لماذا خطوط الجهد العالي لديها 3 أسلاك؟

يمكننا أن نلاحظ عدة أنواع من الخطوط الكهربائية: تلك التي تحتوي على سلك، وتلك ذات ثلاثة أسلاك ، وتلك التي بها عدة أسلاك على ثلاثة أعمدة ، والتي تحتوي على 3 أو 6 أو 9 أسلاك.

يتم استخدام خطوط الأسلاك الفردية للأمتار الأخيرة بين المحول والمنزل. هم في الواقع سلكان ملتويان بجهد منخفض وهما الطور والمحايد.

على الأسلاك الكهربائية للمسافات الطويلة، يوجد دائمًا ثلاثة أسلاك أو مجموعات من ثلاثة أسلاك:

قد تعتقد أن هذه الأسلاك الثلاثة هي نفسها الموجودة في المنافذ الكهربائية في المنزل: الطور، المحايد والأرضي، لكن لا!

لأن المنفذ الأرضي لا يتم توفيره بواسطة شركة انتاج الكهرباء كما هو الشأن بالنسبة الى الطور والمحايد، ولكنه - كما يوحي اسمه- متصل مباشرة في الأرض أسفل منزلك.

فلماذا اذن توجد ثلاثة أسلاك لشبكة التوزيع في الأعمدة؟ قبل أن نجيب على هذا السؤال، يجب أن نفهم كيف تعمل شبكة توزيع الكهرباء.

قابس التيار الكهربائي:

• بالفعل، في مقبس التيار الكهربائي، تَرِدُ الطاقة في سلك واحد فقط وهو: الطور.في الغالب يُمَثل بالخيط الأحمر (أو البني، أو الأسود، أو الأرجواني ...). على هذا السلك يوجد 230 فولت على تردد 50 هرتز.

• ثم، حتى يتدفق التيار، فأنت بحاجة إلى حلقة مغلقة: وبالتالي يتم توصيل أجهزتك بسلك آخر: المحايد. هذا السلك أزرق في التركيبات العادية. يسمح هذا السلك ببساطة بغلق الدائرة ولا يتم استخدامه لنقل الطاقة. إذا قمت بقياس الجهد على هذا السلك، ستجد 0 فولت بشكل طبيعي. بتعبير أدق، 230 فولت المقدمة من مصدر الطاقة (محول شركة توزيع الكهرباء مثلا) تمثل فرق الجهد بين الطور والمحايد.

• أخيرًا، الأرضي (أصفر/أخضر مخطط) يتم خلقه بغرس عمود معدني (أحسنهم نحاسي) في أرضية المنزل ليتم توصيل كل الدارات به لاحقا. يعمل هذا السلك كضمان حماية: فهو يمثل قناة لمرور التيارات المتسربة من الأجهزة الكهربائية إلى الأرض وليس من خلالك. يقوم قاطع الدائرة التفاضلية بالكشف عن تيار التسرب وبالتالي يقطع التيار في المنزل لحمايتك.

أسلاك الجهد العالي:

قلت، السلك الأرضي في المنزل غير مرتبط بـشركة التزويد بالكهرباء والسلك المحايد لا يحمل الطاقة. الشركة الموزعة للكهرباء حقيقةََ تحتاج إلى سلك الطور فقط لنقل الطاقة. المحايد ضروري لإغلاق الدائرة لكنه غير متصل بمحطة انتاج الطاقة. إنها تأتي من المحول: المحايد والطور يخرجان ويذهبان إلى المنازل.

من الناحية النظرية، يمكن أن تستخدم الشركة الموزعة سلك واحد فقط لتزويد منزلك بالطاقة. لماذا 3 أسلاك إذن؟

في الواقع ، هذه الأسلاك الثلاثة تمثل ثلاثة أسلاك طور! يتناوب التيار في جميعها، لكن بفرق في التناوب نسميه "فرق الصفحة".

وبالتالي فإن شركات التوزيع تستخدم ثلاث أطوار تسمى "بنظام الثلاثي الطور". بحيث أنه إذا جمعنا الاطوار الثلاثة معًا، فسيكون المتوسط ​​دائمًا 0 فولت ، محايد! والذي يتم خلقه في محطة التحويل من مجموع الأطوارالثلاث. وعليه فبين محطة توليد الكهرباء والمحطة الفرعية، نكون قد وفرنا بذلك سلكًا محايدًا لكل طور، وهو ليس اقتصادًا صغيرًا عندما نتحدث عن مئات الآلاف من الكيلومترات من الخطوط.

ندين بكل هذا الى العالم الكبير نيكولا تيسلا (وأيضًا بشكل مستقل فيراري ودولوفيرو دوبروفولسكي) في استخدام ثلاث أطوار لنقل الطاقة: لا يوفر هذا فقط الأسلاك للنقل، ولكن أيضًا طريقة أكثر كفاءة لاستخدام الطاقة.