الهندسة

تركيب الأسلاك الكهربائية ثلاثية الطور في المنزل

أهمية توصيل لوحة التوزيع الكهربائية ثلاثية الطور في المنزل:

 

في محطات توليد الطاقة، يتم توليد القدرة ثلاثية الطور بواسطة مولد كهربائي أو مولد “التيار المتردد”، وفي المولد؛ فإنه يتم فصل الجهد و”التيار المتولد” بواسطة ثلاثة ملفات مستقلة في الجزء الثابت بمقدار (120) درجة عن بعضها البعض، ثم يتم نقل الطاقة المولدة من المولدات الكهربائية وتوزيعها عبر خطوط النقل والتوزيع إلى التوزيع الفرعي.

 

كما يتم توزيع كل من الإمداد أحادي الطور وثلاثي الطور من خلال ثلاثة محولات أحادية الطور أو وحدة واحدة من محول ثلاثي الطور (تم تكوينه في Star “Y” أو Delta Connection) مثبتة على عمود المرافق بالقرب من المنطقة السكنية أو التجارية.

 

لذلك؛ فإن مستويات الجهد هي تصعيد عبر محولات تصعيد لنقل الطاقة في نظام التوزيع، بحيث يقومون مرة أخرى بالتنحي عن مستوى الجهد عبر محول التدريجي لمزيد من الاستخدام، حيث تستخدم (RCD) و (MCB) و (MCCB) و (CB) و (RCD) و (RCBO) والصمامات والمفاتيح وغيرها كأجهزة تحكم ووقائية في دوائر (MDB) و (DB) و (Sun) و (Final Sub).

 

إمدادات الأنظمة ثلاثية الطور حول العالم:

 

على سبيل المثال في المملكة المتحدة والاتحاد الأوروبي، يدخل (11) كيلو فولت من “محول التنحي السلكي” في اتصال دلتا عبر (نظام 3 مراحل، 3 أسلاك) في محول التوزيع (400 فولت / 230 فولت) السلكي في اتصال “Star “Y” (نظام ثلاثي الأطوار، 4 أسلاك).

 

وفي الولايات المتحدة، (4.5) كيلو إلى (7.2) كيلو فولت من “محول التدرج السلكي” في اتصال دلتا عبر ثلاثة مراحل، بحيث يدخل نظام 3 أسلاك إلى محول التوزيع (240 فولت / 120 فولت) السلكية في اتصال ستار (مرحلتين، نظام 3 أسلاك)، وبالنسبة لنظام ثلاثي الطور، يمكن أن يختلف الترتيب باختلاف مستويات الجهد الكهربائي.

شاهد أيضاً:   مؤشر التعديل لموجة تعديل السعة Modulation Index or Modulation Factor of AM Wave

 

ونظراً لأن الطاقة العالية مطلوبة في المباني الصناعية والتجارية؛ فهي متصلة بوصلة دلتا “ثلاثية الطور” (3 مراحل – 3 نظام سلك – بدون سلك محايد) قبل محول التوزيع ثم إدارة الجهد والتيار المطلوب وفقاً لمتطلبات النظام في ثلاثة توريد المرحلة ومرحلة واحدة.

 

ومن ناحية أخرى؛ فإن المباني التي تحتاج إلى طاقة منخفضة وعالية في ثلاث مراحل ومرحلة واحدة متصلة بالثانوي لمحول التوزيع، وبهذه الطريقة يحصلون على اتصال “نجمي ثلاثي الأطوار” (نظام ثلاثي الأطوار، 4 أسلاك مع “سلك محايد”).

 

في اتصال (Star)، تكون الفولتية “ثلاثية الطور” إلى الخط (من الطور إلى الطور) هي 400 فولت تيار متردد (في الولايات المتحدة، 208 فولت، 240 فولت، 480 فولت)، وخط أحادي الطور إلى محايد (طور إلى محايد) كما أن هناك 230 فولت تيار متردد (120 فولت، 208 فولت، 240 فولت، 277 فولت، 480 فولت في الولايات المتحدة).

 

وفي الإمداد ثلاثي الطور؛ فإنه يمكن “توصيل المحركات” والسخانات الكهربائية الكبيرة مباشرة بالمراحل الثلاث (لا يلزم المحايد في جميع الحالات) بينما في “الطور الأحادي”، يمكن توصيل دوائر الحمل (الضوء، المروحة، إلخ) بين الطور و”المحايد” من خلال أجهزة الحماية المناسبة على سبيل المثال “سلك التأريض” في الولايات المتحدة، بحيث يمكن توصيل الحمل أحادي الطور (240) فولت بمرحلتين بدون سلك محايد.

 

لماذا نحتاج إلى مصدر طاقة ثلاثي الأطوار؟

 

لتشغيل المعدات والأجهزة عالية الطاقة مثل “المحركات الكهربائية” وضواغط الهواء ذات القدرة العالية ومكيفات الهواء وسخانات المياه وما إلى ذلك؛ فإننا نحتاج إلى “مصدر قدرة ثلاثي الأطوار” بدلاً من مصدر قدرة أحادي الطور.

 

وفي المنازل العادية (المنزلية والسكنية)، نستخدم في الغالب مصدر قدرة أحادي الطور لتشغيل حمل الإضاءة والمراوح والغسالات وما إلى ذلك ولكن في بعض الحالات على سبيل المثال الصناعات، كذلك محركات “عزم الدوران العالي”، المباني متعددة الطوابق والكبيرة (الصناعية والتجارية)، إمدادات الطاقة ثلاثية الطور اللازمة لتشغيل وصيانة أنظمة الطاقة والجهد العالي.

شاهد أيضاً:   أهم الأعطال المسببة للفشل في المعدات والمواد الكهربائية

 

كيفية توصيل لوحة التوزيع الرئيسية ثلاثية الطور؟

 

بشكل عام، يقوم مزودو الإمداد والخدمات الكهربائية بتركيب عداد طاقة أحادي الطور عندما يكون الحمل أقل من 7.5 كيلو واط (10 حصان) في المناطق المنزلية (وحدة استهلاكية للمنزل)، وخاصةً إذا تم تجاوز الحد؛ فمن المستحسن تثبيت “عداد قدرة ثلاثي الأطوار” للوحدات الاستهلاكية، وذلك عندما يتجاوز الحمل (7.5) كيلو واط، بحيث يوصى باستخدام الأسلاك الكهربائية ثلاثية الطور في المناطق المنزلية.

 

لذلك نفترض أنه يتم توصيل “خطوط ثلاثية الطور” لأنه في منازلنا، لذلك ليس لدينا هذا النوع من الأحمال (ثلاثية الطور)، خاصةً إذا كان هناك أحمال ثلاثية المراحل في المنزل؛ فيمكنك القيام بذلك. كما يمكننا أن نرى أن الحمل الإجمالي قد تم تجاوز حد تركيب الأسلاك الكهربائية “أحادية الطور” حيث سنقوم بتغذية غرف ومناطق مختلفة في المنزل، ولهذا السبب يتعين علينا توصيل توزيعنا في نظام ثلاثي الطور.

 

المصدر

William D. Stevenson, Jr. Elements of Power System Analysis Third Edition, McGraw-Hill, New York (1975). Terrell Croft, Wilford Summers (ed), American Electricians’ Handbook, 11th ed., McGraw Hill, 1987Brumbach, Michael (2014). Industrial maintenance. Clifton Park, NY: Delmar, Cengage Learning. p. 411H. W. Beaty, D.G. Fink (ed) Standard Handbook for Electrical Engineers Fifteenth Edition, McGraw-Hill, 2007

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى