اختيار مصاهر NH: خصائص gG و aM ومقاسات المصاهر
اختيار مصهر NH: مصهر NH بخصائص gG يحمي من الحمل الزائد ومن القصر معاً ويناسب دوائر التوزيع، أما المصهر بخصائص aM فيحمي من القصر فقط ويتحمل تيار بدء المحرك ويجب أن يعمل مع مرحّل حراري للحمل الزائد.
المحتويات
تبقى مصاهر NH السكينية من أكثر عناصر الحماية استخداماً في التوزيع الرئيسي والفرعي، لأنها توفر قدرة قطع عالية جداً في حجم صغير. لكن الاختيار بالاعتماد على التيار المقنن وحده يؤدي إلى قطع غير مبرر في دوائر المحركات أو إلى كابلات غير محمية في دوائر التوزيع. الاختيار الصحيح يجمع بين صنف الخصائص والمقاس ودرجة حرارة القاعدة وقيمة I²t التي تتحملها الدائرة.
بنية مصهر NH ومبدأ عمله
يتكون مصهر NH من شرائح فضية مثبتة داخل جسم خزفي ومحاطة برمل الكوارتز. وعند التيار الزائد تنصهر الشريحة عند مقاطعها المضيقة، ويُبرَّد القوس الناتج ويُخمَد داخل الرمل، فيُحد التيار قبل مروره بالصفر الطبيعي. هذا السلوك المحدد للتيار يقلل الطاقة التي تصل إلى الكابل والقضبان في اتجاه الحمل. ويسمح دبوس المؤشر على الجسم بتحديد المصهر المنصهر بسرعة أثناء انعدام الجهد.
الفرق بين خصائص gG و aM
توفر خصائص gG حماية على المدى الكامل، إذ توجد أزمنة عمل محددة من الأحمال الزائدة الصغيرة حتى القصر، وعلى هذه الخصائص تُبنى حماية الكابل. أما خصائص aM فهي جزئية المدى؛ فهي لا تعمل بشكل مقصود حتى عدة أمثال التيار المقنن لأن مهمتها تحمل تيار بدء المحرك وقطع القصر فقط. ولذلك يجب في دائرة المحرك المزودة بمصاهر aM توفير الحماية من الحمل الزائد بشكل منفصل عبر مرحّل حراري أو جهاز إلكتروني لحماية المحرك.
المقاسات واختيار القاعدة وتخفيض القدرة
تُصنع مصاهر NH بمقاسات NH000 و NH00 و NH1 و NH2 و NH3 و NH4؛ وكلما زاد المقاس زاد التيار المقنن وأبعاد القاعدة معاً. ولا يتحدد اختيار القاعدة بالتيار وحده بل أيضاً بدرجة الحرارة المحيطة داخل الحاوية والمسافة بين القواعد المتجاورة. وفي حجرة مغلقة تُركَّب فيها القواعد جنباً إلى جنب يتسارع ارتفاع الحرارة، وإذا أُهمِل معامل التخفيض المذكور في الكتالوج فسيتعرض المصهر لإجهاد حراري حتى أقل من تياره المقنن.
قيمة I²t وقدرة القطع وحماية الكابل
| الخصائص / المقاس | التيار النموذجي | الخاصية الأبرز | مجال الاستخدام |
|---|---|---|---|
| gG · NH000 / NH00 | 16 – 160 A | حماية من الحمل الزائد والقصر | التوزيع الفرعي وحماية الكابل |
| gG · NH1 – NH3 | 100 – 630 A | قدرة قطع عالية | التوزيع الرئيسي ومخرج المحول |
| aM · NH00 – NH3 | 16 – 630 A | يتحمل تيار البدء ولا يحمي من الحمل الزائد | خطوط المحركات مع مرحّل حراري |
| gR / gS | 16 – 400 A | عمل سريع جداً وقيمة I²t منخفضة | حماية أشباه الموصلات والمشغلات |
يُقاس مدى حماية المصهر للكابلات والأجهزة بالطاقة التي يمررها، أي بقيمة I²t. ويجب أن تبقى قيمة I²t الخاصة بعمل المصهر أقل من الحد المسموح k²S² للكابل المحمي. أما من جهة القطع فتصل مصاهر NH عادةً إلى 100 كيلو أمبير وأكثر، وهو ما يوفر حلاً مدمجاً على مخارج المحولات حيث يكون تيار القصر المتوقع عالياً. ويلخص الجدول أعلاه علاقة الخصائص والمقاس بمجال الاستخدام.
مصهر أم قاطع؟ وجهة نظر التشغيل والصيانة
المصهر اقتصادي ومدمج وذو قدرة قطع عالية جداً، لكنه يحتاج إلى استبدال بعد كل عملية، كما أن القطع على طور واحد قد يترك حملاً ثلاثي الأطوار يعمل على طورين. أما القاطع فيمكن إعادة إغلاقه ويوفر إمكانات ضبط وتلامسات مساعدة. وفي خطوط المحركات والمحولات الحرجة تُقارن مفاتيح الحمل بالمصاهر مع القواطع بالنظر إلى زمن إعادة التشغيل بعد العطل وإدارة المخزون.
النقاط الرئيسية: اختيار مصهر NH
- قرار الخصائص — gG لدوائر التوزيع و aM لخطوط المحركات و gR لحماية أشباه الموصلات.
- ملاءمة الكابل — يجب أن تبقى قيمة I²t للمصهر أدنى من حد k²S² الخاص بالكابل.
- الإجهاد الحراري — في الحجرات المغلقة والقواعد المتجاورة يُطبَّق معامل التخفيض من الكتالوج.
- جانب التشغيل — يُقرأ انصهار المصهر من الدبوس المؤشر، ويُخطَّط المخزون وتنوع المقاسات مبكراً.
- مصدر المعيار — كتالوج منشورات IEC: iec.ch.
أسئلة شائعة
هل يمكن تبديل مصاهر gG و aM فيما بينها؟
لا. فمصهر aM لا يعمل بشكل مقصود في نطاق الحمل الزائد؛ ووضع مصهر gG في دائرة محرك يسبب انصهاراً عند البدء، بينما وضع aM في دائرة توزيع يترك الكابل بلا حماية من الحمل الزائد.
كيف يُحدد مقاس مصهر NH؟
يُحدد أولاً التيار المستمر للدائرة وصنف الخصائص، ثم يُختار أصغر مقاس قادر على نقل هذا التيار بعد التخفيض عند درجة الحرارة الفعلية. كما تؤثر أبعاد القاعدة ووصلة القضبان وتوزيع المكونات داخل اللوحة.
هل يبقى المرحّل الحراري ضرورياً مع مصاهر aM على المحرك؟
نعم. فمصهر aM يغطي الحماية من القصر فقط، أما الحمل الزائد وانحشار العضو الدوار وعدم توازن الأطوار فتتولاها مرحّلات حرارية أو أجهزة إلكترونية لحماية المحرك.
مقالات ذات صلة
- مفتاح الحمل والفاصل ومفتاح الحمل بالمصاهر: الفروق ومعايير الاختيار
- ما هي الانتقائية؟ تنسيق الحماية في اللوحات الكهربائية
- اختيار مقطع الكابل وحساب هبوط الجهد
- كل المقالات التقنية
لنتحقق معاً من خصائص المصاهر ومقاساتها وقواعدها مع مقاطع الكابلات وقيم تيار القصر لديك؛ فريق الهندسة في Devpan يحسب تنسيق الحماية لكل مشروع. حل Devpan ذو صلة: لوحة التوزيع الفرعية DevBox.
