محولات رفع وخفض الجهد الكهربائي

ما هو الجهاز الذي يستخدم لرفع أو خفض الجهد المتناوب

يتم استخدام المحولات الكهربائية في أعمال رفع أو خفض الجهد الكهربائي، وتعتمد هذه المحولات على المبدأ الكهرومغناطيسي وتؤثر على القوة الدفاعية الخاصة بالكهرباء التي تنتج عن الجهد الكهربائي، ويتم تحقيق نقل الطاقة الكهربائية بين الدوائر الكهربائية المختلفة باستخدام المحول كجهاز سلبي.

بعد ذلك، ينتج تيار كهربائي في واحد من الملفات، والذي يسبب خروج دفعة من الطاقة الكهربائية تتدفق عبر الملفات الملفوفة، ويمكن لهذه الدفعة أن تمر بين الملفات دون 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

عند استخدام مصطلح فرق الجهد، يكون ذلك بسبب التبادل. وبالنسبة للفرق المحتمل بشكل أفضل، يشير ذلك إلى الطاقة الكامنة الموجودة بين نقطتين في الدائرة. وبالنسبة لمقدار الاختلاف في الطاقة، يتم نقل كمية الطاقة الكامنة الموجودة والتي يمكن استخدامها في نقل الإلكترونيات من نقطة لأخرى. ويمكن من خلال ذلك تحديد كمية العمل التي تحدث في 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.

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

تعتمد شبكات نقل الكهرباء على محولات الطاقة التي تعمل بجهد عال، وهي تصنف إلى عدة فئات: 400 كيلوفولت، 200 كيلوفولت، 110 كيلوفولت، 66 كيلوفولت، 33 كيلوفولت. تم تصنيف هذه الفئات المختلفة فوق 200 ميجا فولت أمبير. عادة ما يتم تركيبها في محطات التوليد والتوزيع الفرعي، وتم تصميمها لتحقيق أعلى مستوى من الكفاءة يصل إلى 100٪. تتميز بحجمها الكبير الذي يفوق حجم محولات 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.

إذا كان المحول يستخدم شبكة النقل لنقل الطاقة، فسيحدث التذبذب بأقل قدر ممكن لأنه لا يمكن توصيل الطاقة مباشرة من المستهلك. ويمكن تحميل المحول على مدار 24 ساعة في اليوم، مما يؤدي إلى فقدان في النواه خلال اليوم. ويكون المحول فعالا من حيث التكلفة إذا تم توليد الطاقة في مستويات الجهد المنخفضة، ولكن إذا تم رفع مستوى الجهد الكهربائي، فسيؤدي ذلك إلى تقليل تيار المحول وزيادة خسائر I2R بالإضافة إلى تحسين 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 لأنواع الأسلاك المستخدمة في لف الملف الأساسي لمحول التوزيع، فهي تشمل أسلاكا نحاسية أو أسلاكا من الألمنيوم، وتحتوي على طبقة من المينا للحفاظ عليها. يتم استخدام شريط سميك مصنوع من الألمنيوم والنحاس لإنشاء لف ثانوي للمحول، وهو يتألف من لفات عالية ومنخفضة التيار. يستخدم الورق المشبع بالراتنج والزيت للعزل. بالنسبة للزيت في المحول، فإنه يستخدم لأغراض متعددة بما في ذلك التبريد وعزل اللفات والحماية من الرطوبة.

أنواع المحولات التين

يتم الاعتماد على محول التوزيع الذي يكون أقل من 33 كيلو فولت في الصناعات وفي الأغراض المنزلية المختلفة، والميزة فيه أنه صغير الحجم وسهل التركيب، وتكون الخسائر المغناطيسية التي تنتج عنه منخفضة، لذلك لا يتم تحميله دائما بالكامل، كما أنه لا يعمل للحمل الثابت على مدار 24 ساعة، ويكون تحميله في النهار من خلال ذروته، أما في الليل فيكون التحميل خفيفا، وعلى هذا الأساس يعتمد الكفاءة على دورة التحميل التي تحسب على مدار اليوم ككفاءة.