تلعب معدات توزيع الجهد المتوسط دورًا محوريًا في النظام الكهربائي من خلال التحكم في تدفق الكهرباء. وهي مصممة لتوليد ونقل وفصل التيار الكهربائي بأمان في الظروف العادية والظروف غير العادية. وبعزل الأجزاء السليمة من النظام عن الأجزاء المعطلة، تحمي هذه المعدات الأفراد والممتلكات من المخاطر المحتملة.
يمكن تصنيف معدات التوزيع بناءً على عدة عوامل:
العوازل
وحدات الصمامات (SFUs)
قواطع الدائرة
يمكن تصنيف هذه الأنواع حسب:
التركيب:
داخلي
خارجي
الآلية:
ثابت
نوع السحب
التقنية:
معدات توزيع معزولة بالهواء (AIS)
معدات توزيع معزولة بالغاز (GIS)
التطبيق:
أساسي
ثانوي
تشمل المكونات الرئيسية لمعدات التبديل متوسطة الجهد ما يلي:
العوازل/وحدات الصمامات/قواطع الدائرة: تقطع هذه الأجهزة تدفق التيار في الظروف العادية وغير العادية. ويمكن تشغيلها تلقائيًا (باستثناء وحدات الصمامات) أو يدويًا.
قضبان التوصيل: توزع هذه الموصلات الطاقة داخل معدات التبديل. وعادةً ما تُصنع من النحاس أو الألومنيوم، حسب التيار ومتطلبات التطبيق.
محولات القياس: تشمل محولات التيار (CTs) ومحولات الجهد (VTs) التي تراقب المعلمات الكهربائية لأغراض الحماية ومراقبة النظام. سنتناول محولات القياس بمزيد من التفصيل في مقال لاحق.
توجد معدات التبديل عادةً في اللوحة الأساسية للنظام الكهربائي.
تعمل معدات التوزيع على عزل الأجزاء المعطوبة من النظام، مما يضمن استمرار عمل الأجزاء السليمة. كما تتيح أعمال الصيانة الآمنة، وتحمي الأفراد والمعدات من الظروف غير الطبيعية.
مرحلات الحماية هي أجهزة ذكية تراقب باستمرار المعلمات الكهربائية، مثل التيار والجهد والتردد. عند اكتشاف أي خلل، تُفعّل هذه المرحلات إجراءات مثل فصل قاطع الدائرة، مما يمنع تلف النظام ويضمن سلامة الأفراد.
تتضمن مرحلات الحماية عدة مكونات أساسية:
مستشعرات التيار والجهد (CTs وVTs): تقيس هذه المستشعرات المعلمات الكهربائية.
وحدات المعالجة: تُحلل البيانات وتبدأ إجراءات الحماية.
واجهات الاتصال: تُسهّل نقل البيانات وإشارات الفصل إلى لوحة التوزيع.
تتواجد المرحلات عادة في حجرة الجهد المنخفض (LVC).
تُعتبر مرحلات الحماية بمثابة "عقل" النظام، إذ تكتشف الأعطال وتُوجّه لوحة التوزيع لاتخاذ الإجراءات التصحيحية. كما تُوفّر ذكاءً وأتمتةً أساسيين لتقليل الأضرار وتعزيز موثوقية النظام.