ما هي المبادئ التي يجب اتباعها عند اختيار الصمامات الكهربائية؟
يجد العديد من غير المتخصصين صعوبة في اختيار صمام الانصهار المناسب نظرًا لتنوع الأنواع المتاحة. كيف يمكن اختيار الصمام الصحيح؟ ما هي المبادئ التي يجب اتباعها؟
(أ) اختيار نوع صمام الانصهار: يجب اختيار نوع صمام الانصهار وفقًا للتطبيق. تُستخدم صمامات الانصهار ذات التلامس الشفرة بشكل عام لتوزيع شبكات الطاقة؛ وتُستخدم صمامات الانصهار من النوع اللولبي بشكل عام لحماية المحركات؛ وتُستخدم صمامات الانصهار ذات الغطاء الأسطواني بشكل عام لدوائر الإضاءة. لحماية مكونات الثايرستور، يجب اختيار صمامات انصهار سريعة المفعول لأشباه الموصلات.
(ب) اختيار مواصفات صمام الانصهار
1. اختيار التيار المقنن لصمام الانصهار
(1) بالنسبة للأحمال مثل المحولات والأفران الكهربائية والإضاءة، يجب أن يكون التيار المقنن لصمام الانصهار أكبر قليلاً من أو يساوي تيار الحمل.
(2) بالنسبة لخطوط نقل وتوزيع الطاقة، يجب أن يكون التيار المقنن لصمام الانصهار أكبر قليلاً من أو يساوي التيار الآمن للخط.
(3) عند استخدامه لحماية الدوائر الكهربائية للمحركات من قصر الدائرة، يجب مراعاة ظروف بدء تشغيل المحرك، ويجب اختيار التيار المقنن لصمام الانصهار وفقًا لطول وقت بدء تشغيل المحرك. بالنسبة للمحركات ذات أوقات بدء التشغيل القصيرة، يمكن تحديد التيار المقنن لصمام الانصهار بالصيغة التالية: IN_fuse = Ist / (2.5~3)، حيث Ist هو تيار بدء تشغيل المحرك بالأمبير. بالنسبة للمحركات ذات أوقات بدء التشغيل الأطول أو بدء التشغيل المتكرر، يتم تحديد التيار المقنن لصمام الانصهار بالصيغة التالية: IN_fuse = Ist / (1.6~2). بالنسبة لقضيب التوزيع الرئيسي الذي يغذي عدة محركات، يمكن حساب التيار المقنن لصمام الانصهار على النحو التالي: In = (2.0~2.5)Imemax + ∑Ime. ملاحظة: In هو التيار المقنن لصمام الانصهار؛ Ime هو التيار المقنن للمحرك؛ Imemax هو التيار المقنن للمحرك ذي السعة الأكبر بين المحركات المتعددة؛ ∑Ime هو مجموع التيارات المقننة للمحركات المتبقية. لحماية دائرة طرف المحرك، يجب اختيار صمام انصهار من النوع aM، ويجب أن يكون التيار المقنن In لعنصر صمام الانصهار أكبر قليلاً من التيار المقنن للمحرك؛ (4) لحماية الدائرة الرئيسية لخزانة تعويض المكثفات، إذا تم اختيار مصهر من النوع gG، فإن التيار المقنن In لعنصر المصهر يساوي تقريبًا 1.8 إلى 2.5 مرة من تيار الخط المحسوب؛ وإذا تم اختيار مصهر من النوع aM، فإن التيار المقنن In لعنصر المصهر يساوي تقريبًا 1 إلى 2.5 مرة من تيار الخط.
(5) للحماية الانتقائية بين المستويات العليا والسفلى من الخط، يجب أن تكون نسبة التيار المقنن In للمصهر في المستوى الأعلى إلى المصهر في المستوى الأدنى مساوية أو أكبر من 1.6 لمنع الأعطال المتتالية وتوسيع نطاق انقطاع التيار الكهربائي.
(6) بالنسبة للمصهرات التي تحمي أجهزة أشباه الموصلات، يتم توصيل المصهر على التوالي مع جهاز أشباه الموصلات، ويتم التعبير عن التيار المقنن لعنصر المصهر بقيمة RMS، بينما يتم التعبير عن التيار المقنن لجهاز أشباه الموصلات بالتيار الأمامي المتوسط. لذلك، يجب حساب التيار المقنن للمصهر وفقًا للصيغة التالية: IRN ≥ 1.57 IRN ≈ 1.6 IRN حيث يمثل IRN متوسط التيار الأمامي لجهاز أشباه الموصلات.
(7) خفض التصنيف: عند درجة حرارة محيطة تبلغ 20 درجة مئوية، نوصي بألا يتجاوز تيار التشغيل الفعلي للمصهر قيمة التيار المقنن. عند اختيار المصهر، يجب مراعاة الظروف البيئية والتشغيلية، مثل درجة الإغلاق، وتدفق الهواء، وحجم كابل التوصيل (الطول والمقطع العرضي)، والذروات العابرة؛ يتم إجراء اختبار قدرة تحمل التيار للمصهر عند درجة حرارة محيطة تبلغ 20 درجة مئوية، ويتأثر استخدامه الفعلي بتغيرات درجة الحرارة المحيطة. كلما ارتفعت درجة الحرارة المحيطة، ارتفعت درجة حرارة تشغيل المصهر، وقصر عمره الافتراضي. على العكس من ذلك، فإن التشغيل في درجات حرارة منخفضة سيطيل عمر المصهر. (8) في خطوط توزيع الطاقة، يُشترط عمومًا أن يكون التيار المقنن للمصهر في المنبع أكبر بمرتين إلى ثلاث مرات من التيار المقنن للمصهر في المصب لمنع الأعطال المتتالية وتوسيع نطاق انقطاع التيار الكهربائي.
2. اختيار المصهرات
(1) جهد المصهر المقنن ≥ جهد الخط المقنن.
(2) تيار المصهر المقنن ≥ تيار الخط المقنن.
(3) يجب أن تكون قدرة القطع القصوى للمصهر أكبر من أقصى تيار قصر في الخط المحمي. تُستخدم المصهرات بشكل أساسي في المؤسسات الصناعية والتعدينية وفي الحياة اليومية لحماية المعدات الكهربائية منخفضة الجهد. ونظرًا لاستخدامها في أنواع مختلفة من المعدات الكهربائية، تختلف مبادئ اختيار سعتها وحجمها اختلافًا كبيرًا. عمليًا، يجب اختيارها وتركيبها بدقة وفقًا للوائح المعمول بها، وإلا فإنها ستفقد وظيفتها الوقائية المرجوة.
