نظرة عامة على المنتج
التعريف الوظيفي
محولات التيار الخارجية LCWD1-35 (LABN1-35W2) بجهد 35 كيلوفولت، المغمورة بالزيت، هي أجهزة كهرومغناطيسية دقيقة مصممة لقياس التيار بدقة، وقياس الطاقة، وتطبيقات حماية المرحلات في أنظمة الطاقة المتناوبة من فئة 35 كيلوفولت. تعتمد هذه المحولات الخارجية المغمورة بالزيت على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتوفير إشارات تيار ثانوية معزولة جلفانياً (galvanically isolated) وتتناسب طردياً مع التيار الأولي، وتعمل عند ترددين 50 هرتز أو 60 هرتز.
لمحة سريعة عن المواصفات الرئيسية
| البند | المواصفة (حسب الطلب / اللوحة التعريفية) |
|---|---|
| فئة جهد النظام | فئة 35 كيلوفولت (تطبيقات التوزيع والنقل الخارجية) |
| التردد المقنن | 50 هرتز / 60 هرتز |
| التيار الثانوي المقنن | 5 أمبير |
| فئات الدقة | نوى القياس و/أو الحماية حسب التحديد (مثل: 0.2S، 0.5، 10P15، 10P20) |
| الحمل المقنن (Rated burden) | حسب كل نواة/لفة كما هو محدد: 0.2S (30 فولت أمبير)، 0.5 (50 فولت أمبير)، 10P20 (50 فولت أمبير) |
| معامل القدرة للحمل | cosφ = 0.8 (متأخر)، ما لم يُحدد خلاف ذلك في معيار المشروع |
| تحمل القصر | Ith (1 ثانية) و Idyn (القيمة العظمى) حسب تصنيف التيار الأولي |
| مستوى العزل | 40.5/95/185 كيلوفولت (Um/Up/Ud) |
| المسافة الزاحفة (Creepage distance) | النموذج القياسي: ≥735 مم؛ النموذج W2: ≥1100 مم |
| فئة التلوث | الفئة II أو الفئة III (قابلة للاختيار) |
| المعايير المطبقة | IEC 61869-1 / IEC 61869-2؛ GB/T 20840.1 / 20840.2؛ GB 1208-1997؛ GB 5583-85 (PD حيثما يُحدد) |
| الاختلافات الهيكلية | LCWD1-35 (قياسي)، LABN1-35W2 (مسافة زحف ممتدة) |
عرض المنتج
مبدأ العمل
يعمل المحول وفقاً لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، ويحتوي على نواة مغناطيسية حلقيّة (Toroidal) يمر خلال فتحتها الموصل الأولي، بينما تكون اللفات الثانوية ملفوفة حول النواة. يُولّد التيار الأولي تدفقاً مغناطيسياً يُحثّ بدوره جهداً متناسباً في اللفة الثانوية، مما يُنتج تياراً ثانوياً قياسياً قدره 5 أمبير عبر الحمل المتصل. ويوفّر التصميم المغمور بالزيت قدرة عزل حرارية وعالية الأداء للتشغيل الخارجي.
موقع التطبيق في النظام
- توزيع الجهد المتوسط-العالي: محطات فرعية خارجية وأنظمة توزيع بجهد 35 كيلوفولت
- قياس الطاقة: أنظمة قياس استهلاك الكهرباء ذات الدقة التجارية (Revenue-grade)
- دوائر الحماية: أنظمة الحماية من التيار الزائد، والحماية التفاضلية، وحماية المسافة
- تكامل SCADA: أنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات
نظرة عامة على البنية
يتميز التصميم بغمره بالزيت واستخدام عوازل من البورسلين، مما يضمن أداءً عالياً في العزل، ومقاومة الرطوبة، ومتانة التشغيل في الظروف الجوية الخارجية. يخضع التصميم المدمج لعمليات التجفيف تحت الفراغ وتعبئة الزيت لتحقيق قوة عازلة عالية. يُثبّت عازل البورسلين على قاعدة معدنية، مع وجود خزان تمدد (conservator) في الأعلى مزوّد بمؤشرات لمستوى الزيت ودرجة الحرارة لمراقبة الصيانة.
تعيين الموديل
شرح رمز الموديل
- L — محول التيار (CT)
- C — نوع التركيب الخارجي
- W — بناء مغمور بالزيت
- D — تكوين أحادي الطور
- 1 — رمز التصميم (المنصة/الإصدار)
- 35 — فئة الجهد (كيلوفولت)
- W2 — متغير بمسافة زحف ممتدة (عند التحديد)
الاختلافات بين المتغيرات
يكون الموديلان LCWD1-35 وLABN1-35W2 متكافئين كهربائيًا عند تحديدهما بنفس النسبة، وفئات الدقة، والأحمال (burdens)، وقيم Ith/Idyn. يوفر المتغير W2 مسافة زحف ممتدة (≥1100 مم مقابل ≥735 مم للنوع القياسي) للاستخدام في بيئات ذات تلوث أعلى (الصف III مقابل الصف II). ويتم اختيار أحد المتغيرين بناءً على متطلبات مستوى التلوث في الموقع والظروف البيئية.
ظروف التشغيل
تم تصميم محولات التيار من سلسلة LCWD1-35 للتشغيل في الهواء الطلق تحت ظروف الخدمة العادية في أنظمة الطاقة ذات الجهد 35 كيلوفولت.
- بيئة التركيب: تركيب خارجي
- الارتفاع: ≤ 1000 متر (يجب تحديد الارتفاعات الأعلى لتأكيد هندسي)
- درجة حرارة المحيط: من −25 °C إلى +40 °C
- الرطوبة النسبية: متوسط يومي ≤ 95%، ومتوسط شهري ≤ 90%
- فئة التلوث: الفئة II (قياسي) أو الفئة III (نسخة W2)
- الظروف البيئية: مناسبة للتعرض الخارجي؛ ولا تتعرض لصدمات ميكانيكية شديدة أو اهتزازات
البناء
تصميم البناء
- الهيكل: من النوع العمودي (Post-type) للمحولات الخارجية
- العزل: عزل مغمور بالزيت مع عوازل خزفية (porcelain bushing)
- النواة: تصميم نواة مغناطيسية حلقيّة (Ring-type)
- المعالجة: تجفيف تحت الفراغ وتعبئة بالزيت لضمان أفضل خصائص عزل
- خزان الزيت التوسعي: خزان تمدد مثبت في الأعلى مزوّد بمؤشرات لمستوى الزيت ودرجة الحرارة
يوفر البناء المغمور بالزيت مع تجميع النواة المجفّفة تحت الفراغ خصائص عزل مستقرة ومقاومة للرطوبة والتلوث والشيخوخة، مما يضمن أداءً طويل الأمد في الخدمة الخارجية. كما توفر العوازل الخزفية حماية ميكانيكية قوية وعزلًا كهربائيًا فعالًا.
اللفات وترميز الأطراف
- لفة الجهد العالي (Primary winding): تقع في الجزء العلوي من تجميع النواة
- لفة الجهد المنخفض (Secondary winding): تقع في الجزء السفلي من تجميع النواة
- ترتيب الأطراف: طرف P1 معزول عبر عازل خزفي صغير (معزول عن الغلاف الخارجي)؛ بينما يُوصَل طرف P2 مباشرةً بالقاعدة المعدنية للتوصيل بالأرضي
ترميز الأطراف
- أطراف الجهد العالي: P1 / P2
- أطراف الجهد المنخفض (المجموعة 1): 1S1 / 1S2
- أطراف الجهد المنخفض (المجموعة 2): 2S1 / 2S2 (في حالة التكوين ثنائي النواة)
يتبع ترميز الأطراف اتفاقيات القطبية القياسية لأجهزة التيار (CT) وفقًا للمعيار IEC 61869-2. في ظروف التشغيل العادية، يُعرّف اتجاه التيار المرجعي من P1 إلى P2. يجب الانتباه إلى تحديد الأطراف بشكل صحيح لضمان أداء دقيق في القياس والحماية.
البيانات الفنية
يوفر هذا القسم بيانات فنية موجّهة للاختيار لمُحَوِّل التيار الخارجي من النوع LCWD1-35 / LABN1-35W2، المغمور بالزيت، والمُستخدم في أنظمة التيار المتردد بجهد 35 كيلوفولت (50 هرتز / 60 هرتز). تُعد البيانات الموضحة أدناه لأغراض الاختيار الأولي لمجموعات درجات الدقة، الأحمال المقننة، وقدرة تحمل التيارات القصيرة.
التعريفات: مجموعة درجة الدقة تشير إلى نوى القياس/الحماية المتاحة في مُحَوِّل تيار واحد (قد ينطبق التكوين متعدد النوى). القدرة المخرَجة المقننة (فولت أمبير – VA) تُحدَّد لكل نواة ثانوية على حدة. Ith هو التيار الحراري المقنن للزمن القصير (1 ثانية). Idyn هو التيار الديناميكي المقنن (القيمة العظمى).
الملاحظات: تُحدَّد قيم Ith/Idyn لكل قيمة تيار أولي مقننة، ويتم التحقق منها عبر اختبارات المصنع. يجب أن يستند القبول إلى القيم المدونة على لوحة الاسم وتقرير اختبار المصنع.
مرجع البيانات
| التيار الأولي المقنن (A) |
مجموعة درجة الدقة |
القدرة المخرَجة المقننة 0.2S (VA) |
القدرة المخرَجة المقننة 0.5 (VA) |
القدرة المخرَجة المقننة 10P20 (VA) |
التيار الحراري Ith (kA/1s) |
التيار الديناميكي Idyn (kA) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 5 | 0.5/10P15 0.2/0.5 0.2/0.2 |
30 | 50 | 50 | 0.375 | 0.95 |
| 10 | 0.75 | 1.9 | ||||
| 15 | 1.12 | 2.9 | ||||
| 20 | 1.5 | 3.8 | ||||
| 30 | 2.25 | 5.7 | ||||
| 40 | 3 | 7.6 | ||||
| 50 | 3.75 | 9.6 | ||||
| 75 | 5.62 | 14.5 | ||||
| 100 | 7.5 | 19.2 | ||||
| 200 | 11.25 | 28.7 | ||||
| 300 | 15 | 38.3 | ||||
| 400 | 22.5 | 57.5 | ||||
| 600 | 30 | 76.5 | ||||
| 800 | 45 | 115 | ||||
| 1000 | 45 | 115 | ||||
| 1200 | 45 | 115 | ||||
| 1500 | 45 | 115 |
عامل حد الدقة لفئة 10P
بالنسبة لنوى الحماية من فئة 10P، يُحدد عامل حد الدقة (ALF) في تسمية درجة الدقة (مثلاً، 10P15 تعني ALF = 15، و10P20 تعني ALF = 20). ويُعرّف هذا العامل نسبة تيار الدقة الحدي الأولي المقنن إلى التيار الأولي المقنن، والتي لا تتجاوز عندها نسبة الخطأ المركب 10%.
المعايير والمراجع التنظيمية
| المعيار | العنوان | التطبيق |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | محولات القياس – الجزء 1: المتطلبات العامة | المتطلبات العامة |
| IEC 61869-2 | محولات القياس – الجزء 2: متطلبات إضافية خاصة بمحولات التيار | المتطلبات الخاصة بمحولات التيار |
| GB/T 20840.1 | محولات القياس – الجزء 1: المتطلبات العامة | معيار وطني (متوافق مع إطار IEC 61869) |
| GB/T 20840.2 | محولات القياس – الجزء 2: المتطلبات الإضافية الخاصة بمحولات التيار | معيار وطني (متوافق مع إطار IEC 61869) |
التركيب والأبعاد
المخطط العام
- يتم توفير أبعاد المخطط العام وتفاصيل التركيب في الرسومات البُعدية.
- يجب تركيب المحول بشكل آمن باستخدام ثقوب التثبيت المخصصة الموجودة على القاعدة المعدنية.
- يمكن توصيل الموصل الأولي عبر قضيب توصيل (busbar) أو أطراف ملولبة (threaded stud terminals)، وذلك حسب تصنيف التيار الأولي.
- يجب الحفاظ على مسافة كافية لضمان العزل الكهربائي، وتبدد الحرارة، وإمكانية الوصول لأغراض الصيانة.
- يجب أن تكون مؤشرات مستوى الزيت ودرجة الحرارة الموجودة على الخزان التوسعي (conservator) في متناول الفحص الدوري.
أحجام التوصيل
أحجام التوصيل الملولب (Screw-type connection size)
| مدى التيار الأولي (A) | نوع التوصيل | مقاس اللولب |
|---|---|---|
| 5 – 500 | طرف ملولب (Threaded stud) | M22 × 1.5 |
| 600 – 1000 | طرف ملولب (Threaded stud) | M27 × 1.5 |
| 1200 – 1500 | طرف ملولب (Threaded stud) | M30 × 1.5 |
أحجام توصيل قضبان النحاس (Copper busbar connection size)
| مدى التيار الأولي (A) | البُعد B (ملم) |
|---|---|
| 5 – 500 | 410 |
| 600 – 1000 | 440 |
| 1200 – 1500 | 440 |
ملاحظات السلامة
- يجب ألا تُترك الدائرة الثانوية مفتوحة أبدًا عندما يكون المحول مشغّلًا، إذ قد يظهر جهد عالي خطير عبر طرفي الدائرة الثانوية.
- أثناء الفحص أو الصيانة، يجب تقصير الدائرة الثانوية (short-circuit) قبل فصل أي أجهزة قياس.
- يجب تأريض نقطة واحدة من الدائرة الثانوية بشكل موثوق وفقًا للمعايير المعمول بها.
- يجب أن تتوافق جميع أعمال التركيب والصيانة مع لوائح السلامة الكهربائية المحلية.
- يجب فحص مستوى الزيت بانتظام؛ وفي حال انخفاضه دون العلامة الدنيا، يُعاد ملؤه بزيت محول مطابق.
- يجب مراقبة مؤشرات درجة الحرارة؛ إذ قد تشير درجة الحرارة المرتفعة إلى وجود زيادة في الحمل أو عطل داخلي.
معلومات الطلب
عند تقديم الطلب، يجب تحديد التكوين المطلوب وفقًا لمتطلبات الشبكة المحلية والمعايير المعمول بها والمواصفات الفنية للمشروع. يجب الإشارة بوضوح إلى المعايير التالية لأغراض التأكيد الفني وإصدار أمر الإنتاج:
- تيار أولي مصنّف / نسبة التحويل
- تيار ثانوي مصنّف (5 A قياسي)
- متطلبات التطبيق والدقة (مزيج درجة دقة القياس و/أو الحماية)
- الحمل المصنّف (بالفولت أمبير VA) لكل لُفّة/نواة ثانوية
- متطلبات تحمل القصر: Ith (1 ثانية) و Idyn (القيمة العظمى)
- مستوى العزل: 40.5/95/185 كيلوفولت (قياسي) أو حسب الطلب
- فئة التلوث: الفئة II (قياسي، ≥735 مم مسار التسرب) أو الفئة III (W2، ≥1100 مم مسار التسرب)
- نوع التوصيل الأولي: مسمار ملولب أو توصيل بواسطة قضيب توزيع (busbar)
- المتطلبات الخاصة: هيكل خزان الزيت، المواد، الأبعاد، تكوين التركيب
كيفية الاختيار
1: حدد التيار الأولي المصنّف (Ip) استنادًا إلى تصنيف الدائرة الفرعية/الحمل والمدى التشغيلي المتوقع لنظام 35 كيلوفولت.
2: اختر متطلبات دقة القياس و/أو الحماية (مثل: 0.2S للقياس عالي الدقة؛ 0.5 للقياس العام؛ 10P15 أو 10P20 للحماية).
3: تأكد من الحمل المصنّف (VA) لكل دائرة ثانوية بناءً على الأجهزة (عدادات/مرحلات) المتصلة وفقدان الأسلاك.
4: تحقق من قدرة تحمل القصر (Ith/Idyn) مقابل مستوى العطل في المحطة الفرعية.
5: اختر فئة التلوث بناءً على تقييم البيئة في الموقع (الفئة II قياسية أو الفئة III للمناطق شديدة التلوث).
إذا كانت هناك متطلبات خاصة من جهة التشغيل المحلية أو المشروع (مثل: تنسيق العزل المحدد، حدود التفريغ الجزئي، ترتيب المحطات الطرفية، قيود التركيب، تخصيص خزان الزيت، لغة الوثائق، أو الشهادات المطلوبة)، فيجب تحديدها عند مرحلة الطلب. ويجب تأكيد التكوينات الخاصة بموجب اتفاقية فنية وورقة البيانات النهائية قبل بدء الإنتاج.
الأسئلة الشائعة