סקירה של מפסקי זרם
מפסק חשמלי הוא התקן מרכזי במערכת החשמל המשמש להגנה ובקרה של מעגלים. הוא יכול לסגור, לשאת ולנתק זרם בתנאי תקלה או תקלה. תפקידיו העיקריים כוללים הגנה מפני עומס יתר, הגנה מפני קצר חשמלי, הגנה מפני תת-מתח וכו'. הוא שקול לשילוב של נתיכים וממסרי תרמי של מתח יתר/תת-מתח, אך יש לו אמינות גבוהה יותר ויכולת שימוש חוזר.

פרמטרים אופייניים עיקריים
מתח מדורג (Ue): המתח הגבוה ביותר שבו מפסק חשמלי פועל בדרך כלל, כגון 220 וולט, 380 וולט וכו'. 37

זרם מדורג (In): ערך הזרם המרבי שניתן לשאת בבטחה לאורך זמן רב, אשר חייב להיות גדול מזרם ההפעלה של המעגל ב-35%.

קיבולת פריצה (Icu/Ics): קיבולת פריצת הקצר האולטימטיבית (Icu) מתייחסת ליכולת לפרק את זרם הקצר המרבי בבת אחת. קיבולת פריצה תפעולית (Ics) מתייחסת לסף הזרם שעדיין ניתן להשתמש בו לאחר פריצה. באופן כללי, מפסקי זרם מסוג מסגרת דורשים Ics≥50%Icu, ומפסקי זרם מסוג יצוק דורשים Ics≥25%ICU.

זרם עמידה לזמן קצר (Icw): יכולתו של מפסק חשמלי לעמוד בזרם קצר חשמלי בפרק זמן מוגדר ללא נזק.

II. סיווג מפסקי זרם
1. לפי רמת מתח
מפסקי זרם מתח גבוה: משמשים במערכות של 3kV ומעלה. אמצעי כיבוי קשת נפוצים כוללים גופרית הקספלואוריד (SF6), ואקום, שמן וכו'. 4

מפסקי זרם במתח נמוך מסווגים לשלושה סוגים: סוג מסגרת (ACB), סוג מארז יצוק (MCCB) וסוג מיניאטורי (MCB). 57.

2. לפי מבנה ויישום
מפסק זרם מסוג מסגרת (ACB
זרם מדורג: 200A עד 6300A, מצויד בהגנה בת ארבע שלבים (השהיה ארוכה, השהיה קצרה, מיידית ותקלת הארקה), משמש בעיקר להגנה על מתגים ראשיים במערכות חלוקה או ציוד בעל קיבולת גדולה.

מפסק חשמלי יצוק (MCCB)
מבנה קומפקטי, זרם מדורג 10A עד 1600A, מתאים להגנה על מעגלי הסתעפות. MCCB האלקטרוני תומך בהגנה סלקטיבית, ולחלק מהדגמים יש פונקציית נעילה אזורית 57.

מפסק זעיר (MCB)
הוא משמש במעגלי הדקים מתחת ל-125A (כגון מעגלים ביתיים ומסחריים), זמין במפרטים של 1P עד 4P, ותומך בהגנה מפני עומס יתר, קצר חשמלי ודליפה.

3. לחץ על טכנולוגיית כיבוי הקשת
מפסק ואקום: כיבוי קשת מהיר, חיי שירות ארוכים, מתאים לתרחישי פעולה תכופים 4.

מפסק זרם SF6: בעל ביצועי בידוד וכיבוי קשת מצוינים והוא משמש בעיקר במערכות מתח גבוה. יש לבדוק באופן קבוע את טוהר הגז.

ג. עקרונות לבחירת מפסק זרם
התאמת פרמטרים של מעגל
מתח נקוב ≥ מתח קו, זרם נקוב ≥ זרם עומס מקסימלי, קיבולת שבירה ≥ זרם קצר חשמלי צפוי 57.

התאמת סוג עומס
הגנת המנוע צריכה לקחת בחשבון את זרם ההתנעה (ערך הגדרת ההפעלה המיידי הוא פי 1.35 עד 1.7 מזרם ההתנעה). מעגל התאורה צורך פי שישה מזרם העומס של 78.

קואורדינציה סלקטיבית
מפסקי הזרם העליונים והתחתונים צריכים לעמוד בהפרש הזמן (כגון הפרש פעולה של השהייה קצרה ≥0.1 שנייה) ובהפרש הזרם (זרם הפעולה של הרמה העליונה ≥ פי 1.2 מזה של הרמה התחתונה) כדי למנוע ניתוק עקב מפלס יתר.

הסתגלות סביבתית
עבור סביבות בגובה רב, לחות או טמפרטורה גבוהה, יש לבחור דגמים מיוחדים ולהתאים את הזרם המדורג (נדרשת הפחתת קיבולת כאשר הטמפרטורה עולה על 40 מעלות צלזיוס). 13.

IV. בדיקה ותחזוקה של מפסקים חשמליים
פריטי מבחן מרכזיים
התנגדות מגע סטטית/דינמית: זיהוי אובדן מגע 12.

ניתוח מאפיינים מכניים: זמן פתיחה וסגירה, מהירות וסימולטניות 14.

ביצועי בידוד: עמידות בבדיקת מתח, גילוי דרגת ואקום (עבור מפסקי זרם ואקום) 14.

אימות פונקציית הגנה: כיול ערכי פעולת ניתוק עומס יתר וקצר חשמלי 8.

נקודות מפתח של תחזוקה
בדיקה שוטפת: לחץ גז (מפסק SF6), אבלציה של מגעים, שימון מנגנון 48.

בדיקות מונעות: מבוצעות בהתאם לתקנים כגון GB/T 1984 ו-GB 14048, אחת ל-1 עד 3 שנים.

טיפול בתקלות: במקרה של מחסור בשמן, התחממות יתר או פיצוץ, נדרש בידוד חירום ויש לחקור בעיות במערכת מגע או כיבוי קשת. 4.

ה. ניתוח בעיות נפוצות
ההבדל בין מפסק חשמלי למנתק חשמלי
המפסק (QS) משמש רק לבידוד ספק הכוח ואין לו יכולת כיבוי קשת. מפסק המעגל (QF) יכול לנתק את זרם התקלה של 12.

המשמעות של טיפול נמרץ וטיפולים אינטנסיביים
Icu משקף את קיבולת הפריצה האולטימטיבית, ו-Ics משקף את אמינות הפעולה הרציפה. הקווים הראשיים מתמקדים ב-Ics, בעוד שקווי הסניף מתמקדים ב-Icu8.

בחירת מפסקי זרם מגבילי זרם
התאם את המאמץ התרמי של הכבל דרך עקומת מגביל הזרם, ותן עדיפות לדגמים עם מהירות פריצה מהירה (כגון מפסקי זרם ואקום) 78.

הגנה מפני דליפות לא פעלה כראוי
בעיקר עקב ירידה בבידוד הקו או הארקה לקויה, יש צורך לזהות את זרם הדליפה ולהתאים את סף הפעולה (בדרך כלל 30mA עד 300mA).