أولاً، تصحيح حاسم: المصطلحات مثل "زيت المحولات من النوع الجاف" و"خزان الزيت" المذكورة في المحتوى الأصلي تنتمي إلى المحولات المغمورة بالزيت, not dry-type transformers. Dry-type transformers use air/gas as the cooling medium and have no oil-related components. Below is a reorganized, error-corrected breakdown of dry-type جوهر المحولات components (core, winding, insulation, tap changer) based on valid information from the original content.
1. النواة: العمود الفقري للدائرة المغناطيسية للمحولات الجافة
القلب هو الدائرة المغناطيسية المغلقة للمحول، وهو المسؤول عن نقل التدفق المغناطيسي وتقليل فقدان الحديد.
1.1 الهيكل الأساسي
هناك نوعان رئيسيان من الهياكل، حيث يعتبر النوع الأساسي هو السائد لتطبيقات الطاقة:
- نواة من النوع الأساسي
- التكوين: يتكون من أعمدة حديدية أساسية (حيث يتم تغليف اللفات) ونير حديدي (يربط الجزء العلوي/السفلي من الأعمدة الأساسية لإغلاق الدائرة المغناطيسية).
- الميزة الرئيسية: يدعم نير الحديد الجزء العلوي والسفلي من الملف فقط، وليس المحيط بجوانبه.
- المزايا: هيكل بسيط، سهولة تجميع اللفات ومعالجة العزل. يُستخدم على نطاق واسع في محولات الطاقة المنزلية الجافة (مثل محولات التوزيع من سلسلة SCB).
- قلب من نوع القشرة
- الميزة الرئيسية: يحيط نير الحديد ليس فقط بالجزء العلوي والسفلي من اللف ولكن أيضًا بجوانبه، مما يشكل "قشرة" حول اللف.
- التطبيق: يستخدم فقط في السيناريوهات الخاصة (على سبيل المثال، المحولات الجافة للفرن الكهربائي) بسبب التصنيع المعقد والاستهلاك العالي للمواد.
1.2 المواد الأساسية
تعطي المواد الأساسية الأولوية للنفاذية المغناطيسية العالية لتقليل فقدان الحديد (فقدان الهستيريسيس + تيار إيدي):
- صفائح الصلب السيليكون:المادة الوحيدة المستخدمة في نوى المحولات الجافة، تنقسم إلى فئتين:
- صفائح الفولاذ السيليكوني المدرفلة على الساخن: نفاذية مغناطيسية أقل وخسارة وحدة أعلى؛ نادرًا ما تستخدم في المحولات الجافة الحديثة.
- صفائح الفولاذ السيليكوني المدرفلة على البارد:
- الميزة: نفاذية مغناطيسية أعلى عند المغناطيس على طول اتجاه الدرفلة، وخسارة الوحدة أقل بنسبة 30-50% من الصفائح المدرفلة على الساخن.
- المواصفات المحلية: السُمك الشائع هو 0.35 مم، 0.30 مم، و0.27 مم. تُقلل الصفائح الرقيقة من فقدان التيار الدوامي، لكنها تُقلل من عامل التصفيح (بسبب طبقة الورنيش العازلة على سطح كل صفائح، مما يمنع التوصيل بينها).
- الحالة الحالية: تستخدم جميع المحولات الجافة المحلية صفائح الفولاذ السيليكونية المدرفلة على البارد لتلبية معايير كفاءة الطاقة (على سبيل المثال، كفاءة الفئة 1 وفقًا لـ GB 20052-2024).
2. اللف: قلب الدائرة لتحويل الطاقة
اللف هو جزء الدائرة الكهربائية للمحول، وهو المسؤول عن إدخال (الأساسية) وإخراج (الثانوية) طاقة التيار المتردد.
2.1 مواد اللف
مصنوعة من أسلاك موصلة معزولة، مع خيارين شائعين:
- سلك نحاسأسلاك نحاسية مطلية بالمينا أو مغلفة بالورق (نقاء ≥ 99.95%). المزايا: مقاومة منخفضة (فقدان منخفض للحمل)، قوة ميكانيكية عالية، ومقاومة جيدة للحرارة - مناسبة للمحولات عالية الكفاءة وذات السعة الكبيرة.
- أسلاك الألمنيومأسلاك ألومنيوم مطلية بالمينا أو مغلفة بالورق. المزايا: تكلفة أقل؛ العيوب: مقاومة أعلى (فقدان حمل أعلى) وقوة ميكانيكية أقل - تُستخدم في سيناريوهات ذات سعة صغيرة وحساسة للتكلفة.
2.2 ترتيب اللف
يتم تصنيفها حسب الموضع النسبي للملفات ذات الجهد العالي (HV) والجهد المنخفض (LV):
- لف متحدة المركز (الاكثر انتشارا)
- التخطيط: يتم تغليف ملفات الجهد العالي والجهد المنخفض بشكل مركزي على عمود القلب الحديدي.
- موضع لف الجهد المنخفض: يتم وضعه بالقرب من عمود القلب - مما يقلل من متطلبات العزل بين اللف والقلب (الجهد المنخفض منخفض، مما يتطلب عزلًا أرق).
- اللف المتداخل (ملاحظة: "المكدس بالماس" في المحتوى الأصلي هو تسمية خاطئة)
- التخطيط: يتم ترتيب ملفات الجهد العالي والجهد المنخفض في طبقات على طول الاتجاه المحوري لنير الحديد، بحيث تتداخل مع بعضها البعض.
- موضع لف الجهد المنخفض: يتم وضعه بالقرب من نير الحديد - مما يقلل من مسافة العزل بين اللف والنير، مما يقلل من الارتفاع الإجمالي للمحول.
- التطبيق: مناسب للمحولات ذات حدود الارتفاع الصارمة (على سبيل المثال، محطات الطاقة الفرعية تحت الأرض).
3. العزل: أمر بالغ الأهمية للسلامة الكهربائية
يمنع عزل المحولات من النوع الجاف حدوث دوائر قصيرة بين اللفات، وبين اللفات والنواة، ويجب أن يقاوم الحرارة والرطوبة.
3.1 مواد العزل الشائعة (تصحيح خطأ "زيت المحولات من النوع الجاف")
تستخدم المحولات الجافة مواد عزل صلبة/غازية، وليس زيتًا. تشمل المواد الرئيسية:
- راتنجات الايبوكسي: يُستخدم في صب اللفائف (مثل محولات الراتنج المصبوب الجافة). المزايا: قوة عزل عالية، ومقاومة للرطوبة والحرارة (عزل من الفئة F/H).
- ورق عازل: يُلفّ حول الأسلاك لعزل اللفات/الطبقات (مثل ورق الكريب وورق الكابلات). يتطلّب التوافق مع درجات الحرارة العالية (≥155 درجة مئوية للفئة F).
- الألياف الزجاجية:يعزز عزل راتنج الإيبوكسي، مما يحسن القوة الميكانيكية وتبديد الحرارة.
- مطاط سيليكون:تستخدم في البطانات الرصاصية وأجزاء العزل الخارجية المقاومة للشيخوخة والرطوبة.
3.2 وظيفة العزل
- منع حدوث قصر الدائرة بين الدورات، وبين الطبقات، وبين اللفات والنواة.
- يتحمل درجات حرارة التشغيل طويلة الأمد (تصل إلى 180 درجة مئوية للعزل من الفئة H) دون تدهور.
4. مُغيّر الصنبور: لتنظيم الجهد المستقر
تعمل مغيرات الصنبور على ضبط عدد دورات اللف لتثبيت جهد الخرج، ومعالجة تقلبات جهد الشبكة.
4.1 مبدأ تنظيم الجهد
اسحب الصنابير (أوضاع دوران مختلفة) على أحد اللفات (عادةً ما يكون عالي الجهد). يؤدي تقليل أو إضافة لفات إلى تغيير نسبة لفات اللف، مما يؤدي إلى تعديل جهد الخرج.
4.2 لماذا يتم ضبط الصنابير على ملفات الجهد العالي
- إخراج سهل:غالبًا ما يتم تغليف لفائف الجهد العالي خارج لفائف الجهد المنخفض، مما يجعل الوصول إلى أسلاك الصنبور أسهل.
- ميزة التيار الصغير:تيار جانب الجهد العالي أصغر (I ∝ 1/U)، وبالتالي فإن أسلاك الصنبور وجهات اتصال التبديل لها مقاطع عرضية أصغر، مما يبسط عملية التصنيع.
4.3 أنواع مغير الصنبور
- مغير الصنبور غير المثير
- التشغيل: لا يمكن تنظيم الجهد إلا عندما يكون المحول غير محمل (المحول الأساسي مفصول عن الشبكة، والمحول الثانوي بدون حمل).
- التطبيق: مناسب للأحمال المستقرة (على سبيل المثال، شبكات التوزيع الريفية ذات التقلبات القليلة في الحمل).
- مغير الصنبور أثناء التحميل (OLTC)
- التشغيل: ضبط الصنابير دون فصل الحمل، مما يتيح تثبيت الجهد في الوقت الحقيقي.
- التطبيق: مناسب للشبكات ذات الأحمال المتقلبة (على سبيل المثال، المتنزهات الصناعية والمناطق التجارية الحضرية).
5. تذكير أساسي: خزانات الزيت تابعة للمحولات المغمورة بالزيت
"خزان الزيت" المذكور في النص الأصلي مخصص حصريًا للمحولات المغمورة بالزيت (المستخدمة لتخزين الزيت العازل). لا تحتوي المحولات الجافة على خزانات زيت، بل يكون قلبها وملفاتها إما مفتوحًا (مُبرّدًا بالهواء) أو مُغلّفًا في خزانة معدنية (مُبرّدًا بالهواء/الغاز)، لذا يجب عدم الخلط بين المكونات المرتبطة بالزيت وهياكل المحولات الجافة.
شهادة لدينا
مشاريعنا
