1. التركيب ومبدأ العمل لقواطع الدارة المصغرة
كجهاز للحماية من زيادة التيار، قواطع التيار الكهربائي لدينا تستخدم مفاتيح التحكم في التيار لنظام الأسلاك الداخلية للمفتاح. المكونات الهامة في الجهاز الكهربائي يتم حمايتها بفاعلية. التصميم الأولي للحماية من تيار دائة القصر التحميل الزائد الكبير. القواطع الالكهربائية مهمة وتستخدم لحماية التحميل للماكينات الصناعية.

سوف يمكن التيار من الإنسياب عندما يستخدم المقبض في موضعه الصحيح. عندما الدائرة تتعرض للتحميل الزائد أو حدوث دائرة قصر، سوف يتحرر أتوماتيكياً من موضع القدرة. وفي حالة المشكلة تم تحديدها وإصلاحها، المقبض يمكن يدفع إلى الوضعية الصحيحة والتيار الكهربائي يعاد. الميزات المهمة في قواطعنا الكهربائية هي إضافة النوابض وجهاز إطفاء القوس الكهربائي والتي تختلف على الأنواع العادية من الممفاتيح الكهربائية.

في مكبح الإيقاف أو القفل في عمليات التشغيل فإن قوة النابض مجهزة مسبقاً سوف تكون أحياناً تصل إلى نقطة حرجة وتقف فيها الحركة الإرتدادية والملامسة. سرعة التشغيل لا تتأثر بسرعة التشغيل اليدوية. جهاز إخماد القوس يزيل التشغيل التلامسات الداخلية المتولدة عن طريق غرفة قوس الشرارة. أي تلامس لفتح تيار الحمل سوف يولد قوس (شرارة). القوس هو عمو هوائي موصل والذي يولد درجة حرارة عالية وشدة تيار كهربائي وفقاً لقاعدة اليد اليمنى لـ فلمنج. وظيفة الجهاز تكوين مجال مغناطيسي قوي في حجيرة القوس حسب قاعدة فلمنج لليد اليمنى. الموصل الهوائي يكون سريع ومطول وانعطاف القوس لغرض إطفاء الشرارة بسرعة أكبر.

في خالة الحمل على المحرك الكهربائي، تيار بداية التشغيل العادي يمكن أن يزداد إلى تيار أكبر، لذلك يجب استخدامه من بمعدل 1.5 إلى 2 مرة من التيار المقنن لقاطع التيار الكهربائي.

2. جهاز الكشف عن الخطأ الموثوق لقواطع الدارة المصغرة
قواطع الدائرة المصغرة هي نوع من أجهزة الحماية، والتي تستخدم ليحافظ على الأمان والتشغيل للدوائر الكهربائية والمعدات. في حالة حدوث عطل ناجم عن دائرة القصر في الدائرة الكهربائية أو في حمل المعدة الكهربائية، جهاز الفصل يقوم بفعله مباشرة بقطع الدائرة الكهربائية بموثوقية عالية. وفي حالة الوضع العادي للتشغيل سوى كان للدائرة أو المعدة الكهربائية، فإن التشغيل لن يتأثر.

مقدمة عن المنتج
قواطع الدائرة المصغرة هو جهاز كهربائي خاص بالحماية، والذي يتخدم للمحافظة على سلامة الدوائر الكهربائية والمعدات. في حالة حدوث عطل في الدائرة أو المعدة الكهربائية مثل دائرة قصر (short circuit)، فإن جهاز الفص سوف يقوم بفصل الدائرة أو المعدة بشكل أوتوماتيكي وموثوق. أما في حالة التشغيل العادية أي بدون حدوث أعطال كهربائية فإن التلامسات الرئيسية تكون متصلة بكل موثوقية لتحافظ على الدائرة مقفلة. ومن الضرورى تطبيق إختبار الموثوقية وإختبار الموثوقية اللحظية (الفورية) على قواطع الدارة المصغرة. من أجل دراسة موثوقية القواطع الكهربائية المصغرة، وإضافة إلى دراسة مؤشر الموثوقية وخطة الإختبار، من أهم الأشياء تطوير ضبط معدة إختبار الموثوقية المستخدمة لتحقيق معايير الموثوقية. هناك طريقة واحدة للبحث على الموثوقية لقواطع الدارة المصغرة لصناعات قواطع الدوائر الكهربائية الصغيرة لكي تعطي أجدى الوسائل لتحقيق القدرة التنافسية للمنتجات وتحسين موثوقية المنتج.

إستخدام جهاز ذاتي التصميم، قواطع الدائرة المصغرة سوف يتم إختبارها وفقاً للمتطلبات الخاصة لإختبار الموثوقية. بيانات النهاية للإختبار سوف تساعدنا تحديد أغلب التصاميم الفعالة لقواطع الدائرة المصغرة لدينا.

تصميم المكونات المادية لمعدة إختبار الموثوقية
المكونات المادية لمعدة إختبار موثوقية قواطع الدارة المصغرة تتكون بشكل رئيسي من وحدة ضبط الإختبار، وحدة الإختبار، وحدة التيار الكبير ولوحة دائرة الحمل. وحدة الضبط تتكون من الكمبيوتر، الطابعة وبطاقة التحكم Advantech PCL-720 وسلسلة البطاقة PCL-818.

وحدة الإختبار تتكون بشكل رئيسي من ثماني محركات كهربائية. ماكينة التحكم الصناعي استخدمت للتحكم في المقبض الميكانيكي المدار بالمحرك، تجميع الجهد في كلا النهايتين لإختبار تلامسات المنتج لتبين النقطة التي يظهر عندها الفشل كما هو موضح في الشكل 1.

جهاز الكمبيوتر لبطاقة المخرجات الرقمية للتحكم PCL-720 المستخدم لإختبار دائرة التحكم للمحرك. تعمل على تبديل حركة دوران المحرك إلى الأمام والخلف لتنفيذ إختبار التدوير على المعدة. عنصر Holzer يوفر مع التشغيل الميكانيكي لمتحكم المحرك، عندما يبدأ المحرك في الدوران في المكان، بعد ذلك مكون Holzer يعطي إشارة في المكان، من خلال بطاقة المدخلات الرقمية للتحكم PCL-720 إلى ذلك المكان ومتحكم المحرك من خلال بطاقة المخرجات الرقمية PCL-720 ودائرة الدوران في الاتجاه الأمامي أو العكسي يتم فصلها، المحرك يتوقف عن الدوران. في حالة المحرك يدور للأمام أو الخلف من خلال تلامس بطاقة تجميع البيانات في النهايتين لغلق الجهد والكشف عن جهد الفتح، إذا كان الجهد لا يقابل المتطلبات فإن البيانات يتم تخزينها.

نموذج الدائرة للبيانات المحصلة. عندما يكون التلامس مغلق في الوضع العادي يكون الجهد بقيمة صفر، عليه قيمة الجهد المجمع عن طريق بطاقة التحصيل يكون صفر. وفي حالة ماتكون التلامسات مفتوحة، فإن جهد التلامس يكون 24 فولت، والمدى الأقصى لبطاقة تجميع البيانات PCL-818HG التماثلية تكون عن طريق وحدة التحصيل بقيمة 10 فولت بعد القياس، التقسيم والقياس بواسطة R1 و R.

وحدة التيار العالي تتكون بشكل رئيسي من موصل الدائرة الرئيسي، منظم الجهد والمحول. بالنسبة لقواطع الدارة المصغرة من نوع C، فإن تيار إختبار الثقة العابر يكون 5 و10 مرات من التيار المقنن. عندما يكون 5 مرات من التيار المقنن، فإن القاطع الصغير يجب أن لا يعمل. عندما يكون 10 مرات من التيار المقنن، عليه فإن القاطع الصغير سوف ينشط ويقطع الدائرة بموثوقية. في مرحلة إختبار الثقة العابر، فإن قيمة التيار يمكن أن تبلغ 5 أو 10 مرات عن طريق ضبط منظم الجهد. بعد ذلك، أقفل حلقة الإختبار للكشف، من خلال وحدة تحصيل البيانات PCL-818HG التي تجمع قيم الجهد في كلا النهايتين للتلامس مع الجهد المتجمع والقيمة المسموح بها للمقارنة، لكي توضح ما إذا كان قد فشل الإختبار أو لا.

ظروف الإختبار لحمل المقاومة المتوفر عن طريق لوحة دائرة الحمل يكون 24 فولت، 0.1 أمبير. الشكل 2 هو رسم بياني تخطيطي للوحة دائرة الحمل ودائرة العينات. عندما مصدر الطاقة الكهربائية خارجي بقيمة 24 فولت، فإن مقاومة الحمل تكون 0.24k، تيار الحمل لتلامس دائرة القطع تكون 0.1 أمبير.

تصميم البرمجيات لجهاز إختبار الثقة
البرمجة هي جزء مهم لتحقيق الجزء المادي لإختبار الثقة التشغيلي وإختبار الثقة للإشارة العابرة في قواطع الدائرة الصغيرة. جهاز الإختبار يتحكم في واجهة الاستخدام عن طريق VC++/MFC والبرمجة بلغة التجميع (assembly language). من الضرور يأن تستخدم طريقة البرمجة هذه في نظام التشغيل Windows 98 نتيجة للحماية غير الكاملة.

شكل 3 يوضح واجة الاستخدام لجهاز إختبار الثقة لقواطع الدائرة الصغيرة. يمكن إختبار قواطع الدائرة المصغرة بالضغط على بند القائمة المتعلقة بها.

في واجهة الاستخدام هذه، سوف يظهر إلى أعلى مربع الحوار أو القائمة المنسدلة عن طريق النقر على بند القائمة المتعلقة. الوظائف الرئيسية لتطبيقات واجهة الاستخدام هي التهيئة للإختبار، ضبط متغيرات الإختبار، العملية المساعدة للإختبار، إختبار ثقة التشغيل، إختبار الموثوقية للأشارة العابرة، البيانات المعروضة والمساعدة.

واجهة الاستخدام لتطبيقات المخطط الانسيابي للتشغيل كما هو موضح في الشكل 4، إدخال تطبيقات واجهة الاستخدام، متغيرات الإختبار الأول، التهيئة للإختبار، إذا كانت التهيئة لم لعينة الكشف، النظام يمكن أن يعطي نصائح حول إختبار الثقة. إذا كان جهاز الإختبار يتم إختبارها ، بعد ذلك النقر على زر البداية لإعتمادية التشغيل أو زر البداية الموثوقية اللحظية.

3. الفرق بين MCB وMCCB
1) يمكن توصيل قواطع الدائرة المقولبة بالأسلاك الأكثر سماكة ، مثل مساحة المقطع 35 مم² أو أكثر ، وقواطع الدائرة المصغرة مناسبة فقط للأسلاك التي تقل مساحة مقطعها 10 مم².
2) نهاية قواطع الدائرة تستخدم لتوصيل بالصامولة، سهولة الإنضغاطية والتلامس الجيد. نهايت التثبيت الصغيرة لها يمكن فقط شدها باستخدام المفك، لكن العزم لا يكون كافي للضغط والكبس والتلامس ليس جيد. .
3) قواطع الدائرة الكهربائية المقولبة MCCB تستخدم للحماية من التيار الزائد و الحماية من دائرة القصر مع فئتين من أجهزة الحماية على التوالي،. يمكن ضبط القيمة الفعلية للحماية من التيار الزائد يدويًا.
أجهزة الحماية من تدفق التيار والحماية من دائرة القصر بالنسبة قواطع الدائرة المصغرة تشترك في نفس الجهاز، التيار لا يمكن ضبطه.
المسافة الكبيرة
4) قواطع الدائرة المقولبة MCCB تكون بيضاء، تستخدم الحجاب القوسي مع قابلية التفريغ القوية ويمكنها أن تتحمل تيارات قصر أكبر. وبذلك لن يكون من السهل حدوث دائرة قصر. عمر الاستخدام الطويل.
5) قواطع الدائرة المقولبة MCCB مع معدل حساسية عالي.