لماذا تستخدم الأسلاك النحاسية في تصنع ملفات المحول الكهربائي؟

1 إجابة واحدة

ملفات المحول الكهربائي

المحولات الكهربائية (Transformers) لها أهمية بالغة في نقل وتحويل الطاقة الكهربائية من دارة التيار المتناوب (AC) إلى دارة أخرى وذلك عبر استخدام التقارن المغناطيسي، ومن المهم أن تعرف أيضًا أن المحولات ليس لها أيّ دور في توليد الطاقة الكهربائية، حيث يستخدم القلب الحديدي للمحولة لتوفير والتحكم بمسار التدفق المغناطيسي عبر الملفات، وقبل أن تعرف سبب استخدام النحاس في المحولات، سوف ألقي الضوء على الأجزاء التي تتألف منها المحولة وآلية عملها باختصار، فالأجزاء التي تتكون منها هي:

  • موصلات الإدخال: وتسمى أيضًا بالجانب الأساسي، ويكون هذا الجزء متصل مع مصدر الطاقة الرئيسي المطلوب تحويله وتغييره.
  • موصلات الإخراج: وهو الجانب الآخر من المحولة، ويسمى الجانب الثانوي، وهذا الطرف يكون متصلًا مع الحمل، حيث تقوم المحولة إما بزيادة أو إنقاص الطاقة الكهربائية الواردة إليها.
  • الملفات: حيث تتألف المحولة من ملفين هما: الملف الابتدائي، والملف الثانوي. فالملف الابتدائي هو الذي يستمد الطاقة من المصدر، أما الملف الثانوي يقوم بتوفير الطاقة غلى الحمل وذلك وفق متطلبات الحمل، كما يمكن تقسيمها إلى عدة ملفات من أجل تقليل التدفق.
  • القلب الحديدي: وهو يتكون من عدة صفائح أو طبقات رقيقة من المعدن، وهذه البنية المتميزة تساعد في زيادة او إنقاص الحرارة المتولدة.

فعند مرور التيار المتناوب عبر الملف الابتدائي يقوم بتوليد حقل مغناطيسيي، وبزيادة التيار المتدفق يزداد هذا المجال المغناطيسي، حيث تكون العلاقة بين حجم التيار والحقل مغناطيسي طردية، كما يمكن تمرير التيار المغناطيسي من ملف إلى ملف آخر مجاور له، وعندها يتولد أيضًا حقل مغناطيسي في الملف الثاني تبعًا للتيار الثانوي المتولد به، وتسمى هذه العملية بـ “الحث الكهرومغناطيسي”، كما يمكن تضخيم التيار عبر لف الملفات حول قضيب معدني، وذلك عن طريق التحكم بعدد اللفات في كل ملف، فإذا كانا متساويين تكون قيمة التيار المارّة في الملفين متساوية وهكذا.

بعض الناس يفضلون أن تكون الملفات في المحولة مصنوعة من النحاس، فالنحاس يقدم مستويات منخفضة من الزحف المغناطيسي تحت الظروف الشديدة من التحميل الزائد والحرارة المتولدة في لفات المحولة، ومن المثير للاهتمام أن لأسلاك الألمنيوم قدرة أكبر بـ 25 مرة من النحاس في قيمة معامل الزحف، وهذا يؤدي إلى ميل محولات التوزيع ذات أسلاك الألمنيوم إلى الفشل بنسبة أكبر.

كما يجدر الذكر أن نهاية أسلاك النحاس أقل عرضة للفشل بالمقارنة مع أسلاك الألمنيوم، وذلك يعود إلى اختلاف سلوك الأكاسيد، حيث يتميز أكسيد النحاس بأنه معتدل وموصل للكهرباء ويتفكك بسهولة، بالإضافة إلى أنه صعب الإزالة والعزل، ذلك بسبب رابطته القوية، وله دور أيضًا في منع التوصيلات غير الميكانيكية، وتلك العملية غير ممكنة إلا بعد تطبيق طبقة من النحاس أو القصدير أو النيكل.

وتتميز أسلاك النحاس بأنها لا تملك فعل جلفاني (galvanic action )، لأنها مكونة من ذات العنصر المكون للموصلات، التي غالبًا تكون مصنوعة من النحاس أو من النحاس الأصفر (أي سبيكة نحاسية)، وأسلاك الألمنيوم تفتقر إلى هذه الميزة مما إلى ضعف أو فقدان في الاتصال. كما أن بنية النحاس أقوى وأمتن وأكثر ليونة من الألمنيوم، فهو لا يتمدد مما يوفر جهد الفحص الدوري وشد البراغي. كما أنها صغيرة ووزنها خفيف مقارنة مع مثيلاتها التي لها نفس الكفاءة والسعة والطاقة، كل ما سبق كانت أسباب دفعت الكثير إلى استخدام أسلاك النحاس في المحولات الكهربائية.

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "لماذا تستخدم الأسلاك النحاسية في تصنع ملفات المحول الكهربائي؟"؟