مبدأ هيكل محول التيار المشترك

مبدأ هيكل صندوق التوزيع : يتميز محول التيار ببنية بسيطة نسبيًا، إذ يتكون من ملفات أولية معزولة بشكل متبادل، وملفات ثانوية، وأنوية حديدية، وهياكل، وأغلفة، وطرفيات، وغيرها. ويشبه مبدأ عمله بشكل أساسي مبدأ عمل المحولات. عدد لفات الملف الأولي (N1) صغير نسبيًا، وهو متصل مباشرة على التوالي بمصدر الطاقة. عندما يمر تيار الحمل الأولي () عبر الملف الأولي، يُولد التدفق المغناطيسي المتردد الناتج تيارًا ثانويًا مخفضًا نسبيًا () ؛ أما عدد لفات الملف الثانوي (N2) فهو كبير نسبيًا، وهو متصل على التوالي بالحمل الثانوي (Z) لملف التيار في الأجهزة، والمرحلات، وأجهزة الإرسال، وغيرها، ليشكل حلقة مغلقة. بما أن اللفة الابتدائية والثانوية متساويتان في الأمبير-لفة (I1N1 = I2N2)، فإن التيار المقنن لمحول التيار أصغر بكثير من معاوقة الحمل أثناء التشغيل الفعلي لمحول التيار، ويكون اللف الثانوي قريبًا من حالة قصر الدائرة، وهو ما يعادل محولًا يعمل في دائرة قصر. (شركة يويهتشينغ دونغهوا الكهربائية المحدودة)

محول التيار من النوع المباشر لا يحتوي على ملف ابتدائي. يمر السلك الحامل للتيار (تيار الحمل) من L1 إلى L2 عبر قلب حديدي دائري (أو أي شكل آخر) مصنوع من صفائح فولاذية سيليكونية مدلفنة ليعمل كملف ابتدائي. يتم لف الملف الثانوي مباشرة وبشكل متساوٍ على القلب الحديدي الدائري، ويتم توصيله على التوالي مع الحمل الثانوي لملف التيار للجهاز أو المرحل أو المرسل وما إلى ذلك لتشكيل حلقة مغلقة. نظرًا لأن محول التيار من النوع المباشر لا يحتوي على ملف ابتدائي، فإن نسبة التحويل الخاصة به تتحدد بعدد دورات الملف الابتدائي المار عبر قلب المحول. كلما زاد عدد الدورات عبر القلب، قلت نسبة التحويل؛ وعلى العكس، كلما قل عدد الدورات عبر القلب، زادت نسبة التحويل، أي نسبة التيار المقنن: حيث I1 هو التيار الابتدائي المقنن عند دورة واحدة عبر القلب؛ n هو عدد الدورات عبر القلب.

محول تيار متعدد المنافذ. في هذا النوع من محولات التيار، يبقى الملف الابتدائي ثابتًا. عند لف الملف الثانوي، تُضاف عدة منافذ للحصول على نسب تحويل متعددة ومختلفة. يتكون هذا المحول من قلب حديدي ولف ابتدائي بعدد ثابت من اللفات. يُلف الملف الثانوي بسلك نحاسي معزول على أسطوانة عازلة مثبتة على القلب الحديدي. تُخرج منافذ الملف الثانوي ذات نسب التحويل المختلفة وتُوصل بكتلة التوصيل. كل منافذ مزود بطرفه الخاص، مما يُشكل نسب تحويل متعددة. ميزة هذا المحول هي إمكانية تغيير نسبة التحويل بتغيير أسلاك الطرف الثانوي وفقًا لنسبة تحويل تيار الحمل، دون الحاجة إلى استبدال المحول، مما يُسهل استخدامه.

محولات التيار بنسب تحويل مختلفة. يحتوي هذا النوع من محولات التيار على نفس القلب والملف الابتدائي، بينما يُقسّم الملف الثانوي إلى ملفين مستقلين بسرعات تحويل مختلفة لتلبية احتياجات نسب تحويل ومستويات دقة مختلفة عند نفس تيار الحمل. على سبيل المثال، عند نفس الحمل، لضمان دقة قياس الطاقة، يجب أن تكون النسبة أصغر (لتلبية تيار الحمل الذي يبلغ حوالي ثلثي القيمة الاسمية للملف الابتدائي) وأن يكون مستوى الدقة أعلى (مثل 1K1.1K2 = 200/5.0.2)؛ بينما تتطلب حماية مرحلات المعدات الكهربائية، نظرًا لعامل الحماية الكبير لتيار العطل، نسبة تحويل أكبر ومستوى دقة أقل قليلاً (مثل 2K1.2K2 = 300/5.1).

الملف الابتدائي قابل للتعديل، أما الملف الثانوي متعدد اللفات فهو محول تيار. يتميز هذا النوع من محولات التيار بنطاق نسبي واسع، ويمكن تغييره، وهو أكثر شيوعًا في محولات التيار عالية الجهد. ينقسم الملف الابتدائي إلى قسمين يمران عبر قلب المحول على التوالي، وينقسم الملف الثانوي إلى ملفين مستقلين بنقرات ومستويات دقة مختلفة. يتصل الملف الابتدائي بقطعة التوصيل المثبتة على الجزء الخارجي من المحول. بتغيير موضع قطعة التوصيل، يتم توصيل الملف الابتدائي على التوالي أو بالتوازي، مما يؤدي إلى تغيير عدد لفات الملف الابتدائي للحصول على نسب مختلفة. ينقسم الملف الثانوي المنقر نفسه إلى ملفين بنسب مختلفة ومستويات دقة مختلفة. مع تغير موضع قطعة توصيل الملف الابتدائي، يتغير عدد لفات الملف الابتدائي وفقًا لذلك، وتتغير نسبته أيضًا، مما يشكل نسبة متعددة النطاقات. يمكن تطبيق النسب المختلفة ومستويات الدقة المختلفة للملفات الثانوية المستقلة على قياس الطاقة الكهربائية، وأدوات الإشارة، وأجهزة الإرسال، وحماية التتابع، وما إلى ذلك على التوالي لتلبية متطلبات الاستخدام المختلفة الخاصة بهم.

محول التيار والجهد المركب. يتكون هذا المحول من محول تيار ومحول جهد، ويُركّب غالبًا في صندوق أو خزانة قياس الجهد العالي، ويُستخدم لقياس الطاقة الكهربائية أو كمصدر طاقة لأجهزة حماية التتابع في معدات التشغيل. يتكون محول التيار والجهد المركب من محولين أو ثلاثة محولات تيار ذات ملفات وأنوية ابتدائية وثانوية، ومحولات جهد ذات ملفات وأنوية ابتدائية وثانوية مثبتة على إطار فولاذي ومغمورة في صندوق مملوء بزيت المحول. يتم توصيل الملفات الابتدائية والثانوية بزجاجات خزفية عالية ومنخفضة الجهد خارج الصندوق لتشكيل وحدة معزولة ومغلقة. يتصل الطرف الابتدائي بمصدر الطاقة، بينما يتصل الطرف الثانوي بجهاز القياس أو جهاز حماية التتابع. وفقًا للاحتياجات المختلفة، تُصنف محولات التيار والجهد المركب إلى وصلة V/V ووصلة Y/Y لقياس الطاقة الكهربائية عند توازن الحمل ثلاثي الطور أو عدم توازنه.