محول QDTB®
⚡

تيار قصر الدائرة للمحول: الحساب بثلاث خطوات (وكيف يحدد جهد المعاوقة Uk% الحد الأقصى)

كل قاطع سفلي وكابل يُحدَّد حجمه بناءً على رقم واحد: تيار القصر للمحول. بالنسبة لمحول التوزيع، يكون ببساطة التيار المقنن مقسومًا على جهد المعاوقة — وحدة 1,000 kVA بجهد 10/0.4 kV وعند Uk = 6% تُنتج 24.1 kA عند أطراف الجهد المنخفض (الذروة ≈ 61 kA). فيما يلي الحساب المكوّن من 3 خطوات، وقاعدة التحمل وفقًا لمعيار IEC 60076-5، وكيفية تحديد النسبة الصحيحة لـ Uk%.

By QDTB Engineering Team·Updated 2026-08-30
تيار القصرجهد المعاوقةأوك%IEC 60076-5تيار العطلحماية المحولات

الإجابة أولاً: تيار العطل = التيار المقنن ÷ جهد المعاوقة

تيار القصر عند أطراف الجهد المنخفض لمحول التوزيع ليس شيئًا تبحث عنه في منحنى — بل هو عملية قسمة بسيطة. تيار القصر المتماثل (في الحالة المستقرة) هو:

Isc = In ÷ Uk% = (S ÷ (√3 × U)) ÷ (Uk ÷ 100)

حيث S هي القدرة المقننة (kVA)، وU هو الجهد المقنن للجانب المنخفض (kV)، وUk% هو جهد المعاوقة (القصر). خذ محولًا بقدرة 1,000 kVA، 10 ÷ 0.4 kV مع Uk = 6%: تيار الجانب المنخفض المقنن هو 1,000,000 ÷ (1.732 × 400) = 1,443 A، وبالتالي فإن تيار العطل هو 1,443 ÷ 0.06 = 24.1 kA. الذروة غير المتماثلة في الدورة الأولى تبلغ تقريبًا 2.55 × ذلك = 61 kA. يجب أن يكون كل قاطع رئيسي للجهد المنخفض، وقضيب توصيل، وكابل مصممًا لقطع وتحمل هذا الرقم — ولهذا السبب تحسبه قبل الشراء، وليس بعده. إذا كنت لا تزال تختار قيمة kVA نفسها، فابدأ من دليل التحجيم بالمعادلة الواحدة؛ أما بالنسبة للمفاتيح الكهربائية والمغذيات التي يجب أن تتعامل مع هذا العطل، فانظر كيفية تحجيم نظام التوزيع.

الخطوة 1 — إيجاد التيار المقنن

التيار المقنن (عند الحمل الكامل) على أي ملف هو القدرة مقسومة على √3 والجهد. على الجانب المنخفض لوحدة 10/0.4 kV:

In = S ÷ (1.732 × 0.4)

القدرة (kVA)التيار المقنن للجانب المنخفض عند 0.4 kV (A)
400577
630909
8001,155
1,0001,443
1,2501,804
1,6002,309
2,0002,887

الخطوة 2 — القسمة على Uk% (جهد المعاوقة)

Uk% هو الجهد — كنسبة مئوية من الجهد المقنن — الذي يجب تطبيقه على ملف الجهد العالي لتدوير التيار المقنن مع قصر أطراف الجهد المنخفض. وهو المعاوقة الداخلية للمحول، وهو العامل الوحيد الذي يحدد تيار العطل. بالنسبة لمحولات التوزيع القياسية، يتراوح عادةً بين 4%–6% (اعتبارًا من 2026):

Uk%مضاعف العطل (1 ÷ Uk)1,000 kVA → عطل الجانب المنخفض (kA)
4%25 × In36.1
5%20 × In28.9
6%16.7 × In24.1
8%12.5 × In18.0

انخفاض Uk% يعني خسائر أقل وتنظيم جهد أفضل، ولكن تيار عطل أعلى — وبالتالي تصبح مفاتيح الجهد المنخفض أكثر تكلفة. هذه هي نفس المفاضلة بين المعاوقة والخسائر التي تقود درجات S11/S13/S20؛ انظر مقارنة درجات الخسائر لمعرفة كيف تتحرك المعاوقة وخسائر اللاحمل معًا.

الخطوة 3 — إضافة الذروة غير المتماثلة

قيمة 24.1 kA أعلاه هي قيمة RMS المتماثلة. خلال نصف الدورة الأولى، يمكن أن يرفع الإزاحة المستمرة (DC offset) الذروة اللحظية إلى حوالي 2.55 × القيمة المتماثلة (يطبق المعيار IEC 60909 / IEC 60076-5 هذا العامل لمحولات التوزيع). بالنسبة لوحدة 1,000 kVA / 6%، تبلغ الذروة ≈ 61 kA. يتم تحديد القواطع وقضبان التوصيل لكل من تصنيف القطع RMS والتيار الذروي (التحميل)، لذا حدد كليهما في الطلب.

قاعدة التحمل: IEC 60076-5 (GB 1094.5)

يتطلب المعيار IEC 60076-5 أن يتحمل المحول التأثيرات الحرارية والديناميكية (الميكانيكية) لقصر خارجي دون تلف، لمدة ثانيتين افتراضيًا (تمتد بعض المواصفات إلى 3 ثوانٍ للوحدات الأكبر). وضعا الفشل مختلفان بوضوح: الحراري — حيث يسخن النحاس نحو حد محدد تحت تيار العطل — والديناميكي — حيث ترتفع القوى الكهرومغناطيسية بين الملفات، والتي تزداد مع مربع التيار الذروي، مما يسحق أو يشوه الملف فيزيائيًا. هذا القانون التربيعي هو السبب في أن انخفاض Uk% سيف ذو حدين: فهو يرفع تيار العطل، والقوة ترتفع مع I²، لذا فإن هامش التصميم الميكانيكي أكثر أهمية من الحراري. هذا هو بالضبط ما يتحقق منه مصنع كفؤ من خلال اختبار تحمل القصر الروتيني — أو، للوحدات الحرجة، اختبار نوع كامل.

كيفية تحديد المواصفات (وما يجب وضعه في الطلب)

  • القدرة المقننة، ونسبة الجهد، ومجموعة التوصيل (مثل 1,000 kVA، 10/0.4 kV، Dyn11).
  • Uk% عند النقطة المقننة (مثل 6%) والتفاوت المسموح به — يسمح المعيار IEC 60076-1 بـ ±10% على المعاوقة المعلنة.
  • مدة القصر (ثانيتان قياسيًا) ومستوى العطل المتوقع للنظام عند أطراف الجهد العالي.
  • أن مفاتيح الجهد المنخفض يجب أن تقطع Isc المحسوب — عادةً قاطع 36 kA أو 50 kA للجهد المنخفض، اعتمادًا على Uk%.

إذا أخطأت في Uk% ومستوى العطل، فإما أن تقلل من مواصفات المفاتيح (قاطع لا يمكنه قطع 24 kA يشكل خطرًا) أو تدفع مبالغ زائدة مقابل معاوقة منخفضة لا تحتاجها. أرسل لنا قدرتك ومستوى العطل المتوقع للجهد العالي وسنحسب تيار العطل الدقيق للجانب المنخفض، ونختار Uk% يوازن بين التنظيم وتكلفة المفاتيح، ونقدم عرض أسعار للوحدات المتطابقة — مغمورة بالزيت أو من النوع الجاف — مع تقرير اختبار تحمل القصر وفقًا للمعيار IEC 60076-5.

جدول عملي: تيار عطل الجانب المنخفض للأحجام الشائعة (10/0.4 kV، Uk = 6%)

القدرة (kVA)التيار المقنن للجانب المنخفض (A)Isc المتماثل (kA)الذروة ≈ 2.55 × (kA)
4005779.624.5
63090915.238.6
8001,15519.349.1
1,0001,44324.161.3
1,6002,30938.598.1
2,0002,88748.1122.7

تفترض جميع القيم أعلاه قصرًا ثلاثي الأطوار صلبًا عند أطراف الجهد المنخفض؛ مستويات العطل الفعلية أقل قليلاً عند إضافة معاوقة الكابل. الجدول هو فحص مواصفاتك — إذا كانت معدات الجهد المنخفض لديك لا تستطيع قطع الرقم في العمود الثالث، فارفع Uk% أو قم بترقية المفاتيح قبل التشغيل.

Related Articles

🌡️

محول التدفئة المركزية والحرارة المشتركة (CHP): كيفية تحديد سعة محطة فرعية لشبكة حرارية، ولماذا يحدد حمل المضخة والحد الأدنى الصيفي القدرة المقدرة، وما الذي يميز محول الرفع في أنظمة الحرارة المشتركة

يُحدَّد حجم محول التدفئة المركزية بناءً على مضخاته، وليس على ميغاواطه: فمحطة فرعية حرارية بقدرة 10 MW تحتاج فقط إلى 160-250 kVA، بينما يحتاج مولد CHP بقدرة 25-50 MW إلى وحدة رفع جهد بقدرة 40-75 MVA. يغطي هذا الدليل حساب تحديد الحجم الهيدروليكي إلى الكهربائي المكوّن من خمس خطوات، ومأزق فقدان الحمل الأدنى في الصيف، وفرق درجة الحرارة كرافعة تخفض طاقة الضخ، والمحول الجاف مقابل الزيتي للمحطات الفرعية في الطوابق السفلية، وحدود التهوية والضوضاء، ونسب القدرة إلى الحرارة ونطاقات الصنابير في CHP، والأحمال التوافقية لمضخات الحرارة ومحركات التردد المتغير VFD، وأسعار FOB الاستدلالية لعام 2026.

🌊

محول الرفع في محطات الطاقة الكهرومائية: كيفية تحديد سعة محول الرفع الرئيسي GSU لوحدات بقدرة 10–300 MW، ولماذا يقود رفض الحمل ودورات التشغيل والإيقاف مواصفات التصميم، وكيف يختلف التشغيل الكهرومائي عن الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح

يُحدَّد حجم محول الرفع الرئيسي لمحطة الطاقة الكهرومائية بناءً على قدرة المولد بالميغافولت أمبير (MVA)، وليس على قدرة التوربين بالميغاواط (MW): فقدرة 60 MW بمعامل قدرة 0.90 تتطلب 75 MVA. يغطي هذا الدليل حساب الحجم المكوّن من خمس خطوات، واختيار الممانعة ونطاق تغيير الجهد للشبكات النائية الضعيفة، وحدود التدفق المغناطيسي الزائد عند رفض الحمل (1.10/1.25/1.40 pu)، والدورات الحرارية للتشغيل والإيقاف وفق IEC 60076-7، ومراحل التبريد من ONAN إلى ODWF، وتخفيض القدرة حسب الارتفاع عن سطح البحر، وقائمة اختبارات المصنع بما في ذلك اختبار الدائرة القصيرة والتفريغ الجزئي (PD) وتحليل استجابة التردد (FRA)، ونطاقات التكلفة الاسترشادية FOB حسب فئة الجهد.

⚓

محول محطة الحاويات في الميناء: كيفية تحديد سعة توزيع الجهد المتوسط لرافعات STS وRMG، ولماذا تحدد دورة تشغيل الرافعة والتوليد التجديدي قيمة kVA، وما تتطلبه المحطة الساحلية

يُحدَّد حجم محول محطة الحاويات بناءً على قائمة أحمال أسطول الرافعات مع معاملات الطلب حسب دورة التشغيل، وليس بناءً على القدرة الظاهرية المركبة kVA. يغطي هذا الدليل معاملات الطلب لرافعات STS وRMG (0.40-0.50 من القدرة الظاهرية المركبة kVA)، وطريقة القيمة الفعالة RMS على مدى 10 دقائق وطريقة النقطة الساخنة الكامنة وراء محول رافعة بقدرة 1,600 kVA، والطلب على مقابس الحاويات المبردة (5-9 kW لكل وحدة بطول 40 قدمًا، وقدرة مقبس 22 kVA، ومعامل تنوع 0.65)، والحساب التفصيلي لمحطة فرعية بطرفية بقدرة 23 MVA، والتوافقيات بين 6-pulse و12-pulse وAFE وتخفيض معامل K وفقًا لـ IEEE C57.110، ومقارنة هبوط الجهد بين 400 V و6.6/11 kV التي تحدد جهد الرصيف، والكبح التجديدي والقدرة العكسية، والمحولات الجافة مقابل المحولات المغمورة بالزيت حسب الموقع، ومتطلبات مقاومة التآكل IP55 وISO 12944 C5-M، وقضبان التوزيع المجزأة للرافعات وفقًا لمعيار N-1، والمعاوقة وهبوط الجهد، وحقول ورقة البيانات التي تجعل عرضين لمحطة طرفية قابلين للمقارنة.

توريد شامل لمعدات الطاقة التقليدية والطاقة الشمسية

من تصميم نظام توزيع الطاقة إلى الطاقة الشمسية - المحولات، والمفاتيح الكهربائية، والمحطات الفرعية، ومعدات الطاقة الشمسية، بأحجامها وأسعارها في مكان واحد. استخدم الآلات الحاسبة لدينا للحصول على قائمة كاملة بالمواد وسعر FOB.