A كتلة طرفية يربط الموصلات الفردية نقطة بنقطة، وينظم ويعزل كل دائرة على حدة. تأخذ كتلة التوزيع مدخلًا واحدًا عالي التيار وتقسمه إلى مخرجات متعددة. نفس اللوحة، وظائف مختلفة تمامًا.
التمييز الوظيفي الأساسي
يتم استخدام المصطلحين بالتبادل في المحادثة، مما يسبب مشاكل حقيقية في المواصفات في العمل. طلب المكون الخاطئ لتطبيق عالي التيار يعني إما إعادة العمل على اللوحة أو تشغيل كتل طرفية متعددة متسلسلة حيث كان ينبغي أن تذهب كتلة توزيع واحدة.
التمييز وظيفي، وليس شكليًا. كتلة طرفية تتعلق بإدارة الدائرة الفردية. كتلة التوزيع تتعلق بتدفق الطاقة.
ملاحظة مصطلحات جديرة بالذكر: في بعض السياقات الدولية، خاصة في تصميم اللوحات الأوروبية، يشير مصطلح “قضيب التوزيع” إلى نظام التركيب، بينما يشير “كتلة التوزيع” إلى المكون الموجود عليه. هما ليسا نفس الشيء. كتل الموصلات الكهربائية هو مصطلح أوسع يستخدم بشكل متكرر في السياقات التجارية والسكنية حيث يكون التمييز بين وظائف التوزيع والتحكم أقل صرامة.
كتلة طرفية: نقاط الاتصال
الكتل الطرفية هي العمود الفقري التنظيمي للوحة التحكم. كل موضع يوفر للموصل الوارد نقطة اتصال آمنة ومُعلمة ومتاحة بشكل مستقل.
الوظيفة الأساسية
تقوم الكتلة الطرفية بتوصيل موصل وارد بموصل صادر. تقوم تصاميم التغذية المباشرة القياسية بذلك بطريقة واحد لواحد. كل موضع معزول عن الموضع التالي، مما يعني أنه يمكن فصل دائرة واحدة أو اختبارها أو استبدالها دون لمس أي شيء حولها.
هذا العزل هو ما يجعل الكتل الطرفية مفيدة للتوثيق والتشخيص. تحصل كل سلك على نقطة اتصاله الخاصة، وتسميته الخاصة، ووصول الاختبار الخاص به.
التطبيقات النموذجية
تظهر الكتل الطرفية في أي مكان تحتاج فيه الدوائر الفردية إلى إدارتها بشكل منفصل:
- أسلاك الإشارة في دوائر التحكم الصناعي، حيث تنتهي كل إشارة أو مخرج مشغل في موضعه الخاص
- اتصالات الإدخال والإخراج لوحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، حيث يتوافق كل قناة مع طرف واحد
- تعديلات الدوائر المرنة، حيث يمكن إضافة أسلاك جديدة أو إزالتها دون إعادة توصيل الدوائر المجاورة
- تكامل نقاط الاختبار للتشخيص السريع أثناء الخدمة دون فصل الموصلات الحية
خصائص التصميم
تتراوح الكتل الطرفية من وحدات ذات موضعين إلى شرائط ذات 40 موضعًا. تشمل طرق التوصيل مشبك لولبي، وقنطرة زنبركية، ودفع، وكلها متاحة بالأدوات للتركيب والإزالة. تتراوح تقييمات التيار القياسية من 16 أمبير إلى 32 أمبير لمعظم تطبيقات الإشارة والتحكم، على الرغم من وجود إصدارات ذات تقييم أعلى لدوائر الطاقة.
التمييز بين شريط الطرفية وكتلة الطرفية هو في الغالب مسألة شكل. شريط الطرفية هو صف ثابت من نقاط الاتصال على قاعدة واحدة. كتلة الطرفية معيارية، مما يعني أنه يمكن إضافة مواضع فردية أو إزالتها أو إعادة ترتيبها على سكة DIN دون التأثير على بقية التجميع.
مثال على الدائرة
في لوحة تحكم نظام ناقل، يتصل كل مستشعر 24 فولت بموضعه الخاص على شريط كتلة طرفية. يمكن لفني يقوم بتشخيص مستشعر معطل فصل هذا الموضع الواحد، وقياس الإشارة، وإعادة توصيله دون لمس المواضع الـ 30 الأخرى على نفس الشريط.
الكتل الطرفية ذات نقاط الاختبار المدمجة تأخذ هذا إلى أبعد من ذلك. توفر نقطة الاختبار للفني منفذ وصول للمسبار مباشرة عند الطرف، لذلك يمكن قياس الجهد مباشرة دون كسر الدائرة. هذا يقلل من وقت التشخيص على اللوحات المعقدة دون إضافة أي أجهزة إضافية.
كتلة التوزيع: تدفق الطاقة
حيث تدير الكتل الطرفية الدوائر الفردية، تدير كتل التوزيع الطاقة المجمعة. الهندسة وراءها تعكس هذا الاختلاف مباشرة.
الوظيفة الأساسية
تأخذ كتلة التوزيع موصلًا واحدًا عالي السعة وتقسمه إلى دوائر إخراج مستقلة متعددة من خلال قضيب نحاسي داخلي. كل مخرج يسحب من نفس المصدر في وقت واحد، بالتوازي، دون المرور عبر المخرج السابق أولاً.
هذه البنية المتوازية هي ما يفصل كتلة التوزيع عن سلسلة من الكتل الطرفية. في ترتيب متسلسل، يعتمد كل اتصال على ما قبله. في كتلة التوزيع، كل مخرج له مسار مباشر إلى القضيب. فشل اتصال مخرج واحد لا يؤثر على الآخرين.
تقلل كتلة توزيع الطاقة الكهربائية أيضًا من انخفاض الجهد مقارنة بتوجيه الطاقة عبر نقاط اتصال متسلسلة متعددة. كل وصلة إضافية في سلسلة تضيف مقاومة. يلغي القضيب النحاسي الصلب هذه الوصلات تمامًا، مما يحافظ على انخفاض المقاومة عبر مسار التيار الكامل. في تطبيقات التيار العالي، هذا الاختلاف قابل للقياس في كل من الحرارة والكفاءة.
التطبيقات النموذجية
تظهر كتل التوزيع في أي مكان تحتاج فيه الطاقة إلى الانقسام من تغذية كبيرة واحدة:
- توزيع المدخلات الرئيسي للوحة، حيث ينقسم موصل خدمة كبير إلى دوائر فرعية متعددة
- تقسيم الطاقة الفرعي للآلات الصناعية ذات أحمال المحركات المتعددة
- توزيع طاقة التيار المستمر للطاقة المتجددة، حيث تغذي حافلة تيار مستمر شمسية عواكس متعددة
- دوائر ثانوية لقياس المرافق، حيث توزع تغذية مقاسة واحدة على نقاط قياس متعددة
كتل التوزيع الصناعية في أتمتة المصانع تتعامل مع أحمال مستمرة عالية الأمبير، وغالبًا ما تكون مصنفة من 100 أمبير إلى 400 أمبير وما فوق. تم تصميم القضيب الداخلي للإدارة الحرارية تحت الحمل المستمر، وليس فقط ذروة التيار.
خصائص التصميم
تُبنى كتل التوزيع حول قضيب نحاسي صلب أو سبيكة ألومنيوم داخل غلاف واقٍ. القضيب هو مسار التيار، وتحدد موصليته مدى كفاءة الكتلة في التعامل مع الحمل. يستخدم معظمها النحاس المطلي بالقصدير لمنع الأكسدة عند أسطح التلامس، مما يحافظ على مقاومة التلامس مستقرة طوال عمر التركيب.
يتم قياس منافذ الإخراج بشكل مستقل عن منفذ الإدخال، لذلك يمكن لموصل واحد كبير الحجم أن يغذي مخرجات متعددة أصغر حجمًا دون أي أجهزة إضافية. هذه هي طوبولوجيا التغذية التي تجعل كتل التوزيع مدمجة وفعالة من حيث المساحة في الألواح عالية الكثافة.
مثال على الدائرة
مدخل الخدمة الرئيسي للمبنى يجلب تغذية بقوة 320 أمبير. تقوم كتلة توزيع الطاقة الكهربائية بتقسيم هذه التغذية إلى أربع تغذيات فرعية بقوة 80 أمبير، كل منها يعمل إلى طابق مختلف من المبنى. ثم تدير كل لوحة فرعية دوائرها الفرعية بشكل مستقل. إذا كانت هناك حاجة للصيانة في لوحة فرعية في أحد الطوابق، فإن الطوابق الثلاثة الأخرى تستمر في العمل دون انقطاع.
في تركيب شمسي، يتصل خرج مجمع التيار المستمر بكتلة توزيع تغذي ثلاثة عواكس منفصلة. تعمل كتلة توزيع بقوة 12 فولت على نفس المبدأ بجهد أقل. في نظام بحري أو سيارات، يتصل كابل واحد بقياس 4 من البطارية بمنفذ الإدخال، وتقوم الكتلة بتقسيم هذه التغذية إلى مخرجات متعددة أصغر للمضخمات والإضاءة والملحقات. تضيف كتلة توزيع المصهرات حماية فردية من التيار الزائد عند كل منفذ إخراج، مما يجمع بين وظيفة تقسيم الطاقة وحماية الدائرة الفرعية في وحدة مدمجة واحدة.
كيف تقارن
يخدم المكونان طبقات مختلفة من نفس اللوحة. تتعامل كتل الأطراف مع طبقة التحكم والإشارة. تتعامل كتل التوزيع مع طبقة الطاقة. في معظم الألواح، كلاهما موجود وكل منهما يقوم بالعمل الذي لا يستطيع الآخر القيام به.
أوضح طريقة لرؤية الفرق هي عند نقطة دخول الطاقة إلى اللوحة. تذهب التغذية الواردة إلى كتلة توزيع أولاً، والتي تقسمها إلى دوائر فرعية. ثم تنتهي هذه الدوائر الفرعية في كتل الأطراف، حيث تتم إدارة الأحمال الفردية وإشارات التحكم.
| كتلة الأطراف | كتلة التوزيع | |
| الوظيفة الأساسية | يربط الموصلات الفردية | يقسم مدخل واحد إلى مخرجات متعددة |
| التعامل مع التيار | 16 أمبير إلى 32 أمبير نموذجي | 100 أمبير إلى 400 أمبير وما فوق |
| الهيكل الداخلي | مواضع معزولة معيارية | قضيب نحاسي صلب |
| من الإدخال إلى الإخراج | واحد في، واحد خارج | واحد في، كثير خارج |
| الاستخدام الشائع | دوائر التحكم والإشارة | تغذيات الطاقة الرئيسية واللوحات الفرعية |
| مرونة التعديل | عالية، مواضع فردية قابلة للإزالة | منخفضة، تكوين ثابت |
إرشادات خاصة بالتطبيق
يعتمد الاختيار بين الاثنين على ما يحتاجه الدائرة للقيام به. في العديد من الألواح، الإجابة هي كليهما.
استخدم كتل الأطراف عندما:
- مطلوب التحكم أو المراقبة الفردية للدائرة
- يُتوقع إجراء تعديلات أو إضافات متكررة
- توجد أنواع مختلطة من الجهد أو الإشارات في نفس اللوحة
- الوصول إلى استكشاف الأخطاء وإصلاحها مهم، خاصة مع متغيرات نقاط الاختبار
- من المحتمل استبدال المكونات على مستوى الدائرة الفردية
استخدم كتلة توزيع الطاقة الكهربائية عندما:
- تحتاج تغذية واردة واحدة إلى الانقسام إلى دوائر فرعية متعددة
- التعامل مع التيار العالي هو المتطلب الأساسي
- مساحة اللوحة ضيقة والتوصيل المتسلسل سيؤدي إلى فوضى في الأسلاك
- يجب تقليل انخفاض الجهد عبر نقطة التوزيع
النهج الهجين يناسب معظم تصميمات الألواح المتوسطة إلى الكبيرة. تتعامل كتلة التوزيع الصناعية مع طاقة الدخل الرئيسية عند 100 أمبير أو أعلى وتوزعها على مجموعات من كتل الأطراف التي تدير دوائر فرعية فردية عند 20 أمبير لكل منها. هذا يقلل من عدد المكونات عند نقطة التيار الأعلى في اللوحة، حيث قد تكون هناك حاجة إلى تجميعات أطراف متعددة ذات تيار عالٍ بخلاف ذلك. يظل مستوى الفرع مرنًا وسهل التعديل. النتيجة هي تعقيد أقل في الأسلاك بشكل عام دون التضحية بالوصول إلى الدائرة الفردية.
كتل طرفية لتوزيع الطاقة من سلسلة FJ6/JTS3 مناسبة لتوزيع الطاقة والدوائر في معدات التحكم الكهربائية، وتجميعات المفاتيح الكهربائية، وصناديق التوزيع، وحاويات الدوائر المتعددة.
استفسر الآنكتل توزيع وأطراف HAIYAN
تصنع HAIYAN مجموعة كاملة من كتل التوزيع و كتل الأطراف تغطي كلا جانبي اللوحة.
على جانب التوزيع، تغطي ثلاث فئات فرعية معظم متطلبات المشروع:
- كتل أطراف توزيع متعددة الأغراض للتفرع القياسي للطاقة عبر مجموعة واسعة من أحجام الموصلات وتكوينات الإخراج
- كتل أطراف توزيع قواطع الدائرة للألواح حيث تتفاعل نقطة التوزيع مباشرة مع قواطع الدائرة، وتغطي تصنيفات التيار من 100 أمبير إلى 600 أمبير
- صناديق التوزيع للتطبيقات التي يكون فيها غلاف ثابت مثبت مناسبًا للتركيب بشكل أفضل من كتلة مثبتة على سكة حديدية
بالنسبة لكتل الأطراف، تغطي مجموعة كتل الأطراف من HAIYAN النوع اللولبي، والنوع الزنبركي، والنوع الدفعي، والمتغيرات عالية التيار، وكلها مثبتة على سكة DIN القياسية TH35 ومتوافقة مع مجموعة الملحقات الكاملة.
