أحادي الطور أم ثلاثي الأطوار؟

المولد أحادي الطور مناسب فقط للتطبيقات منخفضة القدرة التي لا توجد فيها إلا أجهزة أحادية الطور (230 V). أما المولد ثلاثي الأطوار (400/230 V) فهو الخيار الصحيح في كل مكان توجد فيه محركات ثلاثية الأطوار، أو تكون فيه الحاجة إلى القدرة مرتفعة، أو يكون توصيل المبنى ثلاثي الأطوار. ويُتخذ القرار بناءً على تمديداتكم الكهربائية القائمة ونوع أجهزتكم والقدرة الكلية.

ما المقصود بأحادي الطور وثلاثي الأطوار؟

يُستخدم في شبكة الجهد المنخفض في تركيا نوعان أساسيان من التوصيل:

• أحادي الطور: يتكوّن من موصل طور واحد وموصل محايد. الجهد بين الطور والمحايد 230 V. وهو شائع في المساكن وأماكن العمل الصغيرة.
• ثلاثي الأطوار: يتكوّن من ثلاثة موصلات أطوار (L1، L2، L3) وعادةً موصل محايد. الجهد بين الأطوار 400 V، وبين كل طور والمحايد 230 V. ويُستخدم في الصناعة والمباني التجارية والمباني السكنية متعددة الشقق وفي كل مكان توجد فيه أحمال بمحركات.

ويُصنَّع المولد وفق المنطق نفسه إما أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار. ويجب أن تتوافق بنية الأطوار في المولد الذي تختارونه مع بنية الأطوار في اللوحة والأجهزة التي سيغذيها.

متى يُختار المولد أحادي الطور؟

• إذا كان توصيل المبنى بالشبكة وعداده أحاديي الطور،
• إذا كانت جميع الأجهزة المراد تغذيتها أحادية الطور 230 V (الإنارة، أحمال المقابس، سخان التدفئة المركزية «الكومبي»، الثلاجة، المضخات الصغيرة)،
• إذا كانت الحاجة إلى القدرة منخفضة.

تتوفر المولدات أحادية الطور عادةً في فئات القدرة الصغيرة. وكلما زادت القدرة ارتفع التيار المسحوب عبر الطور الواحد بسرعة؛ وهذا يُصعّب اختيار مقطع الكابل وحجم القاطع وتصميم الألترنيتر.

متى يُختار المولد ثلاثي الأطوار؟

• إذا وُجد في المنشأة محرك ثلاثي الأطوار: مصعد، مجموعة مضخات رفع ضغط المياه، ضاغط كبير، مضخة، مروحة، آلة إنشائية،
• إذا كانت لوحة المبنى ثلاثية الأطوار (المباني السكنية متعددة الشقق، المجمعات السكنية، المصانع، الفنادق، المستشفيات)،
• إذا تجاوزت الحاجة الكلية إلى القدرة بضعة kVA وكان هناك احتمال لزيادتها مستقبلًا،
• إذا كان من المخطط التشغيل المتزامن أو التحويل التلقائي عن الشبكة بواسطة ATS.

في النظام ثلاثي الأطوار تُوزَّع القدرة نفسها على ثلاثة موصلات، فينخفض التيار المار في كل موصل، وتصغر مقاطع الكابلات، وتعمل المحركات بسلاسة أكبر. ولهذا السبب فإن الغالبية العظمى من مولدات الديزل الصناعية ثلاثية الأطوار.

حساب التيار: مقارنة صغيرة

المعادلات:

• أحادي الطور: I = P ÷ (U × cosφ)
• ثلاثي الأطوار: I = P ÷ (√3 × U × cosφ)

مثال: قدرة فعّالة 8 kW، وcosφ = 0.8.

التوصيل	الجهد	التيار التقريبي
أحادي الطور	230 V	8000 ÷ (230 × 0.8) ≈ 43 A
ثلاثي الأطوار	400 V	8000 ÷ (1.732 × 400 × 0.8) ≈ 14 A

عند القدرة نفسها يمر في كل موصل في النظام ثلاثي الأطوار نحو ثلث التيار. ويُختار مقطع الكابل والقاطع والكونتاكتور على هذا الأساس.

تغذية أحمال أحادية الطور من مولد ثلاثي الأطوار

يمكن تشغيل جهاز أحادي الطور من مولد ثلاثي الأطوار؛ إذ يُؤخذ جهد 230 V بين أي طور والمحايد. والنقطة التي يجب الانتباه إليها هنا هي توازن الأحمال:

• يُصمَّم كل طور من أطوار المولد ثلاثي الأطوار ليحمل تقريبًا ثلث القدرة الكلية. فلا يمكن سحب 30 kVA عبر طور واحد من مولد قدرته 30 kVA.
• يجب توزيع الأحمال أحادية الطور على L1 وL2 وL3 بشكل متساوٍ قدر الإمكان. فالحمل غير المتوازن بشدة قد يؤدي إلى ارتفاع حرارة الألترنيتر، وعدم توازن الجهد، ومشكلات في الأجهزة الحساسة.
• يحدد مصنّعو الألترنيتر حدود عدم التوازن المسموح بها في أوراق البيانات؛ ويجب التحقق من هذه الحدود في المشروع.

عمليًا، إذا تقرر اختيار مولد ثلاثي الأطوار لمبنى تغلب عليه الأحمال أحادية الطور، فلا بد من مراجعة توزيع الأحمال على الأطوار في جانب اللوحة.

هل يمكن تشغيل جهاز ثلاثي الأطوار من مولد أحادي الطور؟

ليس بشكل مباشر. فالمحرك ثلاثي الأطوار لا يمكن تغذيته من مصدر أحادي الطور. ورغم إمكانية استخدام حلول وسيطة مثل محوّل الأطوار أو محوّل التردد (الإنفرتر) لبعض المحركات الصغيرة، فإنها تضيف تكلفة وتسبب فقدًا في الكفاءة. وإذا وُجدت في المنشأة أجهزة ثلاثية الأطوار، فإن اختيار مولد ثلاثي الأطوار هو الطريق الأسلم.

قائمة تحقق مختصرة للاختيار

1. هل لوحتكم الرئيسية وعدادكم أحاديا الطور أم ثلاثيا الأطوار؟
2. هل يوجد محرك أو جهاز ثلاثي الأطوار؟
3. ما القدرة التشغيلية الكلية، وما قدرة بدء التشغيل لأكبر محرك؟
4. هل يمكن توزيع الأحمال أحادية الطور على الأطوار بشكل متوازن؟
5. هل هناك خطة لزيادة السعة مستقبلًا أو للتشغيل التلقائي بواسطة ATS؟

توضّح الإجابات عن هذه الأسئلة الاختيار في معظم الحالات. وإذا ترددتم، فإن المولد ثلاثي الأطوار يكون عادةً الخيار الأكثر أمانًا من حيث المرونة؛ غير أن التصميم الهندسي للتركيب يجب أن يتولاه مهندس كهرباء أو كهربائي مرخّص.

الخطوة التالية

تصنّع Terex Diesel مجموعات مولدات في نطاق 10–4125 kVA. يمكنكم تقدير القدرة التي تحتاجونها باستخدام أداة حساب القدرة، ومقارنة تيارات النظام أحادي الطور وثلاثي الأطوار بأداة تحويل القدرة الموجودة في الصفحة، وعرض الطرازات المناسبة باستخدام أداة البحث عن المولد. وللتحويل التلقائي عن الشبكة اطّلعوا على صفحة لوحة التحويل التلقائي (ATS)؛ ولأسئلتكم الخاصة بمشروعكم تواصلوا معنا.