محولات التوزيع الكهربائية

يتم نقل الكهرباء التي تولدها محطات توليد الطاقة، إلى المستهلكين السكنيين والتجاريين والصناعيين من خلال خطوط النقل والمحطات الفرعية. الطريقة الأكثر فعالية للقيام بذلك هي رفع الجهد مع تقليل التيار في نفس الوقت. هذا ضروري لتقليل الطاقة المفقودة وبمجرد وصول خطوط الطاقة الكهربائية إلى المستخدم النهائي ، يتم خفض الجهد الكهربائي إلى المستوى الذي يحتاجه المستهلك. ويستخدم المحول الكهربائي لرفع وخفض الجهد.

ما هو محول التوزيع؟

محولات التوزيع (Distribution Transformers) هي أحد أنواع المحولات الكهربائية وظيفته الرئيسية تتمثل بخفض الجهد العالي القادم من خطوط النقل الكهربائية إلى جهد منخفض يمكن للمستهلكين استخدامه مثل 380/220/120V، وهو اخر محول يربط المستهلك بالشبكة الكهربائية. ويوجد العديد من محولات التوزيع في الشبكة مثل محولات أحادية الطور (سنجل فاز ) وثلاثية الطور، ومحولات توزيع معلقة في أعمدة خشبية تسمى (pole-mount transformers)، ومحولات توزيع موضوعة في الأرض داخل أكشاك معدنية تسمى (pad-mount transformers).

العديد من المعايير والمراجع تعتبر أن محولات التوزيع هي المحولات التي قدرتها أقل من 500kVA بالنسبة للمحولات أحادية الطور، وأقل من 5000kVA للمحولات ثلاثية الطور، ويمكن أن يكون لمحولات التوزيع تصنيف قدرة أقل ويمكن أن تصل قدرتها إلى 5000kVA وأعلى.

ويمكن أن تكون محولات جافة أو زيتية. ويمكن أن تكون داخل أكشاك معدنية أو معلقة، وتعمل محولات التوزيع لمدة 24 ساعة في اليوم ويتغير الحمل عليها بصورة كبيرة خلال اليوم الواحد وخلال فصول السنة ومن الممكن أن تعمل لمدة كبيرة بدون حمل لذا يراعى عند التصميم أن تكون مفاقيد اللاحمل في محول التوزيع أقل ما يمكن.

تركيب محولات التوزيع

تتكون محولات التوزيع من قلب مغناطيسي مصنوع من شرائح من الصلب السليكوني، مع ملفات أولية وثانوية ملفوفة حول القلب الحديدي ومطليه بمادة عازلة، وتوضع هذه المكونات داخل خزان فولاذي يُملأ بعد ذلك بزيت المحولات (أو سائل عازل آخر) خامل وغير موصل. يبرد زيت المحولات الملفات ويعزلها ويحميها من الرطوبة.

وهناك العديد من المكونات الاخرى تشمل خزان الزيت، وخزان التمدد، و (Buchholz Relay)، ووحدة التنفس، ومؤشر الزيت، وجهاز مراقبة درجة الحرارة. وغالبًا ما تشتمل المحولات المثبتة على الأعمدة على ملحقات مثل مانعات الصواعق أو فيوز حماية.

وقد تحتوي محولات التوزيع على مغير جهد عند عدم الحمل (off-load tap changer) للسماح بتغيير النسبة بين الجهد الأولي والثانوي للمحافظة على الجهد الواصل للأحمال ضمن الحد المسموح به.

اقرأ أيضًا : مكونات المحول الكهربائي

أنواع محولات التوزيع

بناءً على نوع الاستخدام وطريقة التركيب يتم تصنيف محولات التوزيع إلى أنواع مختلفة مثل المحولات أحادية الطور ، وثلاثية الطور، والمحولات المثبتة على الأرض، والمثبتة على الأعمدة.

محولات أحادية الطور

الغالبية العظمى من محولات التوزيع هي محولات أحادية الطور خدمة أحادية الطور ، 220 فولت، لتغذية الأحمال السكنية، وفي الأماكن التي لا تحتاج لنظام ثلاثي الطور.

يمكن أيضًا توصيل المحولات أحادية الطور لتكون ما يعرف بمحول البنك ويتكون من محولين أو ثلاثة محولات أحادية الطور منفصلة. كل محول يملك نفس مستوى الجهد ويمكن أن تختلف قدرته. يمكن لبنك المحولات هذا بعد ذلك أن يزود الأحمال ثلاثية الطور.

محولات ثلاثية الطور

تستخدم المحولات ثلاثية الطور لتغذية الأحمال الصناعية والتجارية الكبيرة والمنشآت السكنية الكبيرة بجهد ثلاثي الطور . وتعمل على خفض جهد النقل إلى 11kV، 380V.

يمكن لمحول واحد من هذا النوع أن يزود العديد من المنازل أو المباني الكبيرة. يتراوح مقدار قدرة هذه المحولات من 75 كيلو فولت أمبير إلى 5000 كيلو فولت أمبير .

محولات توزيع مثبتة في الأرض

توضع المحولات المثبتة في الأرض في حاويات معدنية مقفلة مثبتة على قاعدة خرسانية. وتوجد في العديد من المباني الكبيرة. وتكون مملوكة للعملاء وقد يتم وضوعها في الطابق السفلي للمبنى لتزويد المبنى بالطاقة الكهربائية.

محولات التوزيع المعلقة

يتم تركيب هذه المحولات على أعمدة كهربائية تستخدم هذه لتغيير جهد التوزيع العالي إلى جهد منخفض مثل 240 فولت. تستخدم هذه الأنواع من المحولات في المناطق الريفية بشكل واسع، تتراوح قدرتها من 16 كيلو فولت أمبير إلى 100 كيلو فولت أمبير. ولها حجم صغير ويسهل وضعها في أعمدة منفردة.

أسئلة شائعة عن محولات التوزيع