مقدمه:

سیرکت بریکر یا مدارشِکَن (Circuit breaker) یا دِژُنکتُور نوعی کلید خودکار است که برای محافظت از یک مدار الکتریکی در مقابل خطرات ناشی از اضافه بار یا اتصال کوتاه طراحی شده‌است.

برعکس فیوز که یک بار عمل کرده و پس از آن باید تعویض شود، مدارشکن می‌تواند مجدداً (به‌طور خودکار یا دستی) وارد مدار شود.

مدارشکن‌ها در اندازه‌های مختلفی ساخته می‌شوند و می‌توانند از یک کلید کوچک مورد استفاده در یک منزل تا یک کلید بزرگ که برای محافظت مدارهای ولتاژ بالا و تغذیه یک شهر به کار می‌رود متفاوت باشند.

تمامی مدارشکن‌ها مشخصه‌های مشترکی برای عملکرد خود دارند.

البته جزئیات کار آن‌ها به ولتاژ کار، میزان جریان و نوع آن‌ها وابسته‌است.

یک مدارشکن باید بتواند بروز خطا را در مدار تشخیص دهد.

در مدارشکن‌های ولتاژ پایین این کار به وسیله قسمتی که در محفظه مدارشکن قرار دارد انجام می‌شود.

اما در مدارشکن‌های ولتاژ بالا تجهیزات جداگانه‌ای برای تشخیص انواع خطاهای شبکه در نظر گرفته شده‌است.

زمانی یک خطا تشخیص داده می‌شود کنتاکت‌های داخل مدارشکن باید باز شوند تا مدار را متوقف کنند.

در برخی از مدارشکن‌ها از انرژی مکانیکی ذخیره شده در داخل مدارشکن برای جدا کردن کنتاکت‌ها استفاده می‌شود.

همچنین ممکن است مقداری از انرژی مورد نیاز از خود جریان خطا دریافت شود.

زمانی که جریان متوقف می‌شود، یک قوس الکتریکی به وجود می‌آید این قوس باید در یک فرایند کنترل شده متوقف، سرد و خاموش شود.

با این عملکرد فاصله بین کنتاکت‌ها از برقراری دوباره جریان جلوگیری میکند.

در نهایت زمانی که خطا برطرف می‌شود کنتاکت‌ها دوباره باید وصل شوند تا مدار به حالت اول خود بازگردد.

انواع مدار شکن ها:

مدارشکن مغناطیسی

مدارشکن مغناطیسی از یک آهنربای الکتریکی که نیروی کششی آن با جریان افزایش می‌یابد، برای جدا کردن کنتاکت‌ها استفاده می‌کند.

کنتاکت‌های مدارشکن به وسیله بست در جای خود نگه داشته شده‌اند.

زمانی که جریان در سیم‌پیچ مغناطیسی افزایش می‌یابد و به بیش از جریان مجاز می‌رسد سیم‌پیچ بست را به سمت خود می‌کشد و به کنتاکت‌ها اجازه می‌دهد تا با یک حرکت سریع باز شوند.

در برخی از مدارشکن‌ها از یک مایع برای بالابردن خواص تأخیری مدارشکن استفاده می‌شود.

در این حالت هسته تا زمانی که جریان به بیش از میزان نامی برسد به وسیله یک فنر مهار شده. در زمان اضافه بار سرعت حرکت بوبین به وسیله مایع کاهش می‌یابد.

این تأخیر زمانی برای جلوگیری از عمل کردن مدارشکن در لحظه وصل موتورهای الکتریکی یا دیگر تجهیزات القایی به علت ضربه اولیه آنهاست.

مدارشکن گرمایی

این مدارشکن‌ها از دو باریکه فلزی که در اثر افزایش جریان گرم و خم می‌شوند استفاده می‌کنند.

در این حالت نیز خم شدن فلزات موجب آزاد شدن فنر می‌شود.

از این نوع مدارشکن‌ها بیشتر برای مدارهای کنترل موتور استفاده می‌شود.

مدارشکن‌های گرمایی معمولاً دارای یک المان تصحیح برای جلوگیری از تأثیر حرارت محیط در عملکرد دستگاه هستند.

مدارشکن مغناطیسی-گرمایی

مدارشکن‌های مغناطیسی-گرمایی نوعی از مدارشکن‌ها هستند که در بیشتر تابلوهای توزیع مورد استفاده قرار می‌گیرند.

از آنجایی که مدارشکن‌های مغناطیسی عملکرد بهتری در اتصال کوتاه دارند و از طرفی مدارشکن‌های گرمایی در اضافه بار بهتر عمل می‌کنند.

استفاده از ترکیبی از این دو نوع عملکرد مناسبی را در اتصال کوتاه و اضافه بار به دنبال خواهد داشت.