محول كهربائي مثبت على قاعدة

محول التوزيع الأرضي هو محول توزيع طاقة كهربائية يُركّب على الأرض داخل خزانة فولاذية مُقفلة ، مثبتة على قاعدة خرسانية. ولأن جميع نقاط التوصيل الكهربائية مُحاطة بإحكام بغلاف معدني مؤرض، يُمكن تركيب محول التوزيع الأرضي في أماكن لا تتسع لسياج. تُستخدم محولات التوزيع الأرضي مع خطوط توزيع الطاقة الكهربائية تحت الأرض عند نقاط التوزيع ، لخفض الجهد الابتدائي على الخط إلى الجهد الثانوي المنخفض المُزوّد ​​لعملاء الشبكة. قد يخدم محول واحد مبنىً كبيرًا واحدًا أو عدة منازل.

تُصنع المحولات الكهربائية المثبتة على قواعد بقدرات تتراوح من حوالي 15 إلى حوالي 5000 كيلو فولت أمبير ، وغالبًا ما تتضمن صمامات ومفاتيح مدمجة. يمكن توصيل كابلات الطاقة الرئيسية بوصلات زاوية، والتي يمكن تشغيلها عند توصيلها بالتيار الكهربائي باستخدام عصا عازلة ، مما يتيح مرونة في الإصلاح والصيانة.

تتوفر محولات التثبيت الأرضية بتكوينات كهربائية وميكانيكية متنوعة. تعمل هذه المحولات على أنظمة توزيع الجهد المتوسط، حتى حوالي 35 كيلوفولت. يتوافق ملف الجهد المنخفض مع متطلبات العميل، وقد يكون أحادي الطور أو ثلاثي الأطوار.

تُعدّ محولات التثبيت الأرضية (في أغلب الأحيان) وحدات مملوءة بالزيت ، لذا يجب تركيبها في الهواء الطلق فقط. يُغلّف القلب والملفات داخل خزان فولاذي مملوء بالزيت، مع وجود أطراف توصيل للمحول يمكن الوصول إليها من خزانة أسلاك مجاورة قابلة للقفل. تحتوي خزانة الأسلاك على حجرات أسلاك للجهد العالي والمنخفض. تدخل كابلات الجهد العالي والمنخفض الأرضية من الأسفل إلى حجرات التوصيل مباشرةً. تُغلق خزانة الأسلاك بمسامير ذات رأس خماسي مقاومة للعبث لمنع الوصول العرضي إليها. تحتوي الجدران الجانبية لخزانة الأسلاك على أبواب لكشف حجرات أسلاك الجهد العالي والمنخفض. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

تحتوي محولات التثبيت الأرضية على صمامات حماية ذاتية تتكون من صمام تثبيت حربة موضوع في حجرة الجهد العالي، مع صمام احتياطي عالي الطاقة لتحديد التيار موصول على التوالي للحماية من الأعطال الثانوية وزيادة الحمل على المحول. يحمي صمام التثبيت الحربة من الأعطال الثانوية وزيادة الحمل على المحول، وهو جهاز قابل للاستبدال ميدانيًا . أما صمام تحديد التيار الاحتياطي، فيعمل فقط عند تعطل المحول؛ لذا فهو غير قابل للاستبدال ميدانيًا. وتلبي هذه المحولات أيضًا متطلبات الحماية التقليدية للجهد المنخفض.

يُمكّن استخدام الكابلات البوليمرية ومرفقات فصل الأحمال من إجراء عمليات التبديل والعزل في غرفة الجهد العالي فيما يُعرف ببيئة " الجبهة الميتة "، أي أن جميع النهايات محمية بالكامل ومحكمة الإغلاق ضد الماء. ^{[ 3 ]}

تُستخدم محولات التوزيع الأرضية أحادية وثلاثية الطور في أنظمة توزيع الطاقة الصناعية والسكنية تحت الأرض، حيث تبرز الحاجة إلى تصميم آمن وموثوق وجذاب. يسمح تصميمها المغلق بتركيبها في الأماكن العامة دون الحاجة إلى سياج واقٍ. عادةً ما تُوضع هذه المحولات على جوانب الطرق لتزويد عدة منازل في المناطق السكنية بالطاقة. في أمريكا الشمالية، تُصمم محولات التوزيع الأرضية عادةً وفقًا لمعيار IEEE C57.12.34 أو CSA C227.4، اللذين يحددان الأداء، وسلامة الغلاف، وتكوينات التبديل، وإجراءات الاختبار لتطبيقات الجهد المتوسط ​​تحت الأرض.

في حين أن معظم محولات التثبيت التقليدية مثبتة على "قاعدة" خرسانية، إلا أنه اليوم تتوفر أيضًا تصميمات صغيرة أحادية الطور مع محول مثبت بالفعل على قاعدة "بوليباد" ليتم تثبيته على أرض صلبة وتوصيله وتشغيله.

المعهد الوطني الأمريكي للمعايير / معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (ANSI/IEEE)

• ANSI C57.12.00 – المتطلبات العامة القياسية للمحولات المغمورة بالسوائل لتوزيع الطاقة وتنظيمها
• ANSI C57.12.22 – معيار المحولات – محولات توزيع ثلاثية الطور ذاتية التبريد، مثبتة على قاعدة، من النوع الحجري، مزودة ببطانات جهد عالي، 2500 كيلو فولت أمبير أو أقل: جهد عالي، 34500 فولت أرضي/19920 فولت، وما دون؛ جهد منخفض، 480 فولت، وما دون – المتطلبات
• ANSI C57.12.26 (ملغى) - معيار للمحولات الكهربائية - محولات توزيع ثلاثية الطور ذاتية التبريد، مثبتة على قاعدة، من النوع المقسم، للاستخدام مع موصلات عالية الجهد معزولة قابلة للفصل، 34500 فولت أرضي/19920 فولت وما دون؛ 2500 كيلو فولت أمبير وما دون
• ANSI C57.12.28 – معيار لمفاتيح التبديل والمحولات، والمعدات المثبتة على قواعد – سلامة الغلاف

معايير الرابطة الوطنية لمصنعي المعدات الكهربائية (NEMA)

• NEMA TR 1-1993 (R2000) – المحولات والمنظمات والمفاعلات، الجدول 0-2 مستويات الصوت المسموع لمحولات الطاقة المغمورة بالسوائل.
• NEMA 260-1996 (2004) – ملصقات السلامة الخاصة بمفاتيح التوزيع الكهربائية والمحولات المثبتة على قواعد في الأماكن العامة