نظرة عامة على المنتج
التعريف الوظيفي
محولات التيار الجافة من سلسلة PR هي أجهزة كهرومغناطيسية دقيقة مصممة لقياس التيار بدقة، وقياس الطاقة، وتطبيقات حماية المرحلات في أنظمة التيار المتردد ذات الجهد المنخفض (فئة 0.66 كيلوفولت). تعتمد هذه المحولات على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتوفير إشارات تيار ثانوية معزولة كهربائيًا (galvanically isolated) تتناسب مع التيار الأولي.
لمحة سريعة عن المواصفات الرئيسية
| البند | المواصفات (حسب الطلب / اللوحة التعريفية) |
|---|---|
| فئة جهد النظام | فئة 0.66 كيلوفولت (تطبيقات التوزيع الصناعي والجهد المنخفض) |
| التردد المقنن | 50 هرتز أو 60 هرتز (يُحدد عند الطلب) |
| تيار الثانوي المقنن | 1 أمبير أو 5 أمبير |
| فئات الدقة | نوى الحماية حسب التحديد (مثل 5P10، 10P10، 5P20، 10P20) |
| الحمل المقنن | حسب النواة/اللفة حسب التحديد (بالفولت أمبير VA) |
| عامل القدرة للحمل | cosφ = 0.8 (متأخر) ما لم يُحدد خلاف ذلك في معيار المشروع |
| مستوى العزل (AC/BIL) | 4 كيلوفولت / 10 كيلوفولت |
| المعايير المطبقة | IEC 61869-1 / IEC 61869-2؛ IEEE C57.13 (حيثما يُحدد) |
| خيارات مواد العزل | شريط عازل أو صبّ راتنج إبوكسي (يختارها العميل) |
| بيئة التركيب | معدات تبديل معزولة بالغاز (SF6 أو هواء) أو بوشات محولات الطاقة (معزولة بالزيت) |
عرض المنتج
مبدأ العمل
تعمل المحولة وفقًا لقانون فاراداي للحث الكهرومغناطيسي، وتتميز بنواة مغناطيسية حلقيّة (طورويدية) يمر الموصل الأولي عبر فتحتها بينما تكون لفات الثانوي ملفوفة حول النواة. يولد التيار الأولي تدفقًا مغناطيسيًا يُنتج جهدًا متناسبًا في لفة الثانوي، مما يوفر تيار خرج قياسي (1 أمبير أو 5 أمبير) عبر الحمل المتصل.
موقع التطبيق في النظام
- توزيع الجهد المنخفض: معدات التبديل 0.66 كيلوفولت، مراكز تحكم المحركات، ولوحات التوزيع
- قياس الطاقة: أنظمة قياس ومراقبة الطاقة الصناعية
- دوائر الحماية: الحماية من التيار الزائد، حماية المحركات، وتنسيق المرحلات
- تكامل SCADA: أنظمة التحكم الإشرافي وجمع البيانات
- مراقبة جودة الطاقة: أنظمة مراقبة الأحمال وتصحيح معامل القدرة
نظرة عامة على الشكل البنائي
التصميم الجاف من نوع البوشة مع خيار اختيار العزل من قبل العميل (صبّ راتنج إبوكسي أو شريط عازل) يضمن أداءً موثوقًا في بيئات تركيب متنوعة. يسمح التصميم بالتركيب في معدات التبديل المعزولة بالغاز (GIS) حيث توضع محولة التيار في غاز SF6 أو الهواء، أو في بوشات محولات الطاقة حيث تُغمر محولة التيار في زيت العزل. تتوفر توصيلات الثانوي إما بأسلاك رصاصية أو بطرفيات ثانوية لتلبية متطلبات التركيب.
ترميز الموديل
رمز الموديل: PR
- P — محولة تيار من نوع الحماية
- R — بناء من نوع الحلقة / البوشة (تصميم نواة طورويدية)
خيارات التكوين
توفر سلسلة PR مرونة في اختيار مادة العزل ونهايات الثانوي لتتناسب مع متطلبات التطبيق المحددة وقيود التركيب.
ظروف التشغيل
تم تصميم محولات التيار من سلسلة PR للتشغيل الداخلي والخارجي في ظروف الخدمة العادية لأنظمة الطاقة ذات الجهد المنخفض.
- بيئة التركيب: معدات تبديل داخلية، حاويات خارجية، أو مغمورة في زيت المحولات
- الارتفاع: لا يتجاوز 1000 متر فوق مستوى سطح البحر (يجب تحديد الارتفاعات الأعلى لتأكيد هندسي)
- درجة حرارة المحيط: من -25°م إلى +55°م (للتركيب في الهواء)؛ وفقًا لمواصفات زيت المحولات (للمحولات المعزولة بالزيت)
- الرطوبة النسبية: متوسط يومي ≤ 95%، متوسط شهري ≤ 90% (عند درجة حرارة مرجعية +20°م)
- الظروف البيئية: خالية من الغازات أو الأبخرة المسببة للتآكل؛ خالية من الوسائط المتفجرة أو القابلة للاشتعال (باستثناء زيت المحولات)؛ بدون اهتزاز شديد أو صدمات ميكانيكية أو تصادمات
البناء
تصميم البناء
- الهيكل: بوشة جافة من نوع الحلقة (ring-type) لتطبيقات معدات التبديل ذات الجهد المنخفض ومحولات الطاقة
- خيارات العزل: صبّ راتنج إبوكسي (مغلق بالكامل) أو لف بشريط عازل
- النواة: تصميم نواة مغناطيسية حلقيّة (طورويدية) لتحقيق أفضل أداء كهرومغناطيسي
- وسائط التركيب: الهواء، غاز SF6 (تطبيقات GIS)، أو الغمر في زيت المحولات
يعتمد اختيار مادة العزل على بيئة التطبيق. يوفر راتنج الإبوكسي مقاومة فائقة للرطوبة وقوة ميكانيكية عالية للتركيبات في الهواء/SF6. أما بناء الشريط العازل فهو مناسب للتطبيقات الحساسة من حيث التكلفة أو التركيبات المعزولة بالزيت حيث يوفر زيت المحولات دعمًا عازلًا إضافيًا.
اللفات وترميز الطرفيات
- طرفيات أولية: P1 / P2 (تصميم بوشة موصل عابر)
- طرفيات ثانوية: S1 / S2 (أو 1S1 / 1S2 للتكوينات متعددة النوى)
- خيارات الثانوي: أسلاك رصاصية أو طرفيات براغي (يُحدد عند الطلب)
يتبع ترميز الطرفيات اتفاقيات قطبية محولات التيار القياسية وفقًا للمعيار IEC 61869-2. في ظروف التشغيل العادية، يُعرّف اتجاه التيار المرجعي من P1 إلى P2. يجب مراعاة التعرف الصحيح على الطرفيات لضمان أداء القياس والحماية.
البيانات الفنية
يوفر هذا القسم بيانات فنية موجهة للاختيار لمحولات التيار الجافة من نوع البوشة من سلسلة PR المستخدمة في أنظمة التيار المتردد من فئة 0.66 كيلوفولت (50 هرتز أو 60 هرتز). البيانات الموضحة أدناه مخصصة للاختيار الأولي لفئة الدقة، الحمل المقنن، وأداء الحماية.
التعريفات: فئة الدقة تشير إلى أداء محولة التيار لتطبيقات الحماية (تصنيفات 5P أو 10P). الخرج المقنن (VA) يُحدد لكل نواة ثانوية. النسبة المتعددة تشير إلى توفر لفات ثانوية مقطوعة لاختيار نسبة مرنة.
التدوين: يشير تعيين فئة الحماية (مثل 5P10) إلى حد الخطأ المركب عند تيار الحد الأقصى للدقة المقنن (ALF = 10 أضعاف التيار المقنن). يجب أن يكون القبول مبنيًا على القيم المذكورة على اللوحة التعريفية وتقرير اختبار المصنع.
معلمات الأداء
| المعامل | المواصفات |
|---|---|
| فئات دقة الحماية المتوفرة | 5P10، 10P10 (الأكثر شيوعًا)؛ 5P20، 10P20 (متوفرة عند الطلب) |
| تيار الثانوي المقنن | 1 أمبير أو 5 أمبير (يُحدد عند الطلب) |
| نطاق الحمل المقنن | 2.5 فولت أمبير إلى 30 فولت أمبير (نموذجي)؛ حمل مخصص متوفر |
| إمكانية النسبة المتعددة | متوفرة مع لفات ثانوية مقطوعة (يُحدد النسب عند الطلب) |
| مستوى العزل (AC/BIL) | 4 كيلوفولت / 10 كيلوفولت |
| التردد | 50 هرتز أو 60 هرتز (تم اختبار النوع) |
القياس والتخصيص والتكوين
يمكن تخصيص أبعاد فتحة محولة التيار، وحجم النواة، وسماكة العزل لتتناسب مع أقطار البوشة المحددة، وتصنيفات التيار، وقيود التركيب. يتوفر دعم هندسي للتصميم الخاص بالتطبيق بما في ذلك:
- حساب الحمل وتقييم مقاومة الدائرة
- التحقق من الدقة لظروف التشغيل المحددة
- التكامل الميكانيكي مع معدات التبديل أو بوشات المحولات
- المؤهلات البيئية للتركيبات في SF6 أو المعزولة بالزيت
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 لمحولات التيار | متطلبات خاصة بمحولات التيار |
| IEEE C57.13 | المتطلبات القياسية لمحولات القياس | مرجع مشاريع أمريكا الشمالية (حيثما يُحدد) |
الامتثال لاختبارات المصنع
- الاختبارات الروتينية وفقًا لمتطلبات IEC/IEEE المعمول بها (بما في ذلك القطبية/الترميز، والتحقق من النسبة، والتحقق من الدقة وفقًا للفئة والحمل المحددين)
- اختبارات العزل الكهربائي وفقًا لمتطلبات تنسيق العزل والمعيار المعمول به
- الفحص البصري والأبعاد بما في ذلك التوافق في الترميز وجودة الصنع
- اختبارات النوع حسبما تتطلب مواصفات المشروع (بما في ذلك ارتفاع درجة الحرارة، وتحمل التيار القصير المؤقت حيثما يُحدد)
التركيب والأبعاد
- يجب أن تتطابق أبعاد الفتحة مع قطر البوشة الأولية أو الموصل مع توفير مساحة كافية للتركيب.
- يجب تثبيت المحولة بشكل آمن باستخدام دعامات ميكانيكية أو حوامل تركيب مناسبة لنوع التركيب.
- بالنسبة للتركيبات المعزولة بالزيت، يجب غمر محولة التيار بالكامل في زيت المحولات مع توفير دوران كافٍ للزيت للتبريد.
- بالنسبة للتركيبات في SF6، يجب أن تتوافق متطلبات ضغط الغاز ونقاوته مع مواصفات مصنّع معدات التبديل المعزولة بالغاز (GIS).
- يجب الحفاظ على مسافة كافية للوصول إلى أسلاك الثانوي والصيانة.
رسومات الأبعاد
تُزوَّد كل طلبية برسومات أبعاد مخصصة توضح:
- قطر فتحة محولة التيار (القطر الداخلي لمرور البوشة)
- القطر الخارجي الكلي وأبعاد الارتفاع
- ترتيب طرفيات الثانوي ونقاط خروج الأسلاك
- ميزات التركيب (حيثما تنطبق)
ملاحظات السلامة
- يجب ألا تُترك دائرة الثانوي مفتوحة أبدًا عندما تكون المحولة مشغّلة، إذ قد يظهر جهد عالي خطير عبر طرفيات الثانوي.
- أثناء الفحص أو الصيانة، يجب قصر دائرة الثانوي قبل فصل أي أجهزة قياس.
- يجب ربط نقطة واحدة من دائرة الثانوي بالأرض بشكل موثوق وفقًا للمعايير المعمول بها.
- يجب أن يتوافق جميع أعمال التركيب والصيانة مع لوائح السلامة الكهربائية المحلية.
- بالنسبة للتركيبات المعزولة بالزيت، يجب الالتزام بمتطلبات التعامل مع زيت المحولات وسلامة الحريق.
- بالنسبة للتركيبات في SF6، يجب اتباع إجراءات التعامل مع الغاز وفقًا لمتطلبات المصنّع واللوائح المحلية.
معلومات الطلب
عند تقديم الطلب، يجب تحديد التكوين المطلوب وفقًا لـمتطلبات الشبكة المحلية، والمعايير المعمول بها، والمواصفات الفنية للمشروع. يجب ذكر المعايير التالية بوضوح للتأكيد الفني وإصدار أمر الإنتاج:
- التيار الأولي المقنن / نسبة التحويل (أو النطاق لتصاميم النسبة المتعددة)
- تيار الثانوي المقنن (1 أمبير أو 5 أمبير)
- متطلبات فئة الدقة (مثل 5P10، 10P10)
- الحمل المقنن (فولت أمبير VA) للفة الثانوية
- مادة العزل (صبّ راتنج إبوكسي أو شريط عازل)
- بيئة التركيب (هواء، غاز SF6، أو معزول بالزيت)
- نوع طرفية الثانوي (أسلاك رصاصية أو طرفيات براغي)
- قطر فتحة محولة التيار (لتناسب البوشة أو الموصل)
- التردد (50 هرتز أو 60 هرتز)
دليل الاختيار
- تحديد التيار الأولي المقنن (Ip) استنادًا إلى تصنيف الحمل والتيار التشغيلي المتوقع.
- اختيار متطلبات دقة الحماية (مثل 5P10 للحماية القياسية؛ 10P10 للتطبيقات الحساسة من حيث التكلفة).
- تأكيد الحمل المقنن (VA) لدائرة الثانوي استنادًا إلى المرحلات المتصلة وفقدان الأسلاك.
- تحديد مادة العزل وبيئة التركيب (هواء/SF6/زيت) لتتناسب مع ظروف التطبيق.
- توفير قيود الأبعاد بما في ذلك قطر البوشة والمساحة المتاحة للتركيب.
إذا كانت هناك متطلبات خاصة من شركة الكهرباء المحلية أو المشروع (مثل مستويات عزل محددة، مؤهلات بيئية، لغة الوثائق، أو الشهادات المطلوبة)، فيجب تحديدها عند مرحلة الطلب. يجب تأكيد التكوينات المخصصة بموجب اتفاقية فنية وورقة بيانات نهائية قبل بدء الإنتاج.
الأسئلة الفنية الشائعة
س1: كيف يتم اختيار نسبة محولة التيار والتيار الأولي المقنن لمحولة تيار جافة من فئة 0.66 كيلوفولت؟
ج: اختر نسبة محولة التيار / التيار الأولي المقنن (Ip) من تصنيف تيار الحمل المستمر ونطاق القياس المطلوب، ثم تحقق من مطابقتها لمتطلبات تنسيق مرحلات الحماية وتصميم معدات التبديل.
س2: ما الفرق بين فئتي دقة الحماية 5P و10P؟
ج: توفر فئة 5P خطأً مركبًا ≤ 5% عند ALF المقنن مع انزياح طوري ≤ 60 دقيقة. توفر فئة 10P خطأً مركبًا ≤ 10% عند ALF المقنن دون تحديد خطأ الطور. تُفضّل فئة 5P للحماية الدقيقة؛ بينما تُعتبر فئة 10P مقبولة لتطبيقات الحماية من التيار الزائد.
س3: كيف يتم تحديد الحمل المقنن (VA) لدوائر الثانوي لمحولات التيار 1 أمبير/5 أمبير؟
ج: يجب أن يغطي الحمل المقنن (VA) إجمالي الحمل المتصل (استهلاك المرحلات + فقدان الأسلاك) لتيار الثانوي 1 أمبير أو 5 أمبير. احسب مقاومة الأسلاك استنادًا إلى مقطع السلك وطوله، ثم أضف حمل المرحلات وفقًا لمواصفات المصنّع.
س4: هل يمكن استخدام محولات التيار من سلسلة PR في التركيبات الهوائية والمعزولة بالزيت؟
ج: نعم. العزل براتنج الإبوكسي مناسب للتركيبات الهوائية وتركيبات SF6. بناء الشريط العازل مناسب للتركيبات المعزولة بالزيت. يُرجى تحديد بيئة التركيب عند الطلب لاختيار المادة المناسبة.
س5: ما مزايا تكوينات محولات التيار ذات النسبة المتعددة؟
ج: توفر محولات التيار ذات النسبة المتعددة مرونة لتعديل نسبة التحويل في الموقع دون استبدال المحولة. وهذا يتكيف مع تغييرات الحمل أو يسمح بتصميم محولة واحدة لتطبيقات متعددة. ومع ذلك، فإن تصاميم النسبة المتعددة تكون بتكلفة أعلى وأبعاد فيزيائية أكبر.
س6: ما متطلبات التعامل الإلزامية مع الثانوي والقطبية (P1/P2، S1/S2)؟
ج: لا تفتح دائرة ثانوي محولة التيار أثناء تشغيل الأولي. قصر واربط أرضيًا وفقًا لممارسات المشروع. راعِ علامات الطرفيات P1/P2، S1/S2 للقطبية الصحيحة وفقًا لاتفاقيات IEC 61869-2.
س7: هل تُزوَّد كل طلبية برسومات أبعاد وتقارير اختبار؟
ج: نعم. تتضمن كل طلبية رسومات أبعاد معتمدة توضح قطر الفتحة، الأبعاد الكلية، وترتيب الطرفيات. تُزوَّد تقارير اختبار المصنع التي توثق الاختبارات الروتينية والتحقق من الامتثال مع إمكانية التتبع.