محولات رفع وخفض الجهد الكهربائي

ما هو الجهاز الذي يستخدم لرفع أو خفض الجهد المتناوب

إن الجهاز الذي يتم الأعتماد عليه في أعمال رفع أو خفض الجهد الكهربائي هو


المحولات الكهربائية


والتي تعتمد على المبدء الكهرومغناطيسي، حيث أنها تؤثر على القوة الدفاعية الخاصة بالكهرباء التي تنتج عن الجهد الكهربائي، حيث أن المحول يتمثل في جهاز سلبي وظيفته أنه يعمل على نقل الطاقة الكهربائية بين الدوائر الكهربائية المختلفة.

بعدها ينتج تيار كهربائي في واحد من الملفات، والذي يكون سبب في خروج دفعة من الطاقة الكهربائية متدفقة عبر الملفات الملفوفة، والتي يمكن أن تمر بين الملفات بدون وجود اتصال معدني يربط بين الدوائر المختلفة.

ما هو الجهد الكهربي

إن الجهد الكهربي يتمثل في ضغط ينتج عن مصدر طاقة الدائرة الذي يعمل على دفع الإلكترونات المشحونة أو التي تعرف بإسم التيار، ويتم دفعها من خلال حلقة متصلة والتي تكون سبب في توصيل الكهرباء وحدوث الإضاءة، وهذا يعني أن الجهد يساوي الضغط، بالنسبة إلى الوسيلة التي يتم من خلالها قياس الجهد تكون عن طريق الضغط، وكذلك فإن الجهد هو القوة الدافعة للكهرباء، وهذا كان سبب في ظهور العديد من المعادلات المختلفة التي لها علاقة بالكهرباء.

بالنسبة إلى جهد التيار المتردد فإنه يتدفق في تموجات والذي يكون سبب في انعاكس الاتجاه على فترات متباعده، وعادة ينتم إنتجاه بشكل شائع من المرافق عبر المولدات، وبناء على ذلك فإنه يتم تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، وجميع الأجهزة المنزلية تعتمد على طاقة جهد التيار المستمر، كذلك فإن المولدات تعمل على تحويل الحركة الدوارة إلى كهرباء.

ما هو فرق جهد الكهرباء

عندما يتم استخدام مصطلح فرق الجهد فإنه يكون بسبب التبادل، وبالنسبة إلى الاختلاف المحتمل بشكل افضل فإنه يعرف بفرق الطاقة الكامنة الذي يكون بين نقطتين الدائرة، وبالنسبة إلى مقدار الأختلاف في الطاقة فإنه يتمثل في نقل مقدار الطاقة الكامنة الموجودة والتي يمكن من خلالها نقل الإلكترونيات وذلك يحدث من نقطة إلى أخرى، والتي يمكن من خلالها تحديد كمية العمل الذي يحدث من خلال الدائرة.

الفنييون يمكنهم التعامل مع جميع الحالات التي يكون بها اخطاء وطريقة اكتشافها حيث أن لديهم معرفة بالطريقة التي تعمل بها الدائرة بشكل مألوف، وفي نفس الوقت يتم استخدام الطاقة كوسيلة لتوصيل الطاقة والتي تمر بالعديد من المراحل حتى تصل إلى محرك صناعي وذلك جهاز صغير إلى جهاز منزلي، والأحمال تحتوي على لوحة اسم والتي يمكن من خلالها تحديد  القيم المرجعية القياسية الخاصة بالكهرباء والتي تشمل كلًا من الجهد والكهرباء، وبعض الشركات تحرص على تقديم مخصص خاص بدائرة الحمل، وهذه الأرقام تساعد الفني على معرفة القراءات التي يرغب في قرائتها، كما أنه يمكن للقراءة أن تكون على جهاز رقمي متعدد، وفي نفس الوقت فإنه يجب أن يتم استخدام المعرفة والخبرة في تحديد فرق الجهد.[1]

أنواع محولات الطاقة

يوجد العديد من الأنواع المختلفة للمحولات التي يتم استخدامها في الطاقة الكهربائية وذلك لأغراض متعددة، فإنه وسيلة يمكن من خلالها توزيع الطاقة وتولديها وفي نفس الوقت يعمل على نقل الطاقة من مكان لآخر، إضافة إلى أنه المسئول على استخدامات الطاقة المختلفة، وتتمثل أنواع الطاقة فيما يلي:

تصعيد وتنحي محول

إن هذا النوع منصف بناء على عدد المنعطات التي تكون في اللفات سواء كانت أولية أو كانت ثانوية، والذي يعمل على تحويل الجهد المنخفض وكذلك التيار المتردد إلى تيار متردد ذا جهد عالي، وفي هذه الحالة فإن عدد الدورات في الملف الثانوي يكون أكبر من الملف الأول، كما أن محول التنحي يكون سبب في تحول الجهد الأساسي المرتفع والذي يرتبط بالتيار المنخفض إلى أن يصبح عبارة عن جهد منخفض، وفي هذا الحالة فإن عدد الدورات في الملف الأول تكون أكبر من الملف الثانوي، ويطلق عليه إسم المحول الثانوي.

محول الطاقة

يتم الأعتماد على محولات الطاقة في شبكات النقل الكهربائي التي يكون بها الفولت عالي، وهي مصنفه إلى بعض التصنيفات 400 ك.ف، 200 ك.ف. ، 110 ك.ف، 66 ك.ف، 33 ك.ف، لقد تم تصنيف هذه التصنيفات المختلفة فوق 200 ميجا فولت أمبير، وعادة يتم تركيبها في محطات التوليد وكذلك في محطات النقل الفرعي، التي تم تصميمات بغرض أن تؤدي أعلى مستوى من الكفاءة والتي تصل إلى 100%، وهذا يعود إلى أنها ذات حجم كبير يعتبر أكبر من محول التوزيع.

كذلك فإنه عند الجهد العالي لا يمكن أن يتم تحويل الطاقة إلى المستهلك بشكل مباشر، وهذا يكون سبب في أن يتم خفض الطاقة إلى المستوى المطلوب بالأعتماد على محول الطاقة التنحي؛ لهذا السبب فإنه لا يمكن أن يتم تحميل المحور الخاص بالمحول الذي ينتج عنه العديد من الخسائر علىل مدار اليوم، وفقدان النحاس يؤثر على دورة تحميل شبكة التوزيع.

في حالة إذا كان محول الطاقة يعتمد على شبكة النقل، في هذه الحالة يكون التذبذب أقل حيث أنه لا يمكن أن يتم توصيلها من خلال طرف المستهلك، ولقد ذكر أنه يمكن تحميل المحول على مدار 24 ساعة في اليوم، وبناء على ذلك سوف يحدث فقدان في النواه على مدار اليوم، ولقد ذكر أن محول الطاقة يكون فعال من حيث التكلفة هذا في حالة أن يتم توليد الطاقة في مستويات الجهد المنخفضة، وفي حالة إذا تم رفع مستوى الجهد الخاص بالكهرباء فإن هذا سوف يكون سبب في تقليل تيار محول الطاقة، والذي يكون سبب في خسائر I2R إضافة إلى زيادة تنظيم الجهد.

محول التوزيع

إن هذا النوع من الطاقة يحتوي على توزيعات أقل من الأنواع الأخرى مثل 11 KV و 6.6 KV و 3.3 KV و 440 V و 230 V. والتي تعتبر أقل من 200 MVA ويتم الأعتماد عليها في شبكة التوزيع كوسيلة لتوفير توزيع الجهد من خلال التنحي إلى مستوى الجهد، كما يتم توزيع الطاقة الكهربائية والأعتماد عليها في نظام المستهلك.

بالنسبة إلى أنواع الأسلاك التي يتم الأعتماد عليها في لف الملف الأساسي لمحول التوزيع فإنها عبارة عن اسلاك نحاسية أو اسلاك من الألمونيوم ويوجد عليها طبقة من المينا لحفظها، يتم استخدام شريط سميك من الألمنيوم والنحاس لعمل ثانوي للمحول وهو عبارة عن لفائف ذات تيار عالٍ ومنخفض الجهد، كما يستخدم الورق والزيت المشبع بالراتنج لغرض العزل، بالنسبة إلى الزيت في المحول فإن له العديد من الاستخدامات المختلفة من ضمنها تبريد، وعزل اللفات، ويحمي من الرطوبة.

أنواع المحولات التين

إن محول التوزيع الذي يكون أقل من 33 كيلو فولت يتم الأعتماد عليه في الصناعات وكذلك في الأغراض لمنزلية المختلفة، والمميز أنه ذا حجم صغير ومن السهل أن يتم تركيبه، وبالنسبة إلى الخسائر المغناطسية التي تنتج عنه فإنها منخفضة؛ لهذا السبب لا يتم تحميله دائمًا بالكامل، كما أنه لا يعمل للحمل الثابت على مدار 24 ساعة، وفي النهار فإن يكون حمولته من خلال ذروته، أما على مدار الليل فإن التحميل يكون خفيف، وبناء على ذلك فإن الكفاءة تعتمد على دورة التحميل التي تحتسب على مدار اليوم على أنها ذات كفاءة.[2]