محولات التوزيع الكهربية - تركيب محولات التوزيع

محولات التوزيع الكهربية
1-تركيب محولات التوزيع

مقدمة

طرح مايكل فاراداي مبدأ الحث الكهرومغناطيسي في عام 1831.الذى ينص على أن الجهد الكهربى المستنتج عند أطراف ملف كهربي يقطع مجالا مغناطيسيا متغيرا.  وقيمة الجهد المستحث يتناسب طرديا مع معدل تغيير المجال الذى يقطعه هذا الملف. هذه الظاهرة التى وصل اليها مايكل فاراداي تشكل الأساس للعديد من الأجهزة الكهرومغناطيسية. وكان أول استخدام لهذه الظاهرة في تطوير الملفات الحثية أو التأثيرية، وهذه الملفات الحثية استخدمت لتوليد نبضات الجهد العالي لإشعال عبوات ناسفة في المناجم. وخلال النصف الثاني من القرن 19 تم اختراع المحركات والمولدات والمحولات. وأصبح دور المحولات واضحا.

ويتكون المحول مما يلى:-

أولا: القلب الحديدى

يصنع القلب الحديدي من رقائق الصلب السيليكوني المسحوب على البارد وذلك لأنها تقلل التيارات الدوامية التي تسبب ارتفاع شديد فى حرارة  أثناء التشغيل وهذه الرقائق تكون عادة بسمك  0.35 مم  أو0.3  مم أو 0.27 مم أو 0.23 مم ويتم عزل رقائق الصلب السيليكونى الجهتين بمادة الكارليت التي تتحمل الحرارة وتقاوم الخدش والتأثر بزيت المحولات.

ويتم تقطيع القلب الحديدي إلى أربعة أجزاء تقطيعا في الأتجاة الطولي وذلك لأن البلورات تكون مرتبة في هذا الاتجاه وبذلك يكون المقاومة أقل ما يمكن بالنسبة لمسار الفيض المغناطيسي.

ثانيا: الملفات

  

أ -ملفات الضغط المنخفض

تصنع ملفات الضغط المنخفض من شرائح النحاس والتي تعزل كل منها بواسطة ورق سيليلوزي كما توجد قنوات رأسية لتبريد الملف. وتلف في صورة طبقات وتوضع بين كل طبقة ورق سيليلوزي لعزل هذه الطبقات عن بعضها، ويكون عدد لفات الملف هذا منخفض.

ب -ملفات الضغط العالي

تصنع ملفات الضغط العالي من أسلاك نحاسية ذات مقطع مستدير معزولة بالورنيش وتلف في صورة طبقات وتوضع بين كل طبقة ورق سيليلوزي لعزل هذه الطبقات عن بعضهم كما يوجد قنوات رأسية بين هذه الطبقات لتبريد الملف.

ويتم اختيار السلك بالنسبة للملف الابتدائي أو الثانوي طبقا لقيمة التيار بحيث لا تتعدى قيمة كثافة التيار 4 أمبير / مم2.

                                              التيار

                   كثافة التيار=----------------------

                                     مساحة مقطع السلك

ثالثا :التنك

يصنع التنك من ألواح الصاج المعرج بحيث يكون جسم التنك هو السطح المبرد للمحول ويوجد في الاتجاه الطولي من قاعدة التنك صمام لتصريف الزيت ومنه يمكن أخذ عينة الزيت ويلحم في قاعدة التنك كمر لتثبيت العجل ويمكن تثبيت العجل في الكمر في أي اتجاه  لوضع المحول عليه بطريقة بسيطة. كما يوجد مسمار لتوصيل الأرضي على  سطح غطاء التنك وعلى جانب قاعدة التنك من جهة الضغط العالي وكذلك يركب جراب ترمومتر على سطح غطاء التنك بالنسبة لعوازل الضغط المنخفض ومنه يمكن قياس درجة الحرارة لزيت المحول.

رابعا : خزان الزيت

 

          يصنع خزان الزيت من الصاج ويركب على غطاء التنك لضمان ملئ التنك دائما بالزيت وكذلك لتصريف الهواء الموجود بالمحول. ويركب خزان تمدد الزيت في اتجاه طولى من المحول ناحية الضغط المنخفض في القدرات  50 ،100 ،160 ك ف أ. كما يركب على يمين الضغط العالي في القدرات من 200 حتى 2000 ك ف أ. كما يوجد بخزان الزيت ستة فتحات ( فتحة لملئ الزيت – فتحتين لمبين مستوي الزيت – فتحتين لتوصيل جهاز السيليكاجيل – فتحة لتوصيل ماسورة لتنك المحول  ويمكن تركيب جهاز حماية ) البوخهلز ) للمحول بين خزان الزيت والتنك عن طريق ماسورة توصيل.

 خامسا : جهاز البوخهلز 

وهو جهاز لحماية المحول يعمل على ارتفاع الضغط فى التنك والذى قد يكون نتيجة حدوث قصر بين اللفات بالمحول أدى الى احتراق الزيت وتصاعد غاز يعمل على زيادة الضغط. ويركب هذا الجهاز حسب الطلب.

  

سادسا : العوازل الصيني

هي عوازل مصنوعة من البورسلين الصيني بمواصفات خاصة من حيث الشكل والطول ودرجة العزل طبقا لجهد التشغيل للمحول فكلما زاد جهد زاد طول العازل المطلوب لإتمام عملية التوصيل، ونلاحظ جوانب العوازل مائلة لأسفل وذلك لسهولة إنزلاق ماء المطر والأتربة وما  إلى ذلك من  المواد العالقة، بالاضافة الى زيادة مسار التسرب للحد من ظاهرة الـ(flash-over) . كما يختلف طول العازل للمحول تبعا للمكان المركب به حيث يكون العازل طويل اذا تم تركيب المحول بالخارج (ويسمى محول خارجى out-door) ويكون قصير فى حالة تركيبه بغرفة أو كشك (ويسمى محول داخلى in-door).

سابعا: أطراف التوصيل

توصل أطراف الضغط العالي والمنخفض إلى عوازل من الصيني مناسبة لجهد وتيار التشغيل وتثبت هذه العوازل على غطاء التنك بطريقة تسمح بتغييرها بدون فتح الغطاء. ويمكن تزويد المحولات بصناديق نهاية كابلات من جهتي الضغط العالي والضغط المنخفض أو إحداهما فقط حسب الطلب.

ثامنا : مغير الجهد

يركب على غطاء المحول وهو ذات خمس  أو سبع مراحل تسمح بتغيير الجهد في حـدود معينة ويعمل يدويا من  خارج المحول بعد عزل المحول عن الكهرباء تماما، ويعمل المغير فقط عند اللاحمل.

 

مرحلة التجميع الابتدائي

حيث يتم فيها وضع الملفات على القلب الحديدي ويتم تقفيل القلب الحديدي بوضع شرائح الحديد السيليكونى بنفس النظام الذي وضعت به باقي أجزاء القلب الحديدي.

طريقة تثبيت الشرائح

تثبت الشرائح من الخارج باستخدام ثقوب في العوارض الخشبية ويتم وضع الملفات بحيث ترتكز على العوارض الخشبية ولا ترتكز على الشرائح وذلك يجعل العوارض على ارتفاع أعلى من ارتفاع شرائح اليوك. ثم توضع العارضة العلوية ويتم الترابط عن طريق مسامير عرضية مغطاة بمواسير فينو بلاست وكذلك مسامير طويلة.

ويراعى تربيط المسامير العرضية جيدا وذلك لان المجال المغناطيسي والكهربي ينتج عنهما قوتين رأسية وأفقية حيث تكون القوة الأفقية أكبر بكثير من القوة الرأسية. ويراعى وضع خوابير خشبية بين كل من الملف والقلب الحديدي وهذه الخوابير فائدتها تثبيت القلب مع الملفات أثناء اهتزاز المحول عند التشغيل.

 فرن التجفيف

بعد إتمام عملية التجميع الابتدائي يوضع المحول في فرن خاص للتجفيف تبلغ درجة حرارته  (100 ) درجة مئوية للتخلص من الرطوبة وآلتي تقلل من جودة المحول وكفائتة وبذلك تنتهي مرحلة التجميع الابتدائي.

مرحلة التجميع النهائي 

تبدأ عملية التجميع النهائي بوضع واجهة التنك وآلتي تحمل الفتحات وآلتي يتم عن طريقها توصيل الدخل والخرج للمحول ( الدخل على ملفات الضغط العالي والخرج على ملفات الضغط المنخفض ) ثم يتم أخذ النهايات الثلاث لملفات الضغط المنخفض وتصل بنقطة واحدة معا وتعتبر هي المحايد. أما أطراف البدايات فيتم توصيلها كأطراف خرج للمحول وبذلك عند أخذ الثلاث أطراف معا نحصل على فولت قدرة 380 فولت وهو الذي يستخدم للقوي وعند أخذ إحدى هذه الأطراف مع الطرف المحايد نحصل على فولت قدرة 220 فولت وهو المستخدم للإنارة. أما بالنسبة لملفات الضغط العالي فتوصل إما ( دلتا أو نجمة ) حسب طلب العميل ثم يتم بعد ذلك توصيل مغير الجهد مع ملفات الضغط العالي وبعد ذلك يتم توصيل كاسر الشرارة على عوازل الضغط العالي.