لماذا لا يمكن تفريغ VT وفتح CT؟ شرح
نحن جميعًا نعلم أن محول الجهد (VT) يجب ألا يعمل قصير الدائرة، بينما يجب ألا يعمل محول التيار (CT) مفتوح الدائرة. قصر دائرة VT أو فتح دائرة CT سيؤدي إلى تلف المحول أو خلق ظروف خطيرة.
من الناحية النظرية، كلا من VT و CT هما محولات؛ الفرق يكمن في المعايير التي تم تصميمها لقياسها. ولكن لماذا، رغم كونهما نوعًا واحدًا من الجهاز بشكل أساسي، يتم حظر تشغيل أحدهما قصير الدائرة بينما الآخر لا يمكنه العمل مفتوح الدائرة؟
في التشغيل العادي، تعمل ملفات الثانوية لـ VT في حالة تقريبية للدائرة المفتوحة مع عزلة الحمل عالية جدًا (ZL). إذا قصرت الدائرة الثانوية، تنخفض ZL إلى الصفر تقريبًا، مما يؤدي إلى تدفق تيار قصير الدائرة ضخم. هذا يمكن أن يدمر المعدات الثانوية ويعرض مخاطر سلامة خطيرة. للحماية من ذلك، يمكن تركيب مصافح على الجانب الثانوي لـ VT لمنع الأضرار الناجمة عن القصر. حيثما يكون ذلك ممكنًا، يجب أيضًا تركيب مصافح على الجانب الأولي لحماية النظام ذو الجهد العالي من الأعطال في ملفات VT ذات الجهد العالي أو الاتصالات.
على العكس من ذلك، يعمل CT بعزلة ثانوية منخفضة جدًا (ZL)، بشكل فعال في حالة قصر الدائرة أثناء التشغيل العادي. يعارض التدفق المغناطيسي الذي يولده التيار الثانوي ويقوم بإلغاء التدفق من التيار الأولي، مما يؤدي إلى تيار تحفيز صافي صغير للغاية وتدفق قلب حد أدنى. وهكذا، فإن الجهد الكهربائي المستحث (EMF) في ملفات الثانوية عادة ما يكون فقط بضعة عشرات فولت.
ومع ذلك، إذا فُتحت الدائرة الثانوية، ينخفض التيار الثانوي إلى الصفر، مما يلغي هذا التأثير المغناطيسي. يبقى التيار الأولي كما هو (بما أن ε1 ثابت)، ليصبح بالكامل تيار تحفيز، مما يؤدي إلى زيادة كبيرة في تدفق القلب Φ. يشبع القلب بسرعة. نظرًا لأن ملفات الثانوية تحتوي على العديد من الشرائح، يؤدي ذلك إلى جهد مرتفع جدًا (قد يصل إلى عدة آلاف من الفولت) عبر طرفي الدائرة الثانوية المفتوحة. هذا يمكن أن يؤدي إلى انهيار العزل ويعرض خطرًا شديدًا على الأشخاص. لذلك، يتم حظر الدائرة الثانوية المفتوحة تمامًا على CT.
كلا من VT و CT هما محولات في المبدأ—VT مصمم لتحويل الجهد، بينما CT يحول التيار. ولكن لماذا لا يمكن فتح دائرة CT بينما لا يمكن قصر دائرة VT؟
في التشغيل العادي، تظل الجهود الكهربائية المستحثة ε1 و ε2 ثابتة بشكل أساسي. يتم ربط VT بالتوازي مع الدائرة، يعمل بجهد عالٍ وتيار منخفض جدًا. التيار الثانوي أيضًا صغير للغاية، تقريبًا صفري، يشكل حالة توازن مع العزلة اللانهائية للدائرة المفتوحة. إذا تم قصر الدائرة الثانوية، يظل ε2 ثابتًا، مما يجبر التيار الثانوي على الزيادة بشكل كبير، مما يؤدي إلى احتراق ملفات الثانوية.
وبالمثل، بالنسبة لـ CT المرتبط بالسلسلة مع الدائرة، يعمل بتيار عالٍ وجهد منخفض جدًا. الجهد الثانوي تقريبًا صفري في الظروف الطبيعية، يشكل حالة توازن مع عزلة قريبة من الصفر (قصور الدائرة). إذا فُتحت الدائرة الثانوية، ينهار التيار الثانوي إلى الصفر، ويصبح التيار الأولي بالكامل تيار تحفيز. هذا يؤدي إلى زيادة سريعة في التدفق المغناطيسي، مما يدفع القلب إلى التشبع العميق وقد يؤدي إلى تدمير المحول.
وبالتالي، رغم أن كلاهما محولات، فإن استخداماتهما المختلفة تؤدي إلى قيود تشغيلية مختلفة تمامًا.
