حماية المحولات على مرحلتين تظهر صمامات حماية المحولات على مرحلتين تظهر صمامات الحد من التيار.

صمامات باي-أو-نت مقابل الصمامات المحددة للتيار: شرح التنسيق

أساس حماية المحولات ذات المرحلتين

حماية المحولات على مرحلتين هي استراتيجية دفاعية كهربائية منسقة تستخدم مصهر طرد (مثل مجموعة باي-أو-نت) متصلة على التوالي مع مصهر جزئي محدد للتيار. تتم معايرة مصهر الطرد لإزالة الأعطال الثانوية المنخفضة إلى المتوسطة والأحمال الزائدة الحرارية، بينما يعمل المصهر المحدد للتيار حصريًا لاقتطاع الأعطال الأولية الشديدة عالية الحجم قبل أن تتسبب في تمزق هيكلي للمعدات.

عند تحديد ملحقات المحولات لشبكات التوزيع ذات الجهد المتوسط - غالبًا جنبًا إلى جنب مع ملحقات الكابلات في حزم المشتريات الشاملة - يجب على المهندسين أن يأخذوا في الحسبان طيفًا واسعًا وشديدًا من الأعطال الحالية. لا يمكن لتقنية الصمامات المفردة أن تزيل بأمان واقتصاديًا كل أنواع الشذوذ الكهربائي عبر هذا النطاق بأكمله. هذا القيد المادي والحراري يستلزم منطق الصمامات المزدوجة المنسقة.

ولفهم سبب كون هذا النهج هو معيار الصناعة للمحولات المملوءة بالزيت المثبتة على الوسادة والمثبتة على عمود، يجب تصنيف طيف الأعطال إلى منطقتين تشغيليتين متميزتين.

المنطقة 1: الأعطال منخفضة الحجم والحمل الزائد

تنشأ هذه الحالات الشاذة عادةً على الجانب الثانوي (الجهد المنخفض) من المحول. وهي تشمل الأحمال الثانوية الزائدة لفترات طويلة، والدوائر الثانوية القصيرة، وأعطال اللف الداخلي ذات المقاومة العالية. في هذه السيناريوهات، يرتفع تيار العطل فوق معايير الحمل العادية ولكنه يظل مقيدًا نسبيًا - غالبًا ما يتراوح بين 100 أمبير إلى 3000 أمبير تقريبًا، اعتمادًا بشكل كبير على مقاومة النظام وتصنيف kVA للمحول. يتمثل الهدف الهندسي الأساسي في هذه المنطقة في قطع الدائرة بشكل نظيف مع تجنب التعثر المزعج أثناء الأحداث العابرة المقبولة، مثل التقاط الحمل البارد أو تيارات تدفق المحولات الممغنطة.

المنطقة 2: الأعطال المسدودة عالية المقدار

هذه أحداث كهربائية شديدة، وعادة ما تنطوي على دائرة كهربائية قصيرة منخفضة المقاومة على الجانب الابتدائي أو عطل عازل داخلي هائل داخل قلب المحول ومجموعة الملف. ترتفع تيارات الأعطال المتاحة في هذه المنطقة بشكل فلكي.

واعتمادًا على صلابة شبكة المرافق، يمكن أن يؤدي العطل المثبت بمسامير إلى توليد تيارات غير متناظرة ≥ 50,000 أمبير خلال أول ½ دورة (حوالي 8.33 ميلي ثانية بتردد نظام 60 هرتز).

عند هذه المقادير القصوى، تهدد القوى الميكانيكية المتفجرة والإجهادات الحرارية الشديدة بتمزيق خزان المحول بعنف، مما يحول العطل الكهربائي الموضعي إلى خطر كبير على البيئة والسلامة التشغيلية. [بحاجة إلى مصدر رابط السلطة المبادئ التوجيهية لتطبيق صمامات التوزيع IEEE Std C37.47]

يعمل منطق التنسيق على سد هاتين المنطقتين بفعالية. ومن خلال وضع جهازين متخصصين في سلسلة، يضمن مصممو الشبكة أن يستجيب عنصر انصهار بطيء المفعول ومنخفض التيار للأحمال الحرارية الزائدة التدريجية، بينما يقف عنصر شديد التفاعل يمتص الطاقة على أهبة الاستعداد لاقتطاع تيارات الدائرة القصيرة الهائلة على الفور.

الآليات الفيزيائية: كيف يقاطع كل فتيل أعطال الصمامات

المقطع العرضي الداخلي لأنبوب الطرد باي-أو-نيت والصمام المحدد للتيار.
الشكل 01: يعتمد أنبوب الطرد الميكانيكي لشبكة باي-أو-نيت على توليد الغاز، في حين أن الصمامات المحدودة الحالية تستخدم رمل السيليكا لتكوين الفولجوريت.

ولفهم كيفية التنسيق بين هاتين التقنيتين، يجب على المرء أن يفحص بنيتهما الداخلية المختلفة تمامًا. فهما لا يتشاركان في نفس فيزياء إخماد القوس، ويتطلب تطبيقهما بشكل صحيح فهم حدود المواد الخاصة بكل منهما.

مبدأ الطرد لمصاهر باي-أو-نت

A مجموعة مصهر باي-أو-نت هو جهاز من نمط الطرد يعتمد على الاستطالة الفيزيائية والتبريد لقوس كهربائي. وداخل خرطوشة الصمامات، يوجد عنصر قابل للانصهار معاير محاط بمادة مستنفدة، عادة ما تكون ألياف قرنية أو مركب حمض البوريك شديد الانضغاط. عندما يحدث عطل منخفض الحجم أو حمل حراري زائد شديد، يذوب العنصر الأساسي ويتجزأ، مما يؤدي إلى رسم قوس كهربائي عالي الحرارة.

تعمل الحرارة الشديدة لهذا القوس على الفور على تبخير الجدار الداخلي للأنبوب الاستئصالي. هذا التغير السريع في الطور يولد دفعة عالية الضغط من الغازات المزيلة للتأين.

في محولات التوزيع المملوءة بالزيت، تطرد هذه الغازات القوس بقوة من قاع الأنبوب إلى السائل العازل المحيط، مما يؤدي إلى إطفاء القوس عندما يتجاوز شكل موجة التيار المتردد بشكل طبيعي عتبة التيار الصفري (0 أمبير).

ونظراً لاعتمادها على الطرد الميكانيكي والتقاطع الصفري للتيار الطبيعي، فإن هذه الآلية بطبيعتها أبطأ بطبيعتها وتعتمد بشكل كبير على الزيت العازل للمحول لتبديد الحرارة الناتجة وفقاعات الغاز بأمان. وهي فعالة للغاية في إزالة الأعطال الثانوية حتى 3,500 أمبير تقريبًا، ولكن المبيت الهيكلي غير قادر ميكانيكيًا على احتواء انبعاثات الطاقة الهائلة واللحظية.

إخماد القوس الرملي والفضي للصمامات المحددة للتيار الكهربائي

وعلى العكس، فإن صمامات الحد من التيار لا ينتظر تيارًا طبيعيًا صفريًا، ولا يطرد أي غازات في خزان المحول. ويتكون هيكله الداخلي من عناصر شريطية فضية عالية النقاء، مختومة بدقة مع قيود (شقوق) ضيقة، ملتفة حول قلب سيراميك غير موصل عالي الحرارة. هذا التجميع بأكمله معبأ بإحكام داخل مصفوفة كثيفة من رمل السيليكا عالي النقاء.

عند تعرضها لصدع أولي مدمر، تتسبب كثافة التيار الشديدة في تبخير قيود الفضة بشكل فوري تقريبًا - غالبًا في غضون 1 إلى 2 مللي ثانية. وتتفاعل الأقواس المتسلسلة المتعددة الناتجة على الفور مع رمال السيليكا المحيطة بها.

تعمل الطاقة الحرارية القصوى (≥ 3000 درجة مئوية) على إذابة الرمل والفضة المتبخرة معًا، مكونةً مادة صلبة شديدة المقاومة تشبه الزجاج تسمى الفولجوريت. ويؤدي هذا التغير في الطور إلى إدخال مقاومة كهربائية هائلة (تتجاوز بسرعة 1,000 Ω) في الدائرة.

من خلال دفع المقاومة الداخلية بعنف إلى أعلى، يخنق المصهر تيار العطل بقوة، مما يدفعه إلى الصفر قبل أن يصل إلى ذروته المحتملة المدمرة في نصف الدورة الأولى. وتحمي هذه الفيزياء القائمة بذاتها والممتصة للطاقة السلامة الهيكلية للمحول من أنماط الفشل المتفجرة.

رؤية الخبراء: القيود المادية في التبريد القوسي

  • يمكن أن تتحلل أنابيب الاستئصال Bay-O-Net قليلاً على مدى سنوات من الخدمة إذا تعرضت لأحداث التيار الزائد الطفيفة المتكررة التي تقترب من عتبة الانصهار ولكنها لا تتجاوزها. قد يشير التعثر المزعج غير المبرر إلى وجود وصلة قديمة مجهدة حرارياً بدلاً من وجود عطل نشط في النظام.
  • يجب أن يظل رمل السيليكا داخل المصهر المحدد للتيار جافًا تمامًا ومضغوطًا بإحكام. وإذا سمح الغلاف الخارجي المعرض للخطر بدخول الرطوبة أو تغيير مصفوفة الرمال، فإن الصمامات ستفشل في تشكيل الفولجوريت بشكل صحيح، مما يغير بشكل كبير من خصائصها التي تسمح بمرور التيار.

طيف تيار الخطأ: تحديد حدود التطبيق

رسم بياني لطيف تيار العطل يوضح نقطة تقاطع تنسيق الصمامات.
الشكل 02: يتطلب التنسيق المناسب هامشًا صارمًا بين منحنى التصفية القصوى لصمام الطرد ومنحنى الذوبان الأدنى للصمام الاحتياطي.

يتم تحديد الحد الهندسي بين هذين الجهازين من خلال تقاطع دقيق لمنحنييهما المميزين للتيار الزمني (TCC). تتطلب حماية المحولات تقنيتين للصمامات تعملان بالتتابع لإنشاء دفاع مستمر عبر طيف تيار العطل بأكمله. ويضمن رسم هذه الحدود بشكل صحيح أن يتجنب المهندسون الثغرات الخطيرة في المواصفات عند استخدام دليل اختيار ملحقات المحولات.

الأعطال المنخفضة إلى المتوسطة (الأحمال الزائدة الثانوية)

أثناء التشغيل العادي، تبلغ تيارات حمل محولات التوزيع عادةً عشرات أو مئات الأمبيرات. عند حدوث عطل ثانوي أو حمل حراري زائد تدريجي، يرتفع التيار ولكنه مقيد فيزيائيًا بسبب المعاوقة الداخلية للمحول.

صُممت صمامات Bay-O-Net لإزالة هذه الأعطال المنخفضة إلى المتوسطة حتى 3,500 أمبير تقريبًا، مما يضمن بقاء ΔT (ارتفاع درجة حرارة) الزيت العازل ضمن حدود التشغيل الآمنة.

وضمن هذا الطيف المحدد، يعمل صمام الطرد كجهاز المقاصة الأساسي بينما يظل الصمام الاحتياطي المحدد للتيار سلبيًا تمامًا وغير تالف. تتحقق فرق التشغيل الميداني في كثير من الأحيان من أن وصلة الطرد المختارة ستصمد أمام الحالات الشاذة العابرة دون التعرض لذوبان مزعج قبل التنشيط.

أعطال المسامير الكهربائية عالية الكثافة (الدوائر الكهربائية الأولية القصيرة)

في حالة حدوث عطل شديد في اللف الداخلي أو حدوث ماس كهربائي في الجانب الأولي، يتم تجاوز مقاومة النظام بالكامل.

أثناء حدوث عطل مثبت بمسامير، ترتفع التيارات إلى آلاف أو عشرات الآلاف من الأمبيرات في غضون أجزاء من الثانية، وغالباً ما تصل إلى ≥ 50,000 أمبير.

عند هذه المستويات القصوى، قد يفشل صمام الطرد بشكل متفجر. بدلاً من ذلك، يتولى صمام الحد من التيار التحكم. وهو مصمم لقطع الأعطال عالية الحجم التي تتجاوز عتبة صمام الطرد خلال نصف دورة. [معيار التحقق من المعيار: IEEE Std C37.47] يحكم معايير الأداء والاختبار لمكونات الانقطاع عالية الأعطال هذه، مما يضمن احتواءها لطاقة القوس الكهربائي بأمان قبل حدوث تلف ميكانيكي شديد.

مصفوفة مقارنة مناطق الحماية

المعلمةباي-أو-نت فيوز زونمنطقة الصمامات المحدِّدة للتيار
نوع الخطأالأحمال الزائدة الثانوية، والأعطال ذات المقاومة العاليةالأعطال الرئيسية المثبتة بالبراغي، والقصور الداخلي الرئيسي
النطاق الحاليحمل عادي يصل إلى 3,500 أمبير تقريبًا>أكبر من 3,500 أمبير حتى 50,000 أمبير فأكثر
سرعة الانقطاعدورات متعددة (انتظار التقاطع الصفري)< 0.5 دورة (يجبر التيار على الصفر)
الوظيفة الأساسيةالحماية من الأعطال الحرارية والثانويةاحتواء القوس الكهربائي عالي الطاقة والحد من الطاقة

منطق التنسيق: تسلسل حدث الخطأ

يتطلب فهم كيفية تنسيق هذه الأجهزة مراقبة هذه الأجهزة في ظل الظروف الميدانية الفعلية. في نظام الحماية ثنائي المراحل المحدد بشكل صحيح يتم تحديد تسلسل التشغيل بدقة حسب موقع العطل وحجمه الكهربائي. تمنع هذه العلاقة التآزرية حدوث انقطاعات مزعجة أثناء العابرين المقبولين للشبكة مع ضمان الاحتواء الآمن أثناء الأعطال الحرجة للمعدات.

لتوضيح هذا الواقع، يمكننا دراسة سيناريوهين تشغيليين مختلفين تواجههما أطقم الصيانة بشكل متكرر.

السيناريو أ: الحمل الزائد الثانوي التدريجي

عندما تتعرض شبكة التوزيع لحمل زائد ثانوي طويل الأمد - مثل الطلب السكني الشديد خلال موجة الحر الصيفية - يرتفع تيار الحمل بشكل كبير عن تصنيف لوحة المحول ولكنه يظل محدودًا ماديًا بسبب مقاومة القلب والملف.

مع حدوث التدهور الحراري التدريجي، يتسارع ارتفاع درجة حرارة الزيت العازل (ΔT)، وغالبًا ما يدفع درجات حرارة الزيت العلوي إلى ما بعد 105 درجة مئوية.

نظرًا لأن مصهر Bay-O-Net عادةً ما يكون جهاز استشعار مزدوج، فإنه يتفاعل مع كل من درجة حرارة الزيت المحيط المرتفعة والتيار الزائد المستمر. يذوب رابط الطرد الداخلي، مما يؤدي إلى قطع الدائرة الكهربائية بأمان وحماية عزل السليلوز في المحول من التقادم الحراري الذي لا رجعة فيه. من من منظور التشخيص الميداني، عندما تصل طواقم المرافق إلى الوحدة المثبتة على الوسادة، يمكنهم سحب مجموعة Bay-O-Net باستخدام عصا ساخنة. يؤدي العثور على وصلة طرد منفوخ إلى توجيه جهودهم لاستكشاف الأعطال وإصلاحها على الفور نحو مشاكل الجانب الثانوي أو اختلالات الحمل.

السيناريو (ب): عطل شديد في اللف الداخلي

وعلى العكس من ذلك، ضع في اعتبارك حدوث انهيار في العزل في أعماق اللفات الأولية، والذي قد يكون ناتجًا عن عابر صاعقة أو دخول رطوبة طويلة الأجل في الورق العازل. يخلق هذا الحدث دائرة كهربائية قصيرة ذات مقاومة منخفضة مباشرة عبر تغذية الجهد العالي.

إذا سمح هذا العطل الداخلي بتطور تيار عطل لحظي غير متماثل يبلغ 12,000 أمبير، فإن مصهر Bay-O-Net غير قادر ميكانيكيًا على إخماد القوس الناتج.

قبل أن يبدأ صمام الطرد في الاستجابة للارتفاع المفاجئ في التيار، يتولى صمام الحد من التيار المتصل على التوالي.

من خلال تبخير عناصر الفضة النقية في أقل من جزء من الألف من الثانية، فإنه يحد من طاقة السماح بالتبخير (I²t) إلى جزء صغير جدًا من حجم الخطأ المحتمل.

يتم خنق التيار إلى الصفر قبل أن يتمكن الضغط الداخلي المتفجر من تمزيق لحامات خزان المحول الفولاذية. في هذا السيناريو الميداني، يتم تدمير المحول نفسه بسبب قصر الدائرة الكهربائية الداخلية، ولكن الصمام المحدد للتيار يمنع بنجاح نشوب حريق في الزيت، مما يخفف من مخاطر السلامة على المعدات المجاورة والأفراد.

رؤى الخبراء: التحقق الميداني من منحنيات التسليم

  • عند تعيين منحنيات الوقت-التيار (TCC) على ورقة لوغاريتمية، يجب على المهندسين الحفاظ على هامش أمان صارم بين الجهازين. يجب أن يكون هناك حد أدنى لهامش تيار 10% وهامش زمني 10% بين منحنى الحد الأقصى للتيار في باي-أو-نت ومنحنى الحد الأدنى للذوبان في الصمامات المحددة للتيار.
  • عدم الحفاظ على هذا الخلوص قد يؤدي إلى خطر “إجهاد” الصمام المحدد للتيار. إذا تسبب عطل ثانوي شديد في ذوبان جزئي للعنصر الفضي قبل أن يتم تخليص باي-أو-نت، فإن الصمام المحدد للتيار يصبح ضعيفًا بشكل دائم، مما يضعف بشدة قدرته على التعامل مع أي عطل أولي مستقبلي.

الصيانة الميدانية وحقائق الاستبدال والصيانة الميدانية

عامل الخطوط يستخدم عصا ساخنة لاستبدال صمامات المحولات الكهربائية بأمان.
الشكل 03: تسمح تجميعات Bay-O-Net باستخراج خارجي من الأمام باستخدام عصا ساخنة معزولة بعد تنفيس ضغط الخزان الداخلي.

يفرض البناء المادي لهذين النوعين من الصمامات بروتوكولات صيانة ميدانية مختلفة تمامًا. عندما يستجيب طاقم المرفق لانقطاع التيار الكهربائي، يعتمد سير العمل التشغيلي بشكل كبير على مرحلة تشغيل نظام الحماية.

صيانة الصمامات القابلة للإزالة من الخارج بأمان

تم تصميم مجموعة صمامات باي-أو-نت كواجهة حماية يسهل الوصول إليها. وهي تجمع بين مبيت مثبت على المحول وهيكل حامل الصمامات القابل للاستبدال لدعم الوصول الآمن للصيانة. صُممت هذه التجميعات من فئة 15/25 كيلو فولت مع أمان أمامي ميت وتسمح بالتشغيل بالعصا الساخنة دون فتح خزان المحول الرئيسي.

من من منظور الخبرة الميدانية، يتطلب استبدال رابط الطرد التزامًا إجرائيًا صارمًا.

قبل فتح حامل باي-أو-نت، يجب على العاملين الميدانيين سحب صمام تنفيس الضغط لتنفيس أي ضغط داخلي متراكم في الخزان، والذي قد يصل في كثير من الأحيان إلى ≥ 5 رطل لكل بوصة مربعة حسب درجة حرارة الزيت المحيطة.

باستخدام عصا ساخنة من الألياف الزجاجية المعزولة، يقوم المشغل بفك المقبض وسحب حامل الصمامات. من الحقائق الميدانية الحرجة السماح للمجموعة بالتجفيف لعدة ثوانٍ قبل استخراجها بالكامل؛ قد يؤدي سحب المجموعة من حمام الزيت بسرعة كبيرة إلى سحب أثر زيت ملوث، مما يشكل خطر حدوث وميض كهربائي. إذا انفجرت وصلة الطرد، عادةً ما تقوم أطقم العمل بالتحقق من وجود أعطال ثانوية في المصب قبل تركيب وصلة بديلة وإعادة التنشيط.

التشخيص بعد تشغيل الصمام المحدد للتيار

وعلى العكس من ذلك، إذا كشفت التشخيصات عن تشغيل الصمامات الاحتياطية المحددة للتيار الاحتياطي، فإن واقع الصيانة يتحول من الاستبدال الروتيني إلى التحقيق في الأعطال الحرجة. يتم إجراء سير عمل تشخيص الفشل الميداني عزل الأسباب الجذرية قبل حدوث الأعطال المتكررة المدمرة.

نظرًا لأن الصمامات المحدِّدة للتيار عادةً ما يتم تركيبها داخليًا تحت مستوى الزيت أو داخل الخزان، فهي غير مصممة للاستبدال الخارجي الروتيني. يشير الصمام المحدِّد للتيار الذي يتم تشغيله بوضوح إلى أن عطلًا هائلاً قد تجاوز الحماية الثانوية - عادةً ما يكون قصر شديد في اللف الداخلي أو انهيار عازل كبير.

في هذه السيناريوهات، فإن مجرد استبدال الصمامات وإعادة تنشيطها يعد أمرًا خطيرًا للغاية؛ من المحتمل أن تكون مقاومة العزل الداخلي للمحول قد انخفضت إلى ≤ 1 MΩ، وقد يؤدي التنشيط الثاني إلى تمزق الخزان.

يجب وضع علامة على الوحدة، وإخراجها من الخدمة بالكامل، وشحنها إلى منشأة إصلاح، وإخضاعها لاختبار شامل للقلب والملف (مثل تحليل استجابة تردد المسح أو تحليل الغاز المذاب) للتحقق من سلامة المعدات.

تحديد مواصفات الصمامات المنسقة لمشاريع التوزيع

يتطلب تحديد مواصفات نظام حماية منسق ثنائي المراحل مطابقة دقيقة للمعلمات الكهربائية لمنع حدوث ثغرات خطيرة في المواصفات. يجب أن تتأكد فرق المشتريات من أن تصنيفات التيار المستمر وفئات الجهد وقدرات الانقطاع لكلا الجهازين تتوافق تمامًا مع بيانات لوحة اسم المحول.

على سبيل المثال، عند تحديد مصدر حزمة حماية أولية لمحول توزيع من فئة 15/25 كيلو فولت، فإن الخطوة الأولى هي اختيار مجموعة مصهر باي-أو-نت. يجب أن يتميز التجميع بمستوى عزل أساسي مناسب (BIL)، عادةً 150 كيلو فولت، لتحمل طفرات الجهد العابر للنظام. يجب أن يكون حجم وصلة الطرد الداخلية مناسبًا لتحمل تيار الحمل الكامل العادي مع إزالة الأعطال المنخفضة إلى المتوسطة بأمان دون حدوث أعطال مزعجة.

بمجرد أن يتم تثبيت منحنى فتيل الطرد TCC، يقوم المهندسون بتحديد المنحنى الاحتياطي صمامات الحد من التيار.

يجب أن يكون للمصهر المحدِّد للتيار حد أدنى لمعدل المقاطعة يتجاوز بدقة الحد الأقصى المتاح لتيار العطل في النظام - المحدد بـ ≥ 50,000 أمبير لشبكات المرافق الصلبة.

يجب أن يتقاطع منحنى الحد الأدنى للذوبان مع منحنى الحد الأقصى للتخليص في Bay-O-Net بدقة عند نقطة التقاطع الحرجة لضمان تسليم دقيق أثناء حدوث عطل ضخم. توفر ZeeyiiElec دعمًا فنيًا شاملاً لمساعدة المهندسين وفرق المشتريات في تعيين حدود التنسيق المعقدة هذه. شارك فئة الجهد الكهربائي لمشروعك، وتيار العطل المتاح، وتقييم المحول kVA مع فريقنا الهندسي لمطابقة النموذج المتخصص ودعم طلب عرض الأسعار السريع.


الأسئلة المتداولة

ما هو الحد الأقصى لتيار العطل الذي يمكن لمصهر Bay-O-Net أن يقطعه تيار العطل؟

عادةً ما يزيل صمام باي-أو-نت الصمامات الأعطال المنخفضة إلى المتوسطة حتى 1000 إلى 3500 أمبير تقريبًا، اعتمادًا بشكل كبير على فئة الجهد المحدد ودرجة حرارة الزيت العازل المحيط. بالنسبة لتيارات الأعطال التي تتجاوز هذه العتبة، يجب إقرانه بصمام احتياطي يحد من التيار لمنع مبيت الطرد الميكانيكي من التعطل بشكل متفجر تحت الضغط.

هل أحتاج دائمًا إلى كلا نوعي الصمامات لمحول التوزيع؟

وفي حين أن المحولات الأصغر حجماً في الأنظمة الريفية ذات تيارات الأعطال المنخفضة جداً المتاحة قد تعمل نظرياً باستخدام مصهر طرد فقط، فإن معظم محولات التوزيع الحديثة ذات الجهد المتوسط التي تزيد قدرتها عن 50 كيلو فولت أمبير تتطلب كلتا التقنيتين. يضمن منطق الصمامات المزدوجة هذا السلامة والحماية المطلقة عبر الطيف بأكمله، بدءًا من الأحمال الزائدة الثانوية البسيطة التي تبلغ 200 أمبير إلى الأعطال الأولية المثبتة بمسامير بقوة 50,000 أمبير.

هل يمكن استبدال الصمام المحدد للتيار خارجياً بعصا ساخنة؟

على عكس مجموعات باي-أو-نت التي تم تصميمها خصيصًا للتشغيل الخارجي ذي العصا الساخنة الأمامية الميتة، فإن معظم الصمامات المحددة للتيار تكون مثبتة داخليًا تحت مستوى الزيت أو مثبتة بمسامير في القلب داخل خزان المحول. يتطلب استبدالها عادةً نزع الطاقة من المحول وفتح غطاء الخزان وسحب التجميع الداخلي، لأن الصمامات المحددة للتيار المنفجرة تشير دائمًا تقريبًا إلى وجود عطل داخلي شديد في اللف يتطلب اختبارًا كهربائيًا أعمق.

لماذا تمنع الصمامات المحددة للتيار تلف المعدات الميكانيكية؟

صُممت الصمامات المحدِّدة للتيار بدقة لإذابة شرائطها الفضية الداخلية وإجبار تيار العطل على الوصول إلى الصفر خلال نصف الدورة الأولى من شكل الموجة الكهربائية للتيار المتردد. من خلال مقاطعة العطل قبل أن يصل إلى ذروة حجمه المدمر بالكامل، فإنها تقلل بشكل كبير من الضغوط المغناطيسية والحرارية الشديدة التي من شأنها أن تشوه اللفات النحاسية الداخلية أو تمزق خزان المحول الفولاذي الخارجي.

ما الذي يتسبب في انفجار صمام باي-أو-نت في ظروف الحمل العادية؟

كثيرًا ما تحدث عمليات الإزعاج تحت أحمال كهربائية تبدو عادية بسبب الارتفاع المفرط في درجة حرارة الزيت وليس بسبب التيار الزائد البسيط، لأن وصلات الطرد الحديثة مزدوجة الاستشعار (تتفاعل مع كل من درجة حرارة السائل المحيط والتيار الداخلي). يمكن لدرجات الحرارة المحيطة المرتفعة لفترات طويلة في الصيف، أو عدم كفاية تدفق هواء تبريد المحولات، أو التحديد غير الصحيح لحجم الصمامات الأولية أن يدفع بسهولة وصلة الصمامات إلى ما بعد نقطة انصهارها التي تتراوح بين 105 و145 درجة مئوية حتى لو ظل تيار الحمل ضمن الحدود المقدرة تمامًا.

يويو شي
يويو شي

تكتب يويو شي في ZeeyiElec، مع التركيز على ملحقات الجهد المتوسط ومكونات المحولات وحلول ملحقات الكابلات. تغطي مقالاتها تطبيقات المنتجات، والأساسيات التقنية، ورؤى المصادر للمشترين العالميين في مجال الصناعات الكهربائية.

المقالات: 48