معايير اختيار المحول الكهربائي، تعد خطوة اختيار المحولات الكهربائية مهمة جداً ضمن سلسلة خطط التصميم الكهربائي.
فهي تعد أولى الخطوات المهمة التي يجب حسابها بدقة متناهية لكي تختار الأفضل للمشروع سواء كان مشروع بناء أو مصنع.
في هذا المقال سنتعرف على أهم العوامل الأساسية والمعايير الفنية المعتمدة ضمن إطار اختيار المحول الكهربائي المناسب لأي مشروع.
مفهوم المحول الكهربائي وأنواعه
مفهوم المحول الكهربائي
يعرف المحول الكهربائي (بالإنجليزية: electrical transformer) بمفهومه البسيط على أنه جهاز كهربائي ساكن يستعمل في نقل الطاقة الكهربائية من نقطة لأخرى مع تغيير مستوى الجهد والتيار.
أنواع المحولات الكهربائية
يتوفر المحول الكهربائي بعدة أنواع مثل:
- محول التوزيع: يستخدم لخفض الجهد بما يتناسب مع تغذية المستهلكين.
- محول القدرة: يستخدم لنقل الطاقة بين محطة التوليد والنقل.
- محول العزل: يعزل دوائر التحكم عن دوائر القدرة.
- محول القياس: يقيس الجهد والتيار بدقة عالية.
كما يوجد نوع من المحولات من حيث نوع المصدر وهما:
- محول 1 فاز: يستخدم في المنازل ومصادر التغذية الصغيرة 1 فاز.
- محول 3 فاز: يستخدم بكثافة في المنشآت الصناعية والتجارية ويمتاز بكفاءته العالي.
قد يهمك: شرح المحولات الكهربائية (3 فاز)
المعايير الأساسية لاختيار المحول الكهربائي
هناك عدة معايير أو عوامل أساسية تحدد أنسب محول كهربائي للمنشآت المختلفة وهي:
قدرة المحول الكهربائي
يقاس المحول الكهربائي عادة بوحدة الكيلو فولت أمبير أو ميجا فولت أمبير حسب حجم المشروع المراد تغذيته وبالتحديد الحمل المتوقع.
ويتم اختيار قدرة المحول بحيث يترك هامش أمان 20% لتجنب التحميل الزائد، ونشير إلى أن اختيار قدرة أكبر يعني زيادة تكلفة التركيب.
الجهد الاسمي للمحول
يراعي اختيار محول كهربائي بحيث يتوافق الجهد الابتدائي والثانوي له مع نظام الشبكة، على سبيل المثال نظام شبكة 11 ك.ف\0.4 ك.ف، حينها اختر محول بنفس المواصفات.
قيمة معاوقة المحول الكهربائي
تعد المعاومة واحدة من أكثر القيم المؤثرة في حسابات تيار القصر، ويلاحظ أن قيمة تيار القصر الناتج من الحسابات ستتوقف عليه كافة العناصر المستخدمة في منظومة التركيبات.
طريقة تأريض نقطة التعادل
عادة تكون نقطة التعادل موصلة مباشرة بالأرض أو من خلال مقاومة صغيرة بحدود 10 أوم، ويكون الغرض من المقاومة هو خفض مستويات تيار القصر.
طريقة توصيل الملفات
توصل الابتدائية والثانوية للمحول على شكل دلتا- ستار أو ستار- دلتا أو دلتا- دلتا أو ستار- ستار، وتتمحور مميزات وعيوب كل نوع حول كفاءة التوصيل.
معامل الكي فاكتور (K-Factor)
معامل مهم جداً ظهر الحاجة له مع تزايد نوعية أحمال الأجهزة الإلكترونية الغير خطية، بمعنى أن هذه الأحمال لا تخضع إلى قانون أوم المتعارف عليه.
بمعنى أخرى أن مقاومة هذه الأجهزة غير ثابتة بل تتغير مع تغيير الجهد والتيار، ومن ثم فاحتمال وجود التوافقيات المسببة لارتفاع حرارة المحول كبير جداً.
نظام تبريد المحول
هناك عدة طرق لتبريد المحول، واختيار النوع الأنسب يعتمد على طبيعة الاستخدام، مثل محولات مغمورة بالزيت، فهي مخصصة لتحمل أحمال عالية مع تبريد جيد.
في حين المحولات الجافة تناسب الأماكن الداخلية والمغلقة؛ نظراً أنها أكثر أمان، ولكنها أكثر تكلفة وتأتي بسعات محدودة.
مستوى تحمل العزل والجهد
يجب أن يكون المحول المختار متوافق مع مستوى جهد الشبكة والجهد الزائد، مثال شبكة 11 ك.ف تحتاج لمحول مصمم لتحمل 12 ك.ف أو أكثر حسب مواصفاته.
معامل القدرة وتحمل الأحمال
يراعي أن يتم اختيار محول بحيث يكون قادر على تحمل الأحمال الزائدة ومعامل القدرة المطلوب.
قد يهمك: ما سبب انتشار المحولات الكهربائية
معايير تقنية وبيئية لاختيار المحول
هناك معايير تقنية وبيئية تؤثر في اختيار المحول المناسب:
- درجة حماية المحول بحيث تحدد مقاومة المحول للغبار والرطوبة أو الماء.
- معايير جودة عالمية: مثل IEC وANSI لكي تضمن أفضل اعتمادية.
- كفاءة المحول وفقد الطاقة: كلما زادت كفاءة المحول قلت الخسائر.
اعتبارات التركيب للمحول الكهربائي
هناك عدة اعتبارات لا بد من القيام بها أثناء تركيب وصيانة المحول وهي:
- حجم ووزن المحول ومدى توافقه مع موقع التركيب.
- سهولة الصيانة الدورية والفحص المنتظم.
- طبيعة الموقع ومتطلبات المساحة بحيث يكون اختيار الموقع مناسب وآمن للمحول وبعيداً عن أي مصادر للخطر.
توصيات اختيار المحول الكهربائي
هناك بعض التوصيات التي يجب أن تراعيها قبل وأثناء اختيار المحول الكهربائي المناسب:
- إجراء دراسة مسبقة للحمل الكهربائي بشكل مفصل.
- اختر محولات ذات اعتمادية عالية بناء على معايير دولية.
- استثمر في المحولات ذات الكفاءة المرتفعة لخفض الفقد وتلبية كافة احتياجات التشغيل الآمن.
قد يهمك: وظائف الزيت في المحولات الكهربائية
المصدر: المرجع في التصميمات الكهربائية+ شنايدر إليكتريك
