كيفية تحديد أمبيرية قاطع تيار كهربائي

تنزيل المقال

تنزيل المقال

لكل قاطع تيار كهربائي أمبيرية محددة، أو مقدار تيار يمكن تحمله، ويؤدي تجاوز الأمبيرية المحددة لقطع التيار الكهربائي في الدائرة الكهربائية لمنع تضرر الكابلات والأجهزة الكهربائية. تتعرف في هذا المقال على كيفية حساب الأمبيرية الفعلية للأجهزة الموجودة في الدائرة الكهربائية ومقارنتها بالأمبيرية المقدرة، ما يساعدك على تجنب انقطاع التيار الكهربائي ومخاطر الحريق.

الخطوات

طريقة 1

طريقة 1 من 3:

معرفة الأمبيرية المقدرة لقاطع تيار كهربائي

تنزيل المقال

1. 
   1
   تفقد اللوحة الكهربائية. يفترض أن تكتب قيمة الأمبيرية على مقبض قاطع التيار الكهربائي، وتحدد هذه القيمة أقصى شدة تيار يمكن للدائرة الكهربائية تحملها قبل تدخل قاطع التيار الكهربائي لقطع التيار.

   • مثال: شدة التيار للدوائر الكهربائية المنزلية في الولايات المتحدة الأمريكية 15-20 أمبير، وقد تحتاج بعض الأجهزة المنزلية إلى دوائر كهربائية مخصصة تتحمل شدة تيار مرتفعة تصل إلى 30-50 أمبير.
2. 
   2
   اضرب قيمة الأمبير في 0.8. يفضل استخدام 80% من الأمبيرية المقدرة لقاطع التيار الكهربائي في الاستخدامات اليومية، ولا مشكلة حال تخطي هذا القدر لفترة زمنية قصيرة، ولكن تعريض قاطع التيار لتيار مستمر بشدة أكبر قد يؤدي لتوليد حرارة كافية لتفعيل القاطع الكهربائي.

   • يفترض أن تمثل أمبيرية قاطع التيار 125% من شدة التيار في حالة التيار المستمر، و100% في حالة التيار غير المستمر، ويمكن حساب ذلك ببساطة عن طريق ضرب أمبيرية قاطع التيار في 0.8.
3. 
   3
   افهم قاطع التيار مزدوج القطبين. قد تتصل بعض الأجهزة المستخدمة لفرق جهد مرتفع بقاطع تيار مزدوج القطبين؛ أي يتشارك قاطعا تيار في مقبض واحد. تجنّب في هذه الحالة جمع أمبيرية قاطعي التيار، لأنه يتم تفعيل القاطعين بصورة متزامنة عند تخطي شدة التيار الموضحة على مقبض أحد القاطعين.

   • يؤدي استخدام قاطع تيار مزدوج القطبين بأمبيرية قدرها 15 أمبير على كل قطب مثلًا لإيصال 240 فولت للجهاز المتصل بهذا الفرع بشدة تيار قصوى قدرها 15 أمبير وليس 30 أمبير.
4. 
   4
   قارن هذه القيمة بشدة التيار في الدائرة الكهربائية. يمكنك الآن معرفة شدة التيار التي قد تتحملها الوصلات وقاطع التيار، ويمكنك معرفة ما إن كانت الدائرة الكهربائية تتخطى شدة التيار التي حسبتها عن طريق الانتقال إلى الخطوة التالية.

طريقة 2

طريقة 2 من 3:

معرفة سحب الأمبيرية في دائرة كهربائية

تنزيل المقال

1. 
   1
   اعرف قيمة الواط للجهاز. اختر أي جهاز متصل بالدائرة الكهربائية التي تفحصها. ابحث عن قيمة الواط المكتوبة على اللوحة المعدنية لذلك الجهاز (في الجهة الخلفية أو السفلية من الجهاز عادة أو بالقرب من مكان اتصال كابل الطاقة). تحدد هذه القيمة أقصى شدة تيار يستخدمها الجهاز، ويمكنك استخدام هذه القيمة لحساب الأمبيرية.

   • تكتب بعض الأجهزة الأمبيرية مباشرة، بمسمى "إف إل أي" (أمبيرية الحمولة القصوى)، ويمكنك في هذه الحالة الانتقال للقسم التالي لتفسير هذه القيمة.
2. 
   2
   تفقّد فرق جهد الدائرة الكهربائية. يمكنك عادة افتراض اتباع منزلك لمعايير فرق الجهد في دولتك (120 فولت في أمريكا الشمالية وأمريكا الوسطى و 220-230 فولت في معظم البلدان الأخرى)، كما يمكنك قياس فرق الجهد باستخدام مقياس متعدد في حال شككت في وجود اختلاف في منزلك.
3. 
   3
   اقسم قيمة الواط على الفولت. سيكون الناتج الأمبيرية التي يسحبها الجهاز في الدائرة الكهربائية، مثال: إن كان الجهاز بشدة تيار 150 واط في دائرة كهربائية بفرق جهد 120 فولت، سيسحب الجهاز (150 ÷ 120)؛ أي 1.25 أمبير.
4. 
   4
   كرر الخطوات مع كل الأجهزة في الدائرة الكهربائية. أجرِ نفس العملية الحسابية لكل جهاز آخر متصل بالدائرة الكهربائية أو للأجهزة التي تمتلك قيمة واط مرتفعة فقط على الأقل، ثم دوّن كل ناتج إلى جوار اسم الجهاز.
5. 
   5
   اجمع أمبيرية الأجهزة التي تعمل دائمًا. اجمع أمبيرية الأجهزة التي تعمل باستمرار أو الأجهزة التي تتوقع أن تستخدم أقصى شدة تيار لمدة 3 ساعات أو أكثر في المرة الواحدة. وصّل أحد الأجهزة في مقبس كهربائي في دائرة كهربائية مختلفة إن كانت النتيجة أكبر من 80% من أمبيرية قاطع التيار المكتوبة.
6. 
   6
   أضِف قيم الأمبيرية الإضافية. أضِف أمبيرية الأجهزة الأخرى التي قد تعمل في نفس الوقت إلى الأمبيرية المستمرة التي حسبتها. سيتم تفعيل قاطع التيار وانقطاع تيار الدائرة الكهربائية إن كان المجموع أكثر من 100% من أمبيرية قاطع التيار المكتوبة، ويمكنك حل هذه المشكلة عن طريق تحريك جهاز إلى دائرة كهربائية أخرى أو تجنب استخدام الأجهزة التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة في نفس الوقت.

   • لا تعمل الدوائر الكهربائية بصورة مثالية مطلقًا، لأن الطاقة تُفقد على شكل حرارة، ما يتسبب بسحب الأجهزة الكهربائية لتيار أعلى لتعويض الفقد. يكون الفقد ضئيلًا في معظم الدوائر الكهربائية المنزلية (أقل من 10%)، ولكن من المحتمل أن يتم تفعيل قاطع التيار إن كان إجمالي الأمبيرية المحسوبة على الورق أقل بقليل من أمبيرية قاطع التيار.
7. 
   7
   قس الأمبيرية مباشرة باستخدام مقياس متعدد بمشابك توصيل (اختياري). يتوفر في هذا النوع من المقاييس المتعددة مشابك تستخدم للإمساك بسلك، ويؤدي ضبط المقياس لقياس الأمبير إلى عرض قراءة الأمبير الذي يمر في السلك، ويمكنك اختبار دائرة كهربائية عن طريق كشف السلك المؤدي لجهة الحمل في قاطع التيار. اضبط المقياس المتعدد على النحو الموضح أعلاه، ثم اطلب من صديق تشغيل الأجهزة الأخرى في المنزل؛ سوف تلاحظ ارتفاع قيمة الأمبير الظاهرة على الشاشة إن كانت الأجهزة متصلة بنفس الدائرة الكهربائية.

   • لا تجرّب ذلك أبدًا إلا وأنت مرتدي قفازات كهربائية، ويجب أن تكون مُلمًا تمامًا بأساليب الأمان عند التعامل مع الكهرباء. التزم الحذر الشديد لأن تلك الأسلاك تحمل تيارًا كهربائيًا، وسوف يؤدي نزع اللوحة الأمامية لقاطع التيار لتعرضك لفرق جهد خطير.

طريقة 3

طريقة 3 من 3:

قراءة أمبيرية جهاز

تنزيل المقال

1. 
   1
   ابحث عن لوحة البيانات. يفترض أن يتوفر في كل الأجهزة الكهربائية لوحة بيانات محتوية على البيانات الكهربائية ويجب البحث عن اللوحة في الجهة الخلفية أو السفلية من الجهاز (في مكان دخول الأسلاك)، كما يمكن البحث عنها في دليل المستخدم. تساعدك المعلومات الظاهرة على هذه اللوحة على تحديد وحدات الأمبير التي يسحبها الجهاز وبالتالي القيمة التي تحتاجها لقاطع التيار.

   • يغطي هذا الجزء الأجهزة التي تكتب الأمبيرية على لوحة البيانات مباشرة، ويشمل ذلك كل الأجهزة المحتوية على محرّك. احسب الأمبيرية من هذه القيمة إن كان الجهاز يعرض قيمة الواط فقط.
   • هذه الطريقة غير مناسبة لتحديد خصائص الأمان لحماية محرّك الجهاز نفسه؛ يحمي قاطع التيار أسلاك توصيل الكهرباء فقط.
   • يُنصح باللجوء لكهربائي مختص لتركيب الأجهزة الكهربائية التي تستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة، مثل: أجهزة التكييف والأفران.
2. 
   2
   تفقّد فرق جهد الجهاز. تعتمد قيمة الأمبير المسحوبة على فرق الجهد في الدائرة الكهربائية، ويفترض أن يكون فرق جهد (V) الجهاز مكتوبًا لتتمكن من تأكيد مطابقته لنظامك الكهربائي. ستكتب قيمتا فرق جهد على الجهاز إن كان يدعم أكثر من قيمة فرق جهد واحدة، ويكون ذلك على النحو التالي: 110V/240V. إن كنت تشغّل جهازًا على دائرة كهربائية بفرق جهد 110 فولت في المثال السابق، سترجع إلى الرقم الأول "فقط" في كل سطر.

   • تسمح معظم المعايير الكهربائية بمقدار تحمّل قدرة ± 5% في فرق الجهد (أو أكثر قليلًا)، ويجب عدم تشغيل الجهاز بفرق جهد خارج هذا النطاق.
   • تعمل المقابس الكهربائية في بعض البلدان بفرق جهد معياري قدره 120 فولت، في حين تستخدم معظم دول العالم 220-240 فولت.
   • تمتلك العديد من المنازل قواطع تيار بقيمة 30 أمبير أو 50 أمبير مخصصة للأجهزة الكهربائية الكبيرة مثل سخانات المياه والسخانات الحائطية والأفران والمواقد والعدد الكهربائية ثقيلة الاستخدام، ويتطلب تصميم قواطع التيار لهذه الدوائر الكهربائية بنسبة 125% من الحمل المستمر و 100% من الحمل غير المستمر.
3. 
   3
   ابحث عن "أمبير الحمل الكامل". تشير هذه القيمة لعدد وحدات أمبير التي يسحبها المحرك عند القدرة الحصانية المحددة، ويجب أن يكون تقييم قاطع التيار 125% من هذه القيمة إن كان الجهاز يعمل لأكثر من ثلاث ساعات (اضرب أمبير الحمل الكامل في 1.25). يسمح ذلك بإضافة حمل إضافي بسبب عوامل أخرى أهمها الحرارة.

   • قد تكتب هذه القيمة أيضًا بمسمى أمبيرية الحمل الكامل أو الأمبيرية المقدرة أو الأمبير.
   • تُقيّم قواطع التيار الكهربائي بنسبة 100% من الأمبيرية المكتوبة، مما يعني إمكانية تجاوز العملية الحسابية المستخدمة لنسبة 125%، وتكتب هذه المعلومة بصورة واضحة على اللوحة الكهربائية لقاطع التيار في حالة كانت قواطع التيار لديك من هذا النوع.
4. 
   4
   تفقّد شدة تيار الإقلاع. شدة تيار الإقلاع (إل آر أي) عبارة عن مقدار التيار الكهربائي المسحوب في حالة عدم دوران المحرك ودور هذا التيار هو بدء تشغيل المحرك وقد يكون أعلى بكثير من أمبير الحمل الكامل (إف إل أي)، وتصمم قواطع التيار الحديثة للسماح بهذا التدفق القصير للتيار الكهربائي. قد يرجع تفعيل قاطع التيار الكهربائي عند توصيل الجهاز على الرغم من ملاءمة أمبيرية القاطع المقررة لتيار الحمل الكامل لتلف قاطع التيار الكهربائي أو توصيل جهاز آخر بالدائرة الكهربائية، مما يسبب حمولة إضافية أو استخدام طراز قديم. انقل أي جهاز بشدة تيار إقلاع مرتفعة لدائرة كهربائية أخرى أو اطلب من الكهربائي تفقد التوصيلات الكهربية.

   • لا تخلط بين شدة تيار الإقلاع وبين شدة تيار الحمل المقرر (آر إل أي). شدة تيار الحمل المقرر قيمة خاصة مشتقة من القوى الداخلية وتكتب على وحدات التكييف.
   • يمكنك اختيار قاطع تيار كهربائي يتحمل شدة تيار أكثر بقيمة 125%، لمنع تفعيل قاطع التيار إن كانت الدائرة الكهربائية مصممة للعمل مع المحركات فقط.
5. 
   5
   ضع الأجهزة الأخرى بعين الاعتبار. وفقًا لشركة إن إي سي، تقدر الدوائر الفرعية بنسبة 125% من الحمل المستمر، إضافة إلى 100% من الحمل غير المستمر، ويمكنك إضافة قواطع التيار على النحو التالي في حالة عمل عدة أجهزة في نفس الدائرة الكهربائية:

   • اجمع كل قيم الأمبيرية إن كان قاطع التيار الكهربائي مقدرًا بنسبة 100%.
   • اجمع كل قيم الأمبيرية لكل الأجهزة التي تعمل لأكثر من 3 ساعات في المرة الواحدة، ثم اضرب القيمة الناتجة في 1.25 إن كان قاطع التيار مقدرًا بنسبة 80% أو في حالة عدم معرفة تقدير قاطع التيار الكهربائي، ثم أضِف إلى الناتج أمبيرية كل الأجهزة التي تعمل لفترات زمنية أقصر.
   • انقل أحد الأجهزة لدائرة كهربائية أخرى إن كان الناتج أكثر من أمبيرية قاطع التيار الكهربائي في أي حالة من الحالات.
6. 
   6
   استخدم قيمة الأمبيرية الأدنى للدائرة الكهربائية وقيمة الحماية القصوى من التيار الزائد مع وحدات التكييف. نادرًا ما تكتب هذه القيم باستثناء وحدات التكييف في أمريكا الشمالية أو الأجهزة المنزلية الأخرى المحتوية على محركات أو ضواغط كبيرة. تعلمك قيمة أدنى أمبيرية للدائرة الكهربائية بالحجم الأدنى المطلوب للحفاظ على الأمان، وتعلمك قيمة الحماية القصوى من التيار الزائد بأقصى شدة تيار مسموحة لقاطع التيار الكهربائي. في حالة عدم التيقن، استخدم قيمة الحماية القصوى من التيار الزائد عند اختيار قاطع تيار كهربائي لتجنب تفعيل قاطع التيار الكهربائي بلا داعي.

   • قد تتفاجأ من تلك القيم في حال لم يتوفر لديك وحدة تنظيم التدفئة والتهوية والتكييف (HVAC)، ويزيد تعقيدها بسبب التكنولوجيا الحديثة التي تسمح لك باستخدام شدة تيار أقل من المُشار إليها كقيمة الحماية القصوى من التيار الزائد. استفد من مساعدة خبير محترف إن لم تكن على دراية كافية بهذا الموضوع.

أفكار مفيدة

• قد تتجاوز القيمة الإجمالية لكل قواطع التيار الموجودة في الدائرة الكهربائية القيمة المقدرة لقاطع التيار الكهربائي "الرئيسي"، ويحدث هذا عادة في الأنظمة السكنية التي لا يرجّح فيها عمل كل الأحمال على كل الدوائر الكهربائية بصورة متزامنة.
• توجد أجهزة كهربائية تستخدم لقياس قيمة الواط الفعلية بسهولة أو قيمة الأمبير المستخدمة من قبل جهاز يتصل بكابل، وتباع هذه الأجهزة على أنها "مقياس واط يتصل بمقبس كهربائي". يتم استخدام الجهاز عن طريق توصيله بالمستقبل ومن ثم توصيل الجهاز بمقياس الواط لقراءة مقدار الطاقة التي يستخدمها كما يعرضها المقياس. قد يقدم ذلك حملًا إجماليًا مناسبًا للدائرة الفرعية ولكنه يؤدي لتجنب خطر محاولة استخدام مقياس تيار يتصل بمشبك بأحد الكابلات النشطة بداخل لوحة قاطع التيار.

1. • يمكنك مراجعة قانون التوصيلات الكهربائية الأمريكي (NFPA 70®) عبر شبكة الإنترنت مجانًا (ستحتاج إلى التسجيل فقط)، كما يمكنك إيجاد نسخة مطبوعة من القانون في المكتبات.

تحذيرات

• احرص على استخدام قاطع تيار من نفس نوع صندوق القواطع المثبت، فقد يؤدي تجاهل ذلك لعدم ملاءمة القاطع للصندوق، مما يلغي اتفاقية الضمان.
• تحدد أمبيرية قاطع التيار بشكل رئيسي بفعل عيار السلك والمادة المصنّع منها، ويمكنك تجنب التوصيلات الخطيرة عن طريق اتباع قوانين الأمان الكهربائية (مثل: قانون التوصيلات الكهربائية في الولايات المتحدة الأمريكية)، علمًا بأن قانون التوصيلات الكهربائية الأمريكي منشور بواسطة الرابطة الوطنية للحماية من الحرائق وليس ذلك من قبيل المصادفة.
• في حالة تطلّب دليل استخدام الجهاز لقاطع تيار كهربائي محدد أو قيمة "الشدة القصوى للتيار الزائد"، يعني ذلك أنك لن تتمكن من توصيل قاطع التيار إلا بدائرة كهربائية تحمل نفس القيم بغرض الأمان. على سبيل المثال، قد ترتفع حرارة نظام بتقييم 8 أمبير وتسبب خطر الحريق إن زادت الحمولة في الدائرة أثناء توصيلها بدائرة كهربائية بشدة تيار 20 أمبير لأن قاطع التيار لا يفتح الدائرة الكهربائية فورًا مع الأحمال الزائدة الصغيرة.