مدارشکن چگونه قطع می شود؟

کلید مدار چگونه قطع می شود؟

معرفی:
قطع کننده مدار به عنوان یک وسیله ایمنی حیاتی در سیستم های الکتریکی عمل می کند. این برای محافظت از سیستم در برابر آسیب ناشی از جریان بیش از حد طراحی شده است. هنگامی که یک وضعیت غیرعادی رخ می دهد، قطع کننده مدار قطع می شود و جریان الکتریکی را قطع می کند و از خطرات احتمالی مانند آتش سوزی یا شوک الکتریکی جلوگیری می کند. در این مقاله، مکانیسم‌هایی را که در پشت قطع کننده مدار قطع می‌شوند را بررسی می‌کنیم و عوامل مختلفی را که می‌توانند آن را تحریک کنند، بررسی می‌کنیم.

آشنایی با مدار شکن ها:

در ابتدا، درک اجزای اصلی و اصول کار یک قطع کننده مدار مهم است. یک مدارشکن از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یک آهنربای الکتریکی یا یک نوار دو فلزی، یک مکانیسم فنری و مجموعه ای از کنتاکت ها.

1. الکترومغناطیس یا نوار دو فلزی:
در اکثر قطع کننده های مدار مدرن، از آهنربای الکتریکی برای تشخیص جریان های غیرعادی استفاده می شود. هنگامی که جریان بالایی از مدار شکن عبور می کند، آهنربای الکتریکی یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که نیرویی را بر روی قسمت های متحرک مدارشکن وارد می کند و مکانیسم قطع را آغاز می کند. در قطع کننده های مدار قدیمی، به جای آهنربای الکتریکی از یک نوار دو فلزی متشکل از دو فلز مختلف با ضرایب انبساط حرارتی متفاوت استفاده می شد. هنگامی که توسط جریان گرم می شود، نوار دو فلزی خم می شود و مکانیسم حرکت را فعال می کند.

2. مکانیسم فنری:
مکانیزم فنری نیروی لازم را برای از بین بردن مدار شکن فراهم می کند. هنگامی که مغناطیس الکترومغناطیس یا نوار دو فلزی عمل قطع را آغاز می کند، فنر را آزاد می کند که به سرعت کنتاکت ها را در قطع کننده مدار حرکت می دهد و مدار را باز می کند و جریان جریان را قطع می کند.

3. مخاطبین:
کنتاکت ها در قطع کننده مدار وظیفه هدایت و قطع جریان الکتریکی را بر عهده دارند. هنگامی که مدار شکن بسته می شود، کنتاکت ها یک اتصال برقرار می کنند و به جریان برق اجازه می دهند. با این حال، هنگامی که کلید قطع می شود، کنتاکت ها از هم جدا می شوند و مدار الکتریکی قطع می شود و جریان جریان متوقف می شود.

عواملی که مدار شکن را خاموش می کند:

اکنون که اجزاء و مکانیسم یک قطع کننده مدار را درک می کنیم، بیایید عوامل مختلفی را که می توانند باعث خاموش شدن آن شوند، بررسی کنیم.

1. اضافه بار:
یکی از رایج ترین دلایل قطع شدن مدار شکن، وضعیت اضافه بار است. اضافه بار زمانی اتفاق می افتد که جریان عبوری از مدار از ظرفیت نامی آن بیشتر شود. این می تواند به دلیل اتصال بیش از حد وسایل برقی یا عملکرد دستگاه های تشنه برق اتفاق بیفتد. هنگامی که جریان از آستانه شکن فراتر می رود، مکانیسم قطع را برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و آسیب احتمالی فعال می کند.

2. اتصال کوتاه:
اتصال کوتاه یکی دیگر از عوامل مهمی است که می تواند مدار شکن را خاموش کند. زمانی اتفاق می‌افتد که به طور تصادفی بین دو رسانا مسیری با مقاومت کم ایجاد می‌شود که باعث جریان بیش از حد می‌شود. این می تواند به دلیل نقص در عایق، سیم کشی آسیب دیده یا تجهیزات الکتریکی معیوب رخ دهد. هنگامی که یک اتصال کوتاه رخ می دهد، افزایش ناگهانی جریان باعث می شود که قطع کننده مدار فوراً خاموش شود و از آتش سوزی الکتریکی یا آسیب تجهیزات جلوگیری کند.

3. خطای زمین:
خطای زمین شبیه اتصال کوتاه است، اما شامل یک اتصال ناخواسته بین یک هادی برق دار و زمین است. معمولاً زمانی اتفاق می‌افتد که یک سیم زنده با یک سطح زمین یا یک فرد تماس پیدا کند. خطاهای زمین می توانند خطرناک باشند، زیرا می توانند منجر به شوک الکتریکی یا آتش سوزی شوند. برای جلوگیری از چنین حوادثی از قطع کننده های مدار مجهز به قطع کننده های مدار خطای زمین (GFCIs) استفاده می شود که عدم تعادل کوچک در جریان را تشخیص داده و به سرعت قطع کننده را قطع می کند.

4. جریان اضافه:
شرایط جریان بیش از حد نیز می تواند منجر به خاموش شدن مدار شکن شود. این به هر موقعیتی اشاره دارد که در آن جریان از ظرفیت نامی مدار بیشتر باشد اما به اندازه کافی زیاد نباشد که باعث اتصال کوتاه فوری یا شرایط اضافه بار شود. جریان بیش از حد ممکن است به دلیل دستگاه های معیوب، سیم کشی آسیب دیده یا سیستم های الکتریکی قدیمی رخ دهد. قطع کننده مدار جریان افزایش یافته را حس می کند و برای جلوگیری از هر گونه آسیب یا خطر احتمالی قطع می شود.

5. خرابی مکانیکی:
اگرچه نادر است، اما خرابی های مکانیکی در یک مدارشکن نیز می تواند باعث خاموش شدن آن شود. این خرابی‌ها می‌تواند شامل مشکلات فنرها، کنتاکت‌ها یا مکانیسم‌های قطع شدن باشد. چنین خرابی‌هایی می‌تواند منجر به ترک نادرست یا شکست در مواقع ضروری شود. تعمیر و نگهداری و بازرسی منظم کلیدهای مدار برای شناسایی هرگونه مشکل مکانیکی و اطمینان از عملکرد صحیح ضروری است.

نتیجه:

در نتیجه، یک قطع کننده مدار به عنوان یک جزء ایمنی حیاتی در سیستم های الکتریکی با قطع و قطع جریان جریان در هنگام بروز شرایط غیرعادی عمل می کند. عوامل مختلفی مانند اضافه بار، اتصال کوتاه، خطای زمین، جریان بیش از حد و حتی خرابی های مکانیکی می توانند باعث قطع شدن مدار شکن شوند. درک این عوامل برای حفظ ایمنی الکتریکی و جلوگیری از آسیب به اموال و آسیب احتمالی به افراد بسیار مهم است. با واکنش سریع به شرایط غیرعادی و رفع سریع عیوب، می توانیم از عملکرد بهینه کلیدهای مدار و ایمنی کلی سیستم های الکتریکی خود اطمینان حاصل کنیم.