شرح محولات التيار والجهد.
شرح محولات التيار والجهد.
الحرف P يعني انه محول تيار للوقايه الرقم على يسار الحرف P وهو 5 يمثل مستوى الدقه والرقم على يمين الحرف p هو 20 يمثل معامل اقصى حدود الدقه عند زيادة تيار قيمته 20 ضعف للتياره الراتب لمحول التيار مع بقاء نسبه الخطا في الحدود المقرره لها شريطة ان تكون الاحمال الموصله عليه 30 فولت امبير.
Vp/Vs=Np/Ns.
محولات الجهد والتيار في الدوائر التيار المتردد .
تستخدم في تشغيل اجهزه المسجلات وايضا اجهزه القياس حيث قياس امبير وفولتميتر و الواطميتر تستخدم ايضا في. تشغيل اجهزه الوقايه والتحكم وتستخدم مع توصيل اجهزه الاشارات والانذارات بالكنترول وتستخدم مع توصيل اجهزه التواشيح اي عدم التوصيل على خطا حيث توصل الاجهزه السابقه بمحول التيار والجهد مع ملاحظه ضروره توصيل الدوائر الثانويه لهذه المحولات بالارضي حمايه للذين يعملون على هذه الاجهزه ولا يمنع تدمير الاجهزه السابقه عند حدوث قصر بين الدوائر الابتدائيه والملف الثانوي لهذه الاجهزه.
من المعروف لدينا عندما نتعامل مع الجهود والتيارات العاليه يلزم استخدام وسيله لتخفيض هذا التيار الى واحد امبير او خمسه امبير اما محول الجهد للتعامل معه لكي يحس به اجهزه القياس او الوقايه ويكون هذا الجهد من 110 فولت او 220 فولت .او التيار الصغيروالجهد الصغير الذي تم تخفيضه عن طريق محولي التيار والجهد يكون مدلول للجهد العالي والتيار العالي لذلك تم استخدام محولات التيار والجهد لاستخدامها في القياس وايضا في الوقاية.
(اولا محولات التيار). حيث يتكون من عده انواع.
(١) حلقى ( ring type)
(2) محول تيار من النوع ذوا القضيب (Bar type).
(3) محول تيار من النوع الملفوف (widing type)..
تتكون محولات التيار من ملف ابتدائي يوصل على التوالي مع المهمات ويكون عدد لفاته واحده او بضع لفات وعزل الكهربي مرتفع ليتحمل الجهد العالي الذي يسلط عليه وملفه الثانوي عدد لفاته اكبر كثيرا من عدد لفات الملف الابتدائي وعزل الكهربي 2000 فولت والنسبه بين عدد لفات الثانوي Ns الى عدد لفات الابتدائي Np تساوي النسبه بين قيمه التيار الابتدائي الى قيمه التيار السنوي تساوي النسبه التحويل الاسميه لمحول التيارKn.
Kn=Ip/Is=Ns/Np
حيث من المعروف ان الملف الابتدائي والملف الثانوي .
معزولين عن بعضهم كهربيا ولكن مرتبطان مغناطيسيا من خلال قلب من شرائح الصلب السيليكون ذات خواص مغناطيسيه جيده والملفات ايضا معزولة عن القلب الحديدي وعن الارض حيث ان حجم محول التيار يكون كبيرا اذا كان التيارالابتدائي له عاليا بسبب كبر حجم العازل ومن المعروف انه في الجهود العاليه يكون العازل من البورسلين ويكون العازل في الجهود المتوسطه من يصنع من الراينج.
(١)محولات التيار ذو الملف الابتدائي الملفوف.
يكون الملف الابتدائي عباره عن موصل مساحه مقطعه كبيره ليتحمل مرورتيار القصر بها ويلف حول القلب الحديدي مكونا عدد لفات تحسب من العلاقه.
Ampere Turn=Ip*Np.
وهذا النوع يستخدم في محولات التيار ذات النسبه المنخفضه.
(٢). محولات التيار ذو الملف الابتدائي القضيب.
يكون القلب الحديدي في هذا النوع شرائح من الصلب تجمع مع بعضها تكون قلب حديدي على شكل اسطوانه مجوفه من الداخل يتم عزله ثم يلف عليه الملف الثانوي اما الابتدائي فهو يتكون من موصل على شكل قضيب ذو مساحه مقطع كبيره يمر في مركز الفتحه الدائريه للقلب الحديدي.
حيث يكون ملف ابتدائي واحد وهو عباره عن القضيب ومن الممكن ان يكون الملف الثانوي ملفوف عده ملفات لكي يعطي عده خروج من الممكن ان يخصص عدد من الملفات لتغذيه الوقايه وايضا من الممكن ان يكون خارج ملف ثانوي اخر يغذي اجهزه القياس وعموماً.
حيث في المحولات من النوع الروسي تصل عدد ملفات محول التيار الثانوي الى اربع ملفات ليعطي اربع خروج وذلك لتغذيه اجهزه القياس والوقايه.
الفرق بين ملف القياس وملف الوقايه هو.
(١) الدقه في ملف القياس.
(٢) التشبع يحدث لملف القياس عند قيم منخفضه وذلك لحمايه اجهزه القياس من تيارات القصر التاليه.
(٣) التشبع بملف الوقايه عند قيم تصل الى 10 مرات من قيمه تيار التشغيل ويكون خارج محولات التيار في الغالب اما واحد امبير او خمسه امبير .
اما القيمه الراتبه للحموله( .BURDEN).
هي القدره بالفولت امبير التي يمكن تحميلها على محول التيار بصفه دائمه على ان تظل قيمه الخطا في نسبه التحويل في الحدود المسموح بها حسب مستوى الدقه لمحول التيار.. مثال على ذلك محول تيار مكتوب عليه
الاختبارات التي تتم على محولات التيار.
(١) اختبار مقاومه الملفات حيث يستخدم جهاز الميجر 1000 فولت وذلك بينها وبين بعض وبينها وبين القلب الحديدي وبينها وبين الارض.
(٢) اختبار القطبيه ( Polarity).
(3) اختبار نسبه التحويل.
(٤) اختبار منحنى التشبع.
(٥) اختبار التحميل او البوردنج للمحول.
ثانياً محولات الجهد.
تتكون من ملف ابتدائي وهو الذي يوصل على جهد الشبكه بالتوازي
ويكون عدد لفته كبيرا وعزل الكهربي مرتفع ليتحمل الجهد العالي الذي سوف يسلط عليه.
والملف الابتدائي وهو ذو عدد لفات اقل كثيرا من عدد لفات الملف الابتدائي وعزلها الكهربي 2000 فولت والنسبه بين عدد لفات الملف الابتدائيNp الى عدد لفات الملف الثانويNs تساوي النسبه بين قيمه الجهد الابتدائيVp الى الجهد الثانويVs حيث تكون نسبه التحويل بتساوي.
Kn=Np/Ns=Vp/Vs.
والملفات مرتبطان مغناطيسيا من خلال قلب من شرائح الصلب السيليكوني ذات الخواص المغناطيسيه الجيده والملفات معزولان كهربيا عن بعضهما وعن القلب الحديدي وعن الارضي وقيمه عزل كل منهما تتناسب مع الجهد الاسمي له ومن الطبيعي ان يكون حجم محول الجهد كبيرا اذا كان الجهد الابتدائي له عاليا بسبب كبر حجم .
العازل والذي يكون من البورسلين في الجهد العالي وراتنج في الجهود المتوسطه.
ويتكون محول الجهد من اكثر من قلب حديدي وكل قلب عليه ملفات الابتدائيه والثانويه وكل قلب وملفاته كانه محول جهد مستقل له نسبه تحويل ومستوى دقه تختلف عن الاخر حسب استخدام
حيث يوصل طرفي الملف الابتدائي بالخطوط الهوائيه ويوصل الملف الثانوي للمحول الجهد بالاجهزه سواء كانت اجهزه وقايه او قياس.
البيانات الفنيه لمحولات التيار. C.T.
(١) تيار القصر.(. Shor Circuit ).
المقصود به هو ان يحدث تيار عالي جدا نتيجه قصر على الملف الثانوي وهي اقصى مده محسوبه لوجود تاثير القصر بين اطراف الملف الثانوي يمكن تحملها دون ان ينهار ويكون في حدود من واحد ثانيه الى ثلاثه ثواني دون ان يحدث تلف للمحول.
(2) الحمل (. Burden ).
هي القدره بالفولت امبير التي يمكن ان تحمل على خرج الملف الثانوي لمحول التيار بدون ان يحدث خطا في التيار وزاويه الوجه وتكون في الحدود المسموح بها حسب مستوى الدقه لمحول التيار وهي تقاس بالفولت امبير.
(٣) اقصى تيار يتحمله ( Sontinous Rated).
ويشار هنا الى اقصى تيار ممكن ان يتحمله من جانب الملف الابتدائي ويكون لحظى.
(٤) خرج الملف الثانوي اما ان يكون واحد امبير او اثنين امبير او خمسه امبير حيث اذا كانت المسافه بين محول التيار التي يغذي بها اجهزه الوقايه على مسافه منه بعيده عنه وبالتالي تكون مقاومه الاسلاك كبيره لذا فاننا نستخدم محولات تيار يكون خرجها اعلى حتى لا تفقد قيمه التيار في المسافه بين محول التيار والاجهزه الوقايه.
(٥) نسبه التحويل.Turn ratio.
حيث تكون نسبه التحويل بين الملف الابتدائي والثانوي مثال على ذلك محولات نسبه التحويل فيها (2000/1).
(٦) الدقه ال Class.
وهي مهمه لاجهزه القياس او الوقايه حيث كلما كان مستوى الClass ادق كان سعره اعلى حيث يستخدم في اجهزه الوقايه والاشهر هو P5. .P10.
اما في الاجهزه التي يوصل عليها اطراف المحول ولا تحتاج الى دقه معينه فانه يكتب على محول التيار .
(. Class x ). حيث يكون سعره اقل من الانواع الاخرى ويتم الشراء حسب استخدام محول التيار والاجهزه التي
توصل على ملفه الثانوي.
(٧) مدى مستوى الدقه به ( Accuracy limitFactor).
المقصود منه انه عند مرور اقصى تيار يمر في الملف الابتدائي يجب ان لا يتاثر بها دقه القراءه في الملف الثانوي اي اقصى تيار يمر في الابتدائي قبل ان يتشبع القلب الحديدي ويتشوه تيار خارج الملف الثانوي.
(٨). وجود مكان المحول سواء خارج المبنى او داخله.
انواع محولات الجهد.
(١) محول جهد مغناطيسي.
(٢) محول جهد سعوي.
المحول المغناطيسي
يتكون من ملف ابتدائي واخر ثانوي يرتبطان مغناطيسيا بشرائح من الصلب السيليكون نظريه عمله مثل محول القدره وتختلف نسبه التحويل بسبب.
(١) تيار المغنطه.
(٢) مرور التيار في الثانوي نتيجه توصيل الاجهزه
محولات جهد سعوي.
نوع ذو المكثف وهو يستخدم في الجهود حتى 500 كيلو فولت امبير وهذا النوع اقتصادي من حيث التصنيع ويظهر في الجهود العاليه والاجهزه التي تعمل على الكارير.
الاختبارات على محولات الجهد.
اولا اختبارات العزل.
يتم بواسطه الميجر جهد 1000 فولت ويتم فك التوصيلات ويتم الاختبارات بين المحول والارضي وكذلك بينها وبين بعض اجهزه الوقايه والقياس.
ثانيا قياس نسبه التحويل. ( Ratio )
حيث يتم هذا الاختبار بواسطه مصدر جهد متردد يوصل على طرف الابتدائي لمحول الجهد ويتم توصيل فولتميتر لقياس الملف الثانوي ويتم رفع الجهد تدريجيا على الملف الابتدائي وتسجل قيم الجهد الابتدائي وجهد الثانوي في جدول ونسبه التحويل هي متوسط القيمة
وهي تساوي =جهد الابتدائي مقسوم على جهد الثانوي.
ثالثا قياس الحموله الموصله على محول الجهد. BURDEN .
حيث يتم عزل الملف الثانوي لمحول الجهد عن اجهزه الوقايه والقياس ويتم توصيل مصدر تيار متردد الى نقاط التوصيل في اتجاه اجهزه الوقايه والقياس ويوصل معه فولتميتر واميتر ويتم حقن جهد يساوي الجهد الراتب لمحول الجهد ويتم قياس التيار المقابل له وتكون الحموله هي.
Connected burden=measured CUrrent *Vn
(V)*(A)=(VA).
حيث يجب التاكد من ان القيمه المقاسه اللي هي الجهد والتيار حاصل ضربهم يكون اقل من الحموله الراتبه للمحول الجهد تبقى اقل من البوردنج بتاع المحول.
البيانات الفنيه لمحولات الجهد.
(1) التردد الذي يعمل عليه المحول على سبيل المثال في مصر يعمل على 50 هرتز اما فى بعض الدول فيعمل على 60 هرتز.
(٢) الجهد الذي يعمل عليه محول الجهد.
(٣) نظام تقريد الشبكه الموصله عليه اما ان توصل مباشر او من خلال مقاومه او ملف.
,(4) مستوى العزل.
,(5) نسبه التحويل.
(٦) الحمل وهو يقدر بالفولت امبير للمحول ويسمى البوردينج او حمولة المحول
وهو اقصى قدره ممكن سحبها او تحميلها على المحول على اطرافه الثانوي دون اخلال بمستوى الدقه للمحول.
(٧) مستوى الدقه والخطا المقابل لها في زاويه الوجه في اجهزه الوقايه.
(8) معامل الجهد وهو اقصى جهد يعمل عليه المحول والمده الزمنيه التي يتحملها تحت الجهد دون ان ينهار.
(٩) اماكن وجود المحول سواء داخل المبنى او خارجه.
اهداء مهندس/
منصور احمد محمد مدير محطة محولات اولاد حمام
بدمياط والأجر والثواب عند الله
