اختيار محول الجهد (VT): النسبة وصنف الدقة والرنين الحديدي
اختيار محول الجهد: يخفض محول الجهد جهد شبكة الجهد المتوسط إلى مستوى 100 أو 110 فولت الذي تستخدمه أجهزة القياس والحماية. ويحكم الاختيار نسبة التحويل وصنف الدقة (0.5 للقياس التجاري و3P للحماية) والحمل المقنن ومعامل الجهد وخطر الرنين الحديدي الناشئ عن طريقة تأريض الشبكة.
المحتويات
يوجد محول التيار في كل مغذٍّ تقريباً داخل اللوحة، أما محول الجهد فيُركب عادة مرة أو مرتين لكل قضيب، ولذلك تُلاحظ أخطاء اختياره أقل لكن نتائجها أوسع. فصنف الدقة الخاطئ يؤثر في القياس التجاري، وطريقة التوصيل الخاطئة تؤثر في حماية أعطال الأرض، ومعامل الجهد الخاطئ يؤثر في المحول نفسه. تتناول هذه المقالة النسبة والدقة والحمل ومعامل الجهد والرنين الحديدي من منظور تصميم خلايا الجهد المتوسط.
ما وظيفة محول الجهد وكيف يختلف عن محول التيار؟
يخفض محول الجهد جهد الدائرة الابتدائية بنسبة محددة ويقدم على الجانب الثانوي مستوى آمناً لأجهزة القياس والعدادات ومرحّلات الحماية. ويعمل محول التيار وثانويه مقصور، بينما يمكن ترك ثانوي محول الجهد مفتوحاً ولا يجوز قصره أبداً؛ وهذا أهم فرق تشغيلي بين الجهازين. وبنيوياً يشبه محول الجهد محولَ قدرة صغيراً: يُوصل الملف الابتدائي بالتوازي مع الشبكة ويُحد الحمل الثانوي بالحمل المقنن. وفي الجهد المتوسط تُعبّر النسب المعتادة عن تخفيض من عشرات آلاف الفولتات في شبكة صنف 34.5 أو 36 كيلوفولت إلى 100 أو 110 فولت.
طرق التوصيل: بين الأطوار وطور-أرض وملف الجهد المتبقي
محول جهد أحادي الطور موصول بين طورين يكفي لقياس الجهد الخطي والتزامن فقط. أما التوصيل طور-أرض، عند استخدامه في مجموعة ثلاثية الأطوار، فيوفر جهود الأطوار وجهد التتالي الصفري معاً، وهو أساس كشف أعطال الأرض في الشبكات ذات النقطة المتعادلة المعزولة أو المعوّضة. ولقياس الجهد المتبقي تُوصل ثلاثة ملفات ثانوية على شكل مثلث مفتوح ويُنقل الجهد الظاهر عند العطل إلى مرحّل الحماية. وعند اختيار هذه البنية يجب النظر معاً في طريقة تأريض الشبكة ومقدار تيار العطل والإشارة التي يحتاجها المرحّل.
كيف تُحدد النسبة وصنف الدقة والحمل؟
ينبع صنف الدقة من التطبيق: 0.2 أو 0.5 للقياس التجاري، و1.0 لمؤشرات اللوحة، و3P أو 6P لملفات الحماية. والحمل المقنن هو مجموع كل الأحمال الموصولة بالثانوي مضافاً إليها مقاومة الكابل؛ والتحميل الأقل بكثير من الحمل المقنن يفسد الدقة أيضاً، لذا يجب التحقق من المجال. وفي المنشآت الكبيرة يُحدث طول الكابل الثانوي هبوط جهد ملموساً ويفقد صنف الدقة عملياً، ولذلك يعد اختيار المقطع جزءاً من دائرة القياس. وقد يحتوي محول الجهد على أكثر من ملف ثانوي، بحيث تُغذى وظائف القياس والحماية من ملفات منفصلة.
معامل الجهد وخطر الرنين الحديدي
| المعامل | تطبيق القياس | تطبيق الحماية |
|---|---|---|
| صنف الدقة | 0.2 أو 0.5 (تجاري)، 1.0 (مؤشر) | 3P أو 6P |
| الجهد الثانوي | 100 أو 110 فولت | 100 أو 110 فولت، وقيمة مقسومة لملف متبقٍ |
| الحمل المقنن | حمل العداد والمحلل، صغير عادة | مقاومة دخل المرحّل، أصغر غالباً |
| معامل الجهد | 1.2 مرة بشكل مستمر | حتى 1.9 مرة عند عطل أرضي، محدود بالزمن |
| ترتيب الملفات | ملف قياس منفصل | ملف حماية منفصل وملف متبقٍ عند الحاجة |
يحدد معامل الجهد المدة التي يستطيع المحول العمل فيها فوق جهده المقنن: 1.2 مرة بشكل مستمر، وحتى 1.9 مرة أثناء عطل أرضي لمدة محدودة مثل ثلاثين ثانية أو ثماني ساعات بحسب طريقة التأريض. وفي الشبكات ذات نقطة التعادل المعزولة قد ينشأ رنين حديدي بين القلب المشبع لمحول جهد موصول طور-أرض وسعة الكابلات، فينتج جهد زائد وسخونة في المحول. والإجراء المضاد هو مقاومة تخميد على ملف الجهد المتبقي أو اختيار قلب بنقطة إشباع أعلى. ويزداد الخطر في منشآت الجهد المتوسط المدمجة ذات الكابلات الطويلة.
الحماية والختم والتطبيق على جانب اللوحة
يُحمى الجانب الابتدائي لمحول الجهد بمنصهرات جهد متوسط تفصل المحول عند القصر وتوضع بحيث يسهل تبديلها داخل الخلية. وعلى الجانب الثانوي يُخصص لكل ملف قاطع مصغر أو منصهر خاص، وتُفصل دائرة العد بترتيب أطراف قابل للختم. ويوفر تصميم الخلية حجيرة مخصصة لمحول الجهد، وعند الحاجة آلية قابلة للسحب مع قفل، بما يتيح وصولاً آمناً في الصيانة مع بقاء القضيب مكهرباً. ويجب أن يفصل الترميز وترقيم الدوائر دائرة القياس عن دائرة القدرة بوضوح.
النقاط الرئيسية: اختيار محول الجهد
- لا يُقصر الثانوي أبداً — بخلاف محول التيار، يمكن ترك ثانوي محول الجهد مفتوحاً.
- صنف الدقة يتبع التطبيق — 0.2–0.5 للقياس التجاري و3P أو 6P للحماية.
- معامل الجهد يتبع طريقة التأريض — في الشبكات ذات نقطة التعادل المعزولة يُتوقع جهد أعلى خلال العطل.
- الرنين الحديدي يُمنع بالتخميد — مقاومة على الملف المتبقي أو تغيير اختيار القلب.
- مصدر المعيار — كتالوج منشورات IEC: iec.ch.
أسئلة شائعة
لماذا لا يجوز قصر ثانوي محول الجهد؟
يسلك محول الجهد سلوك مصدر موصول بالتوازي؛ فعند قصر الثانوي يسحب تياراً كبيراً جداً من الابتدائي ويحترق الملف. وفي محول التيار الوضع معكوس: فترك الثانوي مفتوحاً يولد جهداً زائداً خطيراً. ولا يجوز خلط قواعد تشغيل الجهازين.
هل يغذي محول جهد واحد العداد والمرحّل معاً؟
نعم إذا توفرت ملفات ثانوية منفصلة في الغلاف ذاته. أما تغذية عداد الفاتورة ومرحّل الحماية من ملف واحد فتفسد صنف الدقة وترتيب الختم. والحل الصحيح ملفات وأجهزة حماية ثانوية منفصلة للقياس والحماية.
كيف يُعرف الرنين الحديدي؟
أعراضه جهد ثانوي مرتفع بشكل غير طبيعي عند اللاحمل، وسخونة وطنين في محول الجهد، وتذبذبات غير مفسّرة في القياسات. ويزداد الخطر في الشبكات ذات نقطة التعادل المعزولة أو المؤرضة بمقاومة عالية وفي المنشآت ذات الكابلات الطويلة؛ وتحله مقاومة التخميد.
مقالات ذات صلة
- اختيار محول التيار: النسبة وصنف الدقة وحساب الحمل الثانوي
- لوحة القياس (لوحة العداد): الربط بالشبكة والتسييج ودقة القياس
- ما هي مفاتيح الجهد المتوسط (MV)؟ مفاتيح معدنية مغلفة ومفاتيح RMU.
- كل المقالات التقنية
في خلايا الجهد المتوسط من Devpan يُصمم توصيل محول الجهد وصنف الدقة والحماية الثانوية وترتيب الختم وفق مواصفة المشروع. تحدث مع فريقنا الهندسي لفصل احتياجات القياس والحماية بشكل صحيح. حل Devpan ذو صلة: لوحات الجهد المتوسط.
