29.5 : בחירת מפסק ונתיך

מפסק זרם הוא התקן שתוכנן לקטוע זרמי תקלה ולעיתים אך להתחבר מחדש באופן אוטומטי. כאשר מזוהה זרם תקלה, המפסק מפריד את המגעים החשמליים, מה שיוצר קשת חשמלית. קשת זו מכובה בשיטות כגון הארכה, קירור או פיצול, בהתאם לעיצוב המפסק. מפסקים מסווגים לפי מתח העבודה והחומר המשמש לכיבוי הקשת, כמו אוויר, שמן, גז SF6, או ואקום.

במערכות מתח גבוה, למפסקים יש לרוב מנגנוני חיבור מחדש אוטומטיים. מפסקים אלו מתחברים מחדש בתוך 15 עד 50 מחזורים לאחר הפסקה. אם התקלה נמשכת, הם ננעלים ודורשים התערבות ידנית של מפעיל. במערכות מתח נמוך, נפוצים מפסקים עם מנגנון התרעה כפולה במארז יצוק. מפסקים אלה משמשים בהפסקה מגנטית מיידית לטיפול בתקלות גדולות ובהפסקה תרמית לטיפול בתקלות קטנות יותר.

שיטת E/X מפשטת את בחירת המפסק על ידי חישוב זרם הקצר הסימטרי המירבי. גישה זו משתמשת במתח שלפני התקלה ובמאפייני ריאקטנס המערכת ומתעלמת מגורמים אחרים. עבור גנרטורים, משתמשים במפסקים דו מחזוריים כדי לחשב זרם תקלה תת חולף, תוך הסתמכות על ריאקטנסים תת חלופים של המכונה. עבור מנועים סינכרוניים נלקחים בחשבון ריאקטנסים תת חולפים או חולפים בהתאם למהירות פעולת המפסק.

נתיכים משמשים כהתקני הגנה מפני זרם יתר, וכוללים חוט מותך בתוך צינור מלא חול. בתנאים רגילים, החוט המותך מוליך חשמל. כאשר מתרחש זרם עומס יתר, טמפרטורת החוט עולה, מה שגורם להימסותן וליצירת קשת. נתיכים מוגדרים לפ ארבעה גורמים מרכזיים: דירוג זרם, דירוג מתח, דירוג קטיעה ומאפייני עיכוב בזמן. נתיכים יש להחליף ידנית לאחר שהם נמסים.

גם מפסקים וגם נתיכים ממלאים תפקידים קריטיים בהגנה על מערכות חשמל מפני זרמי תקלה ובמצבי זרם יתר. מפסקים, עם יכולתם להתחבר מחדש באופן אוטומטי ולטפל בסוגי תקלות שונים, חיוניים ביישומי מתח גבוה ונמוך. נתיכים, אף שהם פשוטים ודורשים החלפת ידנית, מספקים הגנה אמינה על ידי קטיעת זרמי יתר. הבנת הדרישות והמאפיינים הספציפיים של המערכת החשמלית היא קריטית לבחירת התקני ההגנה המתאימים על מנת להבטיח בטיחות והמשכיות תפעולית.