كيف تعمل الحماية من التيار الزائد في محولات الطاقة؟

مرحبًا يا من هناك! أنا من مورد محولات الطاقة، واليوم أريد أن أتحدث عن كيفية عمل الحماية من التيار الزائد في محولات الطاقة.

أولاً، دعونا نفهم سبب أهمية الحماية الحالية الزائدة. محولات الطاقة تشبه قلب النظام الكهربائي. يقومون بنقل الطاقة الكهربائية بين الدوائر من خلال الحث الكهرومغناطيسي. ولكن إذا كان هناك الكثير من التيار يتدفق عبرها، فيمكن أن يسبب كل أنواع المشاكل. يمكن أن يؤدي التيار الزائد إلى ارتفاع درجة الحرارة، مما قد يؤدي إلى تلف عزل ملفات المحولات. بمجرد تلف العزل، يمكن أن يؤدي إلى حدوث دوائر قصيرة، وهذا يمثل صداعًا كبيرًا لأي نظام كهربائي. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تعطيل مصدر الطاقة، والتسبب في تعطل المعدات، وحتى تشكيل خطر على السلامة. لذلك، تعد الحماية من التيار الزائد أمرًا ضروريًا للحفاظ على تشغيل المحول والنظام الكهربائي بأكمله بسلاسة.

الآن، دعونا نتعمق في كيفية عمل هذه الحماية فعليًا. هناك نوعان رئيسيان من طرق الحماية من التيار الزائد: الصمامات وقواطع الدائرة.

الصمامات

تعتبر الصمامات واحدة من أقدم وأبسط أشكال الحماية من التيار الزائد. المصهر هو في الأساس قطعة قصيرة من الأسلاك ذات نقطة انصهار منخفضة. عندما يتجاوز التيار المتدفق عبر المصهر قيمة معينة (التيار المقنن للمصهر)، يسخن السلك بسبب تأثير تسخين Joule (كما تعلم، $P = I^{2}R$، حيث $P$ هي الطاقة المتبددة كحرارة، و $I$ هو التيار، و $R$ هي مقاومة السلك). مع تزايد الحرارة، يذوب السلك وتنكسر الدائرة. هذا يمنع التيار الزائد من التدفق عبر المحول.

جمال الصمامات هو بساطتها. فهي رخيصة نسبيًا وسهلة التركيب. ولكن لديهم أيضا بعض العيوب. بمجرد أن ينفجر المصهر، يجب استبداله. وفي بعض الأحيان، قد يكون من الصعب بعض الشيء العثور على المصهر البديل المناسب، خاصة في النظام الكهربائي الكبير. كما أن الصمامات ليست قابلة للتعديل بشكل كبير. بمجرد اختيار المصهر بتيار مقنن معين، هذا كل شيء. لا يمكنك تغييره بسهولة للتكيف مع ظروف التشغيل المختلفة.

قواطع الدائرة

قواطع الدائرة أكثر تقدما من الصمامات. يمكنهم اكتشاف المواقف الحالية الزائدة تلقائيًا وكسر الدائرة. هناك أنواع مختلفة من قواطع الدائرة، مثل قواطع الدائرة الحرارية والمغناطيسية وقواطع الدائرة الإلكترونية.

الحرارية - قواطع الدائرة المغناطيسية

الحرارية - تجمع قواطع الدائرة المغناطيسية بين آليتين مختلفتين: عنصر حراري وعنصر مغناطيسي. يعتمد العنصر الحراري على مبدأ الشريط ثنائي المعدن. يتكون الشريط ثنائي المعدن من معدنين مختلفين بمعاملات مختلفة للتمدد الحراري. عندما يكون التيار طبيعيًا، يظل الشريط ثنائي المعدن في شكله الأصلي. ولكن عندما يكون هناك تيار زائد، فإن الحرارة الناتجة عن التيار تتسبب في انحناء الشريط ثنائي المعدن. عندما ينحني، فإنه يعطل قاطع الدائرة، مما يؤدي إلى كسر الدائرة.

من ناحية أخرى، يستجيب العنصر المغناطيسي لتيارات الدائرة القصيرة. عندما يكون هناك زيادة كبيرة مفاجئة في التيار (كما هو الحال في دائرة كهربائية قصيرة)، فإن المجال المغناطيسي الناتج عن التيار ينشط الملف اللولبي. يقوم الملف اللولبي بعد ذلك بفصل قاطع الدائرة. الحرارية - تُستخدم قواطع الدائرة المغناطيسية على نطاق واسع لأنها تستطيع التعامل مع حالات التيار الزائد طويلة المدى (التي يتم اكتشافها بواسطة العنصر الحراري) وحالات الدائرة القصيرة (التي يتم اكتشافها بواسطة العنصر المغناطيسي).

قواطع الدوائر الإلكترونية

تعتبر قواطع الدوائر الإلكترونية أكثر تعقيدًا. يستخدمون أجهزة استشعار إلكترونية لمراقبة التيار. يمكن لهذه المستشعرات قياس التيار بدقة واكتشاف التغييرات الصغيرة فيه. عندما يتجاوز التيار الحد المحدد، يرسل قاطع الدائرة الإلكترونية إشارة إلى آلية التبديل لقطع الدائرة. توفر قواطع الدوائر الإلكترونية مرونة أكبر. يمكنك بسهولة ضبط إعدادات الرحلة الحالية وفقًا لمتطلبات التشغيل المختلفة. كما أنها تتمتع بأوقات استجابة أسرع مقارنة بالقواطع الحرارية والمغناطيسية، وهو أمر مهم جدًا في حماية المحول من التلف.

بالإضافة إلى الصمامات وقواطع الدائرة، تستخدم بعض محولات الطاقة أيضًا مرحلات وقائية للحماية من التيار الزائد. المرحلات الوقائية عبارة عن أجهزة يمكنها استشعار الظروف الكهربائية غير الطبيعية، مثل التيار الزائد، وإرسال إشارة إلى قاطع الدائرة الكهربائية لإيقافه. يمكن برمجتها للحصول على مستويات مختلفة من الحساسية وإعدادات تأخير الوقت. على سبيل المثال، يمكن ضبط مرحل تأخير التيار الزائد للسماح بقدر معين من التيار الزائد لفترة قصيرة من الوقت. يعد هذا مفيدًا في المواقف التي قد تكون هناك زيادات مؤقتة في التيار، كما هو الحال عند بدء تشغيل محرك كبير. لن يتعطل المرحل على الفور، ولكن إذا استمر التيار الزائد لفترة طويلة جدًا، فسوف يرسل إشارة إلى قاطع الدائرة.

الآن، دعونا نتحدث عن أهمية الحجم المناسب واختيار أجهزة الحماية الزائدة التيار. إذا كان حجم جهاز الحماية من التيار الزائد كبيرًا جدًا، فلن يتعثر عندما يكون هناك وضع تيار زائد قد يؤدي إلى تلف المحول. من ناحية أخرى، إذا كان حجمه صغيرًا جدًا، فقد يتعثر بشكل متكرر حتى في ظل ظروف التشغيل العادية، مما يتسبب في انقطاع غير ضروري لإمدادات الطاقة. لذلك، من المهم حساب الحد الأقصى للتيار المتوقع في دائرة المحولات واختيار جهاز الحماية المناسب من التيار الزائد بناءً على ذلك.

في شركتنا، نقدم مجموعة واسعة من محولات الطاقة، بما في ذلكمحول من النوع R,محول حلقي، ومحول الطاقة الالكتروني. جميع محولاتنا مجهزة بأجهزة حماية عالية الجودة من التيار الزائد لضمان سلامتها وموثوقيتها.

إذا كنت في سوق محولات الطاقة أو كنت بحاجة إلى مزيد من المعلومات حول الحماية من التيار الزائد، فلا تتردد في التواصل معنا. نحن دائمًا هنا لمساعدتك في اختيار المنتجات المناسبة لاحتياجاتك الخاصة. سواء كنت تعمل في مشروع صغير الحجم أو تطبيق صناعي كبير، فلدينا الخبرة والمنتجات التي تلبي متطلباتك.

في الختام، تعتبر الحماية من التيار الزائد في محولات الطاقة جانبًا معقدًا ولكنه أساسي في الأنظمة الكهربائية. باستخدام التركيبة الصحيحة من الصمامات وقواطع الدائرة والمرحلات الواقية، يمكننا حماية محولات الطاقة بشكل فعال من التلف الناتج عن التيار الزائد. وفي شركتنا، نحن ملتزمون بتوفير محولات طاقة من الدرجة الأولى مع حماية موثوقة من التيار الزائد. لذا، إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا، فقط اتصل بنا، ودعنا نبدأ علاقة عمل رائعة!

مراجع

• أنظمة الطاقة الكهربائية: التحليل والتصميم بقلم ج. دنكان جلوفر، وموكوتلا س. سارما، وتوماس ج. أوفرباي
• حماية نظام الطاقة بواسطة MMS منصور