شرح مفصل عن الفرق بين محولات الجهد ومحولات التيار

1. محولات الجهد (Voltage Transformers – VT):

• التصميم والتشغيل:
  محولات الجهد تصمم للعمل في بيئات تتطلب تحويل الجهد الكهربائي من مستوى إلى آخر مع الحفاظ على الاستقرار في الفيض المغناطيسي داخل القلب المغناطيسي. لذلك، تعمل محولات الجهد على فيض مغناطيسي ثابت، مما يعني أنها تستجيب لتغييرات الجهد بشكل مباشر، ويجب أن يتناسب الفيض المغناطيسي مع الجهد المُدخل في المحول.
• الهدف: محولات الجهد تستخدم عادة لخفض الجهد الكهربائي إلى مستويات آمنة يمكن قياسها أو استخدامها في التطبيقات المختلفة مثل أنظمة القياس والحماية.
• التيار في محولات الجهد: التيار الذي يمر في محولات الجهد يتناسب مع الجهد المطبق على المحول، ولذلك، فإنها تعمل عادة تحت ظروف ثابتة من الجهد والتيار على الرغم من تغير الحمل.
• التفاعل مع الجهد: الجهد في محولات الجهد ثابت نسبيًا عند النداء، وهذا بسبب التفاعل بين الجهد والتدفق المغناطيسي في المحول.

2. محولات التيار (Current Transformers – CT):

• التصميم والتشغيل:
  في محولات التيار، يتم تصميم المحول للعمل على فيض مغناطيسي متغير. ذلك يعني أن الفيض المغناطيسي يتغير مع تغير التيار الداخل إلى المحول.
• الهدف: محولات التيار تستخدم عادة في أنظمة القياس والحماية لقياس التيارات العالية، وتحويلها إلى قيم منخفضة وآمنة يمكن قياسها باستخدام أجهزة القياس أو لتوصيلها إلى أجهزة الحماية.
• التيار في محولات التيار: التيار الذي يمر عبر محول التيار يتناسب بشكل مباشر مع تيار الحمل، حيث يخلق التيار المتغير في المحول تغيرًا في الفيض المغناطيسي داخل القلب، مما يؤدي إلى ظهور تيار كهربائي في الدائرة الثانوية للمحول.
• التفاعل مع التيار: في محولات التيار، يتم تحويل التيار العالي في الخط إلى تيار منخفض في الدائرة الثانوية. تتغير القيم في المحول بتغير التيار الداخل، ما يجعل المحول أكثر ديناميكية من محول الجهد.

3. الاختلافات الرئيسية بين محولات الجهد ومحولات التيار:

4. تطبيقات محولات الجهد ومحولات التيار:

• محولات الجهد: تُستخدم في أنظمة القياس والحماية في شبكات توزيع الكهرباء حيث يتم قياس الجهد للتحقق من استقرار الشبكة أو لفصل التيار في حالة حدوث زيادة في الجهد. وتُستخدم في الأجهزة مثل عدادات الكهرباء أو أنظمة الحماية.
• محولات التيار: تُستخدم بشكل أساسي في أنظمة الحماية والقياس للأجهزة التي تتعامل مع تيارات عالية، مثل المحولات والموصلات الرئيسية في الشبكة الكهربائية. يتم استخدام محولات التيار للتحقق من مستوى التيار الذي يمر في النظام وتوفير قياسات دقيقة لحمايته من التيارات الزائدة.

5. خلاصة الفروق:

• محولات الجهد تتعامل مع الجهد وتعمل على فيض مغناطيسي ثابت، وهي مصممة لتحويل الجهد العالي إلى جهد منخفض يمكن قياسه.
• محولات التيار تتعامل مع التيار وتعمل على فيض مغناطيسي متغير، وهي مصممة لقياس التيار العالي وتحويله إلى تيار منخفض يمكن قياسه أو متابعته في النظام.

6. أمثلة توضيحية:

• محولات الجهد: مثل المحولات المستخدمة لقياس الجهد في محطات التحويل، حيث يتم خفض الجهد العالي إلى جهد يمكن قياسه من قبل الأجهزة الكهربائية.
• محولات التيار: مثل المحولات المستخدمة في قياس تيارات الحمل في الخطوط الكهربائية، حيث تقيس محولات التيار التيارات الكبيرة وتحولها إلى تيار صغير لقياسها بدقة أو لحماية النظام.

الاختلاف الرئيسي: محولات الجهد مرتبطة ارتباطًا مباشرًا بالجهد الثابت، بينما محولات التيار ترتبط بالتيار المتغير الذي يتناسب مع تيار الحمل.