محول التيار أو محولة الشدة | Current Transformer

الموضوع في 'قسم الكهرباء الصناعية' بواسطة Ahmad Altonji, بتاريخ ‏12 سبتمبر 2017.

مشاركة هذه الصفحة

  1. Ahmad Altonji

    Ahmad Altonji Administrator
    rankrankrankrankrankrank
    طاقم الإدارة

    محول التيار | Current Transformer

    [​IMG]

    الوظيفة : يستخدم لقياس شدة التيار و يقوم بتحويل قيمة التيار الكبيرة جدا الى قيمة صغيرة يمكن قياسها
    ويتم ذلك بإختيار نسبة تحويل معينة تعرف بإسم Turns Ratio ولها قيم قياسية أشهرها
    100\5 , 200\5 , 300\5 , 600\5 , حتى نصل إلى أقصى قيمة وهي 3000\1 و يوصل محول التيار على التوالي مع خط التوتر المراد قياس تياره

    التركيب :

    1. قلب مصنوع من السيليكون الصلب و يمثل الدائرة المغناطيسية
    2. ملف ابتدائي عبارة عن موصل ذو مقطع كبير يتكون من لفة واحدة أو أكثر و يتصل على التوالي مع خط التوتر الذي سيتم تركيف محول التيار عليه
    3. ملف ثانوي عبارة عن عدد كبير من اللفات مصنوعة من سلك نحاسي عاري معزول تلف على القلب

    نظرية العمل :

    [​IMG]

    1. يمر التيار Ip في خط التوتر و الذي يعتبر الملف الابتدائي
    2. يتولد فيض مغناطيسي في القلب المعدني
    3. ينتج تيار Is في الملف الثانوي يتم قراءته بواسطة الأميتر A

    Is=Ip/N

    حيث أن N نسبة عدد اللفات
     
  2. Anwar Altonji

    Anwar Altonji مشرف العام
    طاقم الإدارة

    رد: محول التيار أو محولة الشدة | Current Transformer

    مشكور اخي موضوع شيق
     
  3. Eng.Mohamad

    Eng.Mohamad مدير عام
    rankrankrankrankrank
    طاقم الإدارة

    لنتناول الموضوع بشئ من التفصيل

    محول التيار Current Transformer ( C.T. ),


    المحول التبار (C.T.)، هو نوع من المحولات التي تم تصميمها لإنتاج تيار متناوب في الملف الثانوي الذي يتناسب مع التيار الذي يقاس في الملف الابتدائي

    ان محولات التيار وظيفتها التقليل من التيارات ذات الجهد العالي إلى قيمة أقل بكثير وتوفر وسيلة امنة لمراقبة التيار الكهربائي الفعلي المتدفق في خطوط نقل القدرة الكهربائية وذلك باستخدام أجهزة قياس التيار الكهربائي.
    [​IMG]



    محول التيار النموذجي

    على عكس محول الجهد أو محول الطاقة ، فان الملف الابتدائي لمحول التيار يتكون من لفة واحدة فقط أو عدد قليل جدامن اللفات ذو مقطع كبير ، ويتم بط الملف الابتدائي هذا على التسلسل مع الحمل المراد قياس تياره

    بسبب هذا النوع من التركيب ، غالبا ما يطلق على محولات التيار اسم المحولات االتسلسلية Series Transformer وذلك لكون لفات الملف الابتدائي تربط على التسلسل مع الحمل المراد قياسه

    ومع ذلك، فإن لف الثانوي، قد يكون عدد كبير من اللفات تتوضع حول نواة مغلقة من المواد المغناطيسية الجيدة كالحديد السليكوني . هذه النواة لديها مساحة كبيرة مستعرضة بحيث نكون كثافة التدفق المغناطيسي

    وعلى عكس محول الجهد، فان التيار الرئيسي لمحول التيار لا يعتمد على الحمل الحالي الثانوي ولكن بدلا من ذلك يتم التحكم بها عن طريق حمولة خارجية. وعادة ما يتم تصنيف التيار الثانوي في معيار أمبير واحد أو 5 أمبير للتصنيفات التيار الأولية الأكبر.

    اشكال المحولة
    [​IMG]
    هناك ثلاثة أنواع أساسية من محولات التيار : الملفوف، الحلقية والبار.

    1. محول التيار الملفوف Wound-Type C.T - المحولات الابتدائي لف متصلة جسديا في سلسلة مع الموصل الذي يحمل التيار. وحجم التيار الثانوي يعتمد على نسبة لفات المحول.


    2 - محول التيار الحلقي او الشباكي Window–type C.T - هذه لا تحتوي على لف الابتدائي. بدلا من ذلك، يتم ربط الخط الذي يحمل التيار المتدفق في الشبكة من خلال نافذة أو ثقب في محول حلقية.

    3 - محول التيار البار Bar-Type C.T - هذا النوع من المحولات الحالية يستخدم الكابل الفعلي أو ناقل بار الدائرة الرئيسية كملف ابتدائي

    ملاحظة
    ان محولات التيار الملفوف يمكن ان تحتوى في بعض الحالات على نسبة تحويل ثنائيه (Dual Ratio) بمعنى ان يحتوى المحول على ملفين إبتدائيين يرتبطان ببعض على التسلسل أو التوازي وذلك حسب نسبة التحويل . الشكل التالى يوضح شكل محول تيار يحتوى على ملفين إبتدائيين وملف ثانوى ونسبة التحويل (100 – 200 / 5) بمعنى انه يمكن :

    · الحصول على نسبة تحويل 100/5 إذا تم توصيل الملفين الإبتدائيين على التسلسل كما فى الشكل A

    · أو الحصول على نسبة تحويل 200/5 إذا تم توصيل الملفيين الإبتدائيين على التوازى كما فى الشكل B
    [​IMG]



    محولة التيار

    عموما فان محولات التيار و أجهزة قياس الامبير تستخدم معا كزوج متلازم في منظومة قياس التيار بحيث يتسبب الملف الثانوي للمحولة إلى انحراف كامل النطاق المؤشر الموجود في مقياس الامبير

    من خلال زيادة عدد اللفات الثانوية، N2، ينتج لدينا تيار في الملف الثانوي أصغر بكثير من التيار في الدائرة الأولية التي يتم قياسها لأنه كلما زاد N2، I2 ينخفض التيار بمقدار تناسبي. وبعبارة أخرى، فإن عدد اللفات الابتدائية والثانوية ترتبط بنسبة عكسية.


    محولات التيار، مثل أي محول آخر، يجب أن تفي بالمعادلة أمبير بدوره ونحن نعرف من البرنامج التعليمي لدينا على محولات الجهد الجرح مزدوجة أن هذا يتحول نسبة تساوي:.
    [​IMG]



    النسبة الحالية سوف تحدد نسبة اللفات و كما ان الملف الأساسي يتكون عادة من واحد أو اثنين من اللفات في حين أن الثانوية يمكن أن يكون عدة مئات من اللفات، ونسبة بين الابتدائي والثانوي يمكن أن تكون كبيرة جدا. على سبيل المثال، افترض أن التقييم الحالي لللف الأولي هو 100A. لف الثانوي لديه تصنيف قياسي من 5A. ثم النسبة بين التيارات الابتدائية والثانوية هي 100/5، أو 1/20. وبعبارة أخرى، فإن التيار الرئيسي هو 20 مرة أكبر من التيار الثانوي.


    ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن المحول الحالي المصنف 100/100 ليس هو نفسه الذي صنف على أنه 1/20 أو التقسيمات الفرعية من 100/5. ويرجع ذلك إلى أن نسبة 100/5 تعبر عن "تصنيف المدخلات / الإخراج الحالي" وليس النسبة الفعلية للتيارات الأولية إلى التيارات الثانوية. نلاحظ أيضا أن عدد لفات التيار في اللفات الابتدائية والثانوية ترتبط بنسبة عكسية.

    معلومة

    هل من الممكن استخدام محولة التيارلوصلها مباشرة مع أجهزة الحماية والتحكم

    لنقم بالتجربة التالية : نقوم بريط ملف ريلية ما مع الطرف الثانوي لمحولة تيار ، ونقوم بعدها بتمرير تيار على الملف الابتدائي ، نرفع قيمة التيار المار بالملف الابتدائي وسنلاحظ انه وعند ما يصل التيار الى قيمة معينة فان الريلية ستعمل وتغلق تماسها

    لندقق فيما حصل ، وكبف تم تشغيل الريلية من ثانوي محولة تيار

    بقليل من التمحيص والتدقيق سنكتشف بان ملف الريلية ماهو الا عبارة عن مقاومة سلكية ربطت مع الملف الثانوي لمحولة التيار وباعتبار ان خرج الملف الثانوي ماهو الا عبارة عن تيار صغير يتناسب مع تيار الملف الابتدائي الكبير نوعا ما
    وبالعودة الى اساسيات معلوماتنا الكهربائية التي كانت تقول انه عندما يمر تيار كهربائي في جسم ما يتمتع بمقاومة صغيرة كانت او كبيرة فانه سينشأ لدينا جهد كهربائي يتناسب مع قيمة تلك المقاومة

    وهذا ماحصل في تجربتنا هذه فقد كان ملف الريلية هو المقاومة والتيار الذي مر من الملف الثانوي عبر تلك الريلية نشأ عنه جهد كهربائي أدى الى عمل تلك الريلية

    وهذا الأسلوب يستخدم بالعادة مع أجهزة الحماية الرقميه والتى تحتاج إلى تحويل التيار إلى جهد تمهيدا لتحويله إلى Digital Numbers بواسطة A/D Converter
    [​IMG]

    طبعا الموضوع لم ينتهي وله جلسات وجلسات ولكن ارجو ان اكون قد وضحت فكرة بسيطة عن عمل تلك المحولات

     
    Ahmad Shuaib و Ahmad Altonji معجبون بهذا.
  4. Ahmad Altonji

    Ahmad Altonji Administrator
    rankrankrankrankrankrank
    طاقم الإدارة

    شرح جميل جدا استاذي
    اشكرك كل الشكر على هذه الاضافة للموضوع
     
    Ahmad Shuaib و Eng.Mohamad معجبون بهذا.

مشاركة هذه الصفحة