCB تصنع بعدد مختلف من الأقطاب مثل: قاطع بقطب واحد 1pole، قطبين 2pole، ثلاثة اقطاب 3pole، أربعة أقطاب 4pole. وعادة تثبت القواطع المصغرة داخل لوحات التوزيع على سكة معدنية يطلق عليها قضيب أوميجا أو DIN rail.

ولقواطع الـ MCB قيم مختلفة للتيار المقنن، منها: A40 .A32 ,A25 ,A20 A16 A10، تتم تغذية الدارات الفرعية عن طريق القواطع الآلية، وهي تستعمل بدلًا من الفيوز، حيث إن استجابة القواطع الآلية لزيادة الأحمال أو للأعطال كالتماس (القصر) أسرع من الفيوزات.

تركيب قاطع MCB

يتكون التركيب الداخلي لقواطع MCB من التالي:

1. رافعة بلاستيكية تستخدم لوصل وفصل الدارة يدويا وكذلك تستخدم للإشارة إلى حالة القاطع هل هو في حالة توصيل ON أو في حالة فصل OFF.
2. آلية الحركة وتقوم بوصل وفصل تلامسات القاطع.
3. التلامسات المعدنية والتي تقوم بعملية فصل ووصل التيار المار في الدارة.
4. الأقطاب أو الأطراف والتي توصل من خلالها أسلاك الدارة مع القاطع .
5. شريط ثنائي المعدن يستخدم لقطع الدارة (حيث يتمدد أحد الشريطين بشكل أكبر من الثاني) عند مرور تيار حمل زائد.
6. برغي معايرة يستخدم من قبل مصنع القاطع لتحديد قيمة تيارالفصل بدقة بعد عملية التجميع .
7. مرحل كهرومعناطيسسي.
8. مقسم/ خامد القوس الكهربائي .

وظيفة القواطع الآلية المصغرة MCB

تكمن وظيفة القواطع الآلية المصغرة MCB في حماية الدارات الفرعية من زيادة الحمل المقرر لخطوط الدارات الفرعية. وحماية الدوائر من الأعطال التي قد تحدث في الدارة الفرعية كالتماس (القصر) الذي قد يحصل بين خط الفاز، وخط النيوترال، أو الإرث، حيث يقوم القاطع الآلي بفصل خطوط الدارة التي يحميها في الحالتين السابقتين.

مزايا قواطع MCB

1. زمن الفصل لها قصير جدًا عند حدوث قصر بالدائرة.
2. تعمل بالتأثير الحراري في حالة زيادة الحمل، والمغناطيسي في حالة القصر.
3. إعادة توصيلها يدويًا عند زوال العطل المسبب لفصل القاطع.
4. مزودة بآلية اخماد القوس الكهربائي عند فصل القاطع.
5. يمكن فصلها وتشغيلها عند الحمل بدون خوف من حدوث شرارة.
6. يمكن إعادتها للعمل بسهولة بعد إزالة أسياب الخطأ.
7. تتميز بكفاتها وإعتماديتها وسهولة تركيبها.

بيانات قواطع MCB

التيار المقنن In: هو أقصى قيمة للتيار الذي يمر خلال القاطع دون أن يفصل القاطع.
تيار الفصل اللحظي Im: هو أقل تيار يعمل على فصل القاطع في زمن يتراوح ما بين 5-0.2 ثانيه وتتراوح قيمة هذا التيار بين 3 – 10 أضعاف التيار المقنن وتعتمد قيمة هذا التيار على خواص القاطع ويطلق عليه أحيانا بتيار الفصل المغناطيسي.
تيار الفصل الحراري lr أو lrth: ينتج عن زيادة تيار الحمل لفترات طويلة نسبيًا (أقل من ساعة) ما يؤدي إلى تسخين الشريط المعدني المزدوج، وتمدده داخل القاطع، وبالتالي فصل الملامسات. ويسمى تيار الفصل التقليدي.
سعة تيار القصر lcn أوIcu: وهو اقصى قيمة للتيار يمكن للقاطع فصله دون التعرض للتلف. lcn: يستخدم للقواطع المنزلية، و Icu يستخدم للقواطع الصناعية.
الجهد المقنن Ue: هي قيمة الجهد الكهربائي الذي يعمل عنده القاطع.
جهد العزل Ui:وهو أعلى قيمة للجهد الكهربائي التي يستطيع القاطع أن يعزله ويجب أن يكون مساويًا أو أكبر من الجهد المقنن Ue.

الصورة في الأعلى تبين العلاقة بين قيم التيارات للقاطع وزمن الفصل لها.

أنواع قواطع MCB

تختلف أنواع قواطع MCB بحسب قيمة تيار الفصل المغناطيس باختلاف نوع الفئة على النحو التالي:

1. الفئة B وحدود التشغيل للفصل المغناطيسي لها تتراوح بين 3 إلى 5 أضعاف التيار المقنن وهذا النوع يتناسب مع أحمال المقاومة مثل السخانات ولمبات التنجستين.
2. الفئة C وحدود التشغيل للفصل المغناطيسي لها تتراوح بدايتها بين 5 إلى IO أضعاف التيار المقنن ويتناسب مع الأحمال الحثية مثل المحركات والمكيفات ولمبات الفلوريسنت.
3. الفئة D وحدود التشغيل للفصل المغناطيسي لها يتراوح بين IO إلى 15 أضعاف التيار المقنن ويتناسب مع الأحمال ذات المحاثة العالية مثل المحولات أو ماكينات اللحام الكهربائي.
4. فئات أخرى مثل G ، K.