تعد محولات التوزيع الكهربائية إحدى المكونات الرئيسية في منظومة شبكة الكهرباء، حيث تقوم بكل بساطة بخفض الجهد المتوسط (11 كيلو فولت أو 22 كيلو فولت) إلى جهد منخفض (400 فولت).
حيث تقوم محولات توزيع الطاقة الكهربائية على نقل الكهرباء من خطوط النقل ذات الجهد العالي إلى مستويات جهد منخفضة تناسب كافة القطاعات مثل السكني والصناعي والتجاري والزراعي.
وتقتصر دور محولات توزيع الكهرباء في توفير الطاقة الكهربائية المناسبة لضمان استمرارية تغذية كافة الأحمال الكهربائي مع خفض فقد الشبكة.
ما هو محول التوزيع
هو أحد أنواع المحولات الكهربائية المستخدم في شبكات التوزيع، ويقتصر وظيفته في تحويل الجهد المتوسط (11 ك.ف أو 22 ك.ف) إلى جهد منخفض (مثل 400 فولت).
والغاية من عملية خفض الجهد المتوسط إلى جهد منخفض هو تخصيص جهد منخفض يناسب تغذية كافة الأحمال الكهربائية التي تعمل بواسطة جهد 400 فولت كما هو الحال مع مصدر كهرباء 3 فاز أو 220 فولت لمصدر 1 فاز.
مكونات محولات التوزيع
يتكون محول التوزيع من العناصر الأساسية الآتية:
- ملفات نحاسية (ملف ابتدائي وثانوي ملفوف حول القلب الحديدي).
- خزان الزيت.
- القلب الحديدي.
- زيت العازل أو المواد العازلة.
- مغير الجهد: يستخدم لمعايرة جهد الخرج للحفاظ على استقرار الشبكة عند حصول تغيير في مقدار الأحمال الكهربائية.
- الملحقات مثل مؤشر مستوى الزيت ووحدة التنفس، جهاز قياس الحرارة ومعدات التثبيت الخاصة بالأعمدة في مثل مانعات الصواعق أو فيوزات الحماية.
أنواع محولات التوزيع
تحتوي محولات التوزيع الكهربائية على الأنواع التالية:
- محولات أحادية الطور (1 فاز): مخصصة للتطبيقات السكنية لتغذية أحمال كهربائية صغيرة.
- محولات ثلاثية الطور (3 فاز): منتشرة في الأنظمة التي تتطلب تغذية كهربائية 3 فاز مثل الشبكات الصناعية وغيرها من الأماكن التي تحتاج إلى مصدر طاقة كبيرة.
- محولات توزيع معلقة على الأعمدة: مخصصة لتغذية المنازل والمباني الصغيرة والطرقات.
طرق توصيل محولات التوزيع
هناك عدة طرق يتم خلالها ربط محول التوزيع بها وهي كالآتي:
- توصيله دلتا- دلتا: تناسب الأحمال المتوازنة والصناعية.
- توصيله دلتا- نجمة: تستخدم بشكل شائع في شبكات التوزيع التي تتطلب نقطة تعادل.
- توصيله نجمة- دلتا: تستعمل في بعض التطبيقات الصناعية.
- توصيله نجمة- نجمة: تستخدم عند الحاجة لنقل الطاقة بكفاءة مع وجود خط نيوترال على الجانبين.
متطلبات اختيار محولات التوزيع
هناك عدة متطلبات أو معايير أساسية لا بد من تحديدها لكي تختار محول التوزيع المناسب يراعي التالي:
- تحديد قدرة المحول الكهربائي بوحدة الكيلو فولت أمبير بحيث يتناسب مع الحمل المتوقع حتى تضمن أفضل كفاءة تشغيل للمحول والأحمال.
- نوع الاستخدام: عامل مهم، وفيه يجب تحديد نوع استخدام المحول، هل سكني أم تجاري أم صناعي، حيث تختلف متطلبات كل قطاع عن الآخر.
- كفاءة المحول والفقد: يراعي اختيار محول توزيع ذو كفاءة عالية مع مراعاة خفض فقد الطاقة.
في الختام: تعد محولات التوزيع جزء هام في شبكة الكهرباء، فهي تضمن وصول الطاقة الكهربائية بأفضل النتائج للمستهلكين.
وفي هذا السياق يبقى اختيار المحولات المناسبة عنصر أساسي ضمن مخططات التصميم الكهربائي.
أسئلة شائعة
ما نسبة التحميل المثالية لمحولات التوزيع؟
أفضل نسبة تحميل للمحول يتراوح بين 60% حتى 75% من إجمال قدرته حتى يعمل بأفضل كفاءة ممكنة ويطيل من عمره الافتراضي.
كيف نزيد من كفاءة محولات التوزيع؟
لكي تحصل على أفضل كفاءة من محولات التوزيع لا بد من اختيار محول ذو تصميم عالي الكفاءة، قادر على التشغيل عند نسب تحميل مثالية بين 60% إلى 75%.
ويراعي عمل جدولة صيانة وفق توصيات الشركة المصنعة حتى لا يحصل عطل ما بمحولات التوزيع.
قد يهمك: تأثير هبوط الجهد على معامل القدرة
المصدر: siemens-energy
