شرح تصنيفات VCB: kV، A، kA، BIL، TRV و Icw (دليل لوحات بيانات قواطع الدائرة الفراغية)

أنظمة الجهد المتوسط لا تغفر أخطاء التصنيف. يشرح هذا الدليل تصنيفات قواطع الدائرة الفراغية (VCB) بالطريقة التي يستخدمها المهندسون فعليًا: لوحة الاسم → دراسة الدائرة القصيرة → فحوصات التطبيق.

إذا كنت تريد الأساسيات أولاً، اقرأ:
ما هو قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي (VCB) وكيف يعمل؟

ماذا تعني تصنيفات VCB حقًا (ولماذا لا يكفي “kV + A”)

معظم مشاكل قواطع MV لا تنتج عن تقنية الفراغ. عادة ما تنشأ عن أحد ثلاثة أنواع من عدم التوافق:

• عدم تطابق إجهاد الصدع: تم فحص المقاطعة (kA)، ولكن تحمل قصير المدى (Icw) و/أو صنع/إغلاق المزلاج تم تجاهلها.
• عدم توافق تنسيق العزل: فئة كيلو فولت أو BIL/LIWV لا يتطابق مع افتراضات التعرض للارتفاع المفاجئ في التيار الكهربائي وافتراضات المانع.
• عدم التوافق المؤقت (TRV): القاطع يفي بمعيار kA، ولكن TRV/RRRV أكثر قسوة في الشبكات التي تحتوي على الكثير من الكابلات/المكثفات.

هذه الصفحة مصممة لمنع حدوث تلك الأخطاء.

مفكك سريع للوحة الاسم (60 ثانية)

استخدم هذا الجدول لترجمة معظم أوراق البيانات/لوحات الأسماء الخاصة بـ VCB بسرعة.

مسرد الرموز (مرجع سريع)

• أور: الجهد المقنن (فئة المعدات)
• Ir: التيار المستمر المقنن (الحد الحراري)
• Isc: تيار قطع/قطع الدائرة القصيرة (غالبًا ما يكون على أساس RMS المتوافق في المواصفات)
• Icw: تيار مقاومة قصير المدى (مع الوقت: 1 ثانية، 3 ثوانٍ، إلخ)
• BIL / LIWV: مستوى تحمل نبضات البرق (kVp)
• TRV: جهد الاستعادة العابر (بعد الانقطاع)
• RRRV: معدل ارتفاع جهد الاسترداد (جزء من شدة TRV)
• X/R: نسبة المفاعلة إلى المقاومة (تؤثر على إزاحة التيار المستمر وقوى الذروة)

مقارنة بين مصطلحات IEC و IEEE

نفس القدرات، تسميات مختلفة. استخدم معيار المشروع كمصدر موثوق للمعلومات.

الرؤى السبع الرئيسية (التصنيفات التي تحدد النجاح)

1) تصنيف kV = فئة المعدات + تصميم العزل (وليس الاسم المستعار للمغذي)

ما هو: فئة الجهد التي تحدد مسافات العزل واختبارات التحمل.
ما يجب التحقق منه: الفرق بين الجهد الاسمي و“أعلى جهد للنظام” في مواصفات المشروع، ومتطلبات تحمل التشكيلة.
إذا كان التقييم أقل من المستوى الحقيقي: التفريغ الجزئي، والاندلاع الكهربائي، وخطر فشل العزل.

صفحات السياق (اختياري):

• قاطع دارة فراغي متوسط الجهد
• مصنع قواطع الدائرة الكهربائية الفراغية وحلول OEM

2) التصنيف (Ir) هو هندسة حرارية، وليس “الحمل يساوي التصنيف”

ما هو: التيار المستمر الأقصى ضمن ارتفاع درجة الحرارة المسموح به.
ما الذي يتحقق منه المهندسون المتمرسون بخلاف Ir: درجة الحرارة المحيطة، تهوية المقصورة، دورة العمل المستمرة، الأحمال الثقيلة التوافقية، اتصالات النقاط الساخنة.
إذا كان التقييم أقل من المستوى الحقيقي: التسخين المزمن → مقاومة تلامس أعلى → تآكل متسارع.

3) تصنيف المقاطعة kA هو جزء واحد فقط من قدرة الدائرة القصيرة

ما هو: التيار الأقصى للخطأ الذي يمكن للقاطع أن يقطعه في ظل مهام اختبار محددة.
قاعدة الاختيار: استخدام نتائج دراسة الدائرة القصيرة في موقع القاطع, ، وليس فقط قيم أخطاء الحافلة.
إذا كان التقييم أقل من المستوى الحقيقي: انقطاع غير آمن، خطر تلف شديد للمعدات.

4) تقرر Icw ما إذا كانت الانتقائية ممكنة

ما هو: تيار العطل الذي يمكن للمعدات تحمله لفترة زمنية محددة (غالبًا 1 ثانية أو 3 ثوانٍ).
لماذا هذا مهم: تأخيرات التنسيق تعني أن المعدات الأولية يجب أن تتحمل ضغوط الأعطال قبل إزالتها.
إذا كان التقييم أقل من المستوى الحقيقي: قد يحدث تلف قبل الرحلة، أو تصبح الانتقائية غير آمنة.

5) الصنع / الإغلاق والمزلاج هو “المحدد الخفي”

ما هو: القدرة على تحمل قوى الذروة القريبة من الصدع (غالبًا ما تكون أسوأ حالة إجهاد ميكانيكي).
لماذا هذا مهم: في الشبكات عالية X/R، يمكن أن تكون القوى الكهروديناميكية القصوى هي الحالة المحددة.
إذا كان التقييم أقل من المستوى الحقيقي: تلف ميكانيكي/تلف بسبب التلامس، ارتداد، انخفاض العمر الافتراضي.

إطار عملي يمنع الأخطاء:
عائلة قصر الدائرة = المقاطعة (kA) + التحمل لفترة قصيرة (Icw) + التوصيل/الإغلاق

6) BIL / LIWV هو تنسيق العزل في رقم واحد

ما هو: مقاومة النبضات الكهربائية بالكيلو فولت (هامش عزل النبضات).
ما يجب التحقق منه: متطلبات مشروع BIL، افتراضات وموقع المانع، التعرض العلوي مقابل الشبكة التي تغذيها الكابلات، تنسيق عزل التشكيلة (الحافلة، النهايات، CT/PT).
إذا كان التقييم أقل من المستوى الحقيقي: ثقب نبضي أو تلف كامن في العزل.

7) TRV تشرح حوادث إعادة الضرب التي “لا ينبغي أن تحدث”

ما هو: جهد الاستعادة عبر نقاط التلامس مباشرة بعد الانقطاع؛ تعتمد شدته على الحجم و RRRV.
لماذا هذا مهم: يمكن أن تؤدي المغذيات ذات الكابلات الثقيلة وتبديل المكثفات إلى ظروف إجهاد استرداد أكثر قسوة.

أداة فحص مخاطر TRV (سريعة): إذا كانت الإجابة “نعم” على 2+, ، يجب أن يكون TRV بندًا واضحًا للتحقق:
1) كابلات MV طويلة
2) تبديل مجموعة المكثفات (خاصة المتكرر/المتتالي)
3) التبديل/تزويد الطاقة المتكرر للمحولات
4) مخاوف بشأن التكاليف العامة المختلطة + شبكة الكابلات الطويلة / الرنين
5) إعادة صياغة التاريخ أو الضغط العازل غير المبرر

للحصول على سياق فيزياء القوس الكهربائي، انظر:
ما هو قاطع الفراغ (VI) وكيف يعمل؟

جدول مقارنة سريع (ما يمنعه كل تصنيف)

كيفية قراءة لوحة بيانات VCB

هذا يظل موجزًا هنا (يمكن أن يكون الدليل الكامل حقلًا بحقل منشورًا منفصلاً طويلًا لاحقًا).

الخطوة 1 — فئة الجهد (Ur/kV): تتوافق مع فئة المشروع ومتطلبات التحمل.
الخطوة 2 — BIL/LIWV (kVp): تأكيد أن مقاومة النبضات تتوافق مع افتراضات تنسيق العزل.
الخطوة 3 — Ir (A): تأكيد التيار المستمر مع هامش للبيئة المحيطة/الحاوية/دورة التشغيل.
الخطوة 4 — المقاطعة (kA): تأكد من أن التصنيف يتجاوز تيار العطل عند نقطة التثبيت.
الخطوة 5 — Icw (1s/3s): تأكيد أن وقت التحمل يتوافق مع افتراضات التنسيق.
الخطوة 6 — التثبيت/الإغلاق والمزلاج (إذا لزم الأمر): التحقق من متانة الإغلاق عند حدوث خطأ عند تحديد ذلك.
الخطوة 7 — علامة TRV: بالنسبة للتبديل الثقيل للكابلات/الأغطية/المحولات، تأكد من ملاءمة مهمة التبديل/TRV.

سير عمل الاختيار

قائمة مراجعة أولوية الدراسة التي يمكنك الدفاع عنها في مراجعة التصميم والتحقيق في حالات الفشل.

1) تأكيد فئة kV + BIL (تنسيق العزل)
2) الحجم Ir مع هامش حراري
3) استخدم دراسة الدائرة القصيرة عند نقطة التثبيت: kA + Icw + صنع/إغلاق المزلاج (حسب الحاجة)
4) فحص سلامة TRV/التبديل للأنظمة التي تحتوي على كابلات/أغطية/محولات ثقيلة
5) تحقق من الواجب/القدرة على التحمل إذا كان التبديل متكررًا

روابط سياق اختيارية:

• مثال على المفاتيح الكهربائية الداخلية: قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي VS1
• مثال على مغذي خارجي: قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي ZW32
• سياق أتمتة المغذي: ما هو جهاز إعادة الإغلاق التلقائي وكيف يحافظ على إضاءة المصابيح؟

مثال عملي (واقعي، جاهز للمراجعة)

النظام: توزيع محطة 11 كيلو فولت (تستخدم عادة معدات من فئة 12 كيلو فولت)
الحمل المستمر: 980 مستمر → اختر 1250 أ للهامش الحراري
عطل في موقع القاطع: 26 كيلو أمبير تيار متوسط فعال → اختر 31.5 كيلو أمبير مقاطعة
التنسيق: تأخير متعمد يقترب من 1 ثانية ممكن → تأكيد Icw يلبي المدة المطلوبة
العزل: مطابقة مطلوبة BIL وتأكيد افتراضات المعتقل
الشبكة: كابلات ثقيلة + مجموعة مكثفات قابلة للتبديل → تم الإبلاغ عن مخاطر TRV → التحقق من ملاءمة مهمة التبديل/TRV

الأخطاء الشائعة (ما يظهر في المراجعات الحقيقية)

1) الاختيار حسب اسم المستخدم بدلاً من فئة المعدات + مستويات التحمل
2) تشغيل Ir على الحافة في الغرف الساخنة أو المقصورات الكثيفة
3) استخدام قيم أعطال الحافلات في كل مكان بدلاً من تيار الأعطال الخاص بالموقع
4) تجاهل Icw، ثم اكتشاف أن الانتقائية ليست آمنة
5) التعامل مع BIL كإجراء شكلي في حين تختلف افتراضات المعتقلين
6) تجاهل TRV في الشبكات ذات الكابلات/القبعات الثقيلة، ثم البحث عن أعراض إعادة التشغيل

إذا كنت غير متأكد من حاجتك إلى قاطع أو موصل، اقرأ:

• الفرق بين VCB والموصل
• موصل الفراغ مقابل قاطع الدائرة الكهربائية الفراغي (اختيار اللوحة)

أسئلة وأجوبة قصيرة (تغطية طويلة الأمد)

هل فئة 12 كيلو فولت مناسبة لنظام 11 كيلو فولت؟
غالبًا نعم. استخدم فئة معدات المشروع ومتطلبات التحمل، وليس الاسم المستعار للمغذي.

ما الفرق بين مقاطعة kA و Icw؟
kA هو ما يمكن للقاطع أن يقطعه؛ Icw هو ما يمكنه تحمله لفترة من الوقت أثناء تأخير التنسيق.

ماذا يعني “إغلاق ومزلاج”؟
مقاومة الأعطال القريبة: القدرة على تحمل القوى القصوى والبقاء مغلقًا.

هل يمكن أن يفي القاطع بمعيار kA ولكنه لا يزال يعيد التشغيل؟
نعم. يمكن أن يتسبب TRV/RRRV في حدوث إعادة تشغيل في ظروف التبديل التي تتطلب كابلات/مكثفات ثقيلة.

المعايير والمراجع (السلطة)

• IEC 62271-100 (قواطع الدائرة الكهربائية): https://webstore.iec.ch/en/publication/62785
• IEEE C37.04 (التصنيفات والمتطلبات): https://standards.ieee.org/ieee/C37.04/5357/
• IEEE C37.09 (إجراءات الاختبار): https://standards.ieee.org/ieee/C37.09/5676/

سجل المراجعات

• 2025-12-22: توسيع عائلة الدوائر القصيرة (kA + Icw + صنع/إغلاق المزلاج)، إضافة فاحص TRV، إضافة مقارنة بين IEC و IEEE، إضافة مسرد مصطلحات وأسئلة وأجوبة مصغرة، إضافة مخطط تخطيطي (4 أشكال + ميزة).